CN106084497A - 一种导热电缆材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种导热电缆材料，其原料按重量份包括：改性三元乙丙橡胶100‑120份，滑石粉10‑30份，炭黑20‑50份，环氧大豆油1‑3份，氢氧化镁20‑30份，微胶囊化红磷10‑20份，可膨胀石墨5‑10份，硫磺1‑2份，氧化锌0.1‑0.3份，硬脂酸0.2‑0.4份，促进剂M 0.2‑0.4份，Ca/Zn复合稳定剂4‑6份，蒙旦蜡2‑4份；其中，在改性三元乙丙橡胶的制备过程中，将酚醛树脂加入乙醇中溶解，加入硅烷偶联剂改性碳纳米管，搅拌，旋转蒸发除去乙醇，干燥得到物料A；将物料A和三元乙丙橡胶混匀，升温，保温搅拌得到改性三元乙丙橡胶。本发明导热性能好，机械性能高。

Description

一种导热电缆材料
技术领域
本发明涉及电缆材料技术领域，尤其涉及一种导热电缆材料。
背景技术
三元乙丙橡胶具有良好的耐热性、耐腐蚀性、绝缘性和机械性能，可广泛用于汽车部件、建筑用防水材料、电线电缆护套、耐热胶管、胶带、汽车密封件、电子电气等领域，但是三元乙丙橡胶的导热率很低，是热的不良导体，从而限制了三元乙丙橡胶的应用。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种导热电缆材料，本发明耐热导热性好，机械性能高，耐腐蚀性好。
本发明提出的一种导热电缆材料，其原料按重量份包括：改性三元乙丙橡胶100-120份，滑石粉10-30份，炭黑20-50份，环氧大豆油1-3份，氢氧化镁20-30份，微胶囊化红磷10-20份，可膨胀石墨5-10份，硫磺1-2份，氧化锌0.1-0.3份，硬脂酸0.2-0.4份，促进剂M0.2-0.4份，Ca/Zn复合稳定剂4-6份，蒙旦蜡2-4份；
其中，在改性三元乙丙橡胶的制备过程中，将酚醛树脂加入乙醇中溶解，加入硅烷偶联剂改性碳纳米管，搅拌，旋转蒸发除去乙醇，干燥得到物料A；将物料A和三元乙丙橡胶混匀，升温，保温搅拌得到改性三元乙丙橡胶。
优选地，滑石粉和炭黑的粒径为200-400目。
优选地，在改性三元乙丙橡胶的制备过程中，将酚醛树脂加入乙醇中溶解，加入硅烷偶联剂改性碳纳米管，搅拌4-6h，旋转蒸发除去乙醇，升温至80-90℃，减压干燥得到物料A；将物料A和三元乙丙橡胶混匀，升温至100-120℃，保温搅拌8-10h得到改性三元乙丙橡胶。
优选地，在改性三元乙丙橡胶的制备过程中，硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
优选地，在改性三元乙丙橡胶的制备过程中，将酚醛树脂加入乙醇中溶解，加入硅烷偶联剂改性碳纳米管，以300-500r/min的速度搅拌4-6h。
优选地，在改性三元乙丙橡胶的制备过程中，物料A的粒径为400-500目。
优选地，在改性三元乙丙橡胶的制备过程中，物料A中，酚醛树脂和乙醇的重量体积(g/ml)比为1：30-50。
优选地，在改性三元乙丙橡胶的制备过程中，物料A中，酚醛树脂和硅烷偶联剂改性碳纳米管的重量比为1：1-2。
优选地，在改性三元乙丙橡胶的制备过程中，物料A和三元乙丙橡胶的重量比为1-2：9-11。
本发明的制备方法为：取改性三元乙丙橡胶，升温至120℃，密炼10min，加入滑石粉、炭黑、环氧大豆油、氢氧化镁、微胶囊化红磷、可膨胀石墨、Ca/Zn复合稳定剂、蒙旦蜡，继续密炼20min，升温至155℃，加入硫磺、氧化锌、硬脂酸、促进剂M，硫化10min经双螺旋杆挤出机挤出得到导热电缆材料。
本发明选用碳纳米管具有良好的导热性能和机械性能，酚醛树脂具有良好的耐热性、绝缘性、耐水性和耐燃性，硅烷偶联剂改性的碳纳米管与酚醛树脂可以均匀分散，酚醛树脂均匀分散在碳纳米管表面并且交联硫化，与硅烷偶联剂相互配合，增加碳纳米管的非极性，使其与三元乙丙橡胶均匀分散，避免碳纳米管在三元乙丙橡胶中团聚，促使三元乙丙橡胶与碳纳米管在硫磺、氧化锌、硬脂酸、促进剂M作用下交联固化，形成复杂交联网络和很多导热通道，从而大大增加本发明的导热性能；碳纳米管、酚醛树脂和三元乙丙橡胶相互配合，可以大大增加本发明的耐热性、导热性、绝缘性和机械性能；用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性碳纳米管，在碳纳米管中引入碳碳双键可以和三元乙丙橡胶中的碳碳双键发生键合，形成交联网络，从而进一步促进碳纳米管与三元乙丙橡胶均匀分散，并能增加本发明的机械性能；滑石粉、炭黑可以进一步增加本发明的抗冲击、抗撕裂等机械性能；环氧大豆油为增塑剂，可以进一步增加本发明的韧性和加工性能；氢氧化镁、微胶囊化红磷、可膨胀石墨为阻燃剂，增加本发明的阻燃抑烟性；Ca/Zn复合稳定剂可以增加本发明的稳定性；蒙旦蜡可以增加本发明的加工流动性；各物质可均匀分散在交联网络中，进一步增加本发明的机械性能。
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
一种导热电缆材料，其原料按重量份包括：改性三元乙丙橡胶110份，滑石粉20份，炭黑35份，环氧大豆油2份，氢氧化镁25份，微胶囊化红磷15份，可膨胀石墨7份，硫磺1.5份，氧化锌0.2份，硬脂酸0.3份，促进剂M0.3份，Ca/Zn复合稳定剂5份，蒙旦蜡3份；
其中，在改性三元乙丙橡胶的制备过程中，将酚醛树脂加入乙醇中溶解，加入硅烷偶联剂改性碳纳米管，搅拌，旋转蒸发除去乙醇，干燥得到物料A；将物料A和三元乙丙橡胶混匀，升温，保温搅拌得到改性三元乙丙橡胶。
实施例2
一种导热电缆材料，其原料按重量份包括：改性三元乙丙橡胶100份，400目滑石粉10份，400目炭黑20份，环氧大豆油3份，氢氧化镁20份，微胶囊化红磷20份，可膨胀石墨5份，硫磺2份，氧化锌0.1份，硬脂酸0.4份，促进剂M0.2份，Ca/Zn复合稳定剂6份，蒙旦蜡2份；
其中，在改性三元乙丙橡胶的制备过程中，将酚醛树脂加入乙醇中溶解，加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性碳纳米管，以500r/min的速度搅拌4h，旋转蒸发除去乙醇，升温至90℃，减压干燥得到物料A，其中，物料A的粒径为400目，酚醛树脂和乙醇的重量体积(g/ml)比为1：50，酚醛树脂和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性碳纳米管的重量比为1：1；将物料A和三元乙丙橡胶混匀，升温至120℃，保温搅拌8h得到改性三元乙丙橡胶，其中，物料A和三元乙丙橡胶的重量比为2：9。
实施例3
一种导热电缆材料，其原料按重量份包括：改性三元乙丙橡胶120份，200目滑石粉30份，200目炭黑50份，环氧大豆油1份，氢氧化镁30份，微胶囊化红磷10份，可膨胀石墨10份，硫磺1份，氧化锌0.3份，硬脂酸0.2份，促进剂M0.4份，Ca/Zn复合稳定剂4份，蒙旦蜡4份；
其中，在改性三元乙丙橡胶的制备过程中，将酚醛树脂加入乙醇中溶解，加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性碳纳米管，以300r/min的速度搅拌6h，旋转蒸发除去乙醇，升温至80℃，减压干燥得到物料A，其中，物料A的粒径为500目，酚醛树脂和乙醇的重量体积(g/ml)比为1：30，酚醛树脂和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性碳纳米管的重量比为1：2；将物料A和三元乙丙橡胶混匀，升温至100℃，保温搅拌10h得到改性三元乙丙橡胶，其中，物料A和三元乙丙橡胶的重量比为1：11。
实施例4
一种导热电缆材料，其原料按重量份包括：改性三元乙丙橡胶105份，400目滑石粉15份，400目炭黑30份，环氧大豆油2.5份，氢氧化镁22份，微胶囊化红磷17份，可膨胀石墨6份，硫磺1.7份，氧化锌0.15份，硬脂酸0.35份，促进剂M0.25份，Ca/Zn复合稳定剂5.5份，蒙旦蜡2.5份；
其中，在改性三元乙丙橡胶的制备过程中，将酚醛树脂加入乙醇中溶解，加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性碳纳米管，以450r/min的速度搅拌4.5h，旋转蒸发除去乙醇，升温至88℃，减压干燥得到物料A，其中，物料A的粒径为400目，酚醛树脂和乙醇的重量体积(g/ml)比为1：45，酚醛树脂和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性碳纳米管的重量比为1：1.2；将物料A和三元乙丙橡胶混匀，升温至115℃，保温搅拌8.5h得到改性三元乙丙橡胶，其中，物料A和三元乙丙橡胶的重量比为1.7：9.5。
实施例5
一种导热电缆材料，其原料按重量份包括：改性三元乙丙橡胶115份，200目滑石粉25份，200目炭黑40份，环氧大豆油1.5份，氢氧化镁28份，微胶囊化红磷13份，可膨胀石墨8份，硫磺1.3份，氧化锌0.25份，硬脂酸0.25份，促进剂M0.35份，Ca/Zn复合稳定剂4.5份，蒙旦蜡3.5份；
其中，在改性三元乙丙橡胶的制备过程中，将酚醛树脂加入乙醇中溶解，加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性碳纳米管，以350r/min的速度搅拌5.5h，旋转蒸发除去乙醇，升温至82℃，减压干燥得到物料A，其中，物料A的粒径为500目，酚醛树脂和乙醇的重量体积(g/ml)比为1：35，酚醛树脂和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性碳纳米管的重量比为1：1.8；将物料A和三元乙丙橡胶混匀，升温至105℃，保温搅拌9.5h得到改性三元乙丙橡胶，其中，物料A和三元乙丙橡胶的重量比为1.3：10.5。
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 (9)

1.一种导热电缆材料，其特征在于，其原料按重量份包括：改性三元乙丙橡胶100-120份，滑石粉10-30份，炭黑20-50份，环氧大豆油1-3份，氢氧化镁20-30份，微胶囊化红磷10-20份，可膨胀石墨5-10份，硫磺1-2份，氧化锌0.1-0.3份，硬脂酸0.2-0.4份，促进剂M 0.2-0.4份，Ca/Zn复合稳定剂4-6份，蒙旦蜡2-4份；
其中，在改性三元乙丙橡胶的制备过程中，将酚醛树脂加入乙醇中溶解，加入硅烷偶联剂改性碳纳米管，搅拌，旋转蒸发除去乙醇，干燥得到物料A；将物料A和三元乙丙橡胶混匀，升温，保温搅拌得到改性三元乙丙橡胶。
2.根据权利要求1所述导热电缆材料，其特征在于，滑石粉和炭黑的粒径为200-400目。
3.根据权利要求1或2所述导热电缆材料，其特征在于，在改性三元乙丙橡胶的制备过程中，将酚醛树脂加入乙醇中溶解，加入硅烷偶联剂改性碳纳米管，搅拌4-6h，旋转蒸发除去乙醇，升温至80-90℃，减压干燥得到物料A；将物料A和三元乙丙橡胶混匀，升温至100-120℃，保温搅拌8-10h得到改性三元乙丙橡胶。
4.根据权利要求1-3任一项所述导热电缆材料，其特征在于，在改性三元乙丙橡胶的制备过程中，硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
5.根据权利要求1-4任一项所述导热电缆材料，其特征在于，在改性三元乙丙橡胶的制备过程中，将酚醛树脂加入乙醇中溶解，加入硅烷偶联剂改性碳纳米管，以300-500r/min的速度搅拌4-6h。
6.根据权利要求1-5任一项所述导热电缆材料，其特征在于，在改性三元乙丙橡胶的制备过程中，物料A的粒径为400-500目。
7.根据权利要求1-6任一项所述导热电缆材料，其特征在于，在改性三元乙丙橡胶的制备过程中，物料A中，酚醛树脂和乙醇的重量体积(g/ml)比为1：30-50。
8.根据权利要求1-7任一项所述导热电缆材料，其特征在于，在改性三元乙丙橡胶的制备过程中，物料A中，酚醛树脂和硅烷偶联剂改性碳纳米管的重量比为1：1-2。
9.根据权利要求1-8任一项所述导热电缆材料，其特征在于，在改性三元乙丙橡胶的制备过程中，物料A和三元乙丙橡胶的重量比为1-2：9-11。
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Application publication date: 20161109