CN108410073A - 一种乙丙橡胶冷缩管及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种乙丙橡胶冷缩管及其制备方法,属于冷缩管制备技术领域;所述冷缩管包括以下重量份的组分:乙丙橡胶80‑130份、乙烯基弹性体5‑20份、氧化锌/氧化镁2‑10份、硬脂酸0.2‑2份、炭黑5‑50份、白炭黑5‑50份、非补强填料10‑150份、增塑剂8‑50份、加工助剂1‑5份、偶联剂0.2‑5份、硫化剂2.5‑10份、助硫化剂0.2‑10份、防老剂0‑4份。本发明制备的乙丙橡胶冷缩管具有优异的电绝缘性能,耐天候、耐臭氧老化、耐紫外线性能好,耐水性和耐高低温性能优秀,且成本低;同时,本发明的制备方法简单、操作方便,易于实现大规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及冷缩管制备技术领域,尤其涉及一种乙丙橡胶冷缩管及其制备方法。
背景技术
冷缩管一般是指采用冷收缩技术的橡胶管,具有优异的绝缘、密封、防护等功能。因其是在常温下靠弹性回缩力收缩,而不需要进行加热,故称之为冷收缩。同时又由于其体积小、操作方便、不需要专门的工具,应用范围广,主要应用在电力电缆、通信电缆和光缆连接的绝缘保护、防水、防潮密封,无线通讯塔及暴露的终端、接头、天线等的连接,工具把手、管道修复或其他类型的密封。
目前,冷缩管常用的材料有硅橡胶和乙丙橡胶,但在长期使用中发现,由硅橡胶制成的冷缩管的耐酸碱性、耐潮湿性、耐磨性并不非常理想,且成本高。而乙丙橡胶的机械性能和电绝缘性能优异,耐天候、耐臭氧老化、耐紫外线性能好,优良的耐水性,且加工工艺好、耐高低温性能好,是通讯电缆、同轴电缆、中低压电力电缆的理想密封材料;因此,有必要研究一种新的胶冷缩管及其制备方法。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题,本发明旨在提供一种乙丙橡胶冷缩管及其制备方法。本发明制备的乙丙橡胶冷缩管具有优异的电绝缘性能,耐天候、耐臭氧老化、耐紫外线性能好,耐水性和耐高低温性能优秀,且成本低;同时,本发明的制备方法简单、操作方便,易于实现大规模生产。
本发明的目的之一是提供一种乙丙橡胶冷缩管。
本发明的目的之二是提供一种乙丙橡胶冷缩管的制备方法。
本发明的目的之三是提供乙丙橡胶冷缩管及其制备方法的应用。
为实现上述发明目的,本发明公开了下述技术方案:
首先,本发明公开了一种乙丙橡胶冷缩管,所述冷缩管包括以下重量份的组分:乙丙橡胶80-130份、乙烯基弹性体5-20份、氧化锌/氧化镁2-10份、硬脂酸0.2-2份、炭黑5-50份、白炭黑5-50份、非补强填料10-150份、增塑剂8-50份、加工助剂1-5份、偶联剂0.2-5份、硫化剂2.5-10份、助硫化剂0.2-10份、防老剂0-4份。
其次,本发明公开了一种乙丙橡胶冷缩管的制备方法,具体的,所述制备方法包括如下步骤:
1)首先,将乙丙橡胶和乙烯基弹性体进行塑炼;然后加入氧化锌/氧化镁、硬脂酸、防老剂、加工助剂、白炭黑、偶联剂、炭黑、非补强填料、增塑剂、硫化剂和助硫化剂后混炼均匀;
2)成型后进行硫化,硫化好的管材经裁剪、扩张并内置支撑管,即可得到乙丙橡胶冷缩管。
步骤1)中,各组分的含量分别为(重量份):乙丙橡胶80-130份、乙烯基弹性体5-20份、氧化锌/氧化镁2-10份、硬脂酸0.2-2份、炭黑5-50份、白炭黑5-50份、非补强填料10-150份、增塑剂8-50份、加工助剂1-5份、偶联剂0.2-5份、硫化剂2.5-10份、助硫化剂0.2-10份、防老剂0-4份。
步骤1)中,所述乙丙橡胶包括:二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、充油三元乙丙橡胶中的一种或多种。
优选地,所述乙丙橡胶的门尼粘度为20-70,乙烯基含量为40%-75%,第三单体ENB含量为0-10%,其余为丙烯基含量。
所述乙烯基弹性体包括:低密度聚乙烯、氯化聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、氯磺化聚乙烯中的一种或多种。
步骤1)中,所述炭黑包括:N330、N550、N660、N774、N990、喷雾炭黑中的一种或多种。
步骤1)中,所述白炭黑为气相法白炭黑、沉淀法白炭黑中的一种或两者的混合物。
优选地,所述白炭黑的比表面积为50-200m2/g。
步骤1)中,所述非补强填料包括:碳酸钙、云母粉、高岭土、凹凸棒土、蛭石粉、滑石粉、海泡石粉、碳酸镁、硫酸钡、硅藻土、蒙脱石粉中的一种或多种。
步骤1)中,所述增塑剂包括:石蜡油、芳烃油、环烷油、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、癸二酸二辛酯、己二酸二辛酯、低分子量聚异丁烯、液体乙丙橡胶中的一种或多种。
步骤1)中,所述加工助剂包括:聚乙二醇、WA48、WB212、WB42、聚乙烯蜡中的一种或多种。
步骤1)中,所述偶联剂包括:乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、双(γ―三乙氧基硅丙基)―四硫化物、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三甲基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷、γ―氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。
步骤1)中,所述硫化剂为过氧化物,包括:过氧化二异丙苯、1,4-双(叔丁基过氧基二异丙基)苯、1,4-双(叔丁基过氧基二异丙基)苯、4,4-双(叔丁过氧基)戊酸正丁酯、2,5-二甲基-2,5-(二叔丁过氧基)己烷、2,5-二甲基-2,5-(二叔丁过氧基)-3-己炔、1,1-二叔丁过氧基-3,3,5-三甲氧基环己烷中的一种或多种。
步骤1)中,所述助硫化剂包括:三烯丙基氰脲酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、偏苯三酸三烯丙酯、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯、双甲基丙烯酸乙二醇酯、N,N`-双亚糠基丙酮、N,N`-间亚苯基双马来酰亚胺、硫黄、二甲基丙烯酸锌中的一种或多种。
步骤1)中,所述防老剂包括:2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体、2-巯基苯并咪唑、丙酮和二苯胺高温反应产物、二丁基二硫代氨基甲酸镍、N-异丙基-N’-苯基对苯二胺中的一种或多种。
步骤2)中,所述成型包括挤出成型或注射成型,。
步骤2)中,硫化的方式包括模压硫化、烘道硫化、硫化蒸缸高温高压硫化或盐浴硫化。
最后,本发明公开了所述乙丙橡胶冷缩管及其制备方法在通讯电缆、同轴电缆、中低压电力电缆中的应用。
与现有技术相比,本发明提供的乙丙橡胶冷缩管及其制备方法取得了以下有益效果:
(1)本发明的制备方法简单、操作方便,原料价格低廉,无有毒化学物质参与,绿色环保。同时,本发明制备的乙丙橡胶冷缩管具有优异的电绝缘性能,并且耐天候、耐臭氧老化、耐紫外线性能好,耐水性和耐高低温性能优秀。
(2)本发明制备的冷缩管取得了良好的综合性能:硬度,邵尔A:40-65;拉伸强度,MPa:10-12;撕裂强度,KN/m:23-45;断裂伸长率,%:500-800;体积电阻率,Ω·cm:1015-1016;介电常数:2.8-3.2;电气强度,KV/mm:19-24。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的,现有的冷缩管存在制备成本高、耐酸碱性、耐潮湿性、耐磨性不理想等问题,为了解决上述问题,本发明提供了一种乙丙橡胶冷缩管及其制备方法,下面结合具体的实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1
一种乙丙橡胶冷缩管,所述冷缩管包括以下重量份的组分:二元乙丙橡胶80份、三元乙丙橡胶40份、低密度聚乙烯5份、氧化锌5份、硬脂酸1份、炭黑N330 50份、沉淀法白炭黑5份、云母粉25份、石蜡油10份、WB212 2份、乙烯基三乙氧基硅烷0.2份、过氧化二异丙苯6份、三烯丙基氰脲酸酯1.5份、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体2.5份。
本实施例中,所述二元乙丙橡胶的门尼粘度为50,乙烯基含量为55%,其余为丙烯基含量;三元乙丙橡胶的门尼粘度为46,乙烯基含量为52%,第三单体ENB含量为4.3%。所述白炭黑的比表面积为100m2/g。
实施例2
一种乙丙橡胶冷缩管,所述冷缩管包括以下重量份的组分:充油三元乙丙橡胶95份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5份、氧化锌5份、硬脂酸1份、炭黑N660 25份、气相法白炭黑25份、碳酸钙40份、邻苯二甲酸二丁酯8份、聚乙二醇3份、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷0.6份、1,4-双(叔丁基过氧基二异丙基)苯6份、N,N`-间亚苯基双马来酰亚胺2份、N-异丙基-N’-苯基对苯二胺3份。
本实施例中,所述充油三元乙丙橡胶的门尼粘度为65,乙烯基含量为66.5%,第三单体ENB含量为4.7%,充油份数为13份。所述白炭黑的比表面积为150m2/g。
实施例3
一种乙丙橡胶冷缩管,所述冷缩管包括以下重量份的组分:三元乙丙橡胶110份、低密度聚乙烯15份、氧化锌5份、硬脂酸1份、炭黑N990 25份、沉淀法白炭黑25份、凹凸棒土25份、己二酸二辛酯10份、WB42 2份、γ-巯丙基三甲基硅烷0.5份、4,4-双(叔丁过氧基)戊酸正丁酯6.5份、三烯丙基异氰脲酸酯2.5份、二丁基二硫代氨基甲酸镍2份。
本实施例中,所述三元乙丙橡胶的门尼粘度为48,乙烯基含量为64%,第三单体ENB含量为8.5%。所述白炭黑的比表面积为150m2/g。
实施例4
一种乙丙橡胶冷缩管,所述冷缩管包括以下重量份的组分:二元乙丙橡胶110份、氯磺化聚乙烯20份、氧化镁5份、硬脂酸1份、炭黑N774 25份、气相法白炭黑25份、滑石粉25份、邻苯二甲酸二辛酯10份、WA48 2份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.4份、2,5-二甲基-2,5-(二叔丁过氧基)-3-己炔6.5份、双甲基丙烯酸乙二醇酯2.5份、2-巯基苯并咪唑3份。
本实施例中,所述二元乙丙橡胶的门尼粘度为25,乙烯基含量为73%,其余为丙烯基含量。所述白炭黑的比表面积为200m2/g。
实施例5
一种乙丙橡胶冷缩管,所述冷缩管包括以下重量份的组分:三元乙丙橡胶85份、氯化聚乙烯15份、氧化镁10份、硬脂酸2份、炭黑N550 5份、气相法白炭黑50份、高岭土10份、癸二酸二辛酯8份、聚乙烯蜡1份、γ-巯丙基三乙氧基硅烷1.0份、过氧化二异丙苯4.5份、二甲基丙烯酸锌10份、N-异丙基-N’-苯基对苯二胺2.5份、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体1.5份。
本实施例中,所述三元乙丙橡胶的门尼粘度为46,乙烯基含量为52%,第三单体ENB含量为4.3%。所述白炭黑的比表面积为200m2/g。
实施例6
一种乙丙橡胶冷缩管,所述冷缩管包括以下重量份的组分:二元乙丙橡胶130份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物20份、氧化锌2份、硬脂酸0.2份、N330 40份、沉淀法白炭黑20份、海泡石粉80份、滑石粉70份、环烷油50份、WB42 5份、γ―氨丙基三乙氧基硅烷3份、1,1-二叔丁过氧基-3,3,5-三甲氧基环己烷10份、偏苯三酸三烯丙酯0.2份。
本实施例中,所述二元乙丙橡胶的门尼粘度为51,乙烯基含量为64%,其余为丙烯基含量。所述白炭黑的比表面积为50m2/g。
实施例7
一种乙丙橡胶冷缩管,所述冷缩管包括以下重量份的组分:充油三元乙丙橡胶120份、低密度聚乙烯5份、氧化锌5份、硬脂酸1份、喷雾炭黑5份、气相法白炭黑50份、蒙脱石粉60份、低分子量聚异丁烯8份、聚乙二醇1份、γ―氨丙基三乙氧基硅烷5份、4,4-双(叔丁过氧基)戊酸正丁酯2.5份、N,N`-间亚苯基双马来酰亚胺3份、2-巯基苯并咪唑2.5份。
本实施例中,所述充油三元乙丙橡胶的门尼粘度为60,乙烯基含量为48%,第三单体ENB含量为10%,充油份数为33份。所述白炭黑的比表面积为150m2/g。
以上所述仅为本申请的优选实施例,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种乙丙橡胶冷缩管,其特征在于:所述冷缩管包括以下重量份的组分:乙丙橡胶80-130份、乙烯基弹性体5-20份、氧化锌/氧化镁2-10份、硬脂酸0.2-2份、炭黑5-50份、白炭黑5-50份、非补强填料10-150份、增塑剂8-50份、加工助剂1-5份、偶联剂0.2-5份、硫化剂2.5-10份、助硫化剂0.2-10份、防老剂0-4份。
2.如权利要求1所述的乙丙橡胶冷缩管,其特征在于:所述乙丙橡胶包括:二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、充油三元乙丙橡胶中的一种或多种;
优选地,所述乙丙橡胶的门尼粘度为20-70,乙烯基含量为40%-75%,第三单体ENB含量为0-10%,其余为丙烯基含量。
3.如权利要求1所述的乙丙橡胶冷缩管,其特征在于:所述乙烯基弹性体包括:低密度聚乙烯、氯化聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、氯磺化聚乙烯中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的乙丙橡胶冷缩管,其特征在于:所述炭黑包括:N330、N550、N660、N774、N990、喷雾炭黑中的一种或多种;
优选地,所述白炭黑为气相法白炭黑、沉淀法白炭黑中的一种或两者的混合物;
优选地,所述白炭黑的比表面积为50-200m2/g。
5.如权利要求1所述的乙丙橡胶冷缩管,其特征在于:所述非补强填料包括:碳酸钙、云母粉、高岭土、凹凸棒土、蛭石粉、滑石粉、海泡石粉、碳酸镁、硫酸钡、硅藻土、蒙脱石粉中的一种或多种;
优选地,所述增塑剂包括:石蜡油、芳烃油、环烷油、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、癸二酸二辛酯、己二酸二辛酯、低分子量聚异丁烯、液体乙丙橡胶中的一种或多种;
优选地,所述加工助剂包括:聚乙二醇、WA48、WB212、WB42、聚乙烯蜡中的一种或多种;
优选地,所述偶联剂包括:乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、双(γ―三乙氧基硅丙基)―四硫化物、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三甲基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷、γ―氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。
6.如权利要求1-5任一项所述的乙丙橡胶冷缩管,其特征在于:所述硫化剂为过氧化物,包括:过氧化二异丙苯、1,4-双(叔丁基过氧基二异丙基)苯、1,4-双(叔丁基过氧基二异丙基)苯、4,4-双(叔丁过氧基)戊酸正丁酯、2,5-二甲基-2,5-(二叔丁过氧基)己烷、2,5-二甲基-2,5-(二叔丁过氧基)-3-己炔、1,1-二叔丁过氧基-3,3,5-三甲氧基环己烷中的一种或多种。
7.如权利要求1所述的乙丙橡胶冷缩管,其特征在于:所述助硫化剂包括:三烯丙基氰脲酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、偏苯三酸三烯丙酯、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯、双甲基丙烯酸乙二醇酯、N,N`-双亚糠基丙酮、N,N`-间亚苯基双马来酰亚胺、硫黄、二甲基丙烯酸锌中的一种或多种;
优选地,所述防老剂包括:2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体、2-巯基苯并咪唑、丙酮和二苯胺高温反应产物、二丁基二硫代氨基甲酸镍、N-异丙基-N’-苯基对苯二胺中的一种或多种。
8.如权利要求1-7任一项所述的乙丙橡胶冷缩管的制备方法,其特征在于:所述制备方法包括如下步骤:
1)首先,将乙丙橡胶和乙烯基弹性体进行塑炼;然后加入氧化锌/氧化镁、硬脂酸、防老剂、加工助剂、白炭黑、偶联剂、炭黑、非补强填料、增塑剂、硫化剂和助硫化剂后混炼均匀;
2)成型后进行硫化,硫化好的管材经裁剪、扩张并内置支撑管,即可得到乙丙橡胶冷缩管。
9.如权利要求8所述的制备方法,其特征在于:所述步骤2)中,所述成型包括挤出成型或注射成型;硫化的方式包括模压硫化、烘道硫化、硫化蒸缸高温高压硫化或盐浴硫化。
10.如权利要求1-7任一项所述的乙丙橡胶冷缩管和/或如权利要求8或9所述的制备方法在通讯电缆、同轴电缆、中低压电力电缆中的应用。
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