CN109575419A - 高抗撕无卤阻燃耐油耐低温胶料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高抗撕无卤阻燃耐油耐低温胶料及其制备方法。高抗撕无卤阻燃耐油耐低温胶料，由如下重量份的原料制备而成：乙烯醋酸乙烯橡胶70～100份；三元乙丙橡胶5～30份；防老剂MB 1～3份；防老剂RD 1～3份；硼酸锌8～12份；炭黑N330 8～12份；氢氧化镁20～120份；氢氧化铝10～100份；偶联剂0.5～2份；增塑剂5～10份；硬脂酸0.5～2份；石蜡0.5～2份；硫磺0.2～0.5份；硫化剂DCP 2～3份；硫化助剂TAIC 1～2份。本发明以乙烯醋酸乙烯橡胶、三元乙丙橡胶作为无卤低烟电缆的并用胶，对橡胶配方进行特殊设计，不仅具有阻燃、耐油、耐低温性、低烟等多方面的特性，而且大幅改善了EVM/EPDM并用胶的交联强度、撕裂强度，且具有低散发性的优点。

Description

高抗撕无卤阻燃耐油耐低温胶料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子弹性体复合材料技术领域，具体涉及一种高抗撕无卤阻燃耐油耐低温胶料及其制备方法。
背景技术
无卤低烟环保电缆指不含卤素(F、Cl、Br、I、At)、不含铅镉铬汞等环境物质的胶料制成的燃烧时不会发出有毒烟雾(如：卤化氢、一氧化碳、二氧化碳等)的环保型电缆。由于其具有优异的阻燃、低烟、低毒性能，克服了传统的含卤聚合物燃烧时产生大量烟雾使人窒息和腐蚀仪器设备的缺陷，因此代表了当今电线电缆的发展趋势。
乙烯醋酸乙烯酯橡胶简称EVM，是乙烯和醋酸乙烯酯(VA)聚合的产品。EVM是一种特种橡胶，它不含卤素，因为含有醋酸乙烯(VA)，所以能够阻燃、耐油、燃烧时发烟低。但该橡胶低温性能相对差，在-40摄氏度时伸长率在20％。而三元已丙橡胶(EPDM)也不含卤素，且耐低温性能优越，在低温﹣55摄氏度时也有曲挠性。但EPDM橡胶不阻燃、耐油性能差。发明人选用EVM和EPDM按一定比例并用可以一定程度上弥补两者的不足，并满足无卤电缆的部分指标要求，但两者并用后胶料的抗撕性能始终无法大幅提高，无法满足高抗撕无卤电缆的使用要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种耐低温性能好、撕裂强度高、综合性能优良的高抗撕无卤阻燃耐油耐低温胶料。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：由如下重量份的原料制备而成：乙烯醋酸乙烯橡胶70～100份；三元乙丙橡胶5～30份；防老剂MB 1～3份；防老剂RD 1～3份；硼酸锌8～12份；炭黑N330 8～12份；氢氧化镁20～120份；氢氧化铝10～100份；偶联剂0.5～2份；增塑剂5～10份；硬脂酸0.5～2份；石蜡0.5～2份；硫磺0.2～0.5份；硫化剂DCP 2～3份；硫化助剂TAIC 1～2份。
作为优选，高抗撕无卤阻燃耐油耐低温胶料，由如下重量份的原料制备而成：乙烯醋酸乙烯橡胶70～100份；三元乙丙橡胶5～30份；防老剂MB 2份；防老剂RD 2份；硼酸锌8～10份；炭黑N330 8～10份；氢氧化镁20～120份；氢氧化铝10～100份；偶联剂0.8～1.2份；增塑剂5～10份；硬脂酸0.8～1.2份；石蜡0.8～1.2份；硫磺0.2～0.5份；硫化剂DCP 2～3份；硫化助剂TAIC 1～2份。
作为优选，所述乙烯醋酸乙烯橡胶的型号为EVM500HV。
作为优选，所述偶联剂为硅烷偶联剂A-172。
作为优选，所述增塑剂为DOS。
本发明还提供了制备以上所述的高抗撕无卤阻燃耐油耐低温胶料的方法，包括如下步骤：
步骤一、按重量配比称取各原料，将乙烯醋酸乙烯橡胶、三元乙丙橡胶、防老剂MB、防老剂RD、硼酸锌、炭黑N330、氢氧化镁、氢氧化铝、偶联剂、增塑剂按顺序在90秒内投入到密炼机中，然后加压混炼4～5min，得产物A；
步骤二、将石蜡、硬脂酸加入到步骤一的产物A中，在密炼机内再加压混炼2～3min，主机电流稳定后排料到开炼机，得产物B；
步骤三、将步骤二制得的产物B在开炼机薄通，自动返胶4～5min，薄通后的胶料通过滤胶机过滤，过滤后的胶料到压延机压片后，通过冷却滚筒降温，置放8小时以上，得产物C；
步骤四、将步骤三置放后的产物C完全放入密炼机，加入硫磺、硫化剂DCP、硫化助剂TAIC，加压混炼50～70秒排胶到开炼机，胶料在开炼机薄通，自动返胶5～6min，薄通后的胶料通过压延机压延，再通过冷却滚筒降温后，制得产品D。
由于采用了上述技术方案，本发明具有以下有益效果：本发明以乙烯醋酸乙烯橡胶(EVM)、三元乙丙橡胶(EPDM)作为无卤低烟电缆的并用胶，对橡胶配方进行特殊设计，以使其满足了阻燃、耐油、耐低温性、低烟等多方面的特性。本发明的橡胶配方不仅能符合橡胶本身特性，比如像拉伸强度、压缩永久变形、耐低温、耐老化等特性以外，同时由于采用硫磺与硫化剂DCP、硫化助剂TAIC配合，可有效缩短硫化时间，却不牺牲其焦烧安全性，并大幅改善了EVM/EPDM并用胶的交联强度、撕裂强度，且具有低散发性的优点。
具体实施方式
下面结合实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。
实施例1
高抗撕无卤阻燃耐油耐低温胶料，由如下重量份的原料制备而成：乙烯醋酸乙烯橡胶80份；三元乙丙橡胶12份；防老剂MB 2份；防老剂RD 2份；硼酸锌10份；炭黑N330 10份；氢氧化镁50份；氢氧化铝40份；偶联剂A-172 1份；增塑剂DOS 7份；硬脂酸1份；石蜡1份；硫磺0.2份；硫化剂DCP 2份；硫化助剂TAIC 1份。
制备方法包括如下步骤：
步骤一、按重量配比称取各原料，将乙烯醋酸乙烯橡胶、三元乙丙橡胶、防老剂MB、防老剂RD、硼酸锌、炭黑N330、氢氧化镁、氢氧化铝、偶联剂A-172、增塑剂DOS按顺序在90秒内投入到密炼机中，然后加压至0.4Mpa，控制温度不超过150℃，混炼240秒，得产物A1；
步骤二、将石蜡、聚乙烯蜡加入到步骤一的产物A1中，在密炼机内再加压至0.4Mpa，控制温度不超过150℃，混炼120秒，主机电流稳定后排料到开炼机，得产物B1；
步骤三、将步骤二制得的产物B1在开炼机薄通，自动返胶240秒，薄通后的胶料通过滤胶机过滤，过滤后的胶料到压延机压片后，通过冷却滚筒降温，置放8小时以上，得产物C1；
步骤四、将步骤三置放后的产物C1完全放入密炼机，加入硫磺、硫化剂DCP、硫化助剂TAIC，加压至0.4Mpa，控制温度不超过120℃，混炼60秒排胶到开炼机，胶料在开炼机薄通，自动返胶300秒，薄通后的胶料通过压延机压延，再通过冷却滚筒降温后，制得产品D1，即可使用。
实施例2
高抗撕无卤阻燃耐油耐低温胶料，由如下重量份的原料制备而成：乙烯醋酸乙烯橡胶90份；三元乙丙橡胶20份；防老剂MB 2份；防老剂RD 2份；硼酸锌10份；炭黑N330 10份；氢氧化镁80份；氢氧化铝60份；偶联剂A-172 1份；增塑剂DOS 8份；硬脂酸1份；石蜡1份；硫磺0.3份；硫化剂DCP 2份；硫化助剂TAIC 1.5份。
制备方法包括如下步骤：
步骤一、按重量配比称取各原料，将乙烯醋酸乙烯橡胶、三元乙丙橡胶、防老剂MB、防老剂RD、硼酸锌、炭黑N330、氢氧化镁、氢氧化铝、偶联剂A-172、增塑剂DOS按顺序在90秒内投入到密炼机中，然后加压至0.4Mpa，控制温度不超过150℃，混炼240秒，得产物A2；
步骤二、将石蜡、聚乙烯蜡加入到步骤一的产物A2中，在密炼机内再加压至0.4Mpa，控制温度不超过150℃，混炼150秒，主机电流稳定后排料到开炼机，得产物B2；
步骤三、将步骤二制得的产物B2在开炼机薄通，自动返胶300秒，薄通后的胶料通过滤胶机过滤，过滤后的胶料到压延机压片后，通过冷却滚筒降温，置放8小时以上，得产物C2；
步骤四、将步骤三置放后的产物C2完全放入密炼机，加入硫磺、硫化剂DCP、硫化助剂TAIC，加压至0.4Mpa，控制温度不超过120℃，混炼60秒排胶到开炼机，胶料在开炼机薄通，自动返胶300秒，薄通后的胶料通过压延机压延，再通过冷却滚筒降温后，制得产品D2，即可使用。
实施例3
高抗撕无卤阻燃耐油耐低温胶料，由如下重量份的原料制备而成：乙烯醋酸乙烯橡胶100份；三元乙丙橡胶30份；防老剂MB 2份；防老剂RD 2份；硼酸锌10份；炭黑N330 10份；氢氧化镁100份；氢氧化铝80份；偶联剂A-172 1份；增塑剂DOS 10份；硬脂酸2份；石蜡2份；硫磺0.4份；硫化剂DCP 3份；硫化助剂TAIC 1.5份。
制备方法包括如下步骤：
步骤一、按重量配比称取各原料，将乙烯醋酸乙烯橡胶、三元乙丙橡胶、防老剂MB、防老剂RD、硼酸锌、炭黑N330、氢氧化镁、氢氧化铝、偶联剂A-172、增塑剂DOS按顺序在90秒内投入到密炼机中，然后加压至0.4Mpa，控制温度不超过150℃，混炼240秒，得产物A3；
步骤二、将石蜡、聚乙烯蜡加入到步骤一的产物A3中，在密炼机内再加压至0.4Mpa，控制温度不超过150℃，混炼120秒，主机电流稳定后排料到开炼机，得产物B3；
步骤三、将步骤二制得的产物B3在开炼机薄通，自动返胶240秒，薄通后的胶料通过滤胶机过滤，过滤后的胶料到压延机压片后，通过冷却滚筒降温，置放8小时以上，得产物C3；
步骤四、将步骤三置放后的产物C3完全放入密炼机，加入硫磺、硫化剂DCP、硫化助剂TAIC，加压至0.4Mpa，控制温度不超过120℃，混炼60秒排胶到开炼机，胶料在开炼机薄通，自动返胶300秒，薄通后的胶料通过压延机压延，再通过冷却滚筒降温后，制得产品D3，即可使用。
实施例1、实施例2、实施例3制备的胶料产品D1、D2、D3的性能指标，如表1。
表1.实施例1、实施例2、实施例3制备的胶料性能
由表1可见，实施例1、实施例2、实施例3制备的胶料产品D1、D2、D3的阻燃、耐低温性、低烟等特性良好，撕裂强度相比同类产品也有大幅提高。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.高抗撕无卤阻燃耐油耐低温胶料，其特征在于，由如下重量份的原料制备而成：乙烯醋酸乙烯橡胶70～100份；三元乙丙橡胶5～30份；防老剂MB 1～3份；防老剂RD 1～3份；硼酸锌8～12份；炭黑N330 8～12份；氢氧化镁20～120份；氢氧化铝10～100份；偶联剂0.5～2份；增塑剂5～10份；硬脂酸0.5～2份；石蜡0.5～2份；硫磺0.2～0.5份；硫化剂DCP 2～3份；硫化助剂TAIC1～2份。
2.如权利要求1所述的高抗撕无卤阻燃耐油耐低温胶料，其特征在于，由如下重量份的原料制备而成：乙烯醋酸乙烯橡胶70～100份；三元乙丙橡胶5～30份；防老剂MB 2份；防老剂RD 2份；硼酸锌8～10份；炭黑N330 8～10份；氢氧化镁20～120份；氢氧化铝10～100份；偶联剂0.8～1.2份；增塑剂5～10份；硬脂酸0.8～1.2份；石蜡0.8～1.2份；硫磺0.2～0.5份；硫化剂DCP2～3份；硫化助剂TAIC 1～2份。
3.如权利要求2所述的高抗撕无卤阻燃耐油耐低温胶料，其特征在于：所述乙烯醋酸乙烯橡胶的型号为EVM500HV。
4.如权利要求3所述的高抗撕无卤阻燃耐油耐低温胶料，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂A-172。
5.如权利要求2所述的高抗撕无卤阻燃耐油耐低温胶料，其特征在于：所述增塑剂为DOS。
6.制备如权利要求1至5任一项所述的高抗撕无卤阻燃耐油耐低温胶料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、按重量配比称取各原料，将乙烯醋酸乙烯橡胶、三元乙丙橡胶、防老剂MB、防老剂RD、硼酸锌、炭黑N330、氢氧化镁、氢氧化铝、偶联剂、增塑剂按顺序在90秒内投入到密炼机中，然后加压混炼4～5min，得产物A；
步骤二、将石蜡、硬脂酸加入到步骤一的产物A中，在密炼机内再加压混炼2～3min，主机电流稳定后排料到开炼机，得产物B；
步骤三、将步骤二制得的产物B在开炼机薄通，自动返胶4～5min，薄通后的胶料通过滤胶机过滤，过滤后的胶料到压延机压片后，通过冷却滚筒降温，置放8小时以上，得产物C；
步骤四、将步骤三置放后的产物C完全放入密炼机，加入硫磺、硫化剂DCP、硫化助剂TAIC，加压混炼50～70秒排胶到开炼机，胶料在开炼机薄通，自动返胶5～6min，薄通后的胶料通过压延机压延，再通过冷却滚筒降温后，制得产品D。
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