CN105255020A - 一种耐油耐老化控制电缆 - Google Patents

一种耐油耐老化控制电缆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐油耐老化控制电缆，包括导线、绝缘层和护套；所述护套采用三元乙丙橡胶复合材料制备而成；所述三元乙丙橡胶复合材料的原料包括：三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、聚丙烯、氯化聚乙烯、硬脂酸、氧化锌、超细全硫化粉末丁腈橡胶、硫磺、纳米氮化硅、甲基丙烯酸锌、微硅粉、超细二氧化硅、沉淀法白炭黑、纳米氮化硼、巯丙基甲基二甲氧基硅烷、谷氨酸二硫代氨基甲酸镧、2,2,3,3,4,4,4-七氟丁基丙烯酸酯、聚四氟乙烯、全氟甲基乙烯基醚、石油蜡、环烷油、防老剂、促进剂。本发明提出的耐油耐老化控制电缆，其耐油性能优异，耐老化性能好，机械强度高，使用寿命长。

Description

一种耐油耐老化控制电缆
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种耐油耐老化控制电缆。
背景技术
控制电缆主要应用在工矿企业、能源交通部门、保护线路等场合，伴随着控制电缆行业的高速发展，控制电缆的数量不断上升，行业整体技术水平正在大幅提高，对控制电缆的质量要求也逐年提高。控制电缆在使用过程中，会出现机械损伤、电缆过热故障、老化龟裂等安全隐患，并在一些特殊场合对控制电缆的耐油性要求较大，如何制备一种耐油性能优异，耐老化性能好，机械强度大，使用寿命长的控制电缆成为目前亟待解决的技术问题。
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老化控制电缆，其耐油性能优异，耐老化性能好，机械强度高，使用寿命长。
本发明提出的一种耐油耐老化控制电缆，包括导线、包覆在导线外的绝缘层和包覆在绝缘层外的护套；所述护套采用三元乙丙橡胶复合材料制备而成；其中，所述三元乙丙橡胶复合材料的原料按重量份包括以下组分：三元乙丙橡胶100份、丁腈橡胶10-25份、聚丙烯10-20份、氯化聚乙烯2-9份、硬脂酸0.5-2份、氧化锌0.8-2.5份、超细全硫化粉末丁腈橡胶0.5-3份、硫磺0.5-2.5份、纳米氮化硅6-15份、甲基丙烯酸锌3-10份、微硅粉2-10份、超细二氧化硅3-14份、沉淀法白炭黑1-5份、纳米氮化硼2-10份、巯丙基甲基二甲氧基硅烷2-8份、谷氨酸二硫代氨基甲酸镧0.8-3份、2,2,3,3,4,4,4-七氟丁基丙烯酸酯1-5份、聚四氟乙烯2-10份、全氟甲基乙烯基醚2-5份、石油蜡3-8份、环烷油1-5份、防老剂0.5-3份、促进剂1-3份。
优选地，所述绝缘层采用聚氯乙烯材料制成。
优选地，所述三元乙丙橡胶复合材料的原料中，三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、聚丙烯、氯化聚乙烯的重量比为100：15-23：13-18：3.5-7。
优选地，所述三元乙丙橡胶复合材料的原料中，超细全硫化粉末丁腈橡胶、硫磺的重量比为1-2：1-2。
优选地，所述三元乙丙橡胶复合材料的原料按重量份包括以下组分：三元乙丙橡胶100份、丁腈橡胶18-21份、聚丙烯15-17份、氯化聚乙烯5.2-6份、硬脂酸1-1.3份、氧化锌1.7-2.1份、超细全硫化粉末丁腈橡胶1.4-1.7份、硫磺1.2-1.5份、纳米氮化硅9-12份、甲基丙烯酸锌6-7份、微硅粉4-6份、超细二氧化硅7-10份、沉淀法白炭黑2.8-3.3份、纳米氮化硼5.9-7份、巯丙基甲基二甲氧基硅烷5.6-7份、谷氨酸二硫代氨基甲酸镧1.8-2.3份、2,2,3,3,4,4,4-七氟丁基丙烯酸酯2.8-3.2份、聚四氟乙烯6-7份、全氟甲基乙烯基醚3-3.4份、石油蜡6-7份、环烷油2-3.5份、防老剂1.8-2.4份、促进剂1.9-2.5份。
优选地，所述三元乙丙橡胶复合材料的原料按重量份包括以下组分：三元乙丙橡胶100份、丁腈橡胶20份、聚丙烯15.6份、氯化聚乙烯5.7份、硬脂酸1.1份、氧化锌2份、超细全硫化粉末丁腈橡胶1.5份、硫磺1.3份、纳米氮化硅10份、甲基丙烯酸锌6.2份、微硅粉5.3份、超细二氧化硅8份、沉淀法白炭黑3份、纳米氮化硼6.2份、巯丙基甲基二甲氧基硅烷6份、谷氨酸二硫代氨基甲酸镧2份、2,2,3,3,4,4,4-七氟丁基丙烯酸酯3.1份、聚四氟乙烯6.2份、全氟甲基乙烯基醚3.2份、石油蜡6.5份、环烷油3.1份、防老剂2份、促进剂2份。
优选地，所述聚丙烯为马来酸改性聚丙烯；所述氯化聚乙烯的含氯量为20-35％。
优选地，所述纳米氮化硅为偶联剂改性纳米氮化硅；所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯按重量比为1-5:2-6的混合物。
优选地，所述防老剂为防老剂RD、防老剂MB、防老剂AW中的一种或者多种的混合物。
优选地，所述促进剂为促进剂M、促进剂TMTD、促进剂BZ按重量比为1-5:2-5:1-4的混合物。
本发明所述三元乙丙橡胶复合材料可以按照常规的橡胶制备工艺制备而成。
本发明三元乙丙橡胶复合材料中，选择了三元乙丙橡胶为主料，并配合添加了丁腈橡胶、聚丙烯，使三者的性能协同，提高了电缆料的耐热性、耐候性、耐油性和耐老化性，但是体系的极性存在很大差异，单纯的三元乙丙橡胶与丁腈橡胶、聚丙烯的相容性欠佳，加入的氯化聚乙烯能对三元乙丙橡胶、丁腈橡胶和聚丙烯起到增容的作用，改善了各物质的相容性，改善了电缆料耐油性、耐老化性和耐热性，同时能改善无机填料在体系中的分散状态，改善体系的流动性，提高体系的力学性能；选择了超细全硫化粉末丁腈橡胶与硫磺配合二作为硫化剂，赋予体系优异的耐热氧老化性能和高温稳定性好，且无硫化返原现象，得到的复合材料压缩永久变形小，但是体系的流动性会变差，加入的石油蜡为小分子物质，在体系中与环烷油配合后，能够增加橡胶分子链之间的滑移性,从而使混炼胶的门尼黏度降低,有效改善体系的加工流动性；聚四氟乙烯与全氟甲基乙烯基醚配合加入体系中，在体系中能发生共聚，提高了体系的自润滑性，改善了体系的加工性能，与2,2,3,3,4,4,4-七氟丁基丙烯酸酯配合后能进一步改善体系的耐油性、耐老化性和耐腐蚀性。
本发明所述耐油耐老化控制电缆中，选择了所述三元乙丙橡胶复合材料作为电缆料，从而将三元乙丙橡胶复合材料的性能引入电缆中，得到的控制电缆耐油性能优异，耐老化性能好，机械强度高，使用寿命长。
附图说明
图1为本发明提出的耐油耐老化控制电缆的结构示意图。
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
参照图1，本发明提出的一种耐油耐老化控制电缆，包括导线1、包覆在导线1外的绝缘层2和包覆在绝缘层2外的护套3；所述护套3采用三元乙丙橡胶复合材料制备而成；其中，所述三元乙丙橡胶复合材料的原料按重量份包括以下组分：三元乙丙橡胶100份、丁腈橡胶21份、马来酸改性聚丙烯15份、氯化聚乙烯6份、硬脂酸1份、氧化锌2.1份、超细全硫化粉末丁腈橡胶1.4份、硫磺1.5份、纳米氮化硅9份、甲基丙烯酸锌7份、微硅粉4份、超细二氧化硅10份、沉淀法白炭黑2.8份、纳米氮化硼7份、巯丙基甲基二甲氧基硅烷5.6份、谷氨酸二硫代氨基甲酸镧2.3份、2,2,3,3,4,4,4-七氟丁基丙烯酸酯2.8份、聚四氟乙烯7份、全氟甲基乙烯基醚3份、石油蜡7份、环烷油2份、防老剂RD2.4份、促进剂1.9份；
其中，所述氯化聚乙烯的含氯量为26％；所述纳米氮化硅为偶联剂改性纳米氮化硅；所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯按重量比为2:5的混合物；所述促进剂为促进剂M、促进剂TMTD、促进剂BZ按重量比为2:3:2的混合物。
实施例2
参照图1，本发明提出的一种耐油耐老化控制电缆，包括导线1、包覆在导线1外的绝缘层2和包覆在绝缘层2外的护套3；所述护套3采用三元乙丙橡胶复合材料制备而成；其中，所述三元乙丙橡胶复合材料的原料按重量份包括以下组分：三元乙丙橡胶100份、丁腈橡胶18份、聚丙烯17份、氯化聚乙烯5.2份、硬脂酸1.3份、氧化锌1.7份、超细全硫化粉末丁腈橡胶1.7份、硫磺1.2份、纳米氮化硅12份、甲基丙烯酸锌6份、微硅粉6份、超细二氧化硅7份、沉淀法白炭黑3.3份、纳米氮化硼5.9份、巯丙基甲基二甲氧基硅烷7份、谷氨酸二硫代氨基甲酸镧1.8份、2,2,3,3,4,4,4-七氟丁基丙烯酸酯3.2份、聚四氟乙烯6份、全氟甲基乙烯基醚3.4份、石油蜡6份、环烷油3.5份、防老剂1.8份、促进剂2.5份；其中，所述聚丙烯为马来酸改性聚丙烯；所述氯化聚乙烯的含氯量为32％；所述纳米氮化硅为偶联剂改性纳米氮化硅；所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯按重量比为3:5的混合物；所述防老剂为防老剂RD、防老剂MB、防老剂AW按任意重量比的混合物；所述促进剂为促进剂M、促进剂TMTD、促进剂BZ按重量比为2:3:4的混合物。
实施例3
参照图1，本发明提出的一种耐油耐老化控制电缆，包括导线1、包覆在导线1外的绝缘层2和包覆在绝缘层2外的护套3；所述护套3采用三元乙丙橡胶复合材料制备而成；其中，所述三元乙丙橡胶复合材料的原料按重量份包括以下组分：三元乙丙橡胶100份、丁腈橡胶25份、聚丙烯10份、氯化聚乙烯9份、硬脂酸0.5份、氧化锌2.5份、超细全硫化粉末丁腈橡胶0.5份、硫磺0.5份、纳米氮化硅15份、甲基丙烯酸锌3份、微硅粉10份、超细二氧化硅3份、沉淀法白炭黑5份、纳米氮化硼2份、巯丙基甲基二甲氧基硅烷8份、谷氨酸二硫代氨基甲酸镧0.8份、2,2,3,3,4,4,4-七氟丁基丙烯酸酯5份、聚四氟乙烯2份、全氟甲基乙烯基醚5份、石油蜡3份、环烷油5份、防老剂RD0.2份、防老剂MB0.1份、防老剂AW0.2份、促进剂3份；其中，所述氯化聚乙烯的含氯量为20-35％；所述纳米氮化硅为偶联剂改性纳米氮化硅；所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯按重量比为5:2的混合物；所述促进剂为促进剂M、促进剂TMTD、促进剂BZ按重量比为5:2:4的混合物。
实施例4
参照图1，本发明提出的一种耐油耐老化控制电缆，包括导线1、包覆在导线1外的绝缘层2和包覆在绝缘层2外的护套3；所述护套3采用三元乙丙橡胶复合材料制备而成；其中，所述三元乙丙橡胶复合材料的原料按重量份包括以下组分：三元乙丙橡胶100份、丁腈橡胶10份、聚丙烯20份、氯化聚乙烯2份、硬脂酸2份、氧化锌0.8份、超细全硫化粉末丁腈橡胶3份、硫磺2.5份、纳米氮化硅6份、甲基丙烯酸锌10份、微硅粉2份、超细二氧化硅14份、沉淀法白炭黑1份、纳米氮化硼10份、巯丙基甲基二甲氧基硅烷2份、谷氨酸二硫代氨基甲酸镧3份、2,2,3,3,4,4,4-七氟丁基丙烯酸酯1份、聚四氟乙烯10份、全氟甲基乙烯基醚2份、石油蜡8份、环烷油1份、防老剂RD3份、促进剂1份；其中，所述氯化聚乙烯的含氯量为20-35％；所述纳米氮化硅为偶联剂改性纳米氮化硅；所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯按重量比为1:6的混合物；所述促进剂为促进剂M、促进剂TMTD、促进剂BZ按重量比为1:5:1的混合物。
实施例5
参照图1，本发明提出的一种耐油耐老化控制电缆，包括导线1、包覆在导线1外的绝缘层2和包覆在绝缘层2外的护套3；所述绝缘层2采用聚氯乙烯材料制成；所述护套3采用三元乙丙橡胶复合材料制备而成；其中，所述三元乙丙橡胶复合材料的原料按重量份包括以下组分：三元乙丙橡胶100份、丁腈橡胶20份、马来酸改性聚丙烯15.6份、氯化聚乙烯5.7份、硬脂酸1.1份、氧化锌2份、超细全硫化粉末丁腈橡胶1.5份、硫磺1.3份、纳米氮化硅10份、甲基丙烯酸锌6.2份、微硅粉5.3份、超细二氧化硅8份、沉淀法白炭黑3份、纳米氮化硼6.2份、巯丙基甲基二甲氧基硅烷6份、谷氨酸二硫代氨基甲酸镧2份、2,2,3,3,4,4,4-七氟丁基丙烯酸酯3.1份、聚四氟乙烯6.2份、全氟甲基乙烯基醚3.2份、石油蜡6.5份、环烷油3.1份、防老剂MB1.3份、防老剂AW0.7份、促进剂2份；其中，所述氯化聚乙烯的含氯量为30％；所述纳米氮化硅为偶联剂改性纳米氮化硅；所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯按重量比为3:4的混合物；所述促进剂为促进剂M、促进剂TMTD、促进剂BZ按重量比为3:4:2的混合物。
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 (10)

1.一种耐油耐老化控制电缆，其特征在于，包括导线(1)、包覆在导线(1)外的绝缘层(2)和包覆在绝缘层(2)外的护套(3)；所述护套(3)采用三元乙丙橡胶复合材料制备而成；其中，所述三元乙丙橡胶复合材料的原料按重量份包括以下组分：三元乙丙橡胶100份、丁腈橡胶10-25份、聚丙烯10-20份、氯化聚乙烯2-9份、硬脂酸0.5-2份、氧化锌0.8-2.5份、超细全硫化粉末丁腈橡胶0.5-3份、硫磺0.5-2.5份、纳米氮化硅6-15份、甲基丙烯酸锌3-10份、微硅粉2-10份、超细二氧化硅3-14份、沉淀法白炭黑1-5份、纳米氮化硼2-10份、巯丙基甲基二甲氧基硅烷2-8份、谷氨酸二硫代氨基甲酸镧0.8-3份、2,2,3,3,4,4,4-七氟丁基丙烯酸酯1-5份、聚四氟乙烯2-10份、全氟甲基乙烯基醚2-5份、石油蜡3-8份、环烷油1-5份、防老剂0.5-3份、促进剂1-3份。
2.根据权利要求1所述耐油耐老化控制电缆，其特征在于，所述绝缘层(2)采用聚氯乙烯材料制成。
3.根据权利要求1或2所述耐油耐老化控制电缆，其特征在于，所述三元乙丙橡胶复合材料的原料中，三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、聚丙烯、氯化聚乙烯的重量比为100：15-23：13-18：3.5-7。
4.根据权利要求1-3中任一项所述耐油耐老化控制电缆，其特征在于，所述三元乙丙橡胶复合材料的原料中，超细全硫化粉末丁腈橡胶、硫磺的重量比为1-2：1-2。
5.根据权利要求1-4中任一项所述耐油耐老化控制电缆，其特征在于，所述三元乙丙橡胶复合材料的原料按重量份包括以下组分：三元乙丙橡胶100份、丁腈橡胶18-21份、聚丙烯15-17份、氯化聚乙烯5.2-6份、硬脂酸1-1.3份、氧化锌1.7-2.1份、超细全硫化粉末丁腈橡胶1.4-1.7份、硫磺1.2-1.5份、纳米氮化硅9-12份、甲基丙烯酸锌6-7份、微硅粉4-6份、超细二氧化硅7-10份、沉淀法白炭黑2.8-3.3份、纳米氮化硼5.9-7份、巯丙基甲基二甲氧基硅烷5.6-7份、谷氨酸二硫代氨基甲酸镧1.8-2.3份、2,2,3,3,4,4,4-七氟丁基丙烯酸酯2.8-3.2份、聚四氟乙烯6-7份、全氟甲基乙烯基醚3-3.4份、石油蜡6-7份、环烷油2-3.5份、防老剂1.8-2.4份、促进剂1.9-2.5份。
6.根据权利要求1-5中任一项所述耐油耐老化控制电缆，其特征在于，所述三元乙丙橡胶复合材料的原料按重量份包括以下组分：三元乙丙橡胶100份、丁腈橡胶20份、聚丙烯15.6份、氯化聚乙烯5.7份、硬脂酸1.1份、氧化锌2份、超细全硫化粉末丁腈橡胶1.5份、硫磺1.3份、纳米氮化硅10份、甲基丙烯酸锌6.2份、微硅粉5.3份、超细二氧化硅8份、沉淀法白炭黑3份、纳米氮化硼6.2份、巯丙基甲基二甲氧基硅烷6份、谷氨酸二硫代氨基甲酸镧2份、2,2,3,3,4,4,4-七氟丁基丙烯酸酯3.1份、聚四氟乙烯6.2份、全氟甲基乙烯基醚3.2份、石油蜡6.5份、环烷油3.1份、防老剂2份、促进剂2份。
7.根据权利要求1-6中任一项所述耐油耐老化控制电缆，其特征在于，所述聚丙烯为马来酸改性聚丙烯；所述氯化聚乙烯的含氯量为20-35％。
8.根据权利要求1-7中任一项所述耐油耐老化控制电缆，其特征在于，所述纳米氮化硅为偶联剂改性纳米氮化硅；所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯按重量比为1-5:2-6的混合物。
9.根据权利要求1-8中任一项所述耐油耐老化控制电缆，其特征在于，所述防老剂为防老剂RD、防老剂MB、防老剂AW中的一种或者多种的混合物。
10.根据权利要求1-9中任一项所述耐油耐老化控制电缆，其特征在于，所述促进剂为促进剂M、促进剂TMTD、促进剂BZ按重量比为1-5:2-5:1-4的混合物。
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