CN105542265B - 一种耐油耐酸的复合橡胶电缆料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐油耐酸的复合橡胶电缆料，由以下重量份的原料制成：氯丁橡胶，35～45；丁基橡胶，20～25；乙丙橡胶，20～25；氢化丁晴橡胶，15～20；炭黑N550，35～45；炭黑N774，20～30；增塑剂，15；防老剂DDA，3～5；硫化剂双二五，0.3～0.5；硫化剂TBPB，0.5～0.8；3‑甲基‑2‑噻唑硫酮，1～2；硅藻土，20～40；促进剂TMTD，1～2；改性高岭土，20～25。本发明不仅保留了氯丁橡胶原有的耐油耐酸性能，而且加入的改性高岭土更进一步提高了复合橡胶整体的抗腐蚀能力，同时改性高岭土的疏水性好，不仅可以提高电线电缆的机械物理性能，还可以改善或提高电线电缆料的电绝缘性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种电缆料，具体是一种耐油耐酸的复合橡胶电缆料。
背景技术
氯丁橡胶（CR） 是由氯丁二烯做单体乳液聚合而成的聚合体。这种橡胶分子中含有氯原子，所以与其他通用橡胶相比：它具有优良的抗氧、抗臭氧性，不易燃，着火后能自熄，耐油、耐溶剂、耐酸碱以及耐老化、气密性好等优点；其物理机械性能也比天然橡胶好，故可用作通用橡胶，也可用作特种橡胶。但这种橡胶主要缺点是耐寒性较差，比重较大、相对成本高，特别是电绝缘性不好，加工时易粘滚、易焦烧及易粘模。
目前随着人们对橡胶产品的改进，以氯丁橡胶也开始用作制造抗臭氧、耐老化性高的电缆护套及各种防护套、保护罩，耐油、耐化学腐蚀的胶管、胶带和化工衬里，耐燃的地下采矿用橡胶制品，以及各种模压制品、密封圈、垫、粘结剂等。随着电缆套管应用范围的不断扩展，对电缆套管提出了更严格的要求，特别在受潮时电气性能方面的要求，现有的以氯丁橡胶为主料的电缆料加工出的电缆虽然具有良好的耐酸耐油性能，但电气性能仍然难以满足更苛刻的要求，因此还有很大的改进空间，以适应电缆市场更严格的需求。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种耐油耐酸的复合橡胶电缆料，在保证氯丁橡胶原有的耐油耐酸性能的同时，进一步提高了电气性能，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是一种耐油耐酸的复合橡胶电缆料，由以下重量份的原料制成：氯丁橡胶，35～45；丁基橡胶，20～25；乙丙橡胶，20～25；氢化丁晴橡胶，15～20；炭黑N550，35～45；炭黑N774，20～30；增塑剂，15；防老剂DDA，3～5；硫化剂双二五，0.3～0.5；硫化剂TBPB，0.5～0.8；3-甲基-2-噻唑硫酮，1～2；硅藻土，20～40；促进剂TMTD，1～2；改性高岭土，20～25。
所述改性高岭土的制备方法为：
（1）将高岭土粉碎至100目，先取高岭土总重量份的一半在450～500℃温度下焙烧90min，然后迅速取出放置，并将另一半高岭土迅速加入与刚取出的高温高岭土混合，冷却过程边研磨分散，直至冷却至20～25℃；
（2）将步骤（1）煅烧混合处理的高岭土置于三口烧瓶中，加入高岭土用量4%～6%的硅油，搅拌并混合均匀，然后将三口烧瓶置于90℃的恒温水浴锅中加热并搅拌，直至加热至白色粉末状；
（3）将步骤（2）的白色粉末状高岭土从三口烧瓶中取出，放置到石棉网上，用加热管对石棉网上的高岭土进行恒温加热，加热温度为250℃，加热至无白色水汽冒出时停止，即制得改性高岭土。
上述耐油耐酸的复合橡胶电缆料，制备方法为：
（1）按重量份取乙丙橡胶、氢化丁晴橡胶、炭黑N550、增塑剂Mediaplast NB-7、硫化剂双二五、硅藻土、一半的促进剂TMTD、一半的防老剂DDA投入密炼机中，塑炼18～20min，当密炼机温度达到160～170℃时，开始出料，待塑炼料冷却后，送入密炼机中，再加入重量份的氯丁橡胶、炭黑N774、增塑剂TegMeR812、硫化剂TBPB、改性高岭土、一半的促进剂TMTD、一半的防老剂DDA，混炼8～10min，待密炼温度达到135～145℃时，开始出料，混合料冷却备用；
（2）将步骤（1）所得冷却后的混合料和剩余的物料一起送入密炼机中，在110～130℃下混炼5～8min，然后将最终的混合料冷却后送入开炼机中开炼，薄通6～7 次，即得耐油耐酸的复合橡胶电缆料。
其中主要原材料来源：
氯丁橡胶（A-90日本电气化学），供应公司上海景营物资有限公司，生产厂家日本电气化学公司，
日本电气化学公司氯丁橡胶的品种牌号和特性
丁基橡胶（俄罗斯丁基橡胶1675N），供应公司上海景营物资有限公司，俄罗斯丁基
橡胶1675N技术指标如下：
| 技术指标 | 数值 |
| 门尼黏度 | 46-56 |
| 一批最大黏度差 | 6 |
| 不饱和度%mol | 1.6±0.2 |
| 拉伸强度，MPa,min | 20 |
| 扯断伸长率 | 620 |
| 400%定伸应力 MPa min | 7 |
| 挥发份 % max | 0.30 |
| 灰分 % max | 0.30 |
| 铁含量 % max | 0.010 |
乙丙橡胶（EPDM2504），上海多康实业有限公司；
氢化丁基橡胶（德国氢化丁腈4307），上海正上化工科技有限公司，德国氢化丁腈4307牌号：德磬A3907，其中丙烯腈含量39，门尼粘度为70，残余双键含量最多0.9，密度为0.97；
增塑剂Mediaplast NB-7，首利国际贸易（上海）有限公司
其主要特性如下：
化学组成 饱和二异壬基酯
外观 透明液体
色泽（HAZEN） 最大值40
密度（15℃，g/cm3） 0.952±0.005
折射率（nD20） 1.462±0.005
粘度（40℃，mm2/s） 20±3
闪火点（℃） ＞200
凝固点（℃） ＜-50
分化性，2h/105℃（%） ＜0.1
挥发性，2h/160℃（%） ＜0.5；
增塑剂TegMeR812，沈阳东方昊炅化工有限公司
性能特性如下：
硫化剂双二五，深圳宝乐兴科技有限公司；
炭黑N550、炭黑N774，上海凯茵化工；
高岭土，河北鹏跃矿产品贸易有限公司。
本发明的有益效果具体体现在以下几点：
1、本发明以氯丁橡胶为主原料，通过配合硫化剂、炭黑、增塑剂等与丁基橡胶、乙丙橡胶、氢化丁晴橡胶相配合使用，制作成一种复合橡胶，不仅保留了氯丁橡胶原有的耐油耐酸性能，而且加入的改性高岭土更进一步提高了复合橡胶整体的抗腐蚀能力，本发明新型复合橡胶电缆料在60℃15％的化学溶液中浸泡7 天的吸液率仅为0.001～0.0015％，吸液率较低从一定程度上提高了电缆料的耐腐蚀性。
2、同时改性高岭土的疏水性好，不仅可以提高电线电缆的机械物理性能，还可以改善或提高电线电缆料的电绝缘性能，尤其是在潮湿环境下的电绝缘性能，本发明复合橡胶电缆料在60℃15％的化学溶液中浸泡7 后，电缆料体积电阻率几乎无变化、无下降，浸泡前后始终保持在6×1013 ～8×1013Ω·m范围内。
3、本发明复合橡胶电缆料在经过温水交联后，在80℃的二甲苯化学溶液中浸泡7天也不会出现也不会出现溶胀、溶解和开裂的现象。
具体实施方式
实例1
一种耐油耐酸的复合橡胶电缆料，由以下重量份的原料制成：氯丁橡胶，35；丁基橡胶，25；乙丙橡胶，20；氢化丁晴橡胶，20；炭黑N550，35；炭黑N774，20；增塑剂MediaplastNB-7，5；增塑剂TegMeR812，10；防老剂DDA，3；硫化剂双二五，0.5；硫化剂TBPB，0.5；3-甲基-2-噻唑硫酮，2；硅藻土，20；促进剂TMTD，1；改性高岭土，20。
所述改性高岭土的制备方法为：
（1）将高岭土粉碎至100目，先取高岭土总重量份的一半在450～500℃温度下焙烧90min，然后迅速取出放置，并将另一半高岭土迅速加入与刚取出的高温高岭土混合，冷却过程边研磨分散，直至冷却至20～25℃；
（2）将步骤（1）煅烧混合处理的高岭土置于三口烧瓶中，加入高岭土用量4%～6%的硅油，搅拌并混合均匀，然后将三口烧瓶置于90℃的恒温水浴锅中加热并搅拌，直至加热至白色粉末状；
（3）将步骤（2）的白色粉末状高岭土从三口烧瓶中取出，放置到石棉网上，用加热管对石棉网上的高岭土进行恒温加热，加热温度为250℃，加热至无白色水汽冒出时停止，即制得改性高岭土。
上述耐油耐酸的复合橡胶电缆料，制备方法为：
（1）按重量份取乙丙橡胶、氢化丁晴橡胶、炭黑N550、增塑剂Mediaplast NB-7、硫化剂双二五、硅藻土、一半的促进剂TMTD、一半的防老剂DDA投入密炼机中，塑炼18～20min，当密炼机温度达到160～170℃时，开始出料，待塑炼料冷却后，送入密炼机中，再加入重量份的氯丁橡胶、炭黑N774、增塑剂TegMeR812、硫化剂TBPB、改性高岭土、一半的促进剂TMTD、一半的防老剂DDA，混炼8～10min，待密炼温度达到135～145℃时，开始出料，混合料冷却备用；
（2）将步骤（1）所得冷却后的混合料和剩余的物料一起送入密炼机中，在110～130℃下混炼5～8min，然后将最终的混合料冷却后送入开炼机中开炼，薄通6～7 次，即得耐油耐酸的复合橡胶电缆料。
本实施例的电缆套管试验结果见下表。
实例2
一种耐油耐酸的复合橡胶电缆料，由以下重量份的原料制成：氯丁橡胶，45；丁基橡胶，20；乙丙橡胶，25；氢化丁晴橡胶，15；炭黑N550，45；炭黑N774，20；增塑剂MediaplastNB-7，5；增塑剂TegMeR812，10；防老剂DDA，5；硫化剂双二五，0.3；硫化剂TBPB，0.8；3-甲基-2-噻唑硫酮，1；硅藻土，40；促进剂TMTD，1；改性高岭土，25。
所述改性高岭土的制备方法为：
（1）将高岭土粉碎至100目，先取高岭土总重量份的一半在450～500℃温度下焙烧90min，然后迅速取出放置，并将另一半高岭土迅速加入与刚取出的高温高岭土混合，冷却过程边研磨分散，直至冷却至20～25℃；
（2）将步骤（1）煅烧混合处理的高岭土置于三口烧瓶中，加入高岭土用量4%～6%的硅油，搅拌并混合均匀，然后将三口烧瓶置于90℃的恒温水浴锅中加热并搅拌，直至加热至白色粉末状；
（3）将步骤（2）的白色粉末状高岭土从三口烧瓶中取出，放置到石棉网上，用加热管对石棉网上的高岭土进行恒温加热，加热温度为250℃，加热至无白色水汽冒出时停止，即制得改性高岭土。
上述耐油耐酸的复合橡胶电缆料，制备方法为：
（1）按重量份取乙丙橡胶、氢化丁晴橡胶、炭黑N550、增塑剂Mediaplast NB-7、硫化剂双二五、硅藻土、一半的促进剂TMTD、一半的防老剂DDA投入密炼机中，塑炼18～20min，当密炼机温度达到160～170℃时，开始出料，待塑炼料冷却后，送入密炼机中，再加入重量份的氯丁橡胶、炭黑N774、增塑剂TegMeR812、硫化剂TBPB、改性高岭土、一半的促进剂TMTD、一半的防老剂DDA，混炼8～10min，待密炼温度达到135～145℃时，开始出料，混合料冷却备用；
（2）将步骤（1）所得冷却后的混合料和剩余的物料一起送入密炼机中，在110～130℃下混炼5～8min，然后将最终的混合料冷却后送入开炼机中开炼，薄通6～7 次，即得耐油耐酸的复合橡胶电缆料。
本实施例的电缆套管试验结果见下表。
实例3
一种耐油耐酸的复合橡胶电缆料，由以下重量份的原料制成：氯丁橡胶，40；丁基橡胶，22；乙丙橡胶，22；氢化丁晴橡胶，18；炭黑N550，40；炭黑N774，25；增塑剂MediaplastNB-7，5；增塑剂TegMeR812，10；防老剂DDA，4；硫化剂双二五，0.4；硫化剂TBPB，0.6；3-甲基-2-噻唑硫酮，1.5；硅藻土，30；促进剂TMTD，1.5；改性高岭土，23。
所述改性高岭土的制备方法为：
（1）将高岭土粉碎至100目，先取高岭土总重量份的一半在450～500℃温度下焙烧90min，然后迅速取出放置，并将另一半高岭土迅速加入与刚取出的高温高岭土混合，冷却过程边研磨分散，直至冷却至20～25℃；
（2）将步骤（1）煅烧混合处理的高岭土置于三口烧瓶中，加入高岭土用量4%～6%的硅油，搅拌并混合均匀，然后将三口烧瓶置于90℃的恒温水浴锅中加热并搅拌，直至加热至白色粉末状；
（3）将步骤（2）的白色粉末状高岭土从三口烧瓶中取出，放置到石棉网上，用加热管对石棉网上的高岭土进行恒温加热，加热温度为250℃，加热至无白色水汽冒出时停止，即制得改性高岭土。
上述耐油耐酸的复合橡胶电缆料，制备方法为：
（1）按重量份取乙丙橡胶、氢化丁晴橡胶、炭黑N550、增塑剂Mediaplast NB-7、硫化剂双二五、硅藻土、一半的促进剂TMTD、一半的防老剂DDA投入密炼机中，塑炼18～20min，当密炼机温度达到160～170℃时，开始出料，待塑炼料冷却后，送入密炼机中，再加入重量份的氯丁橡胶、炭黑N774、增塑剂TegMeR812、硫化剂TBPB、改性高岭土、一半的促进剂TMTD、一半的防老剂DDA，混炼8～10min，待密炼温度达到135～145℃时，开始出料，混合料冷却备用；
（2）将步骤（1）所得冷却后的混合料和剩余的物料一起送入密炼机中，在110～130℃下混炼5～8min，然后将最终的混合料冷却后送入开炼机中开炼，薄通6～7 次，即得耐油耐酸的复合橡胶电缆料。
本实施例的电缆套管试验结果见下表。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
Claims (2)
1.一种耐油耐酸的复合橡胶电缆料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：氯丁橡胶，35～45；丁基橡胶，20～25；乙丙橡胶，20～25；氢化丁晴橡胶，15～20；炭黑N550，35～45；炭黑N774，20～30；增塑剂，15；防老剂DDA，3～5；硫化剂双二五，0.3～0.5；硫化剂TBPB，0.5～0.8；3-甲基-2-噻唑硫酮，1～2；硅藻土，20～40；促进剂TMTD，1～2；改性高岭土，20～25；
所述增塑剂为增塑剂Mediaplast NB-7和增塑剂TegMeR812，且两者的重量份配比为1：2；
所述改性高岭土的制备方法为：
(1)将高岭土粉碎至100目，先取高岭土总重量份的一半在450～500℃温度下焙烧90min，然后迅速取出放置，并将另一半高岭土迅速加入与刚取出的高温高岭土混合，冷却过程边研磨分散，直至冷却至20～25℃；
(2)将步骤(1)煅烧混合处理的高岭土置于三口烧瓶中，加入高岭土用量4％～6％的硅油，搅拌并混合均匀，然后将三口烧瓶置于90℃的恒温水浴锅中加热并搅拌，直至加热至白色粉末状；
(3)将步骤(2)的白色粉末状高岭土从三口烧瓶中取出，放置到石棉网上，用加热管对石棉网上的高岭土进行恒温加热，加热温度为250℃，加热至无白色水汽冒出时停止，即制得改性高岭土。
2.如权利要求1所述的一种耐油耐酸的复合橡胶电缆料，其特征在于：
制备方法为：
(1)按重量份取乙丙橡胶、氢化丁晴橡胶、炭黑N550、增塑剂Mediaplast NB-7、硫化剂双二五、硅藻土、一半的促进剂TMTD、一半的防老剂DDA投入密炼机中，塑炼18～20min，当密炼机温度达到160～170℃时，开始出料，待塑炼料冷却后，送入密炼机中，再加入重量份的氯丁橡胶、炭黑N774、增塑剂TegMeR812、硫化剂TBPB、改性高岭土、一半的促进剂TMTD、一半的防老剂DDA，混炼8～10min，待密炼温度达到135～145℃时，开始出料，混合料冷却备用；
(2)将步骤(1)所得冷却后的混合料和剩余的物料一起送入密炼机中，在110～130℃下混炼5～8min，然后将最终的混合料冷却后送入开炼机中开炼，薄通6～7次，即得耐油耐酸的复合橡胶电缆料。
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