CN108148290A - 一种电缆护套 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电力材料领域，公开了一种电缆护套，其由下述的原料制备：三元乙丙橡胶、乙烯醋酸乙烯酯橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、氯丁橡胶、酚醛树脂、钛酸酯交联剂、叔丁基过氧化氢、氮化硼粉、碳化硅粉、马来酸酐接枝聚丙烯、抑烟剂、阻燃剂、环氧脂肪酸辛酯、防老剂2246、高岭土、受阻酚类抗氧剂、四硫化双五亚甲基秋兰姆。本发明电缆护套阻燃性能好，耐腐蚀。
Description
技术领域
本发明属于电力材料领域，公开了一种电缆护套。
背景技术
电缆护套是一种电缆上常用的绝缘保护热缩套管，这类产品主要材质为PE，经过辐照交联和加热扩张这两个工艺，具有热收缩功能，收缩比为3:1左右，口径从50-350mm不等，可用作电缆附件中的热缩内护套、外护套，以及外层绝缘防水护套管。电缆护套的主要用途是用作电缆护套，保护电缆不受外界损坏，确保用电安全，电缆护套分为地埋式和地上式。上个世纪一般采用金属材料制备的护套管来保护电缆；随着材料领域的不断发展，塑料管材已经取代了原有的金属管材。电缆护套一般需要应用在各种恶劣环境，包括地下、海底，雪地以及盐碱环境等等。由于使用环境恶劣，需要对塑料材质进行增强改性，使之具有较高的环刚度，用以抵抗外界荷载；需要有较强的耐冷耐热能力，并且不易被腐蚀不易变形，使用寿命长等特点。
发明内容
为了克服现有技术的电缆护套存在的阻燃性能差，容易被酸碱腐蚀，抗拉抗弯强度差，原料成本高以及制备工艺复杂等缺陷；本发明公开了一种电缆护套，该电缆护套具备较好的性能，能够广泛应用于工业化生产。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种电缆护套，其由下述的原料制备：三元乙丙橡胶、乙烯醋酸乙烯酯橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、氯丁橡胶、酚醛树脂、钛酸酯交联剂、叔丁基过氧化氢、氮化硼粉、碳化硅粉、马来酸酐接枝聚丙烯、抑烟剂、阻燃剂、环氧脂肪酸辛酯、防老剂2246、高岭土、受阻酚类抗氧剂、四硫化双五亚甲基秋兰姆。
具体地，所述电缆护套由下述重量配比的原料制备：30-50份三元乙丙橡胶、15-22份乙烯醋酸乙烯酯橡胶、10-15份甲基乙烯基硅橡胶、8-12份氯丁橡胶、3-5份酚醛树脂、1-2份钛酸酯交联剂、1-2份叔丁基过氧化氢、3-5份氮化硼粉、3-5份碳化硅粉、1-2份马来酸酐接枝聚丙烯、1-2份抑烟剂、2-3份阻燃剂、1-2份环氧脂肪酸辛酯、0.3-0.7份防老剂2246、1-2份高岭土、0.3-0.5份受阻酚类抗氧剂、0.1-0.2份四硫化双五亚甲基秋兰姆。
优选地，所述护套的制备方法包括如下步骤：
步骤1）取三元乙丙橡胶、乙烯醋酸乙烯酯橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、氯丁橡胶以及酚醛树脂，混合均匀得到混合料，将混合料置于单螺杆挤出机中共混，造粒得到基础树脂，打开密炼机并预热至70℃，然后加入上述基础树脂进行密炼，密炼时间为3min，制备主料；
步骤2）向步骤1制备的主料中加入钛酸酯交联剂、叔丁基过氧化氢、氮化硼粉、碳化硅粉、马来酸酐接枝聚丙烯、抑烟剂、阻燃剂、环氧脂肪酸辛酯、防老剂2246、高岭土、受阻酚类抗氧剂，混炼5min，待温度升至112℃，加入四硫化双五亚甲基秋兰姆混炼1min，投入螺杆挤出机中挤出造粒得到颗粒料，其中挤出温度为190℃；
步骤3）将步骤2）所得的颗粒料投到成型机中进行成型、定径、牵引、切割后，即得。
优选地，所述受阻酚类抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010。
所述抑烟剂为硼酸锌和季戊四醇按照等质量比混合而得。
所述阻燃剂由氧化锑和氢氧化镁按照2:1的质量比混合而得。
本发明取得有益效果主要但是不限于以下几个方面：
以三元乙丙橡胶与甲基乙烯基硅橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯橡胶、氯丁橡胶为基材，三元乙丙橡胶与甲基乙烯基硅橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯橡胶协同使用可以改善三元乙丙橡胶的耐热性、耐油性、阻燃性及粘合性，也可改善乙烯-醋酸乙烯酯的加工工艺性能，适当降低成本。阻燃剂阻燃效率高，电缆的燃烧性能能达到UL1581标准中最严格的VW-1垂直燃烧实验。且燃烧时间均小于40s，相比要求的60s提高了很多。且耐候性能好，稳定性能优异，使用四硫化双五亚甲基秋兰姆作为促进剂，配合过氧化物硫化体系使得电缆料的拉伸强度高，压缩永久变形小，综合性能良好，且硫化时间短且充分，制品护套具有良好的耐磨、耐溶剂及耐腐蚀性能；并可改善加工性能，在其中配合添加适量的氢氧化镁，其价格低廉，不仅可降低成本，且制品电缆护套可应用在对阻燃要求较为苛刻的场合，阻燃效果极为优异，且无卤环保；氮化硼粉、碳化硅粉可提高强度和耐腐蚀性能；电缆具有耐高低温和良好的阻燃性能；协同作用显著，抗氧效果好，稳定性高、低毒，可进一步提高电缆护套的耐热耐寒、耐腐蚀、耐光老化性能。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本发明进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
一种电缆护套，所述材料由下述重量配比的原料制备：
三元乙丙橡胶30份、乙烯醋酸乙烯酯橡胶15份、甲基乙烯基硅橡胶10份、氯丁橡胶8份、酚醛树脂3份、1份钛酸酯交联剂、1份叔丁基过氧化氢、氮化硼粉3份、碳化硅粉3份、1份马来酸酐接枝聚丙烯、1份抑烟剂、2份阻燃剂、1份环氧脂肪酸辛酯、0.3份防老剂2246、1份高岭土、0.3份受阻酚类抗氧剂、0.1重量份的四硫化双五亚甲基秋兰姆。
上述护套的制备方法包括如下步骤：
步骤1）取三元乙丙橡胶、乙烯醋酸乙烯酯橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、氯丁橡胶以及酚醛树脂，混合均匀得到混合料，将混合料置于单螺杆挤出机中共混，造粒得到基础树脂，打开密炼机并预热至70℃，然后加入上述基础树脂进行密炼，密炼时间为3min，制备主料；
上述主料通过聚合物的共混，可以改善聚合物的性能，达到优势互补，提高其使用要求。三元乙丙橡胶与甲基乙烯基硅橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯橡胶协同使用可以改善三元乙丙橡胶的耐热性、耐油性、阻燃性及粘合性，也可改善乙烯-醋酸乙烯酯的加工工艺性能，适当降低成本。酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能，可作为橡胶材料的粘合剂使用。氯丁橡胶是CR232型氯丁橡胶。CR232型氯丁橡胶的综合性能良好，有良好的物理机械性能，耐油，耐热，耐燃，耐日光，耐臭氧，耐酸碱，耐化学试剂，具有较高的拉伸强度、伸长率和可逆的结晶性，粘接性好，分解温度230～260℃，短期可耐120～150℃，在80～100℃可长期使用，具有一定的阻燃性。
步骤2）向步骤1制备的主料中加入钛酸酯交联剂、叔丁基过氧化氢、氮化硼粉（200目）、碳化硅粉（200目）、马来酸酐接枝聚丙烯、抑烟剂、阻燃剂、环氧脂肪酸辛酯、防老剂2246、高岭土（200目）、受阻酚类抗氧剂，混炼5min，待温度升至112℃，加入四硫化双五亚甲基秋兰姆混炼1min，投入螺杆挤出机中挤出造粒得到颗粒料，其中挤出温度为190℃；
步骤3）将步骤2）所得的颗粒料投到成型机中进行成型、定径、牵引、切割后，即得。
所述受阻酚类抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010；
所述抑烟剂为硼酸锌和季戊四醇按照等质量比混合而得；
所述阻燃剂由氧化锑和氢氧化镁按照2:1的质量比混合而得。
实施例2
一种电缆护套，所述材料由下述重量配比的原料制备：
三元乙丙橡胶50份、乙烯醋酸乙烯酯橡胶22份、甲基乙烯基硅橡胶15份、氯丁橡胶12份、酚醛树脂5份、2份钛酸酯交联剂、2份叔丁基过氧化氢、氮化硼粉5份、碳化硅粉5份、2份马来酸酐接枝聚丙烯、2份抑烟剂、3份阻燃剂、2份环氧脂肪酸辛酯、0.7份防老剂2246、2份高岭土、0.5份受阻酚类抗氧剂、0.1-0.2重量份的四硫化双五亚甲基秋兰姆。
上述护套的制备方法包括如下步骤：
步骤1）取三元乙丙橡胶、乙烯醋酸乙烯酯橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、氯丁橡胶以及酚醛树脂，混合均匀得到混合料，将混合料置于单螺杆挤出机中共混，造粒得到基础树脂，打开密炼机并预热至70℃，然后加入上述基础树脂进行密炼，密炼时间为3min，制备主料；
上述主料通过聚合物的共混，可以改善聚合物的性能，达到优势互补，提高其使用要求。三元乙丙橡胶与甲基乙烯基硅橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯橡胶协同使用可以改善三元乙丙橡胶的耐热性、耐油性、阻燃性及粘合性，也可改善乙烯-醋酸乙烯酯的加工工艺性能，适当降低成本。酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能，可作为橡胶材料的粘合剂使用。氯丁橡胶是CR232型氯丁橡胶。CR232型氯丁橡胶的综合性能良好，有良好的物理机械性能，耐油，耐热，耐燃，耐日光，耐臭氧，耐酸碱，耐化学试剂，具有较高的拉伸强度、伸长率和可逆的结晶性，粘接性好，分解温度230～260℃，短期可耐120～150℃，在80～100℃可长期使用，具有一定的阻燃性。
步骤2）向步骤1制备的主料中加入钛酸酯交联剂、叔丁基过氧化氢、氮化硼粉（200目）、碳化硅粉（200目）、马来酸酐接枝聚丙烯、抑烟剂、阻燃剂、环氧脂肪酸辛酯、防老剂2246、高岭土（200目）、受阻酚类抗氧剂，混炼5min，待温度升至112℃，加入四硫化双五亚甲基秋兰姆混炼1min，投入螺杆挤出机中挤出造粒得到颗粒料，其中挤出温度为190℃；
步骤3）将步骤2）所得的颗粒料投到成型机中进行成型、定径、牵引、切割后，即得。
所述受阻酚类抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010；
所述抑烟剂为硼酸锌和季戊四醇按照等质量比混合而得；
所述阻燃剂由氧化锑和氢氧化镁按照2:1的质量比混合而得。
实施例3
将实施例1-2中所述的电缆护套进行性能测试，测试结果如下：
表1
| 实施例1 | 实施例2 | |
| 烟密度 | 1.51 | 1.53 |
| 拉伸强度（Mpa） | 34.7MPa | 35.2MPa |
| 断裂伸长率（％） | 341 | 326 |
| （-20度）低温脆化失效数 | 5 | 5 |
| 氧指数 | 35 | 36 |
| 158℃×168h抗拉强度变化率% | 3.1 | 2.9 |
| VW-1燃烧 | Pass | Pass |
| 热变形率%150℃×2000g×1h | 11.8% | 12.1% |
耐盐试验：将实施例2护套浸泡于10%的氯化钠溶液中30天，拉伸强度下降了0.6%，断裂伸长率下降0.8%，其他性能和表征均无明显变化。
耐碱试验：将实施例2护套浸泡于10%的氢氧化钠溶液中30天，拉伸强度下降了0.9%，断裂伸长率下降0.5%，氧指数下降1.3%，其他性能和表征均无明显变化。
耐寒试验：将实施例2护套置于-80℃下480h，无裂缝出现，拉伸强度、弯曲强度以及氧指数等指标均为保留95%以上。
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 (6)
1.一种电缆护套，其由下述的原料制备：三元乙丙橡胶、乙烯醋酸乙烯酯橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、氯丁橡胶、酚醛树脂、钛酸酯交联剂、叔丁基过氧化氢、氮化硼粉、碳化硅粉、马来酸酐接枝聚丙烯、抑烟剂、阻燃剂、环氧脂肪酸辛酯、防老剂2246、高岭土、受阻酚类抗氧剂、四硫化双五亚甲基秋兰姆。
2.根据权利要求1所述的电缆护套，其特征在于，所述电缆护套由下述重量配比的原料制备：30-50份三元乙丙橡胶、15-22份乙烯醋酸乙烯酯橡胶、10-15份甲基乙烯基硅橡胶、8-12份氯丁橡胶、3-5份酚醛树脂、1-2份钛酸酯交联剂、1-2份叔丁基过氧化氢、3-5份氮化硼粉、3-5份碳化硅粉、1-2份马来酸酐接枝聚丙烯、1-2份抑烟剂、2-3份阻燃剂、1-2份环氧脂肪酸辛酯、0.3-0.7份防老剂2246、1-2份高岭土、0.3-0.5份受阻酚类抗氧剂、0.1-0.2份四硫化双五亚甲基秋兰姆。
3.根据权利要求2所述的电缆护套，其特征在于，所述护套的制备方法包括如下步骤：
步骤1）取三元乙丙橡胶、乙烯醋酸乙烯酯橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、氯丁橡胶以及酚醛树脂，混合均匀得到混合料，将混合料置于单螺杆挤出机中共混，造粒得到基础树脂，打开密炼机并预热至70℃，然后加入上述基础树脂进行密炼，密炼时间为3min，制备主料；
步骤2）向步骤1制备的主料中加入钛酸酯交联剂、叔丁基过氧化氢、氮化硼粉、碳化硅粉、马来酸酐接枝聚丙烯、抑烟剂、阻燃剂、环氧脂肪酸辛酯、防老剂2246、高岭土、受阻酚类抗氧剂，混炼5min，待温度升至112℃，加入四硫化双五亚甲基秋兰姆混炼1min，投入螺杆挤出机中挤出造粒得到颗粒料，其中挤出温度为190℃；
步骤3）将步骤2）所得的颗粒料投到成型机中进行成型、定径、牵引、切割后，即得。
4.根据权利要求2或3所述的电缆护套，其特征在于，所述受阻酚类抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010。
5.根据权利要求2或3所述的电缆护套，其特征在于，所述抑烟剂为硼酸锌和季戊四醇按照等质量比混合而得。
6.根据权利要求2或3所述的电缆护套，其特征在于，所述阻燃剂由氧化锑和氢氧化镁按照2:1的质量比混合而得。
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