CN105254960A

CN105254960A - 一种高性能氯丁橡胶电缆料

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Publication number: CN105254960A
Application number: CN201510679821.7A
Authority: CN
Inventors: 李正祥; 王赵兰; 刘琴
Original assignee: Anhui Land Group Co Ltd
Current assignee: Anhui Land Group Co Ltd
Priority date: 2015-10-16
Filing date: 2015-10-16
Publication date: 2016-01-20

Abstract

本发明公开了一种高性能氯丁橡胶电缆料，其原料包括：氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯、丁腈橡胶、聚丙烯腈纤维、氧化锌、硬脂酸、纳米碳纤维、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛、活性氧化镁、高岭土、氢氧化铝、硼酸锌、磷酸三甲苯酯、癸二酸二辛酯、乙酰柠檬酸三(2-乙基已基)酯、顺丁烯二酸二丁酯、促进剂、三聚硫氰酸、亚乙基硫脲、防老剂、氧化铈、氧化镧、硬脂酸镧。本发明提出的高性能氯丁橡胶电缆料，其强度高，耐热性和耐老化性好，稳定性和加工性能优异。

Description

一种高性能氯丁橡胶电缆料

技术领域

本发明涉及电缆材料技术领域，尤其涉及一种高性能氯丁橡胶电缆料。

背景技术

氯丁橡胶是由氯丁二烯为主要原料进行α-聚合生产的合成橡胶，具有良好的阻燃性和较好的耐热老化、耐臭氧老化、耐天候老化性，是电缆领域常用的橡胶材料之一。随着社会的发展，人们对电缆料的性能提出了更高的要求，现有的氯丁橡胶电缆料其加工性能不是很好，在加工过程中容易粘辊，且强度不是很理想，稳定性差，在各种条件苛刻的环境中，限制了其应用。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高性能氯丁橡胶电缆料，其强度高，耐热性和耐老化性好，稳定性和加工性能优异。

本发明提出的一种高性能氯丁橡胶电缆料，其原料按重量份包括以下组分：氯丁橡胶100份、氯磺化聚乙烯20-40份、丁腈橡胶3-10份、聚丙烯腈纤维10-20份、氧化锌1-2.5份、硬脂酸0.5-2份、纳米碳纤维2-10份、纳米碳酸钙10-25份、纳米二氧化钛5-15份、活性氧化镁5-20份、高岭土2-10份、氢氧化铝3-10份、硼酸锌1-5份、磷酸三甲苯酯2-6份、癸二酸二辛酯0.5-3份、乙酰柠檬酸三(2-乙基已基)酯1-5份、顺丁烯二酸二丁酯2-8份、促进剂0.2-1份、三聚硫氰酸0.5-1.5份、亚乙基硫脲0.5-2份、防老剂1-2.5份、氧化铈0.2-1份、氧化镧0.1-0.5份、硬脂酸镧0.5-1.5份。

在具体实施例中，本发明提出的一种高性能氯丁橡胶电缆料，其原料中，氯丁橡胶的重量份为100份；氯磺化聚乙烯的重量份可以为20、23、24、25、28、29、29、29.3、31、32、34、35、35.6、38、39、39.3、40份；丁腈橡胶的重量份可以为3、4、5、6、7、7.6、8、9、9.3、10份；聚丙烯腈纤维的重量份可以为10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、19.3、20份；氧化锌的重量份可以为1、1.2、1.5、1.7、2、2.1、2.3、2.45、2.5份；硬脂酸的重量份可以为0.5、0.6、0.8、0.9、1、1.2、1.3、1.6、1.8、1.9、2份；纳米碳纤维的重量份可以为2、3、4、5、5.8、6、6.3、7、8、9、9.3、10份；纳米碳酸钙的重量份可以为10、12、15、16、18、19、19.3、20、21、23、24、24.6、25份；纳米二氧化钛的重量份可以为5、6、7、8、8.6、9、9.3、10、12、13、14、14.6、15份；活性氧化镁的重量份可以为5、6、7、8、9、9.3、10、10.3、11、12、13、15、16、17、18、18.6、19、19.3、20份；高岭土的重量份可以为2、3、4、5、5.8、6、6.3、7、7.6、8、8.6、9、9.3、10份；氢氧化铝的重量份可以为3、4、5、5.8、6、6.3、7、8、8.6、9、9.3、10份；硼酸锌的重量份可以为1、1.2、1.8、2、2.3、2.8、3、3.4、3.5、3.8、4、4.5、4.8、5份；磷酸三甲苯酯的重量份可以为2、2.6、3、3.2、3.8、4、4.3、4.6、4.8、5、5.3、5.8、6份；癸二酸二辛酯的重量份可以为0.5、0.6、0.8、1、1.2、1.8、1.9、2、2.1、2.4、2.8、3份；乙酰柠檬酸三(2-乙基已基)酯的重量份可以为1、1.2、1.8、2、2.3、2.8、3、3.2、3.4、3.8、4、4.5、4.8、5份；顺丁烯二酸二丁酯的重量份可以为2、2.6、3、3.2、3.8、4、4.5、5、5.6、6、6.5、6.7、7、7.8、8份；促进剂的重量份可以为0.2、0.3、0.35、0.4、0.5、0.67、0.8、0.9、0.94、1份；三聚硫氰酸的重量份可以为0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.35、1.4、1.46、1.5份；亚乙基硫脲的重量份可以为0.5、0.6、0.8、1、1.2、1.3、1.5、1.7、1.9、2份；防老剂的重量份可以为1、1.2、1.8、2、2.1、2.2、2.4、2.5份；氧化铈的重量份可以为0.2、0.3、0.5、0.6、0.67、0.8、0.95、1份；氧化镧的重量份可以为0.1、0.2、0.3、0.32、0.38、0.4、0.46、0.5份；硬脂酸镧的重量份可以为0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、0.95、1、1.2、1.3、1.35、1.4、1.46、1.5份。

优选地，其原料中，氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯、丁腈橡胶的重量比为100：28-36：5-10。

优选地，其原料中，三聚硫氰酸、亚乙基硫脲的重量比为0.9-1.4：1-1.7。

优选地，其原料按重量份包括以下组分：氯丁橡胶100份、氯磺化聚乙烯31-35份、丁腈橡胶7-9份、聚丙烯腈纤维14-17份、氧化锌1.7-2.1份、硬脂酸1-1.6份、纳米碳纤维5.8-7份、纳米碳酸钙18-21份、纳米二氧化钛8-13份、活性氧化镁10-17份、高岭土5.8-9份、氢氧化铝5.8-7份、硼酸锌3.5-4份、磷酸三甲苯酯4.3-5份、癸二酸二辛酯1.9-2.4份、乙酰柠檬酸三(2-乙基已基)酯3-3.8份、顺丁烯二酸二丁酯5-7份、促进剂0.5-0.8份、三聚硫氰酸0.9-1.3份、亚乙基硫脲1-1.7份、防老剂1.8-2.2份、氧化铈0.5-0.8份、氧化镧0.3-0.38份、硬脂酸镧0.9-1.3份。

优选地，其原料按重量份包括以下组分：氯丁橡胶100份、氯磺化聚乙烯32份、丁腈橡胶7.6份、聚丙烯腈纤维16份、氧化锌2份、硬脂酸1.3份、纳米碳纤维6份、纳米碳酸钙20份、纳米二氧化钛10份、活性氧化镁12份、高岭土7.6份、氢氧化铝6份、硼酸锌3.8份、磷酸三甲苯酯4.6份、癸二酸二辛酯2.1份、乙酰柠檬酸三(2-乙基已基)酯3.2份、顺丁烯二酸二丁酯6.5份、促进剂0.67份、三聚硫氰酸1.1份、亚乙基硫脲1.3份、防老剂2份、氧化铈0.67份、氧化镧0.32份、硬脂酸镧1份。

优选地，所述丁腈橡胶中丙烯腈的含量为25-40％。

优选地，所述促进剂为促进剂CZ、促进剂DM、促进剂TMTD、促进剂M、促进剂T、促进剂D、促进剂MTT、促进剂NA-22中的一种或者多种的混合物。

优选地，所述防老剂为防老剂DPA、防老剂TMDQ、防老剂PPD、防老剂SP中的一种或者多种的混合物。

本发明所述高性能氯丁橡胶电缆料可以按照常规的氯丁橡胶制备工艺制备而成。

本发明中，选择了氯丁橡胶为主料，赋予电缆料优异的耐热老化、耐臭氧老化、耐天候老化性，但是氯丁橡胶在加工的过程中存在硫化慢且容易粘辊的缺陷，本发明中加入的氯磺化聚乙烯与氯丁橡胶配合后，能改善体系的硫化性能，加快硫化速率，提高了生产效率，同时提高了体系的交联密度，与聚丙烯腈纤维配合后改善了护套材料的拉伸强度、撕裂强度和硬度，同时提高了护套材料的耐老化性能；纳米碳纤维、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛、活性氧化镁、高岭土、氢氧化铝、硼酸锌加入体系中，通过调节其比例，改善了护套材料的强度和耐热性，同时与磷酸三甲苯酯、癸二酸二辛酯、乙酰柠檬酸三(2-乙基已基)酯、顺丁烯二酸二丁酯配合后，具有协同作用，改善了护套材料的抗冲击性，同时在一定程度上提高了护套材料的阻燃性；本发明中，选择了三聚硫氰酸、亚乙基硫脲配合作为体系的硫化剂，与促进剂配合后，实现了体系的共硫化，增大了体系的正硫化时间、最低扭矩和最高扭矩同时防止了焦烧，通过调节其在体系中的比例，改善了护套材料的耐老化性和耐热性；氧化铈、氧化镧、硬脂酸镧加入体系中，能与氯磺化聚乙烯分子链上的氯磺酰基团反应生成交联键，增加了体系的交联度，改善了护套材料的力学性能，同时其中的稀土离子可以捕捉体系中不稳定的游离基，致其失去活性，改善了护套材料的稳定性，提高了护套材料的耐腐蚀性和耐老化性，另外，还可与体系中的羟基等极性基团形成配位键，促进了填料在体系中的分散，提高了护套材料的综合性能。

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

本发明提出的一种高性能氯丁橡胶电缆料，其原料按重量份包括以下组分：氯丁橡胶100份、氯磺化聚乙烯31份、丁腈橡胶9份、聚丙烯腈纤维14份、氧化锌2.1份、硬脂酸1份、纳米碳纤维7份、纳米碳酸钙18份、纳米二氧化钛13份、活性氧化镁10份、高岭土9份、氢氧化铝5.8份、硼酸锌4份、磷酸三甲苯酯4.3份、癸二酸二辛酯2.4份、乙酰柠檬酸三(2-乙基已基)酯3份、顺丁烯二酸二丁酯7份、促进剂MTT0.3份、促进剂NA-220.2份、三聚硫氰酸1.3份、亚乙基硫脲1份、防老剂TMDQ2.2份、氧化铈0.5份、氧化镧0.38份、硬脂酸镧0.9份。

实施例2

本发明提出的一种高性能氯丁橡胶电缆料，其原料按重量份包括以下组分：氯丁橡胶100份、氯磺化聚乙烯20份、丁腈橡胶10份、聚丙烯腈纤维10份、氧化锌2.5份、硬脂酸0.5份、纳米碳纤维10份、纳米碳酸钙10份、纳米二氧化钛15份、活性氧化镁5份、高岭土10份、氢氧化铝3份、硼酸锌5份、磷酸三甲苯酯2份、癸二酸二辛酯3份、乙酰柠檬酸三(2-乙基已基)酯1份、顺丁烯二酸二丁酯8份、促进剂DM0.05份、促进剂TMTD0.15份、三聚硫氰酸1.5份、亚乙基硫脲0.5份、防老剂PPD1份、防老剂SP1.5份、氧化铈0.2份、氧化镧0.5份、硬脂酸镧0.5份。

实施例3

本发明提出的一种高性能氯丁橡胶电缆料，其原料按重量份包括以下组分：氯丁橡胶100份、氯磺化聚乙烯35份、丁腈橡胶7份、聚丙烯腈纤维17份、氧化锌1.7份、硬脂酸1.6份、纳米碳纤维5.8份、纳米碳酸钙21份、纳米二氧化钛8份、活性氧化镁17份、高岭土5.8份、氢氧化铝7份、硼酸锌3.5份、磷酸三甲苯酯5份、癸二酸二辛酯1.9份、乙酰柠檬酸三(2-乙基已基)酯3.8份、顺丁烯二酸二丁酯5份、促进剂M0.3份、促进剂T0.2份、促进剂D0.3份、三聚硫氰酸0.9份、亚乙基硫脲1.7份、防老剂DPA0.3份、防老剂TMDQ0.5份、防老剂PPD0.3份、防老剂SP0.7份、氧化铈0.8份、氧化镧0.3份、硬脂酸镧1.3份；其中，所述丁腈橡胶中丙烯腈的含量为32％。

实施例4

本发明提出的一种高性能氯丁橡胶电缆料，其原料按重量份包括以下组分：氯丁橡胶100份、氯磺化聚乙烯40份、丁腈橡胶3份、聚丙烯腈纤维20份、氧化锌1份、硬脂酸2份、纳米碳纤维2份、纳米碳酸钙25份、纳米二氧化钛5份、活性氧化镁20份、高岭土2份、氢氧化铝10份、硼酸锌1份、磷酸三甲苯酯6份、癸二酸二辛酯0.5份、乙酰柠檬酸三(2-乙基已基)酯5份、顺丁烯二酸二丁酯2份、促进剂CZ0.1份、促进剂DM0.2份、促进剂TMTD0.3份、促进剂M0.2份、促进剂T0.1份、促进剂D0.1份、三聚硫氰酸0.5份、亚乙基硫脲2份、防老剂TMDQ0.3份、防老剂PPD0.7份、氧化铈1份、氧化镧0.1份、硬脂酸镧1.5份；其中，所述丁腈橡胶中丙烯腈的含量为40％。

实施例5

本发明提出的一种高性能氯丁橡胶电缆料，其原料按重量份包括以下组分：氯丁橡胶100份、氯磺化聚乙烯32份、丁腈橡胶7.6份、聚丙烯腈纤维16份、氧化锌2份、硬脂酸1.3份、纳米碳纤维6份、纳米碳酸钙20份、纳米二氧化钛10份、活性氧化镁12份、高岭土7.6份、氢氧化铝6份、硼酸锌3.8份、磷酸三甲苯酯4.6份、癸二酸二辛酯2.1份、乙酰柠檬酸三(2-乙基已基)酯3.2份、顺丁烯二酸二丁酯6.5份、促进剂M0.17份、促进剂T0.3份、促进剂D0.2份、三聚硫氰酸1.1份、亚乙基硫脲1.3份、防老剂DPA2份、氧化铈0.67份、氧化镧0.32份、硬脂酸镧1份；其中，所述丁腈橡胶中丙烯腈的含量为25％。

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

1.一种高性能氯丁橡胶电缆料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：氯丁橡胶100份、氯磺化聚乙烯20-40份、丁腈橡胶3-10份、聚丙烯腈纤维10-20份、氧化锌1-2.5份、硬脂酸0.5-2份、纳米碳纤维2-10份、纳米碳酸钙10-25份、纳米二氧化钛5-15份、活性氧化镁5-20份、高岭土2-10份、氢氧化铝3-10份、硼酸锌1-5份、磷酸三甲苯酯2-6份、癸二酸二辛酯0.5-3份、乙酰柠檬酸三(2-乙基己基)酯1-5份、顺丁烯二酸二丁酯2-8份、促进剂0.2-1份、三聚硫氰酸0.5-1.5份、亚乙基硫脲0.5-2份、防老剂1-2.5份、氧化铈0.2-1份、氧化镧0.1-0.5份、硬脂酸镧0.5-1.5份。

2.根据权利要求1所述高性能氯丁橡胶电缆料，其特征在于，其原料中，氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯、丁腈橡胶的重量比为100：28-36：5-10。

3.根据权利要求1或2所述高性能氯丁橡胶电缆料，其特征在于，其原料中，三聚硫氰酸、亚乙基硫脲的重量比为0.9-1.4：1-1.7。

4.根据权利要求1-3中任一项所述高性能氯丁橡胶电缆料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：氯丁橡胶100份、氯磺化聚乙烯31-35份、丁腈橡胶7-9份、聚丙烯腈纤维14-17份、氧化锌1.7-2.1份、硬脂酸1-1.6份、纳米碳纤维5.8-7份、纳米碳酸钙18-21份、纳米二氧化钛8-13份、活性氧化镁10-17份、高岭土5.8-9份、氢氧化铝5.8-7份、硼酸锌3.5-4份、磷酸三甲苯酯4.3-5份、癸二酸二辛酯1.9-2.4份、乙酰柠檬酸三(2-乙基己基)酯3-3.8份、顺丁烯二酸二丁酯5-7份、促进剂0.5-0.8份、三聚硫氰酸0.9-1.3份、亚乙基硫脲1-1.7份、防老剂1.8-2.2份、氧化铈0.5-0.8份、氧化镧0.3-0.38份、硬脂酸镧0.9-1.3份。

5.根据权利要求1-4中任一项所述高性能氯丁橡胶电缆料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：氯丁橡胶100份、氯磺化聚乙烯32份、丁腈橡胶7.6份、聚丙烯腈纤维16份、氧化锌2份、硬脂酸1.3份、纳米碳纤维6份、纳米碳酸钙20份、纳米二氧化钛10份、活性氧化镁12份、高岭土7.6份、氢氧化铝6份、硼酸锌3.8份、磷酸三甲苯酯4.6份、癸二酸二辛酯2.1份、乙酰柠檬酸三(2-乙基己基)酯3.2份、顺丁烯二酸二丁酯6.5份、促进剂0.67份、三聚硫氰酸1.1份、亚乙基硫脲1.3份、防老剂2份、氧化铈0.67份、氧化镧0.32份、硬脂酸镧1份。

6.根据权利要求1-5中任一项所述高性能氯丁橡胶电缆料，其特征在于，所述丁腈橡胶中丙烯腈的含量为25-40％。

7.根据权利要求1-6中任一项所述高性能氯丁橡胶电缆料，其特征在于，所述促进剂为促进剂CZ、促进剂DM、促进剂TMTD、促进剂M、促进剂T、促进剂D、促进剂MTT、促进剂NA-22中的一种或者多种的混合物。

8.根据权利要求1-7中任一项所述高性能氯丁橡胶电缆料，其特征在于，所述防老剂为防老剂DPA、防老剂TMDQ、防老剂PPD、防老剂SP中的一种或者多种的混合物。