CN108676211A - 一种添加古马隆-茚树脂的缆线护套材料及其制备方法 - Google Patents

一种添加古马隆-茚树脂的缆线护套材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种添加古马隆‑茚树脂的缆线护套材料，其由以下重量份数的原料组成：丁腈橡胶35~55份、古马隆‑茚树脂15~25份、四氟乙烯‑全氟烷基乙烯基醚共聚物20~30份、废旧胎胶粉2~5份、沥青1~3份、碳黑2~5份、氯化石蜡1~3份、二盐基亚磷酸铅0.5~1.5份、2‑羟基‑4‑甲氧基二苯甲酮0.5~1.5份、塑料增强剂3~5份、陶瓷微粉1~3份、氧化锌0.5~1.5份、交联剂2~4份、助交联剂1~2份，本发明同时公开了一种添加古马隆‑茚树脂的缆线护套材料的制备方法。本发明的护套材料通过二次交联复加工，无需硫化，生产方法简单，加工和使用方便；本发明的护套材料具有优良的耐老化性能，使用寿命长；具有优良的电绝缘性能、不吸潮、绝缘电阻大；具有优良的耐腐蚀性能和耐环境应力开裂性。

Description

一种添加古马隆-茚树脂的缆线护套材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及缆线护套材料技术领域，具体涉及一种添加古马隆-茚树脂的缆线护套材料及其制备方法。
背景技术
随着社 会城市化、科技化、人性化的发展，塑料行业的高速发展，缆线材料越来越贴近人们的生活，众所周知缆线护套的作用是保护缆线的绝缘线芯在外力作用下不受损伤，起到保护作用的保护层。由于缆线的使用面特别广，因此其面临的使用环境特别复杂，在复杂的使用环境中护套材料可能面临各种摩擦、腐蚀、磨蚀、高温等恶劣条件的影响，护套薄点的绝缘水平和机械水平都会下降，再加上例行的护套试验检测或者发生线路接地故障，缆线护套薄点可能就会被击穿，这样，缆线护套的防护作用就会失去。除此之外，电线电缆长期通电就会产生大量的热量，缆线所能承载的最高工作温度取决于缆线的绝缘层和护套材料，在缆线绝缘和护套材料中，聚氯乙烯比较便宜，机械性能优良，加工方便，使得它长久以来成为缆线行业使用数量最多的材料，缆线导体允许工作温度为70℃，但聚氯乙烯长期使用温度不宜超过65℃。长期使用下缆线护套大多易出现老化、拉伸屈服强度和拉伸强度低、韧性低与易脆化、体积电阻率低等问题。
古马隆-茚树脂是苯并呋喃(氧茚)和茚的共聚物，是一种人造树脂，其多功能性的特点受到了人们的关注，目前少有古马隆-茚树脂应用于缆线护套材料以改善现有护套材料的不足的研究。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供了一种添加古马隆-茚树脂的高机械强度和韧性、耐老化的缆线护套材料及其制备方法。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：一种添加古马隆-茚树脂的缆线护套材料，其由以下重量份数的原料组成：丁腈橡胶35~55份、古马隆-茚树脂15~25份、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物20~30份、废旧胎胶粉2~5份、沥青1~3份、碳黑2~5份、氯化石蜡1~3份、二盐基亚磷酸铅0.5~1.5份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮0.5~1.5份、塑料增强剂3~5份、陶瓷微粉1~3份、氧化锌0.5~1.5份、交联剂2~4份、助交联剂1~2份。
进一步地，所述的古马隆-茚树脂为软化点在35～75℃的为黏性固体古马隆树脂。
进一步地，所述的交联剂为过氧化二异丙苯和邻苯二甲酸二烯丙酯，其质量份比为3~5:1。
进一步地，所述的助交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。
进一步地，所述的述塑料增强剂为DH-1、DH-2、DH-3、DH-4塑料增强剂中的一种。
所述的一种添加古马隆-茚树脂的缆线护套材料的制备方法，其包括以下步骤：
（1）按照所述的重量份数备取原料；
（2）将古马隆-茚树脂、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、1/2的氧化锌、1/3的交联剂和1/3的助交联剂置于混炼机中，于150~160℃下混炼3~5min；
（3）将丁腈橡胶、废旧胎胶粉、沥青、1/2的氧化锌、1/3的交联剂和1/3的助交联剂置于混炼机中，于150~160℃下混炼3~5min；
（4）将炭黑和陶瓷微粉加入3-5倍重量质量分数为1-3%的硅烷偶联剂中，超声分散30-40min，并充分干燥，得到填料成分；
（5）将步骤（2）、步骤（3）得到混炼物料以及步骤（4）得到的填料成分与其他剩余原料共同置于混炼机中，于150~160℃下混炼3~5min，然后置于双螺杆挤出机中挤出造粒；
（6）将步骤（4）得到的粒料在 160~170℃下热压 3~4min，然后送入烘箱，于100~105℃下老化30~40h，即得本发明的护套材料。
与现有技术相比，本发明具备的有益效果为：本发明提供的缆线护套材料采用与丁腈橡胶的相容性好的古马隆-茚树脂与丁腈橡胶和四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物复合加工，增加复合材料的抗撕裂、抗压缩、抗屈挠龟裂等性能，有效提高复合材料的可塑度、粘合性和加工性能；本发明的护套材料通过二次交联复加工，无需硫化，生产方法简单，加工和使用方便；本发明的护套材料具有优良的耐老化性能，使用寿命长；具有优良的电绝缘性能、不吸潮、绝缘电阻大；具有优良的耐腐蚀性能和耐环境应力开裂性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明，应当进一步指出的是，本发明的实施方式不限于此。
实施例1：一种添加古马隆-茚树脂的缆线护套材料，其由以下重量份数的原料组成：丁腈橡胶45份、古马隆-茚树脂20份、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物25份、废旧胎胶粉3份、沥青2份、碳黑4份、氯化石蜡2份、二盐基亚磷酸铅1份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮1份、塑料增强剂4份、陶瓷微粉2份、氧化锌1份、交联剂3份、助交联剂1.5份。
进一步地，所述的古马隆-茚树脂为软化点在35～75℃的为黏性固体古马隆树脂；所述的交联剂为过氧化二异丙苯和邻苯二甲酸二烯丙酯，其质量份比为4:1；所述的助交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯；所述的述塑料增强剂为DH-1塑料增强剂。
所述的一种添加古马隆-茚树脂的缆线护套材料的制备方法，其包括以下步骤：
（1）按照所述的重量份数备取原料；
（2）将古马隆-茚树脂、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、1/2的氧化锌、1/3的交联剂和1/3的助交联剂置于混炼机中，于155℃下混炼4min；
（3）将丁腈橡胶、废旧胎胶粉、沥青、1/2的氧化锌、1/3的交联剂和1/3的助交联剂置于混炼机中，于155℃下混炼4min；
（4）将炭黑和陶瓷微粉加入4倍重量质量分数为2%的硅烷偶联剂中，超声分散35min，并充分干燥，得到填料成分；
（5）将步骤（2）、步骤（3）得到混炼物料以及步骤（4）得到的填料成分与其他剩余原料共同置于混炼机中，于155℃下混炼4min，然后置于双螺杆挤出机中挤出造粒；
（6）将步骤（4）得到的粒料在 164℃下热压3min，然后送入烘箱，于100℃下老化35h，即得本发明的护套材料。
实施例2：一种添加古马隆-茚树脂的缆线护套材料，其由以下重量份数的原料组成：丁腈橡胶40份、古马隆-茚树脂22份、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物22份、废旧胎胶粉4份、沥青1.5份、碳黑4.5份、氯化石蜡1.5份、二盐基亚磷酸铅1.2份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮0.8份、塑料增强剂4.5份、陶瓷微粉1.5份、氧化锌0.8份、交联剂3.5份、助交联剂1.2份。
进一步地，所述的古马隆-茚树脂为软化点在35～75℃的为黏性固体古马隆树脂；所述的交联剂为过氧化二异丙苯和邻苯二甲酸二烯丙酯，其质量份比为7:2；所述的助交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯；所述的述塑料增强剂为DH-2塑料增强剂。
所述的一种添加古马隆-茚树脂的缆线护套材料的制备方法，其包括以下步骤：
（1）按照所述的重量份数备取原料；
（2）将古马隆-茚树脂、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、1/2的氧化锌、1/3的交联剂和1/3的助交联剂置于混炼机中，于150℃下混炼5min；
（3）将丁腈橡胶、废旧胎胶粉、沥青、1/2的氧化锌、1/3的交联剂和1/3的助交联剂置于混炼机中，于160℃下混炼3min；
（4）将炭黑和陶瓷微粉加入5倍重量质量分数为1%的硅烷偶联剂中，超声分散40min，并充分干燥，得到填料成分；
（5）将步骤（2）、步骤（3）得到混炼物料以及步骤（4）得到的填料成分与其他剩余原料共同置于混炼机中，于152℃下混炼4.5min，然后置于双螺杆挤出机中挤出造粒；
（6）将步骤（4）得到的粒料在 168℃下热压 3.5min，然后送入烘箱，于102℃下老化38h，即得本发明的护套材料。
实施例3：一种添加古马隆-茚树脂的缆线护套材料，其由以下重量份数的原料组成：丁腈橡胶35份、古马隆-茚树脂15份、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物20份、废旧胎胶粉2份、沥青1份、碳黑2份、氯化石蜡1份、二盐基亚磷酸铅0.5份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮0.5份、塑料增强剂3份、陶瓷微粉1份、氧化锌0.5份、交联剂2份、助交联剂1份。
进一步地，所述的古马隆-茚树脂为软化点在35～75℃的为黏性固体古马隆树脂；所述的交联剂为过氧化二异丙苯和邻苯二甲酸二烯丙酯，其质量份比为3:1；所述的助交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯；所述的述塑料增强剂为DH-3塑料增强剂。
所述的一种添加古马隆-茚树脂的缆线护套材料的制备方法，其包括以下步骤：
（1）按照所述的重量份数备取原料；
（2）将古马隆-茚树脂、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、1/2的氧化锌、1/3的交联剂和1/3的助交联剂置于混炼机中，于150℃下混炼3min；
（3）将丁腈橡胶、废旧胎胶粉、沥青、1/2的氧化锌、1/3的交联剂和1/3的助交联剂置于混炼机中，于150℃下混炼3min；
（4）将炭黑和陶瓷微粉加入3倍重量质量分数为1%的硅烷偶联剂中，超声分散30min，并充分干燥，得到填料成分；
（5）将步骤（2）、步骤（3）得到混炼物料以及步骤（4）得到的填料成分与其他剩余原料共同置于混炼机中，于150℃下混炼3min，然后置于双螺杆挤出机中挤出造粒；
（6）将步骤（4）得到的粒料在 160℃下热压 3min，然后送入烘箱，于100℃下老化30h，即得本发明的护套材料。
实施例4：一种添加古马隆-茚树脂的缆线护套材料，其由以下重量份数的原料组成：丁腈橡胶55份、古马隆-茚树脂25份、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物30份、废旧胎胶粉5份、沥青3份、碳黑5份、氯化石蜡3份、二盐基亚磷酸铅1.5份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮1.5份、塑料增强剂5份、陶瓷微粉3份、氧化锌1.5份、交联剂4份、助交联剂2份。
进一步地，所述的古马隆-茚树脂为软化点在35～75℃的为黏性固体古马隆树脂；所述的交联剂为过氧化二异丙苯和邻苯二甲酸二烯丙酯，其质量份比为5:1；所述的助交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯；所述的述塑料增强剂为DH-4塑料增强剂。
所述的一种添加古马隆-茚树脂的缆线护套材料的制备方法，其包括以下步骤：
（1）按照所述的重量份数备取原料；
（2）将古马隆-茚树脂、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、1/2的氧化锌、1/3的交联剂和1/3的助交联剂置于混炼机中，于160℃下混炼5min；
（3）将丁腈橡胶、废旧胎胶粉、沥青、1/2的氧化锌、1/3的交联剂和1/3的助交联剂置于混炼机中，于160℃下混炼5min；
（4）将炭黑和陶瓷微粉加入5倍重量质量分数为3%的硅烷偶联剂中，超声分散40min，并充分干燥，得到填料成分；
（5）将步骤（2）、步骤（3）得到混炼物料以及步骤（4）得到的填料成分与其他剩余原料共同置于混炼机中，于160℃下混炼5min，然后置于双螺杆挤出机中挤出造粒；
（6）将步骤（4）得到的粒料在 170℃下热压4min，然后送入烘箱，于105℃下老化40h，即得本发明的护套材料。
实施例5：一种添加古马隆-茚树脂的缆线护套材料，其由以下重量份数的原料组成：丁腈橡胶35份、古马隆-茚树脂25份、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物20份、废旧胎胶粉5份、沥青1份、碳黑5份、氯化石蜡1份、二盐基亚磷酸铅1.5份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮0.5份、塑料增强剂5份、陶瓷微粉1份、氧化锌0.5份、交联剂4份、助交联剂1份。
进一步地，所述的古马隆-茚树脂为软化点在35～75℃的为黏性固体古马隆树脂；所述的交联剂为过氧化二异丙苯和邻苯二甲酸二烯丙酯，其质量份比为9:2；所述的助交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯；所述的述塑料增强剂为DH-1塑料增强剂。
所述的一种添加古马隆-茚树脂的缆线护套材料的制备方法，其包括以下步骤：
（1）按照所述的重量份数备取原料；
（2）将古马隆-茚树脂、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、1/2的氧化锌、1/3的交联剂和1/3的助交联剂置于混炼机中，于155℃下混炼3min；
（3）将丁腈橡胶、废旧胎胶粉、沥青、1/2的氧化锌、1/3的交联剂和1/3的助交联剂置于混炼机中，于150℃下混炼5min；
（4）将炭黑和陶瓷微粉加入4倍重量质量分数为2.5%的硅烷偶联剂中，超声分散36min，并充分干燥，得到填料成分；
（5）将步骤（2）、步骤（3）得到混炼物料以及步骤（4）得到的填料成分与其他剩余原料共同置于混炼机中，于155℃下混炼4min，然后置于双螺杆挤出机中挤出造粒；
（6）将步骤（4）得到的粒料在 165℃下热压 3min，然后送入烘箱，于105℃下老化30h，即得本发明的护套材料。
对比例：一种缆线护套材料，其由以下重量份数的原料组成：丁腈橡胶45份、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物25份、废旧胎胶粉3份、沥青2份、碳黑4份、氯化石蜡2份、二盐基亚磷酸铅1份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮1份、塑料增强剂4份、陶瓷微粉2份、氧化锌1份、交联剂3份、助交联剂1.5份。
进一步地，所述的古马隆-茚树脂为软化点在35～75℃的为黏性固体古马隆树脂；所述的交联剂为过氧化二异丙苯和邻苯二甲酸二烯丙酯，其质量份比为4:1；所述的助交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯；所述的述塑料增强剂为DH-1塑料增强剂。
所述的一种添加古马隆-茚树脂的缆线护套材料的制备方法，其包括以下步骤：
（1）按照所述的重量份数备取原料；
（2）将四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、1/2的氧化锌、1/3的交联剂和1/3的助交联剂置于混炼机中，于155℃下混炼4min；
（3）将丁腈橡胶、废旧胎胶粉、沥青、1/2的氧化锌、1/3的交联剂和1/3的助交联剂置于混炼机中，于155℃下混炼4min；
（4）将炭黑和陶瓷微粉加入4倍重量质量分数为2%的硅烷偶联剂中，超声分散35min，并充分干燥，得到填料成分；
（5）将步骤（2）、步骤（3）得到混炼物料以及步骤（4）得到的填料成分与其他剩余原料共同置于混炼机中，于155℃下混炼4min，然后置于双螺杆挤出机中挤出造粒；
（6）将步骤（4）得到的粒料在 164℃下热压3min，然后送入烘箱，于100℃下老化35h，即得本发明的护套材料。
对本发明实施例1-5和对比例得到的材料进行标准化性能测试，结果如下表所示。
性能 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 对比例
老化系数 0.98 0.97 0.96 0.97 0.94 0.89
体积电阻率 Ω·cm 4.7×1015 5.8×1015 3.4×1015 4.0×1015 5.5×1015 3.3×1015
击穿强度 KV/mm 19.1 18.8 18.3 17.6 17.9 16.2
断裂伸长率 % 430 410 400 450 410 370
热开裂性（150℃，1h） 通过 通过 通过 通过 通过 未通过
应当再次指出的是，上述实施例仅用于对本发明的内容进行阐述，而不是限制，在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应该认为是包括在权利要求书的保护范围内。

Claims (6)

1.一种添加古马隆-茚树脂的缆线护套材料，其特征在于，由以下重量份数的原料组成：丁腈橡胶35~55份、古马隆-茚树脂15~25份、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物20~30份、废旧胎胶粉2~5份、沥青1~3份、碳黑2~5份、氯化石蜡1~3份、二盐基亚磷酸铅0.5~1.5份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮0.5~1.5份、塑料增强剂3~5份、陶瓷微粉1~3份、氧化锌0.5~1.5份、交联剂2~4份、助交联剂1~2份。
2.根据权利要求1所述的一种添加古马隆-茚树脂的缆线护套材料，其特征在于：所述的古马隆-茚树脂为软化点在35～75℃的为黏性固体古马隆树脂。
3.根据权利要求1所述的一种添加古马隆-茚树脂的缆线护套材料，其特征在于：所述的交联剂为过氧化二异丙苯和邻苯二甲酸二烯丙酯，其质量份比为3~5:1。
4.根据权利要求1所述的一种添加古马隆-茚树脂的缆线护套材料，其特征在于：所述的助交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。
5.根据权利要求1所述的一种添加古马隆-茚树脂的缆线护套材料，其特征在于：所述的述塑料增强剂为DH-1、DH-2、DH-3、DH-4塑料增强剂中的一种。
6.权利要求1-5任一项所述的一种添加古马隆-茚树脂的缆线护套材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按照所述的重量份数备取原料；
（2）将古马隆-茚树脂、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、1/2的氧化锌、1/3的交联剂和1/3的助交联剂置于混炼机中，于150~160℃下混炼3~5min；
（3）将丁腈橡胶、废旧胎胶粉、沥青、1/2的氧化锌、1/3的交联剂和1/3的助交联剂置于混炼机中，于150~160℃下混炼3~5min；
（4）将炭黑和陶瓷微粉加入3~5倍重量质量分数为1~3%的硅烷偶联剂中，超声分散30~40min，并充分干燥，得到填料成分；
（5）将步骤（2）、步骤（3）得到混炼物料以及步骤（4）得到的填料成分与其他剩余原料共同置于混炼机中，于150~160℃下混炼3~5min，然后置于双螺杆挤出机中挤出造粒；
（6）将步骤（4）得到的粒料在 160~170℃下热压 3~4min，然后送入烘箱，于100~105℃下老化30~40h，即得本发明的护套材料。
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