CN109054138A - 一种高硬度耐磨电缆护套材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高硬度耐磨电缆护套材料及其制备方法，属于电缆护套料技术领域，由以下原料制成：氯丁橡胶、三元乙丙橡胶、马来酸酐接枝相容剂、硫化剂、二硫化四甲基秋兰姆、过氧化苯甲酰醋酸丁酯、聚乙烯醇、硬脂酸、活性氧化锌、氯化石蜡、气相白炭黑、改性海泡石粉、纳米铝矾土、羟基硅油、活性高岭土、改性酚醛树脂、三氧化二锑、氢氧化镁、促进剂、防老剂、增塑剂。本发明的电缆护套材料具有机械强度高，耐磨性好，耐老化，使用寿命长。

Description

一种高硬度耐磨电缆护套材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电缆护套料技术领域，尤其涉及一种高硬度耐磨电缆护套材料及其制备方法。
背景技术
电缆护套是电缆不可缺少的部分，起到保护电缆的作用，为了保证电缆的通电安全，让铜丝和水、空气等介质隔绝，避免出现漏电现象，因此需要具有良好绝缘和耐磨性能的电缆护套。
电缆的每组导线之间需要相互绝缘，并且整个电缆的外面护套也需要高绝缘性的护套层。由于电缆常被埋入地下，因此对电缆护套的撕裂强度及耐磨性能也具有较高要求，因此如何制备一种耐磨性能优异、使用寿命长的电缆护套材料成为目前需要解决的技术问题。
经过对现有技术进行检索，在中国专利（申请号：201210283037.0）公开了一种复合电线电缆护套材料的配方，包括聚苯乙烯、聚酰胺、耐磨剂、耐候剂、抗冲击改性剂抗静电剂以及填充剂，所述的耐磨剂为纳米氧化铝材料，耐候剂为马来酸酐接枝相容剂橡胶，抗冲击改性剂为丙烯酸酯共聚物，抗静电剂为二硫代氨基甲酸，填充剂为炭黑。通过在聚苯乙烯、聚酰胺材料中添加多种添加剂，使得聚苯乙烯与聚酰胺复合制成的复合电线电缆护套材料具有耐候性好、抗扭转、耐腐蚀、耐油、韧性好、成本低、使用寿命长等特点。但是该发明的电缆护套材料以聚苯乙烯为基材，制备的护套材料脆性大，耐磨性和韧性较差，并且添加的填充剂和耐磨剂没有经过表面处理，与基材相容性较差，从而影响护套材料的机械强度。
而中国专利（申请号：201610152420.0）公开了一种耐磨抗老化的电缆护套材料，包括以下重量份数的原料：三元乙丙橡胶40-60份、聚酰胺66 15-30份、改性白海泡石粉10-20份、耐磨助剂2-5份、半补强炭黑10-20份、阻燃助剂1-4份、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺1-2份、氯化石蜡2-4份、硬脂酸3-8份、二丁基二硫代氨基甲酸锌0.5-1份、防老剂DPPD0.5-1.5份、白油2-5份、增强剂DH-32-3份。该发明的电缆护套材料只是单纯使用三元乙丙橡胶，存在耐候性和耐磨性不足问题。
因此，有必要提供一种高硬度耐磨电缆护套材料及其制备方法，以解决现有技术存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提高了一种高硬度耐磨电缆护套材料，具有硬度高，耐磨性好，耐老化，使用寿命长。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种高硬度耐磨电缆护套材料，由以下重量份的原料制成：氯丁橡胶40-60份、三元乙丙橡胶15-30份、马来酸酐接枝相容剂10-20份、硫化剂2-5份、二硫化四甲基秋兰姆10-20份、过氧化苯甲酰醋酸丁酯醋酸丁酯5-10份、聚乙烯醇3-6份、硬脂酸2-4份、活性氧化锌3-8份、氯化石蜡2-5份、气相白炭黑1-3份、改性海泡石粉2-4份、纳米铝矾土3-5份、羟基硅油0.5-1份、活性高岭土3-5份、改性酚醛树脂2-4份、三氧化二锑1-3份、氢氧化镁3-6份、促进剂0.5-1.5份、防老剂0.4-0.8份、增塑剂0.3-0.7份；
其中，所述海泡石粉的制备方法为：称取海泡石粉在干燥箱中80-100℃预热干燥1-2小时，加入占海泡石粉质量百分比3-8%的25%氨水溶液，在60-80℃下搅拌1-3小时，过滤出海泡石粉，干燥，加入海泡石粉质量1-5%的偶联剂，在50-60℃下搅拌6-8小时，过滤出海泡石粉，放入真空干燥箱，在真空度0.05-0.1MPa，80-100℃的条件下干燥1-2小时，在120-160℃下加热15-35min，得到改性海泡石粉。
作为优选方案，由以下重量份的原料制成：氯丁橡胶50份、三元乙丙橡胶22份、马来酸酐接枝相容剂15份、硫化剂3.5份、二硫化四甲基秋兰姆15份、过氧化苯甲酰醋酸丁酯7.5份、聚乙烯醇4.5份、硬脂酸3份、活性氧化锌5.5份、氯化石蜡3.5份、气相白炭黑2份、改性海泡石粉3份、纳米铝矾土4份、羟基硅油0.7份、活性高岭土4份、改性酚醛树脂3份、三氧化二锑2份、氢氧化镁4.5份、促进剂1份、防老剂0.6份、增塑剂0.5份；
其中，所述海泡石粉的制备方法为：称取海泡石粉在干燥箱中90℃预热干燥1-2小时，加入占海泡石粉质量百分比5%的25%氨水溶液，在70℃下搅拌2小时，过滤出海泡石粉，干燥，加入海泡石粉质量1-5%的偶联剂，在55℃下搅拌7小时，过滤出海泡石粉，放入真空干燥箱，在真空度0.07MPa，90℃的条件下干燥1.5小时，在140℃下加热25min，得到改性海泡石粉。
作为优选方案，所述硫化剂为硫磺、硫化剂DCP和助硫化剂TAIC按重量比为1:1:1的混合物。
作为优选方案，所述改性酚醛树脂的制备方法包括：将酚醛树脂放入无水乙醇中，然后加入占酚醛树脂质量0.3-0.7%的硅烷偶联剂，超声处理1-3h形成混合溶液，然后置于90-100℃烘箱中放置1-2h，然后在120-130℃下预固化1-2h，送入压机中固化2-4h，固化温度为160-180℃，固化压力为1-3MPa，得到改性酚醛树脂。
作为优选方案，所述促进剂为2-巯基苯并噻唑和二硫代氨基甲酸钼按质量比为1:2的混合物。
作为优选方案，所述防老剂为为防老剂MB、防老剂RD、防老剂H、防老剂4020和防老剂4010NA中的一种。
作为优选方案，所述增塑剂由邻苯二甲酸二甲酯和氯化石蜡按质量比3:1的混合物。
作为优选方案，本发明还提供了上述高硬度耐磨电缆护套材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份数比称取各原料组分；
（2）将氯丁橡胶和三元乙丙橡胶加入混炼机，在110-120℃下混炼10-15min，然后加入马来酸酐接枝相容剂，继续混炼5-10min，得到混炼胶料1；
（3）向步骤（2）的混炼胶料1中加入硫化剂、二硫化四甲基秋兰姆、过氧化苯甲酰醋酸丁酯、硬脂酸、活性氧化锌和聚乙烯醇，混炼5-10min，然后再加入气相白炭黑、改性海泡石粉、纳米铝矾土、羟基硅油、活性高岭土、改性酚醛树脂、三氧化二锑和氢氧化镁，密炼10-15min，当密炼机温度达到130-150℃，开始出料，冷却后得到混炼胶料2，备用；
（4）将促进剂、防老剂、增塑剂以及步骤（3）得到的混炼胶料2一起送入密炼机中，在100-120℃下混炼5-10min，得到胶状物；
（5）将步骤（4）制得的胶状物放入硫化机的模具内，进行硫化，硫化结束后冷却至室温，脱模得到所述高硬度耐磨电缆护套材料。
本发明与现有技术相比，具有如下的有益效果：
（1）本发明以氯丁橡胶为主料，利用其具有良好的物理机械性能及化学稳定性，可提高电缆护套材料的耐候性和力学性能，并配合添加了三元乙丙橡胶，两者相互协同作用，提高了电缆护套材料耐磨性、耐老化性和硬度；同时，在氯丁橡胶和三元乙丙橡胶共混过程中加入马来酸酐接枝相容剂，可提高氯丁橡胶和三元乙丙橡胶相容性，从而提高护套材料的耐磨性、耐老化性和硬度。
（2）本发明通过加入硫化剂、二硫化四甲基秋兰姆、过氧化苯甲酰醋酸丁酯及氯化石蜡进行协同硫化，从而保证了硫化速度和硫化效果，并且通过添加硬脂酸、活性氧化锌和聚乙二醇对橡胶交联反应具有活化作用，加快了硫化的速度，提高了电缆护套材料的硬度；
（3）本发明添加的气相白炭黑、改性海泡石粉、纳米铝矾土和活性高岭土与电缆护套基料具有较好相容性，从而提高电缆护套材料的耐磨性、耐老化和机械强度。
（4）本发明添加的改性酚醛树脂在电缆护套基料中具有较好的分散性，并且利用自身具有粘结性，可提高体系中各组分的结合力，从而提高电缆护套材料的耐磨性和机械强度。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明进一步说明，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例的高硬度耐磨电缆护套材料，由以下重量份的原料制成：氯丁橡胶40份、三元乙丙橡胶15份、马来酸酐接枝相容剂10份、硫化剂2份、二硫化四甲基秋兰姆10份、过氧化苯甲酰醋酸丁酯5份、聚乙烯醇3份、硬脂酸2份、活性氧化锌3份、氯化石蜡2份、气相白炭黑1份、改性海泡石粉2份、纳米铝矾土3份、羟基硅油0.5份、活性高岭土3份、改性酚醛树脂2份、三氧化二锑1份、氢氧化镁3份、促进剂0.5份、防老剂0.4份、增塑剂0.3份。
其中，所述硫化剂为硫磺、硫化剂DCP和助硫化剂TAIC按重量比为1:1:1的混合物。
其中，所述海泡石粉的制备方法为：称取海泡石粉在干燥箱中80℃预热干燥1小时，加入占海泡石粉质量百分比3%的25%氨水溶液，在60℃下搅拌1小时，过滤出海泡石粉，干燥，加入海泡石粉质量1%的偶联剂，在50℃下搅拌6小时，过滤出海泡石粉，放入真空干燥箱，在真空度0.05MPa，80℃的条件下干燥1小时，在120℃下加热15min，得到改性海泡石粉。
其中，所述改性酚醛树脂的制备方法包括：将酚醛树脂放入无水乙醇中，然后加入占酚醛树脂质量0.3%的硅烷偶联剂，超声处理1h形成混合溶液，然后置于90℃烘箱中放置1h，然后在120℃下预固化1h，送入压机中固化2h，固化温度为160℃，固化压力为1MPa，得到改性酚醛树脂。
其中，所述促进剂为2-巯基苯并噻唑和二硫代氨基甲酸钼按质量比为1:2的混合物。
其中，所述防老剂为为防老剂MB、防老剂RD、防老剂H、防老剂4020和防老剂4010NA中的一种。
其中，所述增塑剂由邻苯二甲酸二甲酯和氯化石蜡按质量比3:1的混合物。
其中，本发明还提供了上述高硬度耐磨电缆护套材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份数比称取各原料组分；
（2）将氯丁橡胶和三元乙丙橡胶加入混炼机，在110℃下混炼10min，然后加入马来酸酐接枝相容剂，继续混炼5min，得到混炼胶料1；
（3）向步骤（2）的混炼胶料1中加入硫化剂、二硫化四甲基秋兰姆、过氧化苯甲酰醋酸丁酯、硬脂酸、活性氧化锌、氯化石蜡和聚乙烯醇，混炼5min，然后再加入气相白炭黑、改性海泡石粉、纳米铝矾土、羟基硅油、活性高岭土、改性酚醛树脂、三氧化二锑和氢氧化镁，密炼10min，当密炼机温度达到130℃，开始出料，冷却后得到混炼胶料2，备用；
（4）将促进剂、防老剂、增塑剂以及步骤（3）得到的混炼胶料2一起送入密炼机中，在100℃下混炼5min，得到胶状物；
（5）将步骤（4）制得的胶状物放入硫化机的模具内，进行硫化，硫化结束后冷却至室温，脱模得到所述高硬度耐磨电缆护套材料。
实施例2
本实施例的高硬度耐磨电缆护套材料，由以下重量份的原料制成：氯丁橡胶60份、三元乙丙橡胶30份、马来酸酐接枝相容剂20份、硫化剂5份、二硫化四甲基秋兰姆20份、过氧化苯甲酰醋酸丁酯10份、聚乙烯醇6份、硬脂酸4份、活性氧化锌8份、氯化石蜡5份、气相白炭黑3份、改性海泡石粉4份、纳米铝矾土5份、羟基硅油1份、活性高岭土5份、改性酚醛树脂4份、三氧化二锑3份、氢氧化镁6份、促进剂1.5份、防老剂00.8份、增塑剂0.7份。
其中，所述硫化剂为硫磺、硫化剂DCP和助硫化剂TAIC按重量比为1:1:1的混合物。
其中，所述海泡石粉的制备方法为：称取海泡石粉在干燥箱中100℃预热干燥2小时，加入占海泡石粉质量百分比8%的25%氨水溶液，在80℃下搅拌3小时，过滤出海泡石粉，干燥，加入海泡石粉质量5%的偶联剂，在60℃下搅拌8小时，过滤出海泡石粉，放入真空干燥箱，在真空度0.1MPa，100℃的条件下干燥2小时，在160℃下加热35min，得到改性海泡石粉。
其中，所述改性酚醛树脂的制备方法包括：将酚醛树脂放入无水乙醇中，然后加入占酚醛树脂质量0.7%的硅烷偶联剂，超声处理3h形成混合溶液，然后置于100℃烘箱中放置2h，然后在130℃下预固化2h，送入压机中固化4h，固化温度为180℃，固化压力为3MPa，得到改性酚醛树脂。
其中，所述促进剂为2-巯基苯并噻唑和二硫代氨基甲酸钼按质量比为1:2的混合物。
其中，所述防老剂为为防老剂MB、防老剂RD、防老剂H、防老剂4020和防老剂4010NA中的一种。
其中，所述增塑剂由邻苯二甲酸二甲酯和氯化石蜡按质量比3:1的混合物。
其中，本发明还提供了上述高硬度耐磨电缆护套材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份数比称取各原料组分；
（2）将氯丁橡胶和三元乙丙橡胶加入混炼机，在120℃下混炼15min，然后加入马来酸酐接枝相容剂，继续混炼10min，得到混炼胶料1；
（3）向步骤（2）的混炼胶料1中加入硫化剂、二硫化四甲基秋兰姆、过氧化苯甲酰醋酸丁酯、硬脂酸、活性氧化锌、氯化石蜡和聚乙烯醇，混炼10min，然后再加入气相白炭黑、改性海泡石粉、纳米铝矾土、羟基硅油、活性高岭土、改性酚醛树脂、三氧化二锑和氢氧化镁，密炼15min，当密炼机温度达到150℃，开始出料，冷却后得到混炼胶料2，备用；
（4）将促进剂、防老剂、增塑剂以及步骤（3）得到的混炼胶料2一起送入密炼机中，在120℃下混炼10min，得到胶状物；
（5）将步骤（4）制得的胶状物放入硫化机的模具内，进行硫化，硫化结束后冷却至室温，脱模得到所述高硬度耐磨电缆护套材料。
实施例3
本实施例的高硬度耐磨电缆护套材料，由以下重量份的原料制成：氯丁橡胶50份、三元乙丙橡胶22份、马来酸酐接枝相容剂15份、硫化剂3.5份、二硫化四甲基秋兰姆15份、过氧化苯甲酰醋酸丁酯7.5份、聚乙烯醇4.5份、硬脂酸3份、活性氧化锌5.5份、氯化石蜡3.5份、气相白炭黑2份、改性海泡石粉3份、纳米铝矾土4份、羟基硅油0.7份、活性高岭土4份、改性酚醛树脂3份、三氧化二锑2份、氢氧化镁4.5份、促进剂1份、防老剂0.6份、增塑剂0.5份。
其中，所述硫化剂为硫磺、硫化剂DCP和助硫化剂TAIC按重量比为1:1:1的混合物。
其中，所述海泡石粉的制备方法为：称取海泡石粉在干燥箱中90℃预热干燥1-2小时，加入占海泡石粉质量百分比5%的25%氨水溶液，在70℃下搅拌2小时，过滤出海泡石粉，干燥，加入海泡石粉质量1-5%的偶联剂，在55℃下搅拌7小时，过滤出海泡石粉，放入真空干燥箱，在真空度0.07MPa，90℃的条件下干燥1.5小时，在140℃下加热25min，得到改性海泡石粉。
其中，所述改性酚醛树脂的制备方法包括：将酚醛树脂放入无水乙醇中，然后加入占酚醛树脂质量0.5%的硅烷偶联剂，超声处理2h形成混合溶液，然后置于95℃烘箱中放置1.5h，然后在125℃下预固化1.5h，送入压机中固化3h，固化温度为170℃，固化压力为2MPa，得到改性酚醛树脂。
其中，所述促进剂为2-巯基苯并噻唑和二硫代氨基甲酸钼按质量比为1:2的混合物。
其中，所述防老剂为为防老剂MB、防老剂RD、防老剂H、防老剂4020和防老剂4010NA中的一种。
其中，所述增塑剂由邻苯二甲酸二甲酯和氯化石蜡按质量比3:1的混合物。
其中，本发明还提供了上述高硬度耐磨电缆护套材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份数比称取各原料组分；
（2）将氯丁橡胶和三元乙丙橡胶加入混炼机，在115℃下混炼13min，然后加入马来酸酐接枝相容剂，继续混炼7.5min，得到混炼胶料1；
（3）向步骤（2）的混炼胶料1中加入硫化剂、二硫化四甲基秋兰姆、过氧化苯甲酰醋酸丁酯、硬脂酸、活性氧化锌、氯化石蜡和聚乙烯醇，混炼7.5min，然后再加入气相白炭黑、改性海泡石粉、纳米铝矾土、羟基硅油、活性高岭土、改性酚醛树脂、三氧化二锑和氢氧化镁，密炼13min，当密炼机温度达到140℃，开始出料，冷却后得到混炼胶料2，备用；
（4）将促进剂、防老剂、增塑剂以及步骤（3）得到的混炼胶料2一起送入密炼机中，在110℃下混炼7.5min，得到胶状物；
（5）将步骤（4）制得的胶状物放入硫化机的模具内，进行硫化，硫化结束后冷却至室温，脱模得到所述高硬度耐磨电缆护套材料。
实施例4
本实施例的高硬度耐磨电缆护套材料，由以下重量份的原料制成：氯丁橡胶45份、三元乙丙橡胶20份、马来酸酐接枝相容剂12份、硫化剂3份、二硫化四甲基秋兰姆12份、过氧化苯甲酰醋酸丁酯6份、聚乙烯醇4份、硬脂酸2.5份、活性氧化锌4份、氯化石蜡3份、气相白炭黑1.5份、改性海泡石粉2.5份、纳米铝矾土3.5份、羟基硅油0.6份、活性高岭土3.5份、改性酚醛树脂2.5份、三氧化二锑1.5份、氢氧化镁4份、促进剂0.8份、防老剂0.5份、增塑剂0.4份。
其中，所述硫化剂为硫磺、硫化剂DCP和助硫化剂TAIC按重量比为1:1:1的混合物。
其中，所述海泡石粉的制备方法为：称取海泡石粉在干燥箱中85℃预热干燥1-2小时，加入占海泡石粉质量百分比4%的25%氨水溶液，在65℃下搅拌1.5小时，过滤出海泡石粉，干燥，加入海泡石粉质量1-5%的偶联剂，在53℃下搅拌6.5小时，过滤出海泡石粉，放入真空干燥箱，在真空度0.06MPa，85℃的条件下干燥1.3小时，在130℃下加热20min，得到改性海泡石粉。
其中，所述改性酚醛树脂的制备方法包括：将酚醛树脂放入无水乙醇中，然后加入占酚醛树脂质量0.4%的硅烷偶联剂，超声处理1.5h形成混合溶液，然后置于92℃烘箱中放置1.2h，然后在123℃下预固化12.h，送入压机中固化2.5h，固化温度为165℃，固化压力为1.5MPa，得到改性酚醛树脂。
其中，所述促进剂为2-巯基苯并噻唑和二硫代氨基甲酸钼按质量比为1:2的混合物。
其中，所述防老剂为为防老剂MB、防老剂RD、防老剂H、防老剂4020和防老剂4010NA中的一种。
其中，所述增塑剂由邻苯二甲酸二甲酯和氯化石蜡按质量比3:1的混合物。
其中，本发明还提供了上述高硬度耐磨电缆护套材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份数比称取各原料组分；
（2）将氯丁橡胶和三元乙丙橡胶加入混炼机，在112℃下混炼12min，然后加入马来酸酐接枝相容剂和聚乙烯醇，继续混炼6min，得到混炼胶料1；
（3）向步骤（2）的混炼胶料1中加入硫化剂、二硫化四甲基秋兰姆、过氧化苯甲酰醋酸丁酯、硬脂酸、活性氧化锌、氯化石蜡和聚乙烯醇，混炼6min，然后再加入气相白炭黑、改性海泡石粉、纳米铝矾土、羟基硅油、活性高岭土、改性酚醛树脂、三氧化二锑和氢氧化镁，密炼12min，当密炼机温度达到135℃，开始出料，冷却后得到混炼胶料2，备用；
（4）将促进剂、防老剂、增塑剂以及步骤（3）得到的混炼胶料2一起送入密炼机中，在105℃下混炼6min，得到胶状物；
（5）将步骤（4）制得的胶状物放入硫化机的模具内，进行硫化，硫化结束后冷却至室温，脱模得到所述高硬度耐磨电缆护套材料。
实施例5
本实施例的高硬度耐磨电缆护套材料，由以下重量份的原料制成：氯丁橡胶55份、三元乙丙橡胶25份、马来酸酐接枝相容剂18份、硫化剂4份、二硫化四甲基秋兰姆18份、过氧化苯甲酰醋酸丁酯9份、聚乙烯醇5份、硬脂酸3.5份、活性氧化锌7份、氯化石蜡4份、气相白炭黑2.5份、改性海泡石粉3.5份、纳米铝矾土4.5份、羟基硅油0.8份、活性高岭土4.5份、改性酚醛树脂3.5份、三氧化二锑2.5份、氢氧化镁5份、促进剂1.2份、防老剂0.7份、增塑剂0.6份。
其中，所述硫化剂为硫磺、硫化剂DCP和助硫化剂TAIC按重量比为1:1:1的混合物。
其中，所述海泡石粉的制备方法为：称取海泡石粉在干燥箱中95℃预热干燥1.8小时，加入占海泡石粉质量百分比7%的25%氨水溶液，在75℃下搅拌2.5小时，过滤出海泡石粉，干燥，加入海泡石粉质量1-5%的偶联剂，在58℃下搅拌7.5小时，过滤出海泡石粉，放入真空干燥箱，在真空度0.08MPa，95℃的条件下干燥1.8小时，在150℃下加热30min，得到改性海泡石粉。
其中，所述改性酚醛树脂的制备方法包括：将酚醛树脂放入无水乙醇中，然后加入占酚醛树脂质量0.6%的硅烷偶联剂，超声处理2.5h形成混合溶液，然后置于98℃烘箱中放置1-2h，然后在128℃下预固化1.8h，送入压机中固化3.5h，固化温度为175℃，固化压力为2.5MPa，得到改性酚醛树脂。
其中，所述促进剂为2-巯基苯并噻唑和二硫代氨基甲酸钼按质量比为1:2的混合物。
其中，所述防老剂为为防老剂MB、防老剂RD、防老剂H、防老剂4020和防老剂4010NA中的一种。
其中，所述增塑剂由邻苯二甲酸二甲酯和氯化石蜡按质量比3:1的混合物。
其中，本发明还提供了上述高硬度耐磨电缆护套材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份数比称取各原料组分；
（2）将氯丁橡胶和三元乙丙橡胶加入混炼机，在118℃下混炼14min，然后加入马来酸酐接枝相容剂，继续混炼5-10min，得到混炼胶料1；
（3）向步骤（2）的混炼胶料1中加入硫化剂、二硫化四甲基秋兰姆、过氧化苯甲酰醋酸丁酯、硬脂酸、活性氧化锌、氯化石蜡和聚乙烯醇，混炼9min，然后再加入气相白炭黑、改性海泡石粉、纳米铝矾土、羟基硅油、活性高岭土、改性酚醛树脂、三氧化二锑和氢氧化镁，密炼14min，当密炼机温度达到145℃，开始出料，冷却后得到混炼胶料2，备用；
（4）将促进剂、防老剂、增塑剂以及步骤（3）得到的混炼胶料2一起送入密炼机中，在115℃下混炼9min，得到胶状物；
（5）将步骤（4）制得的胶状物放入硫化机的模具内，进行硫化，硫化结束后冷却至室温，脱模得到所述高硬度耐磨电缆护套材料。
对比例1
参照中国专利（申请号：201210283037.0）实施例制备得到的一种电线电缆护套材料。
对比例2
参照中国专利（申请号：201610152420.0）实施例制备得到的一种电缆护套材料。
对比例3
除将三元乙丙橡胶省去外，其原料含量及步骤与实施例1一致。
对比例4
除将马来酸酐接枝相容剂省去外，其原料含量及步骤与实施例1一致。
对比例5
除将二硫化四甲基秋兰、过氧化苯甲酰醋酸丁酯省去外，其原料含量及步骤与实施例1一致。
对比例6
除将活性高岭土省去外，其原料含量及步骤与实施例1一致。
对比例7
除将改性海泡石粉省去外，其原料含量及步骤与实施例1一致。
对比例8
除将改性酚醛树脂省去外，其原料含量及步骤与实施例1一致。
实验例
按照本发明实施例1-5以对比例1-8制备的电缆护套材料进行试验，具体结果见表1。
表1 性能检测结果
从表1可以看出，本发明实施例的电缆护套材料的各项性能指标均优于对比例中的电缆护套材料，且按照实施例3制备工艺和原料含量制得的电缆护套材料的性能优于其他实施例，并且由对比例3-8可知，通过在电缆护套材料中增加三元乙丙橡胶、马来酸酐接枝相容剂、二硫化四甲基秋兰姆、过氧化苯甲酰醋酸丁酯、活性高岭土、改性酚醛树脂及海泡石粉可以提高电缆护套材料的耐磨性、耐老化和机械强度。
综上所述，本发明的创造性主要集中在以下几个方面：
（1）本发明以氯丁橡胶为主料，利用其具有良好的物理机械性能及化学稳定性，可提高电缆护套材料的耐候性和力学性能，并配合添加了三元乙丙橡胶，两者相互协同作用，提高了电缆护套材料耐磨性、耐老化性和硬度；同时，在氯丁橡胶和三元乙丙橡胶共混过程中加入马来酸酐接枝相容剂，可提高氯丁橡胶和三元乙丙橡胶相容性，从而提高护套材料的耐磨性、耐老化性和硬度。
（2）本发明通过加入硫化剂、二硫化四甲基秋兰姆、过氧化苯甲酰醋酸丁酯及氯化石蜡进行协同硫化，从而保证了硫化速度和硫化效果，并且通过添加硬脂酸、活性氧化锌和聚乙二醇对橡胶交联反应具有活化作用，加快了硫化的速度，提高了电缆护套材料的硬度；
（3）本发明添加的气相白炭黑、改性海泡石粉、纳米铝矾土和活性高岭土与电缆护套基料具有较好相容性，从而提高电缆护套材料的耐磨性、耐老化和机械强度。
（4）本发明添加的改性酚醛树脂在电缆护套基料中具有较好的分散性，并且利用自身具有粘结性，可提高体系中各组分的结合力，从而提高电缆护套材料的耐磨性和机械强度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种高硬度耐磨电缆护套材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：氯丁橡胶40-60份、三元乙丙橡胶15-30份、马来酸酐接枝相容剂10-20份、硫化剂2-5份、二硫化四甲基秋兰姆10-20份、过氧化苯甲酰醋酸丁酯醋酸丁酯5-10份、聚乙烯醇3-6份、硬脂酸2-4份、活性氧化锌3-8份、氯化石蜡2-5份、气相白炭黑1-3份、改性海泡石粉2-4份、纳米铝矾土3-5份、羟基硅油0.5-1份、活性高岭土3-5份、改性酚醛树脂2-4份、三氧化二锑1-3份、氢氧化镁3-6份、促进剂0.5-1.5份、防老剂0.4-0.8份、增塑剂0.3-0.7份；
其中，所述海泡石粉的制备方法为：称取海泡石粉在干燥箱中80-100℃预热干燥1-2小时，加入占海泡石粉质量百分比3-8%的25%氨水溶液，在60-80℃下搅拌1-3小时，过滤出海泡石粉，干燥，加入海泡石粉质量1-5%的偶联剂，在50-60℃下搅拌6-8小时，过滤出海泡石粉，放入真空干燥箱，在真空度0.05-0.1MPa，80-100℃的条件下干燥1-2小时，在120-160℃下加热15-35min，得到改性海泡石粉。
2.根据权利要求1所述的高硬度耐磨电缆护套材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：氯丁橡胶50份、三元乙丙橡胶22份、马来酸酐接枝相容剂15份、硫化剂3.5份、二硫化四甲基秋兰姆15份、过氧化苯甲酰醋酸丁酯7.5份、聚乙烯醇4.5份、硬脂酸3份、活性氧化锌5.5份、氯化石蜡3.5份、气相白炭黑2份、改性海泡石粉3份、纳米铝矾土4份、羟基硅油0.7份、活性高岭土4份、改性酚醛树脂3份、三氧化二锑2份、氢氧化镁4.5份、促进剂1份、防老剂0.6份、增塑剂0.5份；
其中，所述海泡石粉的制备方法为：称取海泡石粉在干燥箱中90℃预热干燥1-2小时，加入占海泡石粉质量百分比5%的25%氨水溶液，在70℃下搅拌2小时，过滤出海泡石粉，干燥，加入海泡石粉质量1-5%的偶联剂，在55℃下搅拌7小时，过滤出海泡石粉，放入真空干燥箱，在真空度0.07MPa，90℃的条件下干燥1.5小时，在140℃下加热25min，得到改性海泡石粉。
3.根据权利要求1所述的高硬度耐磨电缆护套材料，其特征在于，所述硫化剂为硫磺、硫化剂DCP和助硫化剂TAIC按重量比为1:1:1的混合物。
4.根据权利要求1所述的高硬度耐磨电缆护套材料，其特征在于，所述改性酚醛树脂的制备方法包括：将酚醛树脂放入无水乙醇中，然后加入占酚醛树脂质量0.3-0.7%的硅烷偶联剂，超声处理1-3h形成混合溶液，然后置于90-100℃烘箱中放置1-2h，然后在120-130℃下预固化1-2h，送入压机中固化2-4h，固化温度为160-180℃，固化压力为1-3MPa，得到改性酚醛树脂。
5.根据权利要求1所述的高硬度耐磨电缆护套材料，其特征在于，所述促进剂为2-巯基苯并噻唑和二硫代氨基甲酸钼按质量比为1:2的混合物。
6.根据权利要求1所述的高硬度耐磨电缆护套材料，其特征在于，所述防老剂为为防老剂MB、防老剂RD、防老剂H、防老剂4020和防老剂4010NA中的一种。
7.根据权利要求1所述的高硬度耐磨电缆护套材料，其特征在于，所述增塑剂由邻苯二甲酸二甲酯和氯化石蜡按质量比3:1的混合物。
8.根据权利要求1-7任一项所述的高硬度耐磨电缆护套材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按照重量份数比称取各原料组分；
（2）将氯丁橡胶和三元乙丙橡胶加入混炼机，在110-120℃下混炼10-15min，然后加入马来酸酐接枝相容剂，继续混炼5-10min，得到混炼胶料1；
（3）向步骤（2）的混炼胶料1中加入硫化剂、二硫化四甲基秋兰姆、过氧化苯甲酰醋酸丁酯、硬脂酸、活性氧化锌和聚乙烯醇，混炼5-10min，然后再加入气相白炭黑、改性海泡石粉、纳米铝矾土、羟基硅油、活性高岭土、改性酚醛树脂、三氧化二锑和氢氧化镁，密炼10-15min，当密炼机温度达到130-150℃，开始出料，冷却后得到混炼胶料2，备用；
（4）将促进剂、防老剂、增塑剂以及步骤（3）得到的混炼胶料2一起送入密炼机中，在100-120℃下混炼5-10min，得到胶状物；
（5）将步骤（4）制得的胶状物放入硫化机的模具内，进行硫化，硫化结束后冷却至室温，脱模得到所述高硬度耐磨电缆护套材料。
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