CN111892780A - 一种潜油泵电缆用三元乙丙橡胶绝缘缆料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种潜油泵电缆用三元乙丙橡胶绝缘缆料及制备方法。所述绝缘缆料由三元乙丙橡胶、聚全氟乙丙烯树脂、氢氧化铝、聚硅氧烷、有机硅蒙脱土、炭黑、硫酸钙晶须、碱式硫酸镁晶须、硬脂酸锌组成。本发明通过选择合适的组分，调节组分的含量，优化制备工艺，得到了高强度、高耐油、阻燃性良好、绝缘性优异的材料。应用到潜油泵的电缆上，能够有效延长电缆的使用寿命以及安全性。
Description
技术领域
本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种潜油泵电缆用三元乙丙橡胶绝缘缆料及制备方法。
背景技术
潜油泵电力电缆是潜油电泵机组配套使用的专用电缆，它不同于普通电力电缆，常敷设于油井中，油井中工作条件恶劣，常处于高温、高压以及含油气等腐蚀性很强的环境中，这类电缆的耐油、耐高温性能要求很高。目前，国内潜油电泵电缆大多采用乙丙橡胶和丁腈橡胶所制，而乙丙橡胶耐热性能只能达到90℃，耐油性也差；丁腈橡胶虽具有优异的耐油性能，但耐高温性能较差；因此，急需开发一种耐高温耐油电缆料，用于制造潜油泵电力电缆。
发明内容
本发明的目的在于提供一种潜油泵电缆用三元乙丙橡胶绝缘缆料及制备方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种潜油泵电缆用三元乙丙橡胶绝缘缆料，所述绝缘缆料由三元乙丙橡胶、聚全氟乙丙烯树脂、氢氧化铝、聚硅氧烷、有机硅蒙脱土、炭黑、硫酸钙晶须、碱式硫酸镁晶须、硬脂酸锌组成。
优选地，所述绝缘缆料由以下重量份的原料组成：三元乙丙橡胶100～150份、聚全氟乙丙烯树脂10～15份、氢氧化铝10～20份、聚硅氧烷15～20份、有机硅蒙脱土10～15份、炭黑5～10份、硫酸钙晶须20～25份、碱式硫酸镁晶须15～20份、硬脂酸锌6～10份。
在其中一个实施例中，所述绝缘缆料由以下重量份的原料组成：三元乙丙橡胶100份、聚全氟乙丙烯树脂10份、氢氧化铝10份、聚硅氧烷15份、有机硅蒙脱土10份、炭黑5份、硫酸钙晶须20份、碱式硫酸镁晶须15份、硬脂酸锌6份。
在其中一个实施例中，所述绝缘缆料由以下重量份的原料组成：三元乙丙橡胶130份、聚全氟乙丙烯树脂15份、氢氧化铝15份、聚硅氧烷15份、有机硅蒙脱土15份、炭黑8份、硫酸钙晶须20份、碱式硫酸镁晶须20份、硬脂酸锌8份。
在其中一个实施例中，所述绝缘缆料由以下重量份的原料组成：三元乙丙橡胶150份、聚全氟乙丙烯树脂15份、氢氧化铝20份、聚硅氧烷20份、有机硅蒙脱土15份、炭黑10份、硫酸钙晶须25份、碱式硫酸镁晶须20份、硬脂酸锌10份。
优选地，所述炭黑为改性炭黑；所述改性炭黑所采用的改性剂为过硫酸铵。
优选地，所述硫酸钙晶须的平均直径为5-8μm，平均长度为90-130μm，松散密度为0.2-0.4g/cm3。
本发明还提供一种潜油泵电缆用三元乙丙橡胶绝缘缆料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将三元乙丙橡胶、聚全氟乙丙烯树脂、有机硅蒙脱土、碱式磷酸镁晶须、硫酸钙晶须、炭黑加入高速混合机中，升温至85～95摄氏度，捏合20～30分钟；
(2)向步骤(1)中的混合物中加入剩余原料，继续捏合15～20分钟，将料卸到冷却混合机中冷却，降温至45～50℃以下时出料；
(3)设置双螺杆挤出机的挤出温度为180～190摄氏度，螺杆转速为125～130转/分钟，将步骤(2)制得的产物加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料冷却至室温，筛选次品，包装，即得所述耐腐蚀电缆料。
在其中某些实施例中，所述方法包括如下步骤：
(1)将三元乙丙橡胶、聚全氟乙丙烯树脂、有机硅蒙脱土、碱式磷酸镁晶须、硫酸钙晶须、炭黑加入高速混合机中，升温至85摄氏度，捏合20分钟；
(2)向步骤(1)中的混合物中加入剩余原料，继续捏合15分钟，将料卸到冷却混合机中冷却，降温至50℃以下时出料；
(3)设置双螺杆挤出机的挤出温度为190摄氏度，螺杆转速为125转/分钟，将步骤(2)制得的产物加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料冷却至室温，筛选次品，包装，即得所述耐腐蚀电缆料。
在其中某些实施例中，所述方法包括如下步骤：
(1)将三元乙丙橡胶、聚全氟乙丙烯树脂、有机硅蒙脱土、碱式磷酸镁晶须、硫酸钙晶须、炭黑加入高速混合机中，升温至95摄氏度，捏合30分钟；
(2)向步骤(1)中的混合物中加入剩余原料，继续捏合20分钟，将料卸到冷却混合机中冷却，降温至45℃以下时出料；
(3)设置双螺杆挤出机的挤出温度为180摄氏度，螺杆转速为130转/分钟，将步骤(2)制得的产物加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料冷却至室温，筛选次品，包装，即得所述耐腐蚀电缆料。
在其中某些实施例中，所述方法包括如下。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明通过选择合适的组分，调节组分的含量，优化制备工艺，得到了高强度、高耐油、阻燃性良好、绝缘性优异的材料。应用到潜油泵的电缆上，能够有效延长电缆的使用寿命以及安全性。
具体实施方式
实施例1
按表1称量具体原料，步骤制备步骤如下：
(1)将三元乙丙橡胶、聚全氟乙丙烯树脂、有机硅蒙脱土、碱式磷酸镁晶须、硫酸钙晶须、炭黑加入高速混合机中，升温至85摄氏度，捏合20分钟；
(2)向步骤(1)中的混合物中加入剩余原料，继续捏合15分钟，将料卸到冷却混合机中冷却，降温至50℃以下时出料；
(3)设置双螺杆挤出机的挤出温度为190摄氏度，螺杆转速为125转/分钟，将步骤(2)制得的产物加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料冷却至室温，筛选次品，包装，即得所述耐腐蚀电缆料。
实施例2
(1)将三元乙丙橡胶、聚全氟乙丙烯树脂、有机硅蒙脱土、碱式磷酸镁晶须、硫酸钙晶须、炭黑加入高速混合机中，升温至95摄氏度，捏合30分钟；
(2)向步骤(1)中的混合物中加入剩余原料，继续捏合20分钟，将料卸到冷却混合机中冷却，降温至45℃以下时出料；
(3)设置双螺杆挤出机的挤出温度为180摄氏度，螺杆转速为130转/分钟，将步骤(2)制得的产物加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料冷却至室温，筛选次品，包装，即得所述耐腐蚀电缆料。
实施例3
用量见表1，制备方法同实施例1。
对比例1～2
用量见表1，制备方法同实施例1。
表1
| 物料种类 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 |
| 三元乙丙橡胶 | 100 | 130 | 150 | 150 | 150 |
| 聚全氟乙丙烯树脂 | 10 | 15 | 15 | 15 | 15 |
| 氢氧化铝 | 10 | 15 | 20 | 20 | 20 |
| 聚硅氧烷 | 15 | 15 | 20 | 20 | 20 |
| 有机硅蒙脱土 | 10 | 15 | 15 | 15 | 15 |
| 炭黑 | 5 | 8 | 10 | 10 | 10 |
| 硫酸钙晶须 | 20 | 20 | 25 | / | 25 |
| 碱式硫酸镁晶须 | 15 | 20 | 20 | 20 | / |
| 硬脂酸锌 | 6 | 8 | 10 | 10 | 10 |
实施例4电缆性能测试
抗拉强度和断裂伸长率是按照GBT 10401-2006要求方法进行测试；测试结果见表2。
耐油试验在180℃、IRM902油中浸泡20h，测试结果见表3。
绝缘性按照GBT31838.3-2019要求方法进行测试；防火阻燃性按照GBT2406.2-2009要求方法进行测试；测试结果见表4。
表2抗拉强度和断裂伸长率测试结果
表3耐油腐蚀性能测试结果
表4防火性能、绝缘性能测试结果
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (9)
1.一种潜油泵电缆用三元乙丙橡胶绝缘缆料，其特征在于，所述绝缘缆料由以下重量份的原料组成：三元乙丙橡胶100～150份、聚全氟乙丙烯树脂10～15份、氢氧化铝10～20份、聚硅氧烷15～20份、有机硅蒙脱土10～15份、炭黑5～10份、硫酸钙晶须20～25份、碱式硫酸镁晶须15～20份、硬脂酸锌6～10份。
2.根据权利要求1所述的绝缘缆料，其特征在于，所述绝缘缆料由以下重量份的原料组成：三元乙丙橡胶100份、聚全氟乙丙烯树脂10份、氢氧化铝10份、聚硅氧烷15份、有机硅蒙脱土10份、炭黑5份、硫酸钙晶须20份、碱式硫酸镁晶须15份、硬脂酸锌6份。
3.根据权利要求1所述的绝缘缆料，其特征在于，所述绝缘缆料由以下重量份的原料组成：三元乙丙橡胶130份、聚全氟乙丙烯树脂15份、氢氧化铝15份、聚硅氧烷15份、有机硅蒙脱土15份、炭黑8份、硫酸钙晶须20份、碱式硫酸镁晶须20份、硬脂酸锌8份。
4.根据权利要求1所述的绝缘缆料，其特征在于，所述绝缘缆料由以下重量份的原料组成：三元乙丙橡胶150份、聚全氟乙丙烯树脂15份、氢氧化铝20份、聚硅氧烷20份、有机硅蒙脱土15份、炭黑10份、硫酸钙晶须25份、碱式硫酸镁晶须20份、硬脂酸锌10份。
5.根据权利要求1～4任一所述的绝缘缆料，其特征在于，所述炭黑为改性炭黑，所述改性炭黑所采用的改性剂为过硫酸铵。
6.根据权利要求1～4任一所述的绝缘缆料，其特征在于，所述硫酸钙晶须的平均直径为5-8μm，平均长度为90-130μm，松散密度为0.2-0.4g/cm3。
7.一种制备如权利要求1～4任一所述的潜油泵电缆用三元乙丙橡胶绝缘缆料的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)将三元乙丙橡胶、聚全氟乙丙烯树脂、有机硅蒙脱土、碱式磷酸镁晶须、硫酸钙晶须、炭黑加入高速混合机中，升温至85～95摄氏度，捏合20～30分钟；
(2)向步骤(1)中的混合物中加入剩余原料，继续捏合15～20分钟，将料卸到冷却混合机中冷却，降温至45～50℃以下时出料；
(3)设置双螺杆挤出机的挤出温度为180～190摄氏度，螺杆转速为125～130转/分钟，将步骤(2)制得的产物加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料冷却至室温，筛选次品，包装，即得所述耐腐蚀电缆料。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)将三元乙丙橡胶、聚全氟乙丙烯树脂、有机硅蒙脱土、碱式磷酸镁晶须、硫酸钙晶须、炭黑加入高速混合机中，升温至85摄氏度，捏合20分钟；
(2)向步骤(1)中的混合物中加入剩余原料，继续捏合15分钟，将料卸到冷却混合机中冷却，降温至50℃以下时出料；
(3)设置双螺杆挤出机的挤出温度为190摄氏度，螺杆转速为125转/分钟，将步骤(2)制得的产物加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料冷却至室温，筛选次品，包装，即得所述耐腐蚀电缆料。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)将三元乙丙橡胶、聚全氟乙丙烯树脂、有机硅蒙脱土、碱式磷酸镁晶须、硫酸钙晶须、炭黑加入高速混合机中，升温至95摄氏度，捏合30分钟。
(2)向步骤(1)中的混合物中加入剩余原料，继续捏合20分钟，将料卸到冷却混合机中冷却，降温至45℃以下时出料。
(3)设置双螺杆挤出机的挤出温度为180摄氏度，螺杆转速为130转/分钟，将步骤(2)制得的产物加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料冷却至室温，筛选次品，包装，即得所述耐腐蚀电缆料。
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| CN1787120A (zh) * | 2004-12-06 | 2006-06-14 | 大连圣迈化学有限公司 | 一种热塑性无卤低烟阻燃电缆绝缘料及加工工艺 |
| CN103881397A (zh) * | 2014-02-14 | 2014-06-25 | 安徽旺达铜业发展有限公司 | 一种潜油泵用耐高温耐油电缆料及其制备方法 |
-
2020
- 2020-08-17 CN CN202010826027.1A patent/CN111892780A/zh active Pending
Patent Citations (2)
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| Title |
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| CN113956576A (zh) * | 2021-10-20 | 2022-01-21 | 扬州市山景旅游用品厂 | 一种高韧性防戳破拖鞋料材及拖鞋 |
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