CN105254952A - 一种耐油耐腐蚀改性丁腈橡胶护套电力电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐油耐腐蚀改性丁腈橡胶护套电力电缆，护套原料按重量份包括以下组分：丁腈橡胶100份、聚氯乙烯20-35份、氯化聚乙烯3-15份、氧化锌2-5份、硫磺1-2份、过氧化二异丙苯0.2-1份、促进剂TMTD？0.5-2份、促进剂DM？1-2.5份、快压出炭黑3-15份、氢氧化铝5-20份、纳米碳酸钙10-25份、邻苯二甲酸二丁酯4-15份、癸二酸二辛酯2-10份、偏苯三酸三辛酯2-9份、硬脂酸1-2.5份、硬脂酸锌2-6份、硬脂酸钙3-10份、防老剂1-3.5份。本发明提出的耐油耐腐蚀改性丁腈橡胶护套电力电缆，护套耐油性、耐腐蚀性能优异，强度高，且加工性能好。
Description
技术领域
本发明涉及电缆材料技术领域，尤其涉及一种耐油耐腐蚀改性丁腈橡胶护套电力电缆。
背景技术
丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈单体经乳液聚合工艺合成的一种橡胶材料，其分子链中含有不饱和双键和极性基团-CN，因而具有极好的耐油性能和优异的物理机械性能，是电缆领域常用的材料之一，但是丁腈橡胶材料的强度不高、耐候性和耐腐蚀性能不是很好，限制了其在某些特殊领域电缆中的应用。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐油耐腐蚀改性丁腈橡胶护套电力电缆，其耐油性、耐腐蚀性能优异，强度高，且加工性能好。
本发明提出的一种耐油耐腐蚀改性丁腈橡胶护套电力电缆，护套原料按重量份包括以下组分：丁腈橡胶100份、聚氯乙烯20-35份、氯化聚乙烯3-15份、氧化锌2-5份、硫磺1-2份、过氧化二异丙苯0.2-1份、促进剂TMTD0.5-2份、促进剂DM1-2.5份、快压出炭黑3-15份、氢氧化铝5-20份、纳米碳酸钙10-25份、邻苯二甲酸二丁酯4-15份、癸二酸二辛酯2-10份、偏苯三酸三辛酯2-9份、硬脂酸1-2.5份、硬脂酸锌2-6份、硬脂酸钙3-10份、防老剂1-3.5份。
在具体实施例中，本发明提出的一种耐油耐腐蚀改性丁腈橡胶护套电力电缆，其原料中，丁腈橡胶的重量份为100份；聚氯乙烯的重量份可以为20、22、23、23.4、24、24.6、25、28、29、29.3、30、31、32、34、34.5、35份；氯化聚乙烯的重量份可以为3、4、5、6、6.3、7、8、8.6、9、9.3、10、11、11.3、12、14、14.6、15份；氧化锌的重量份可以为2、2.3、2.8、3、3.2、3.4、3.6、3.8、4、4.6、5份；硫磺的重量份可以为1、1.2、1.5、1.65、1.7、1.85、2份；过氧化二异丙苯的重量份可以为0.2、0.3、0.35、0.4、0.46、0.5、0.6、0.7、0.8、0.86、0.93、1份；促进剂TMTD的重量份可以为0.5、0.6、0.85、0.9、1、1.1、1.2、1.4、1.5、1.6、1.86、2份；促进剂DM的重量份可以为1、1.2、1.5、1.7、1.85、1.9、2、2.1、2.2、2.45、2.5份；快压出炭黑的重量份可以为3、3.8、5、6、6.3、7、8、8.6、9、9.3、10、11、12、12.6、13、13.8、15份；氢氧化铝的重量份可以为5、6、7、8、8.6、9、9.3、10、12、13、14、15、16、16.3、17、18、18.6、19、20份；纳米碳酸钙的重量份可以为10、12、13、15、17、18、19、19.3、20、21、24、25份；邻苯二甲酸二丁酯的重量份可以为4、5、6、6.3、7、8、8.6、9、9.3、10、12、13、14、14.5、15份；癸二酸二辛酯的重量份可以为2、3、4、5、6、6.3、7、8、8.6、9、9.3、10份；偏苯三酸三辛酯的重量份可以为2、3、4、5、5.3、6、6.3、7、8、8.6、9份；硬脂酸的重量份可以为1、1.2、1.5、1.8、2、2.2、2.35、2.4、2.5份；硬脂酸锌的重量份可以为2、2.3、2.8、3、3.5、3.8、4、4.2、4.5、5、5.3、6份；硬脂酸钙的重量份可以为3、4、5、6、6.3、7、8、8.6、9、9.4、10份；防老剂的重量份可以为1、1.2、1.9、2、2.1、2.3、2.34、2.4、2.46、3.5份。
优选地，其原料中，丁腈橡胶、聚氯乙烯、氯化聚乙烯的重量比为100：27-32：8-12。
优选地，其原料按重量份包括以下组分：丁腈橡胶100份、聚氯乙烯28-31份、氯化聚乙烯9-11份、氧化锌3-3.6份、硫磺1.2-1.7份、过氧化二异丙苯0.5-0.8份、促进剂TMTD1.1-1.6份、促进剂DM1.7-2.2份、快压出炭黑8-12份、氢氧化铝14-18份、纳米碳酸钙17-21份、邻苯二甲酸二丁酯8-12份、癸二酸二辛酯8-9份、偏苯三酸三辛酯5-7份、硬脂酸1.8-2.2份、硬脂酸锌3.5-5份、硬脂酸钙7-9份、防老剂1.9-2.3份。
优选地，其原料按重量份包括以下组分：丁腈橡胶100份、聚氯乙烯30份、氯化聚乙烯10份、氧化锌3.2份、硫磺1.5份、过氧化二异丙苯0.7份、促进剂TMTD1.4份、促进剂DM2份、快压出炭黑10份、氢氧化铝16份、纳米碳酸钙20份、邻苯二甲酸二丁酯10份、癸二酸二辛酯8.6份、偏苯三酸三辛酯6.3份、硬脂酸2份、硬脂酸锌4份、硬脂酸钙8份、防老剂2.1份。
优选地，所述丁腈橡胶中丙烯腈的含量为32-40％。
优选地，所述聚氯乙烯为改性聚氯乙烯，所述改性聚氯乙烯按照以下工艺进行制备：按重量份将20-40份聚氯乙烯与5-15份γ-氨基丙基三乙氧基硅烷混合均匀后溶胀5-10h，然后加入10-30份水，在85-100℃下反应5-8h，反应结束后过滤、洗涤、干燥，然后浸入全氟辛酸的饱和溶液中，在室温下浸泡5-10h，然后经洗涤、干燥得到改性聚氯乙烯。
优选地，所述聚氯乙烯为改性聚氯乙烯，所述改性聚氯乙烯按照以下工艺进行制备：按重量份将30份聚氯乙烯与12份γ-氨基丙基三乙氧基硅烷混合均匀后溶胀8h，然后加入20份水，在90℃下反应7h，反应结束后过滤、洗涤、干燥，然后浸入全氟辛酸的饱和溶液中，在室温下浸泡8h，然后经洗涤、干燥得到改性聚氯乙烯。
优选地，所述防老剂为防老剂MB、防老剂4020、防老剂4010NA、防老剂H、防老剂DM中的一种或者多种的混合物
本发明所述耐油耐腐蚀改性丁腈橡胶护套电力电缆可以按照常规的丁腈橡胶材料制备工艺制备而成。
本发明中选择了丁腈橡胶为主料赋予护套材料优异的耐油性，并配合添加了聚氯乙烯对其进行改性，因丁腈橡胶中含有极性较大的腈基，与聚氯乙烯的相容性好，并在体系中形成了交联体系，配合添加的氯化聚乙烯防止了因聚氯乙烯的加入引起的抗冲击性降低的缺陷，但是体系的拉伸强度仍有所降低，快压出炭黑、氢氧化铝、纳米碳酸钙配合加入到体系中，增加了体系中的交联点，改善拉伸强度降低的缺陷，使得到的丁腈橡胶材料具有优异的力学性能，同时具有优异的耐水性、耐腐蚀性和耐油性；邻苯二甲酸二丁酯、癸二酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯与硬脂酸配合后具有良好的柔软性，加入体系中增塑作用好，改善了护套材料的稳定性、耐挠曲性、黏结性、防水性和耐腐蚀性；在优选方式中，聚氯乙烯为改性聚氯乙烯，在改性聚氯乙烯的制备过程中，首先选择了聚氯乙烯与γ-氨基丙基三乙氧基硅烷进行反应，从而将γ-氨基丙基三乙氧基硅烷引入聚氯乙烯分子中，浸入全氟辛酸的饱和溶液中后，γ-氨基丙基三乙氧基硅烷水解产生的羟基可以与全氟辛酸中的羧基发生氢键作用，从而将聚氯乙烯、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和全氟辛酸结合为一体，加入体系中，改善了护套材料的耐热性、耐腐蚀性、耐水性和耐候性，同时γ-氨基丙基三乙氧基硅烷中未反应的羟基可以与填料进行作用，从而改善了快压出炭黑、氢氧化铝、纳米碳酸钙在体系中的分散性，进一步改善了护套材料的强度、耐腐蚀性、耐候性和加工性能。
对本发明所述耐油耐腐蚀改性丁腈橡胶护套电力电缆进行性能检测，其结果如下表所示：
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种耐油耐腐蚀改性丁腈橡胶护套电力电缆，护套原料按重量份包括以下组分：丁腈橡胶100份、聚氯乙烯20份、氯化聚乙烯15份、氧化锌2份、硫磺2份、过氧化二异丙苯0.2份、促进剂TMTD2份、促进剂DM1份、快压出炭黑15份、氢氧化铝5份、纳米碳酸钙25份、邻苯二甲酸二丁酯4份、癸二酸二辛酯10份、偏苯三酸三辛酯2份、硬脂酸2.5份、硬脂酸锌2份、硬脂酸钙3、防老剂MB3.5份；
其中，所述丁腈橡胶中丙烯腈的含量为32％；
所述聚氯乙烯为改性聚氯乙烯，所述改性聚氯乙烯按照以下工艺进行制备：按重量份将40份聚氯乙烯与5份γ-氨基丙基三乙氧基硅烷混合均匀后溶胀10h，然后加入10份水，在100℃下反应5h，反应结束后过滤、洗涤、干燥，然后浸入全氟辛酸的饱和溶液中，在室温下浸泡10h，然后经洗涤、干燥得到改性聚氯乙烯。
实施例2
本发明提出的一种耐油耐腐蚀改性丁腈橡胶护套电力电缆，护套原料按重量份包括以下组分：丁腈橡胶100份、聚氯乙烯35份、氯化聚乙烯3份、氧化锌5份、硫磺1份、过氧化二异丙苯1份、促进剂TMTD0.5份、促进剂DM2.5份、快压出炭黑3份、氢氧化铝20份、纳米碳酸钙10份、邻苯二甲酸二丁酯15份、癸二酸二辛酯2份、偏苯三酸三辛酯9份、硬脂酸1份、硬脂酸锌6份、硬脂酸钙10份、防老剂40200.3份、防老剂4010NA0.7份；
其中，所述丁腈橡胶中丙烯腈的含量为33％；
所述聚氯乙烯为改性聚氯乙烯，所述改性聚氯乙烯按照以下工艺进行制备：按重量份将33份聚氯乙烯与8份γ-氨基丙基三乙氧基硅烷混合均匀后溶胀8.5h，然后加入18份水，在95℃下反应6.9h，反应结束后过滤、洗涤、干燥，然后浸入全氟辛酸的饱和溶液中，在室温下浸泡9h，然后经洗涤、干燥得到改性聚氯乙烯。
实施例3
本发明提出的一种耐油耐腐蚀改性丁腈橡胶护套电力电缆，护套原料按重量份包括以下组分：丁腈橡胶100份、聚氯乙烯28份、氯化聚乙烯11份、氧化锌3份、硫磺1.7份、过氧化二异丙苯0.5份、促进剂TMTD1.6份、促进剂DM1.7份、快压出炭黑12份、氢氧化铝14份、纳米碳酸钙21份、邻苯二甲酸二丁酯8份、癸二酸二辛酯9份、偏苯三酸三辛酯5份、硬脂酸1.8份、硬脂酸锌5份、硬脂酸钙7份、防老剂4010NA1份、防老剂H0.3份、防老剂DM1份；
其中，所述丁腈橡胶中丙烯腈的含量为37％；
所述聚氯乙烯为改性聚氯乙烯，所述改性聚氯乙烯按照以下工艺进行制备：按重量份将28份聚氯乙烯与11份γ-氨基丙基三乙氧基硅烷混合均匀后溶胀7h，然后加入26份水，在89℃下反应7.3h，反应结束后过滤、洗涤、干燥，然后浸入全氟辛酸的饱和溶液中，在室温下浸泡8h，然后经洗涤、干燥得到改性聚氯乙烯。
实施例4
本发明提出的一种耐油耐腐蚀改性丁腈橡胶护套电力电缆，护套原料按重量份包括以下组分：丁腈橡胶100份、聚氯乙烯31份、氯化聚乙烯9份、氧化锌3.6份、硫磺1.2份、过氧化二异丙苯0.8份、促进剂TMTD1.1份、促进剂DM2.2份、快压出炭黑8份、氢氧化铝18份、纳米碳酸钙17份、邻苯二甲酸二丁酯12份、癸二酸二辛酯8份、偏苯三酸三辛酯7份、硬脂酸2.2份、硬脂酸锌3.5份、硬脂酸钙9份、防老剂MB0.3份、防老剂40200.5份、防老剂4010NA0.2份、防老剂H0.4份、防老剂DM0.5份；
其中，所述丁腈橡胶中丙烯腈的含量为40％；
所述聚氯乙烯为改性聚氯乙烯，所述改性聚氯乙烯按照以下工艺进行制备：按重量份将20份聚氯乙烯与15份γ-氨基丙基三乙氧基硅烷混合均匀后溶胀5h，然后加入30份水，在85℃下反应8h，反应结束后过滤、洗涤、干燥，然后浸入全氟辛酸的饱和溶液中，在室温下浸泡5h，然后经洗涤、干燥得到改性聚氯乙烯。
实施例5
本发明提出的一种耐油耐腐蚀改性丁腈橡胶护套电力电缆，护套原料按重量份包括以下组分：丁腈橡胶100份、聚氯乙烯30份、氯化聚乙烯10份、氧化锌3.2份、硫磺1.5份、过氧化二异丙苯0.7份、促进剂TMTD1.4份、促进剂DM2份、快压出炭黑10份、氢氧化铝16份、纳米碳酸钙20份、邻苯二甲酸二丁酯10份、癸二酸二辛酯8.6份、偏苯三酸三辛酯6.3份、硬脂酸2份、硬脂酸锌4份、硬脂酸钙8份、防老剂4010NA1份、防老剂H1.1份；
其中，所述丁腈橡胶中丙烯腈的含量为38％；
所述聚氯乙烯为改性聚氯乙烯，所述改性聚氯乙烯按照以下工艺进行制备：按重量份将30份聚氯乙烯与12份γ-氨基丙基三乙氧基硅烷混合均匀后溶胀8h，然后加入20份水，在90℃下反应7h，反应结束后过滤、洗涤、干燥，然后浸入全氟辛酸的饱和溶液中，在室温下浸泡8h，然后经洗涤、干燥得到改性聚氯乙烯。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种耐油耐腐蚀改性丁腈橡胶护套电力电缆，其特征在于，护套原料按重量份包括以下组分：丁腈橡胶100份、聚氯乙烯20-35份、氯化聚乙烯3-15份、氧化锌2-5份、硫磺1-2份、过氧化二异丙苯0.2-1份、促进剂TMTD0.5-2份、促进剂DM1-2.5份、快压出炭黑3-15份、氢氧化铝5-20份、纳米碳酸钙10-25份、邻苯二甲酸二丁酯4-15份、癸二酸二辛酯2-10份、偏苯三酸三辛酯2-9份、硬脂酸1-2.5份、硬脂酸锌2-6份、硬脂酸钙3-10份、防老剂1-3.5份。
2.根据权利要求1所述耐油耐腐蚀改性丁腈橡胶护套电力电缆，其特征在于，其原料中，丁腈橡胶、聚氯乙烯、氯化聚乙烯的重量比为100：27-32：8-12。
3.根据权利要求1或2所述耐油耐腐蚀改性丁腈橡胶护套电力电缆，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：丁腈橡胶100份、聚氯乙烯28-31份、氯化聚乙烯9-11份、氧化锌3-3.6份、硫磺1.2-1.7份、过氧化二异丙苯0.5-0.8份、促进剂TMTD1.1-1.6份、促进剂DM1.7-2.2份、快压出炭黑8-12份、氢氧化铝14-18份、纳米碳酸钙17-21份、邻苯二甲酸二丁酯8-12份、癸二酸二辛酯8-9份、偏苯三酸三辛酯5-7份、硬脂酸1.8-2.2份、硬脂酸锌3.5-5份、硬脂酸钙7-9份、防老剂1.9-2.3份。
4.根据权利要求1-3中任一项所述耐油耐腐蚀改性丁腈橡胶护套电力电缆，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：丁腈橡胶100份、聚氯乙烯30份、氯化聚乙烯10份、氧化锌3.2份、硫磺1.5份、过氧化二异丙苯0.7份、促进剂TMTD1.4份、促进剂DM2份、快压出炭黑10份、氢氧化铝16份、纳米碳酸钙20份、邻苯二甲酸二丁酯10份、癸二酸二辛酯8.6份、偏苯三酸三辛酯6.3份、硬脂酸2份、硬脂酸锌4份、硬脂酸钙8份、防老剂2.1份。
5.根据权利要求1-4中任一项所述耐油耐腐蚀改性丁腈橡胶护套电力电缆，其特征在于，所述丁腈橡胶中丙烯腈的含量为32-40％。
6.根据权利要求1-5中任一项所述耐油耐腐蚀改性丁腈橡胶护套电力电缆，其特征在于，所述聚氯乙烯为改性聚氯乙烯，所述改性聚氯乙烯按照以下工艺进行制备：按重量份将20-40份聚氯乙烯与5-15份γ-氨基丙基三乙氧基硅烷混合均匀后溶胀5-10h，然后加入10-30份水，在85-100℃下反应5-8h，反应结束后过滤、洗涤、干燥，然后浸入全氟辛酸的饱和溶液中，在室温下浸泡5-10h，然后经洗涤、干燥得到改性聚氯乙烯。
7.根据权利要求1-6中任一项所述耐油耐腐蚀改性丁腈橡胶护套电力电缆，其特征在于，所述聚氯乙烯为改性聚氯乙烯，所述改性聚氯乙烯按照以下工艺进行制备：按重量份将30份聚氯乙烯与12份γ-氨基丙基三乙氧基硅烷混合均匀后溶胀8h，然后加入20份水，在90℃下反应7h，反应结束后过滤、洗涤、干燥，然后浸入全氟辛酸的饱和溶液中，在室温下浸泡8h，然后经洗涤、干燥得到改性聚氯乙烯。
8.根据权利要求1-7中任一项所述耐油耐腐蚀改性丁腈橡胶护套电力电缆，其特征在于，所述防老剂为防老剂MB、防老剂4020、防老剂4010NA、防老剂H、防老剂DM中的一种或者多种的混合物。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160120 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |