CN105985644A - 一种改性复合橡胶电缆材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改性复合橡胶电缆材料，由以下重量份的原料制成：骨炭8‑9、气相二氧化硅5‑6、石英粉10‑13、海泡石纤维4‑6、氯丁橡胶55‑60、硅橡胶56‑60、天然橡胶55‑70、空心玻璃微珠30‑40、硅烷偶联剂kh5501‑1.3、抗氧剂10352‑3、邻苯二甲酸二丁酯1‑2、二月桂酸二丁基锡1‑2、油酸3‑4、二硫化钼3‑5、环氧树脂E4412‑16、二乙烯三胺0.06‑0.1、促进剂DA0.1‑0.2、硅烷偶联剂kh5702.6‑3、蒸馏水适量；本发明不仅强化了电缆料的弹性，更加强了电缆料的绝缘、隔热、耐磨性能，扩大了应用范围。

Description

一种改性复合橡胶电缆材料
技术领域
本发明涉及电缆材料技术领域，尤其涉及一种改性复合橡胶电缆材料。
背景技术
空心玻璃微珠顾名思义是中空的玻璃微珠，空心度不一样，密度也不一样。大多数情况下，在聚合物中加入空心玻璃微珠，能够显著降低材料成本，改善高粘度物料的加工流动性能，赋予制品更优良的外观，提高材料的刚度甚至强度，在合适的体系和配合条件下，也能在一定程度上提高材料的耐磨性和抗冲击性能，还可给予制品良好的隔热、隔音等性能。随着中国经济的持续快速发展，电缆已广泛应用于各个行业领域，是国内仅次于汽车行业的第二大行业，但普通电缆在不同的环境使用过程中，由于与其它物体摩擦碰撞或侵蚀，导致电缆橡胶表面被破坏或失去原有的性能，尤其是在长期高温、地质条件复杂的环境下使用，其耐磨碰撞、耐温度、耐介质、耐老化、阻燃性能达不到需求，频繁发生电气事故，另外随着国家对电力安全要求的进一步提高，对电缆的质量将越来越高。电缆是电力输送的载体，其使用场景非常广阔，也使得在不同的应用场景中对电缆性能的要求也不相同，特别是在一些比如低温环境下，现有的电缆在使用过程中面临诸多问题，比如在拖拽和弯折过程中，电缆容易损坏，而且在低温环境中，电缆外护套容易变碎，更易损坏，亟待解决。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种改性复合橡胶电缆材料。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种改性复合橡胶电缆材料，由以下重量份的原料制成：骨炭8-9、气相二氧化硅5-6、石英粉10-13、海泡石纤维4-6、氯丁橡胶55-60、硅橡胶56-60、天然橡胶55-70、空心玻璃微珠30-40、硅烷偶联剂kh5501-1.3、抗氧剂10352-3、邻苯二甲酸二丁酯1-2、二月桂酸二丁基锡1-2、油酸3-4、二硫化钼3-5、环氧树脂E4412-16、二乙烯三胺0.06-0.1、促进剂DA0.1-0.2、硅烷偶联剂kh5702.6-3、蒸馏水适量。
所述一种改性复合橡胶电缆材料，由以下具体步骤制备制成：
（1）将空心玻璃微珠在120°C烘干2h，将无水乙醇与蒸馏水按质量比9:1配成溶液，再加入硅烷偶联剂KH550溶解制成3-4%的溶液，再加入玻璃微珠在60°C下超声处理60min，结束后在120°C下烘3h，冷却后备用；
（2）将环氧树脂E44用适量的丙酮稀释，搅拌均匀加入步骤（1）制备的空心玻璃微珠，在40°C下以600-800转/分搅拌1h，加热除去溶剂，再加入二乙烯三胺、促进剂DA搅拌均匀，真空脱泡至无气泡，然后在室温下固化备用；
（3）将气相二氧化硅加到5-6倍的蒸馏水中超声成悬浮液，然后加入骨炭、石英粉和海泡石纤维继续超声30-40min，将浆料烘干后加到质量浓度为4-5%的硅烷偶联剂KH570甲苯溶液中，分散均匀，再将氯丁橡胶溶解在此混合溶液中，然后以800-1000转/分下搅拌40-60min，然后加热挥发除去溶剂，烘干后加到造粒机中制成橡胶母料颗粒；
（4）将天然橡胶和硅橡胶加到密炼机中，塑炼12-15min，再加入步骤（3）制得的橡胶母粒进行混炼，混炼温度为110-120°C，混炼时间为30-40min，降温至60-70°C时再加入二硫化钼、油酸和步骤（1）制备的产物，继续混炼，时间为20-30min；
（5）将其余剩余的物质混合，加热至45-50°C时加到步骤（4）的产物中，混合搅拌10-14min后送入硫化机中进行硫化，硫化温度为160-165°C，硫化时间为50-70s，挤出成型即可。
本发明的优点是：本发明将空心玻璃微珠用硅烷偶联剂处理，增多了表面羟基数量，使其在橡胶中分散均匀，并且用环氧树脂包覆在其表面，提高了其对橡胶的补强作用，提高了橡胶的化学稳定性、介电性、增韧的特性，添加的粉体用偶联剂处理与橡胶作用，提高了橡胶分子链之间的作用力，起到交联的作用，增强了橡胶的断裂强度、抗撕裂性，而且削弱了橡胶中氯原子的作用力，降低硬度增加了橡胶的弹性，提高了加工塑性，改善了加工工艺，添加的经处理的骨炭、石英粉和海泡石纤维大大提高了橡胶的耐磨、隔热、绝缘、抗腐蚀等作用，本发明不仅强化了电缆料的弹性，更加强了电缆料的绝缘、隔热、耐磨性能，扩大了应用范围。
具体实施方式
一种改性复合橡胶电缆材料，由以下重量份（公斤）的原料制成：骨炭8、气相二氧化硅5、石英粉10、海泡石纤维4、氯丁橡胶55、硅橡胶56、天然橡胶55、空心玻璃微珠30、硅烷偶联剂kh5501、抗氧剂10352、邻苯二甲酸二丁酯1、二月桂酸二丁基锡1、油酸3、二硫化钼3、环氧树脂E4412、二乙烯三胺0.06、促进剂DA0.1、硅烷偶联剂kh5702.6、蒸馏水适量。
所述一种改性复合橡胶电缆材料，由以下具体步骤制备制成：
（1）将空心玻璃微珠在120°C烘干2h，将无水乙醇与蒸馏水按质量比9:1配成溶液，再加入硅烷偶联剂KH550溶解制成3%的溶液，再加入玻璃微珠在60°C下超声处理60min，结束后在120°C下烘3h，冷却后备用；
（2）将环氧树脂E44用适量的丙酮稀释，搅拌均匀加入步骤（1）制备的空心玻璃微珠，在40°C下以600转/分搅拌1h，加热除去溶剂，再加入二乙烯三胺、促进剂DA搅拌均匀，真空脱泡至无气泡，然后在室温下固化备用；
（3）将气相二氧化硅加到5倍的蒸馏水中超声成悬浮液，然后加入骨炭、石英粉和海泡石纤维继续超声30min，将浆料烘干后加到质量浓度为4%的硅烷偶联剂KH570甲苯溶液中，分散均匀，再将氯丁橡胶溶解在此混合溶液中，然后以800转/分下搅拌40min，然后加热挥发除去溶剂，烘干后加到造粒机中制成橡胶母料颗粒；
（4）将天然橡胶和硅橡胶加到密炼机中，塑炼12min，再加入步骤（3）制得的橡胶母粒进行混炼，混炼温度为110°C，混炼时间为30min，降温至60°C时再加入二硫化钼、油酸和步骤（1）制备的产物，继续混炼，时间为20min；
（5）将其余剩余的物质混合，加热至45°C时加到步骤（4）的产物中，混合搅拌10min后送入硫化机中进行硫化，硫化温度为160°C，硫化时间为50s，挤出成型即可。
拉伸强度（MPa）:23.2，拉断伸长率（%）：587，拉断永久变形（%）12，撕裂强度（KN/m）：53.4，冲击弹性：32，耐臭氧(25°C，浓度0.020～0.030％，30h)：无裂纹。

Claims (2)

1.一种改性复合橡胶电缆材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：骨炭8-9、气相二氧化硅5-6、石英粉10-13、海泡石纤维4-6、氯丁橡胶55-60、硅橡胶56-60、天然橡胶55-70、空心玻璃微珠30-40、硅烷偶联剂kh5501-1.3、抗氧剂10352-3、邻苯二甲酸二丁酯1-2、二月桂酸二丁基锡1-2、油酸3-4、二硫化钼3-5、环氧树脂E4412-16、二乙烯三胺0.06-0.1、促进剂DA0.1-0.2、硅烷偶联剂kh5702.6-3、蒸馏水适量。
2.根据权利要求1所述一种改性复合橡胶电缆材料，其特征在于，由以下具体步骤制备制成：
（1）将空心玻璃微珠在120°C烘干2h，将无水乙醇与蒸馏水按质量比9:1配成溶液，再加入硅烷偶联剂KH550溶解制成3-4%的溶液，再加入玻璃微珠在60°C下超声处理60min，结束后在120°C下烘3h，冷却后备用；
（2）将环氧树脂E44用适量的丙酮稀释，搅拌均匀加入步骤（1）制备的空心玻璃微珠，在40°C下以600-800转/分搅拌1h，加热除去溶剂，再加入二乙烯三胺、促进剂DA搅拌均匀，真空脱泡至无气泡，然后在室温下固化备用；
（3）将气相二氧化硅加到5-6倍的蒸馏水中超声成悬浮液，然后加入骨炭、石英粉和海泡石纤维继续超声30-40min，将浆料烘干后加到质量浓度为4-5%的硅烷偶联剂KH570甲苯溶液中，分散均匀，再将氯丁橡胶溶解在此混合溶液中，然后以800-1000转/分下搅拌40-60min，然后加热挥发除去溶剂，烘干后加到造粒机中制成橡胶母料颗粒；
（4）将天然橡胶和硅橡胶加到密炼机中，塑炼12-15min，再加入步骤（3）制得的橡胶母粒进行混炼，混炼温度为110-120°C，混炼时间为30-40min，降温至60-70°C时再加入二硫化钼、油酸和步骤（1）制备的产物，继续混炼，时间为20-30min；
（5）将其余剩余的物质混合，加热至45-50°C时加到步骤（4）的产物中，混合搅拌10-14min后送入硫化机中进行硫化，硫化温度为160-165°C，硫化时间为50-70s，挤出成型即可。
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