CN105694436A - 一种耐热耐磨抗撕裂改性聚氨酯橡胶电缆材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐热耐磨抗撕裂改性聚氨酯橡胶电缆材料，其原料包括改性聚氨酯弹性体、氯丁橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶、环氧树脂、乙酸乙酯、聚四氢呋喃二醇、三羟甲基丙烷、聚四氢呋喃醚二元醇、端羟基聚丁二烯、聚己内酯二元醇、二邻氯二苯胺甲烷、端羟基丁氰橡胶、二月桂酸二丁基锡、乙基三乙氧基硅烷、气相白炭黑、硅酸铝、硬脂酸、二硫化钼、石英粉、膨润土、氧化锌、硫磺、促进剂M、防老剂D、氧化镁、防老剂4040、己二醇和壳聚糖。本发明的改性聚氨酯橡胶电缆材料具有优异的耐热、耐磨和抗撕裂性能。

Description

一种耐热耐磨抗撕裂改性聚氨酯橡胶电缆材料
技术领域
本发明涉及电缆材料领域，尤其涉及一种耐热耐磨抗撕裂改性聚氨酯橡胶电缆材料。
背景技术
聚氨酯橡胶电缆材料是由聚酯(或聚醚)与二异睛酸酯类化合物聚合而成的。耐磨性能好、其次是弹性好、硬度高、耐油、耐溶剂。缺点是耐热老化性能差。
现有技术中的聚氨酯橡胶电缆材料的耐热耐磨抗撕裂性能无法满足实际生产中的需求，因此需要发明一种耐热耐磨抗撕裂性能的聚氨酯橡胶电缆材料。
发明内容
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种耐热耐磨抗撕裂改性聚氨酯橡胶电缆材料，具有优异的耐热、耐磨和抗撕裂性能。
本发明提出的一种耐热耐磨抗撕裂改性聚氨酯橡胶电缆材料，其原料按重量份包括：改性聚氨酯弹性体80-120份、氯丁橡胶20-60份、丁基橡胶5-15份、三元乙丙橡胶2-6份、环氧树脂3-9份、乙酸乙酯1-5份、聚四氢呋喃二醇2-6份、三羟甲基丙烷3-9份、聚四氢呋喃醚二元醇4-8份、端羟基聚丁二烯2-4份、聚己内酯二元醇3-5份、二邻氯二苯胺甲烷1-5份、端羟基丁氰橡胶2-6份、二月桂酸二丁基锡3-9份、乙基三乙氧基硅烷1-5份、气相白炭黑2-8份、硅酸铝3-6份、硬脂酸4-8份、二硫化钼2-6份、石英粉1-5份、膨润土1-6份、氧化锌4-8份、硫磺3-9份、促进剂M2-6份、防老剂D1-4份、氧化镁3-6份、防老剂40402-8份、己二醇1-5份、壳聚糖3-9份。
优选地，改性聚氨酯弹性体的原料按重量份包括：有机硅蒙脱土15-35份、聚醚N3302-6份、甲苯二异氰酸酯3-9份、聚醚N2204-8份、端羟丙基硅油1-5份、二丁基锡二月桂酸酯2-5份。
优选地，改性聚氨酯弹性体按如下工艺进行制备：将有机硅蒙脱土与聚醚N330混合均匀，研磨得到物料a；将甲苯二异氰酸酯、聚醚N220和端羟丙基硅油混合均匀，然后加入二丁基锡二月桂酸酯，升温至75-95℃，保温2-8h，固化2-6h，冷却至室温得到物料b；将物料a和物料b混合均匀，于800-1200r/min室温搅拌2-6h得到改性聚氨酯弹性体。
优选地，氯丁橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶、环氧树脂、乙酸乙酯、有机硅蒙脱土、聚醚N330、甲苯二异氰酸酯、聚醚N220、端羟丙基硅油、二丁基锡二月桂酸酯的重量份可以为25-55：8-12：3-5：4-8：2-4：18-32：3-5：4-8：5-7：2-4：3-4。
优选地，改性聚氨酯弹性体、氯丁橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶、环氧树脂、乙酸乙酯的重量比为85-115：25-55：8-12：3-5：4-8：2-4。
优选地，聚四氢呋喃二醇、三羟甲基丙烷、聚四氢呋喃醚二元醇、端羟基聚丁二烯、聚己内酯二元醇、二邻氯二苯胺甲烷、端羟基丁氰橡胶、二月桂酸二丁基锡和乙基三乙氧基硅烷的重量比为3-5：4-8：5-7：2.5-3.5：3.5-4.5：2-4：3-5：4-8：2-4。
优选地，气相白炭黑、硅酸铝、硬脂酸、二硫化钼、石英粉、膨润土和氧化锌的重量比为3-7：4-5：5-7：3-5：2-4：2-5：5-7。
本发明的一种耐热耐磨抗撕裂改性聚氨酯橡胶电缆材料，其原料包括改性聚氨酯弹性体、氯丁橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶、环氧树脂、乙酸乙酯、聚四氢呋喃二醇、三羟甲基丙烷、聚四氢呋喃醚二元醇、端羟基聚丁二烯、聚己内酯二元醇、二邻氯二苯胺甲烷、端羟基丁氰橡胶、二月桂酸二丁基锡、乙基三乙氧基硅烷、气相白炭黑、硅酸铝、硬脂酸、二硫化钼、石英粉、膨润土、氧化锌、硫磺、促进剂M、防老剂D、氧化镁、防老剂4040、己二醇和壳聚糖，其中以改性聚氨酯弹性体为主料，辅助添加氯丁橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶、环氧树脂、乙酸乙酯、聚四氢呋喃二醇、三羟甲基丙烷、聚四氢呋喃醚二元醇、端羟基聚丁二烯、聚己内酯二元醇、二邻氯二苯胺甲烷、端羟基丁氰橡胶、二月桂酸二丁基锡和乙基三乙氧基硅烷作为改性聚氨酯弹性体的增强成份，使得本发明的改性聚氨酯橡胶电缆材料具有优异的耐热耐磨和抗撕裂性能，添加的气相白炭黑、硅酸铝、硬脂酸、二硫化钼、石英粉、膨润土、氧化锌、硫磺、促进剂M、防老剂D、氧化镁、防老剂4040、己二醇和壳聚糖作为助剂，能够有效提高本发明的改性聚氨酯橡胶电缆材料的综合性能；本发明的改性聚氨酯弹性体用端羟丙基硅油和有机蒙脱土共同改性聚氨酯，改性后的聚氨酯弹性体为插层型纳米复合材料，加入蒙脱土后，有机硅与聚氨酯之间的相容性提高，这有助于提高体系的力学性能，同时具有良好的耐热性、力学性能和表面性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
具体实施方式中，改性聚氨酯弹性体的重量份可以为80份、85份、90份、95份、100份、105份、110份、115份、120份；氯丁橡胶的重量份可以为20份、25份、30份、35份、40份、45份、50份、55份、60份；丁基橡胶的重量份可以为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份；三元乙丙橡胶的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份；环氧树脂的重量份可以为3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份；乙酸乙酯的重量份可以为1份、2份、3份、4份、5份；聚四氢呋喃二醇的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份；三羟甲基丙烷的重量份可以为3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份；聚四氢呋喃醚二元醇的重量份可以为4份、5份、6份、7份、8份；端羟基聚丁二烯的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份；聚己内酯二元醇的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份；二邻氯二苯胺甲烷的重量份可以为1份、2份、3份、4份、5份；端羟基丁氰橡胶的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份；二月桂酸二丁基锡的重量份可以为3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份；乙基三乙氧基硅烷的重量份可以为1份、2份、3份、4份、5份；气相白炭黑的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份；硅酸铝的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；硬脂酸的重量份可以为4份、5份、6份、7份、8份；二硫化钼的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份；石英粉的重量份可以为1份、2份、3份、4份、5份；膨润土的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、6份；氧化锌的重量份可以为4份、5份、6份、7份、8份；硫磺的重量份可以为3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份；促进剂M的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份；防老剂D的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份；氧化镁的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；防老剂4040的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份；己二醇的重量份可以为1份、2份、3份、4份、5份；壳聚糖的重量份可以为3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份。
实施例1
本发明提出的一种耐热耐磨抗撕裂改性聚氨酯橡胶电缆材料，其原料按重量份包括：改性聚氨酯弹性体100份、氯丁橡胶40份、丁基橡胶10份、三元乙丙橡胶4份、环氧树脂6份、乙酸乙酯3份、聚四氢呋喃二醇4份、三羟甲基丙烷6份、聚四氢呋喃醚二元醇6份、端羟基聚丁二烯3份、聚己内酯二元醇4份、二邻氯二苯胺甲烷3份、端羟基丁氰橡胶4份、二月桂酸二丁基锡6份、乙基三乙氧基硅烷3份、气相白炭黑5份、硅酸铝4.5份、硬脂酸6份、二硫化钼4份、石英粉3份、膨润土3.5份、氧化锌6份、硫磺6份、促进剂M4份、防老剂D2.5份、氧化镁4.5份、防老剂40405份、己二醇3份、壳聚糖6份。
改性聚氨酯弹性体按如下工艺进行制备：按重量份将25份有机硅蒙脱土与4份聚醚N330混合均匀，研磨得到物料a；将6份甲苯二异氰酸酯、6份聚醚N220和3份端羟丙基硅油混合均匀，然后加入3.5份二丁基锡二月桂酸酯，升温至85℃，保温5h，固化4h，冷却至室温得到物料b；将物料a和物料b混合均匀，于1000r/min室温搅拌4h得到改性聚氨酯弹性体。
实施例2
本发明提出的一种耐热耐磨抗撕裂改性聚氨酯橡胶电缆材料，其原料按重量份包括：改性聚氨酯弹性体80份、氯丁橡胶60份、丁基橡胶5份、三元乙丙橡胶6份、环氧树脂3份、乙酸乙酯5份、聚四氢呋喃二醇2份、三羟甲基丙烷9份、聚四氢呋喃醚二元醇4份、端羟基聚丁二烯4份、聚己内酯二元醇3份、二邻氯二苯胺甲烷5份、端羟基丁氰橡胶2份、二月桂酸二丁基锡9份、乙基三乙氧基硅烷1份、气相白炭黑8份、硅酸铝3份、硬脂酸8份、二硫化钼2份、石英粉5份、膨润土1份、氧化锌8份、硫磺3份、促进剂M6份、防老剂D1份、氧化镁6份、防老剂40402份、己二醇5份、壳聚糖3份。
改性聚氨酯弹性体按如下工艺进行制备：按重量份将15份有机硅蒙脱土与6份聚醚N330混合均匀，研磨得到物料a；将3份甲苯二异氰酸酯、8份聚醚N220和1份端羟丙基硅油混合均匀，然后加入5份二丁基锡二月桂酸酯，升温至75℃，保温8h，固化2h，冷却至室温得到物料b；将物料a和物料b混合均匀，于1200r/min室温搅拌2h得到改性聚氨酯弹性体。
实施例3
本发明提出的一种耐热耐磨抗撕裂改性聚氨酯橡胶电缆材料，其原料按重量份包括：改性聚氨酯弹性体120份、氯丁橡胶20份、丁基橡胶15份、三元乙丙橡胶2份、环氧树脂9份、乙酸乙酯1份、聚四氢呋喃二醇6份、三羟甲基丙烷3份、聚四氢呋喃醚二元醇8份、端羟基聚丁二烯2份、聚己内酯二元醇5份、二邻氯二苯胺甲烷1份、端羟基丁氰橡胶6份、二月桂酸二丁基锡3份、乙基三乙氧基硅烷5份、气相白炭黑2份、硅酸铝6份、硬脂酸4份、二硫化钼6份、石英粉1份、膨润土6份、氧化锌4份、硫磺9份、促进剂M2份、防老剂D4份、氧化镁3份、防老剂40408份、己二醇1份、壳聚糖9份。
改性聚氨酯弹性体按如下工艺进行制备：按重量份将35份有机硅蒙脱土与2份聚醚N330混合均匀，研磨得到物料a；将9份甲苯二异氰酸酯、4份聚醚N220和5份端羟丙基硅油混合均匀，然后加入2份二丁基锡二月桂酸酯，升温至95℃，保温2h，固化6h，冷却至室温得到物料b；将物料a和物料b混合均匀，于1200r/min室温搅拌2h得到改性聚氨酯弹性体。
实施例4
本发明提出的一种耐热耐磨抗撕裂改性聚氨酯橡胶电缆材料，其原料按重量份包括：改性聚氨酯弹性体85份、氯丁橡胶55份、丁基橡胶8份、三元乙丙橡胶5份、环氧树脂4份、乙酸乙酯4份、聚四氢呋喃二醇3份、三羟甲基丙烷8份、聚四氢呋喃醚二元醇5份、端羟基聚丁二烯3.5份、聚己内酯二元醇3.5份、二邻氯二苯胺甲烷4份、端羟基丁氰橡胶3份、二月桂酸二丁基锡8份、乙基三乙氧基硅烷2份、气相白炭黑7份、硅酸铝4份、硬脂酸7份、二硫化钼3份、石英粉4份、膨润土2份、氧化锌7份、硫磺4份、促进剂M5份、防老剂D2份、氧化镁5份、防老剂40403份、己二醇4份、壳聚糖4份。
改性聚氨酯弹性体按如下工艺进行制备：按重量份将18份有机硅蒙脱土与5份聚醚N330混合均匀，研磨得到物料a；将4份甲苯二异氰酸酯、7份聚醚N220和2份端羟丙基硅油混合均匀，然后加入4份二丁基锡二月桂酸酯，升温至78℃，保温7h，固化3h，冷却至室温得到物料b；将物料a和物料b混合均匀，于1150r/min室温搅拌3h得到改性聚氨酯弹性体。
实施例5
本发明提出的一种耐热耐磨抗撕裂改性聚氨酯橡胶电缆材料，其原料按重量份包括：改性聚氨酯弹性体115份、氯丁橡胶25份、丁基橡胶12份、三元乙丙橡胶3份、环氧树脂8份、乙酸乙酯2份、聚四氢呋喃二醇5份、三羟甲基丙烷4份、聚四氢呋喃醚二元醇7份、端羟基聚丁二烯2.5份、聚己内酯二元醇4.5份、二邻氯二苯胺甲烷2份、端羟基丁氰橡胶5份、二月桂酸二丁基锡4份、乙基三乙氧基硅烷4份、气相白炭黑3份、硅酸铝5份、硬脂酸5份、二硫化钼5份、石英粉2份、膨润土5份、氧化锌5份、硫磺8份、促进剂M3份、防老剂D3份、氧化镁4份、防老剂40407份、己二醇2份、壳聚糖8份。
改性聚氨酯弹性体按如下工艺进行制备：按重量份将32份有机硅蒙脱土与3份聚醚N330混合均匀，研磨得到物料a；将8份甲苯二异氰酸酯、5份聚醚N220和4份端羟丙基硅油混合均匀，然后加入3份二丁基锡二月桂酸酯，升温至92℃，保温3h，固化5h，冷却至室温得到物料b；将物料a和物料b混合均匀，于850r/min室温搅拌5h得到改性聚氨酯弹性体。
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 (7)

1.一种耐热耐磨抗撕裂改性聚氨酯橡胶电缆材料，其特征在于，其原料按重量份包括：改性聚氨酯弹性体80-120份、氯丁橡胶20-60份、丁基橡胶5-15份、三元乙丙橡胶2-6份、环氧树脂3-9份、乙酸乙酯1-5份、聚四氢呋喃二醇2-6份、三羟甲基丙烷3-9份、聚四氢呋喃醚二元醇4-8份、端羟基聚丁二烯2-4份、聚己内酯二元醇3-5份、二邻氯二苯胺甲烷1-5份、端羟基丁氰橡胶2-6份、二月桂酸二丁基锡3-9份、乙基三乙氧基硅烷1-5份、气相白炭黑2-8份、硅酸铝3-6份、硬脂酸4-8份、二硫化钼2-6份、石英粉1-5份、膨润土1-6份、氧化锌4-8份、硫磺3-9份、促进剂M2-6份、防老剂D1-4份、氧化镁3-6份、防老剂40402-8份、己二醇1-5份、壳聚糖3-9份。
2.根据权利要求1所述的耐热耐磨抗撕裂改性聚氨酯橡胶电缆材料，其特征在于，改性聚氨酯弹性体的原料按重量份包括：有机硅蒙脱土15-35份、聚醚N3302-6份、甲苯二异氰酸酯3-9份、聚醚N2204-8份、端羟丙基硅油1-5份、二丁基锡二月桂酸酯2-5份。
3.根据权利要求1或2所述的耐热耐磨抗撕裂改性聚氨酯橡胶电缆材料，其特征在于，改性聚氨酯弹性体按如下工艺进行制备：将有机硅蒙脱土与聚醚N330混合均匀，研磨得到物料a；将甲苯二异氰酸酯、聚醚N220、聚醚N330和端羟丙基硅油混合均匀，然后加入二丁基锡二月桂酸酯，升温至75-95℃，保温2-8h，固化2-6h，冷却至室温得到物料b；将物料a和物料b混合均匀，于800-1200r/min室温搅拌2-6h得到改性聚氨酯弹性体。
4.根据权利要求1-3任一项所述的耐热耐磨抗撕裂改性聚氨酯橡胶电缆材料，其特征在于，氯丁橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶、环氧树脂、乙酸乙酯、有机硅蒙脱土、聚醚N330、甲苯二异氰酸酯、聚醚N220、端羟丙基硅油、二丁基锡二月桂酸酯的重量份可以为25-55：8-12：3-5：4-8：2-4：18-32：3-5：4-8：5-7：2-4：3-4。
5.根据权利要求1-4任一项所述的耐热耐磨抗撕裂改性聚氨酯橡胶电缆材料，其特征在于，改性聚氨酯弹性体、氯丁橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶、环氧树脂、乙酸乙酯的重量比为85-115：25-55：8-12：3-5：4-8：2-4。
6.根据权利要求1-5任一项所述的耐热耐磨抗撕裂改性聚氨酯橡胶电缆材料，其特征在于，聚四氢呋喃二醇、三羟甲基丙烷、聚四氢呋喃醚二元醇、端羟基聚丁二烯、聚己内酯二元醇、二邻氯二苯胺甲烷、端羟基丁氰橡胶、二月桂酸二丁基锡和乙基三乙氧基硅烷的重量比为3-5：4-8：5-7：2.5-3.5：3.5-4.5：2-4：3-5：4-8：2-4。
7.根据权利要求1-6任一项所述的耐热耐磨抗撕裂改性聚氨酯橡胶电缆材料，其特征在于，气相白炭黑、硅酸铝、硬脂酸、二硫化钼、石英粉、膨润土和氧化锌的重量比为3-7：4-5：5-7：3-5：2-4：2-5：5-7。
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