CN106432923A - 一种耐海水epdm电缆料及其制造方法 - Google Patents

一种耐海水epdm电缆料及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种耐海水EPDM电缆料，其由以下重量份的原料制成：EPDM 100份，弹性体9～12份，填料20～25份，相容剂6～9份，硫化剂2～3份，防老剂1.5～2份，促进剂1～1.5份，活性剂6～9份，偶联剂0.5～1份，白油5～7份，耐海水剂4～6份。本发明还公开了该耐海水EPDM电缆料的制造方法。本发明提供的耐海水EPDM电缆料具有很强的耐海水性能。

Description

一种耐海水EPDM电缆料及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种电缆料，特别是涉及一种耐海水EPDM电缆料及其制造方法。
背景技术
近年来，EPDM已经成为七大合成橡胶中发展最快的一个品种，目前其已经成为继丁苯和顺丁橡胶之后的第三大合成橡胶。随着对于EPDM认知度的提高，EPDM先后在密封条，胶管，胶带，轮胎，模塑制品，防水材料，电线电缆等许多方面得到广泛的应用，也使EPDM在新产品开发中的重要性日益显现。对于电线电缆方面，EPDM正在代替传统的NR、IIR、CR等橡胶，不断地扩大了在电线电缆方面的应用。其主要应用于低，中，高压电线电缆绝缘层；还应用于船舶电缆；车辆电缆；室外电缆护套；变压器零件；绝缘垫；电器及电表零件等。
例如，公开号为CN102746461B、公开日为2013.09.04、申请人为江苏三角洲塑化有限公司的中国专利公开了“柔软型一步法硅烷自然交联EPDM电缆料及其制备方法”，原料配方由EPDM复合物、催化剂母粒和交联复合剂按质量比例80～92∶5～10∶3～10组成；制备方法是将所述EPDM复合物、催化剂母粒和交联复合剂在密闭的混合机中混合吸收，2～3小时后放出，包装，即成成品。本发明生产的材料除了继承传统的交联EPDM电缆料的性能外，还具有更加柔软的特性，简化了生产工序，降低了生产成本，突破了传统的硫化工艺的局限。不过，该电缆料与普通的EPDM电缆料一样不具备耐海水性能，不能用于在海水中使用的电缆，海水是具有很强腐蚀性的电解质溶液，含有大量盐类，而且还生存有大量微生物，因此海水腐蚀以及海水中的微生物腐蚀对电缆料形成了双重腐蚀，不具备耐海水性能的电缆料在海水中很容易被腐蚀损坏。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种耐海水EPDM电缆料，其具有很强的耐海水性能。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种耐海水EPDM电缆料，其由以下重量份的原料制成：EPDM100份，弹性体9～12份，填料20～25份，相容剂6～9份，硫化剂2～3份，防老剂1.5～2份，促进剂1～1.5份，活性剂6～9份，偶联剂0.5～1份，白油5～7份，耐海水剂4～6份。
优选地，本发明所述弹性体为POE。
优选地，本发明所述填料为玻璃微珠。
优选地，本发明所述相容剂为EPDM-g-MAH。
优选地，本发明所述硫化剂为硫磺。
优选地，本发明所述防老剂为防老剂RD。
优选地，本发明所述促进剂为促进剂DM。
优选地，本发明所述活性剂由质量比为4:1的氧化锌和硬脂酸混合而成。
优选地，本发明所述偶联剂为硅烷偶联剂Si-69。
本发明要解决的另一技术问题是提供上述耐海水EPDM电缆料的制造方法。
为解决上述技术问题，技术方案是：
一种耐海水EPDM电缆料的制造方法，其步骤如下：
(1)将杜松叶室温通风下阴干，用中药粉碎机粉碎后过30目筛得到杜松叶粉，将杜松叶粉以1:15的料液比加入石油醚中，超声功率100W条件下超声波提取30分钟，抽滤后将滤液95℃下蒸馏至不再流出石油醚时停止，得到杜松精油；
(2)将蛇床子室温通风下阴干，用中药粉碎机粉碎后过20目筛得到蛇床子粉，将蛇床子粉以1:25的料液比加入乙酸乙酯中，回流提取后残渣重复提取2次，将提取液合并后减压蒸除乙酸酯，抽滤后60℃下真空烘干，得到蛇床子提取物；
(3)将步骤(1)得到的杜松精油、步骤(2)得到的蛇床子提取物加入无水乙醇中，搅拌至溶解均匀后加入介孔二氧化硅，置于30℃的振荡器中100转/分转速下振荡24小时得到混合液，将混合液离心洗涤后得到的沉淀真空烘干，得到耐海水剂，其中，杜松精油、蛇床子提取物、无水乙醇、介孔二氧化硅的质量比为1:1:40:3；
(4)按重量份称取各原料，将偶联剂加入无水乙醇中搅拌均匀，加入耐海水剂、填料后搅拌均匀，取出后置于烘箱中60℃下干燥至恒重得到改性混合物，将EPDM、弹性体、相容剂放入开放式炼塑机中，90℃下共混均匀后冷却，转入40℃的开放式炼胶机中，加入改性混合物以及其他原料混炼6分钟后得到混合胶料，薄通4次后取出，转入平板硫化机硫化20分钟，冷却至室温得到耐海水EPDM电缆料。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
杜松叶和蛇床子均含有能有效分解杀灭微生物的成分，本发明分别通过石油醚超声提取和乙酸乙酯回流提取将这些有效成分尽可能地提取出来得到杜松精油和蛇床子提取物，然后将它们与介孔二氧化硅进行混合振荡，在此过程中杜松精油和蛇床子提取物均被吸附于介孔二氧化硅的孔道内，介孔二氧化硅的耐盐性能、耐电解质性能均较好，而且热稳定性优异，可有效避免杜松精油和蛇床子提取物在电缆料制造过程中被高温破坏，因此得到的耐海水剂具有优异的耐微生物腐蚀性能、耐盐性能、耐电解质性能以及热稳定性，与EPDM共混后能较大地提高电缆料的耐海水性能。
本发明的耐海水剂以及填料与EPDM之间的相容性不好，因此本发明添加了偶联剂，并通过其对耐海水剂和填料进行了表面改性，有效改善了它们与EPDM之间的相容性，并提高了结合强度，从而进一步提高了电缆料的耐海水性能。
具体实施方式
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1
耐海水EPDM电缆料，其由以下重量份的原料制成：EPDM 100份，POE 10份，玻璃微珠21份，EPDM-g-MAH 9份，硫磺2份，防老剂RD 1.7份，促进剂DM 1.2份，由质量比为4:1的氧化锌和硬脂酸混合而成的活性剂8份，硅烷偶联剂Si-69 0.5份，白油6份，耐海水剂4份。
其制造方法的步骤如下：
(1)将杜松叶室温通风下阴干，用中药粉碎机粉碎后过30目筛得到杜松叶粉，将杜松叶粉以1:15的料液比加入石油醚中，超声功率100W条件下超声波提取30分钟，抽滤后将滤液95℃下蒸馏至不再流出石油醚时停止，得到杜松精油；
(2)将蛇床子室温通风下阴干，用中药粉碎机粉碎后过20目筛得到蛇床子粉，将蛇床子粉以1:25的料液比加入乙酸乙酯中，回流提取后残渣重复提取2次，将提取液合并后减压蒸除乙酸酯，抽滤后60℃下真空烘干，得到蛇床子提取物；
(3)将步骤(1)得到的杜松精油、步骤(2)得到的蛇床子提取物加入无水乙醇中，搅拌至溶解均匀后加入介孔二氧化硅，置于30℃的振荡器中100转/分转速下振荡24小时得到混合液，将混合液离心洗涤后得到的沉淀真空烘干，得到耐海水剂，其中，杜松精油、蛇床子提取物、无水乙醇、介孔二氧化硅的质量比为1:1:40:3；
(4)按重量份称取各原料，将硅烷偶联剂Si-69加入无水乙醇中搅拌均匀，加入耐海水剂、玻璃微珠后搅拌均匀，取出后置于烘箱中60℃下干燥至恒重得到改性混合物，将EPDM、POE、EPDM-g-MAH放入开放式炼塑机中，90℃下共混均匀后冷却，转入40℃的开放式炼胶机中，加入改性混合物以及其他原料混炼6分钟后得到混合胶料，薄通4次后取出，转入平板硫化机硫化20分钟，冷却至室温得到耐海水EPDM电缆料。
实施例2
耐海水EPDM电缆料，其由以下重量份的原料制成：EPDM 100份，POE 9份，玻璃微珠25份，EPDM-g-MAH 7份，硫磺2.7份，防老剂RD 1.9份，促进剂DM 1.4份，由质量比为4:1的氧化锌和硬脂酸混合而成的活性剂8.5份，硅烷偶联剂Si-69 0.7份，白油5.5份，耐海水剂4.4份。
其制造方法与实施例1相同。
实施例3
耐海水EPDM电缆料，其由以下重量份的原料制成：EPDM 100份，POE 12份，玻璃微珠20份，EPDM-g-MAH 7.5份，硫磺2.5份，防老剂RD 1.6份，促进剂DM 1.1份，由质量比为4:1的氧化锌和硬脂酸混合而成的活性剂7份，硅烷偶联剂Si-69 0.9份，白油7份，耐海水剂4.8份。
其制造方法与实施例1相同。
实施例4
耐海水EPDM电缆料，其由以下重量份的原料制成：EPDM 100份，POE 11份，玻璃微珠24份，EPDM-g-MAH 6份，硫磺3份，防老剂RD 1.8份，促进剂DM 1.3份，由质量比为4:1的氧化锌和硬脂酸混合而成的活性剂7.5份，硅烷偶联剂Si-69 0.6份，白油6.5份，耐海水剂5.2份。
其制造方法与实施例1相同。
实施例5
耐海水EPDM电缆料，其由以下重量份的原料制成：EPDM 100份，POE 9.5份，玻璃微珠22份，EPDM-g-MAH 8.5份，硫磺2.1份，防老剂RD 1.5份，促进剂DM 1.5份，由质量比为4:1的氧化锌和硬脂酸混合而成的活性剂6份，硅烷偶联剂Si-69 0.8份，白油5份，耐海水剂5.6份。
其制造方法与实施例1相同。
实施例6
耐海水EPDM电缆料，其由以下重量份的原料制成：EPDM 100份，POE 10.5份，玻璃微珠23份，EPDM-g-MAH 8份，硫磺2.4份，防老剂RD 2份，促进剂DM 1份，由质量比为4:1的氧化锌和硬脂酸混合而成的活性剂9份，硅烷偶联剂Si-69 1份，白油6.6份，耐海水剂6份。
其制造方法与实施例1相同。
将实施例1-6以及对比例的耐海水性能进行测试，其中，
对比例为公开号为CN102746461B的中国专利；
耐海水性能测试方法为：参照海水的成分配制人工海水，将各电缆料浸泡于人工海水中，60天后取出，测算出各电缆料的质量损失率，质量损失率＝(浸泡前质量-浸泡后质量)×100％，质量损失率越小表明耐海水性能越强。
测试结果如下表所示：
由此表可以看出，实施例1-6的质量损失率远远小于对比例，表明本发明所述电缆料具有很强的防白蚁性能。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种耐海水EPDM电缆料，其特征在于，其由以下重量份的原料制成：EPDM 100份，弹性体9～12份，填料20～25份，相容剂6～9份，硫化剂2～3份，防老剂1.5～2份，促进剂1～1.5份，活性剂6～9份，偶联剂0.5～1份，白油5～7份，耐海水剂4～6份。
2.根据权利要求1所述的一种耐海水EPDM电缆料，其特征在于：所述弹性体为POE。
3.根据权利要求2所述的一种耐海水EPDM电缆料，其特征在于：所述填料为玻璃微珠。
4.根据权利要求3所述的一种耐海水EPDM电缆料，其特征在于：所述相容剂为EPDM-g-MAH。
5.根据权利要求4所述的一种耐海水EPDM电缆料，其特征在于：所述硫化剂为硫磺。
6.根据权利要求5所述的一种耐海水EPDM电缆料，其特征在于：所述防老剂为防老剂RD。
7.根据权利要求6所述的一种耐海水EPDM电缆料，其特征在于：所述促进剂为促进剂DM。
8.根据权利要求7所述的一种耐海水EPDM电缆料，其特征在于：所述活性剂由质量比为4:1的氧化锌和硬脂酸混合而成。
9.根据权利要求8所述的一种耐海水EPDM电缆料，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂Si-69。
10.根据权利要求1～9任意一项所述的一种耐海水EPDM电缆料的制造方法，其特征在于，其步骤如下：
(1)将杜松叶室温通风下阴干，用中药粉碎机粉碎后过30目筛得到杜松叶粉，将杜松叶粉以1:15的料液比加入石油醚中，超声功率100W条件下超声波提取30分钟，抽滤后将滤液95℃下蒸馏至不再流出石油醚时停止，得到杜松精油；
(2)将蛇床子室温通风下阴干，用中药粉碎机粉碎后过20目筛得到蛇床子粉，将蛇床子粉以1:25的料液比加入乙酸乙酯中，回流提取后残渣重复提取2次，将提取液合并后减压蒸除乙酸酯，抽滤后60℃下真空烘干，得到蛇床子提取物；
(3)将步骤(1)得到的杜松精油、步骤(2)得到的蛇床子提取物加入无水乙醇中，搅拌至溶解均匀后加入介孔二氧化硅，置于30℃的振荡器中100转/分转速下振荡24小时得到混合液，将混合液离心洗涤后得到的沉淀真空烘干，得到耐海水剂，其中，杜松精油、蛇床子提取物、无水乙醇、介孔二氧化硅的质量比为1:1:40:3；
(4)按重量份称取各原料，将偶联剂加入无水乙醇中搅拌均匀，加入耐海水剂、填料后搅拌均匀，取出后置于烘箱中60℃下干燥至恒重得到改性混合物，将EPDM、弹性体、相容剂放入开放式炼塑机中，90℃下共混均匀后冷却，转入40℃的开放式炼胶机中，加入改性混合物以及其他原料混炼6分钟后得到混合胶料，薄通4次后取出，转入平板硫化机硫化20分钟，冷却至室温得到耐海水EPDM电缆料。
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