CN106189253B - 冷缩式电缆附件用硅橡胶材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冷缩式电缆附件用硅橡胶材料,其特征在于:包括以下按照重量份数计的原料成分:甲基乙烯基硅橡胶生胶100‑120份、白炭黑20‑30份、脱模剂0.3‑0.8份、硅油组合物3‑6份、硫化剂0.3‑1.0份、粉末丁晴橡胶3‑6份、抗疲劳剂3‑5份,该硅橡胶的邵氏硬度大35,抗撕裂强度为27‑30N/mm2,抗张强度大7MPa,高温拉伸永久变形小5%,抗疲劳性能良好,能适应电缆附件长时间使用的需求,降低电路维护成本,提高电路寿命,同时提供了该硅橡胶材料的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种电缆附件用材料,特别涉及冷缩式电缆附件用硅橡胶材料及其制备方法。
背景技术
电缆在使用的过程中需要电缆附件的配合,电缆附件包括接头、终端等是电缆使用中不可缺少的部件,其硅橡胶材料的质量直接影响电缆的使用寿命。电缆附件的硅橡胶材料储存期间变形以及安装后和电缆的过盈配合不足,是影响电缆长期有效运行的主要因素。
保证电缆附件的制造质量以及安装质量的时候,电缆附件的材料选择是影响电缆附件使用的主要因素,如此电缆技术领域技术人员在加强电缆制造质量监督和提高电缆附件结构合理化的研究,同时不断加强对电缆附件用材料的研究。
目前,公开号为CN104059365A的中国专利公开了一种冷缩式电缆附件用硅橡胶,所述硅橡胶由以下质量份数的各组分组成:甲基乙烯基硅橡胶生胶100份、白炭黑15-20份、甲基硅油2.5-3.5份、乙烯基硅油0.8-1.0份、硬脂酸钙0.2-0.3份、乙烯基三乙氧基硅0.2-0.4份、硬质陶土0.5-1.0份、粘土0.5-0.8份。
但这种硅橡胶的抗疲劳性较差,由该材料制成的电缆附件在使用过程中容易疲劳,力学和电学性能等大大降低,影响使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种能长时间使用、耐疲劳的冷缩式电缆附件用硅橡胶材料。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种冷缩式电缆附件用硅橡胶材料,其特征在于:包括以下按照重量份数计的原料成分:
甲基乙烯基硅橡胶具有优异的耐热性,同时这种橡胶具有少量乙烯基侧炼,从而更容易硫化,同时具有较好抗压缩永久变形性能。
粉末丁腈橡胶的添加对胶料的耐热、空气老化性能提高较大,同时丁腈橡胶具有较好的耐磨性、耐热性,丁腈橡胶具有较高的粘结力,橡胶内部的缺陷或者微裂纹引发裂纹传播和扩展的能力下降,裂纹传播速度较低,从而提高硅橡胶的耐疲劳性。
白炭黑具有巨大的比表面积,可以对硅橡胶的强度进行增强,提高拉伸强度、断裂伸长率等物理性能,可以增强硅橡胶的粘弹性,提高抗疲劳的特性。
抗疲劳剂能增强橡胶的耐疲劳性,从而满足电缆附件的长时间使用的要求,可以降低线路维护成本,提高使用安全性。
该配方制成的硅橡胶材料邵氏硬度大于35,抗撕裂强度为27-30N/mm2,抗张强度大于7MPa,高温拉伸永久变形小于5%。
本发明进一步设置为:所述抗疲劳剂为间苯二胺和辛基酚醛树脂反应生成的络合物。
通过采用上述技术方案,辛基酚醛树脂具有良好的粘性,增强硅橡胶的粘性,从而能抑制硅橡胶疲劳开裂,提高硅橡胶的使用寿命,间苯二胺具有良好的结合分散效果,与辛基酚醛树脂络合使得硅橡胶具有良好的5耐疲劳性,能够长时间使用。
本发明进一步设置为:所述硅油组合物包括乙烯基硅油和甲基硅油,所述甲基硅油与乙烯基硅油的重量比为5∶1-2。
通过采用上述技术方案,采用甲基硅油和乙烯基硅油共混改性硅橡胶,可以使硅橡胶具有更好的耐疲劳性,能提高硅橡胶的脱模性、润滑性、抗冲击性,同时增强防水防裂性能,从而能具有更长的使用寿命。
本发明进一步设置为:所述脱模剂为硬脂酸锌。
通过采用上述技术方案,硬脂酸锌具有良好的热稳定性、润滑性,脱模效果佳,而且价格低廉。
本发明进一步设置为:所述硫化剂为双25硫化剂。
本发明进一步设置为:所述甲基乙烯基硅橡胶生胶的采用乙烯基含量0.18%-0.2%的甲基乙烯基硅橡胶和乙烯基含量1.2-1.5%的甲基乙烯基硅橡胶混合使用。
两种硅橡胶共同使用,综合性能好,生产出来的硅橡胶材料具有较高的粘性,不容易开裂。
本发明进一步设置为:所述白炭黑采用比表面积为260m2/g的气相白炭黑。
作为优选方案,本发明中硅橡胶材料包括以下按照重量份数计的原料成分:
本发明的第二发明目的在于提供一种硅橡胶的制备方法。
本发明的上述技术目的是通过如下技术方案实现的:一种冷缩式电缆附件用硅橡胶的制备方法,包括如下步骤:
SP1、将甲基乙烯基硅橡胶生胶和硬脂酸锌在真空机中捏合5-10min;
SP2、将气相白炭黑、甲基硅油、乙烯基硅油、双二五硫化剂、粉末丁晴橡胶、抗疲劳剂分多次加入真空捏合机中,每次加入后进行充分搅拌,将混合料混合均匀,反应温度控制在85℃以下,待胶料混合捏合成型后升温到170-180℃,热炼2h;
SP3、将真空抽至真空度-0.05--0.08Mpa,抽真空1h后出胶;
SP4、将胶料在开放式炼胶机上拉薄3-6次;
SP5、在滤胶机上进行过滤,得到硅橡胶。
综上所述,本发明具有以下有益效果:
1、硅橡胶本身具有良好的物理性能,白炭黑的添加能增强硅橡胶的物理性能和加工性能;
2、粉末丁腈橡胶和抗疲劳剂共同作用,提高硅橡胶材料的耐疲劳性能。
具体实施方式
实施例一:
一种硅橡胶材料包括以下原料成分:
其中:甲基乙烯基硅橡胶生胶的采用乙烯基含量0.18%的甲基乙烯基硅橡胶87g和乙烯基含量1.2-1.5%的甲基乙烯基硅橡胶13g混合使用。
本实施例中硅橡胶材料的制备方法包括如下步骤:
SP1、将甲基乙烯基硅橡胶生胶和硬脂酸锌在真空机中捏合10min;
SP2、将气相白炭黑、甲基硅油、乙烯基硅油、双二五硫化剂、粉末丁晴橡胶、抗疲劳剂分多次加入真空捏合机中,每次加入后进行充分搅拌,将混合料混合均匀,反应温度控制在85℃,待胶料混合捏合成型后升温到180℃,热炼2h;
SP3、将真空抽至真空度0.05Mpa,抽真空1h后出胶;
SP4、将胶料在开放式炼胶机上拉薄3次;
SP5、在滤胶机上进行过滤,得到硅橡胶。
实施例二:
一种硅橡胶材料包括以下原料成分:
本实施例中硅橡胶材料的制备方法包括如下步骤:
SP1、将甲基乙烯基硅橡胶生胶和硬脂酸锌在真空机中捏合6min;
SP2、将气相白炭黑、甲基硅油、乙烯基硅油、双二五硫化剂、粉末丁晴橡胶、抗疲劳剂分多次加入真空捏合机中,每次加入后进行充分搅拌,将混合料混合均匀,反应温度控制在71℃,待胶料混合捏合成型后升温到175℃,热炼2h;
SP3、将真空抽至真空度0.07Mpa,抽真空1h后出胶;
SP4、将胶料在开放式炼胶机上拉薄5次;
SP5、在滤胶机上进行过滤,得到硅橡胶。
实施例三:
一种硅橡胶材料包括以下原料成分:
本实施例中硅橡胶材料的制备方法包括如下步骤:
SP1、将甲基乙烯基硅橡胶生胶和硬脂酸锌在真空机中捏合8min;
SP2、将气相白炭黑、甲基硅油、乙烯基硅油、双二五硫化剂、粉末丁晴橡胶、抗疲劳剂分多次加入真空捏合机中,每次加入后进行充分搅拌,将混合料混合均匀,反应温度控制在85℃,待胶料混合捏合成型后升温到170℃,热炼2h;
SP3、将真空抽至真空度0.05Mpa,抽真空1h后出胶;
SP4、将胶料在开放式炼胶机上拉薄4次;
SP5、在滤胶机上进行过滤,得到硅橡胶。
实施例四:
一种硅橡胶材料包括以下原料成分:
本实施例中硅橡胶材料的制备方法包括如下步骤:
SP1、将甲基乙烯基硅橡胶生胶和硬脂酸锌在真空机中捏合5min;
SP2、将气相白炭黑、甲基硅油、乙烯基硅油、双二五硫化剂、粉末丁晴橡胶、抗疲劳剂分多次加入真空捏合机中,每次加入后进行充分搅拌,将混合料混合均匀,反应温度控制在75℃,待胶料混合捏合成型后升温到173℃,热炼2h;
SP3、将真空抽至真空度0.07Mpa,抽真空1h后出胶;
SP4、将胶料在开放式炼胶机上拉薄6次;
SP5、在滤胶机上进行过滤,得到硅橡胶。
实施例五:
一种硅橡胶材料包括以下原料成分:
本实施例中硅橡胶材料的制备方法包括如下步骤:
SP1、将甲基乙烯基硅橡胶生胶和硬脂酸锌在真空机中捏合8min;
SP2、将气相白炭黑、甲基硅油、乙烯基硅油、双二五硫化剂、粉末丁晴橡胶、抗疲劳剂分多次加入真空捏合机中,每次加入后进行充分搅拌,将混合料混合均匀,反应温度控制在78℃,待胶料混合捏合成型后升温到178℃,热炼2h;
SP3、将真空抽至真空度0.08Mpa,抽真空1h后出胶;
SP4、将胶料在开放式炼胶机上拉薄3次;
SP5、在滤胶机上进行过滤,得到硅橡胶。
对比例一:
一种硅橡胶材料包括以下原料成分:
本实施例中硅橡胶材料的制备方法包括如下步骤:
SP1、将甲基乙烯基硅橡胶生胶和硬脂酸锌在真空机中捏合8min;
SP2、将气相白炭黑、甲基硅油、乙烯基硅油、双二五硫化剂、粉末丁晴橡胶、抗疲劳剂分多次加入真空捏合机中,每次加入后进行充分搅拌,将混合料混合均匀,反应温度控制在78℃,待胶料混合捏合成型后升温到178℃,热炼2h;
SP3、将真空抽至真空度0.08Mpa,抽真空1h后出胶;
SP4、将胶料在开放式炼胶机上拉薄3次;
SP5、在滤胶机上进行过滤,得到硅橡胶。
对比例二:
一种硅橡胶材料包括以下原料成分:
本实施例中硅橡胶材料的制备方法包括如下步骤:
SP1、将甲基乙烯基硅橡胶生胶和硬脂酸锌在真空机中捏合8min;
SP2、将气相白炭黑、甲基硅油、乙烯基硅油、双二五硫化剂、粉末丁晴橡胶、抗疲劳剂分多次加入真空捏合机中,每次加入后进行充分搅拌,将混合料混合均匀,反应温度控制在78℃,待胶料混合捏合成型后升温到178℃,热炼2h;
SP3、将真空抽至真空度0.08Mpa,抽真空1h后出胶;
SP4、将胶料在开放式炼胶机上拉薄3次;
SP5、在滤胶机上进行过滤,得到硅橡胶。
将实施例一至五、对比例一和对比例二得到的硅橡胶材料根据标准ISO2285:2007,在90℃烤箱幻境拉伸3被放置120小时后测定高温拉伸永久变形率,测试结果见下表1。
表1高温拉伸试验测试结果表
由上表可以看出,本发明实施例具有较低的高温拉伸永久变形率,表明其具有良好的耐疲劳的性能,不易变形损坏。
将实施例一至五、对比例一和对比例二得到的硅橡胶材料根据标准GB/T528-2009对拉伸强度和断裂伸长率进行测试,并且将实施例一至五、对比例一和对比例二得到的硅橡胶材料根据标准GB/T7762-2003放入臭氧浓度为100×10-8的老化试验机中处理48小时后进行拉伸强度和断裂伸长率的测定,测试结果见下表2。
表2臭氧老化测试前后性能测试结果表
由上表可以看出,本发明中臭氧老化后性能降低较小,具有较好的抗疲劳性能,同时根据对比例二的力学性能与其他硅橡胶的力学性能比较可以看出,粉末丁腈橡胶对硅橡胶的力学性能影响较大,也具有抗疲劳性能。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (4)
1.一种冷缩式电缆附件用硅橡胶材料,其特征在于:包括以下按照重量份数计的原料成分:
甲基乙烯基硅橡胶生胶 100-120 份
白炭黑 20-30 份
脱模剂 0.3-0.8 份
硅油组合物 3-6 份
双二五硫化剂 0.3-1.0 份
粉末丁腈橡胶 3-6份
抗疲劳剂 3-5份
其中所述抗疲劳剂为间苯二胺和辛基酚醛树脂反应生成的络合物;所述脱模剂为硬脂酸锌;所述甲基乙烯基硅橡胶生胶采用乙烯基重量含量0.18%-0.2%的甲基乙烯基硅橡胶和乙烯基重量含量1.2-1.5%的甲基乙烯基硅橡胶混合使用;所述白炭黑采用比表面积为260m2/g的气相白炭黑。
2.根据权利要求1所述的一种冷缩式电缆附件用硅橡胶材料,其特征在于:所述硅油组合物包括乙烯基硅油和甲基硅油,所述甲基硅油与乙烯基硅油的重量比为5:(1-2)。
3.根据权利要求1所述的一种冷缩式电缆附件用硅橡胶材料,其特征在于:
包括以下按照重量份数计的原料成分:
甲基乙烯基硅橡胶生胶 100 份
气相白炭黑 25 份
乙烯基硅油 1 份
硬脂酸锌 0.5 份
甲基硅油 4 份
双二五硫化剂 0.5 份
粉末丁腈橡胶 4 份
间苯二胺和辛基酚醛树脂反应生成的络合物 4 份。
4.权利要求1所述的一种冷缩式电缆附件用硅橡胶材料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
SP1、将甲基乙烯基硅橡胶生胶和硬脂酸锌在真空机中捏合5-10min;
SP2、将气相白炭黑、甲基硅油、乙烯基硅油、双二五硫化剂、粉末丁腈橡胶、抗疲劳剂分多次加入真空捏合机中,每次加入后进行充分搅拌,将混合料混合均匀,反应温度控制在85℃以下,待胶料混合捏合成型后升温到170-180℃,热炼2h;
SP3、将真空抽至真空度0.05-0.08MPa,抽真空1h后出胶;
SP4、将胶料放在开放式炼胶机上拉薄3-6次;
SP5、在滤胶机上进行过滤,得到硅橡胶。
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