CN112500828A - 一种硅橡胶自粘带及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种硅橡胶自粘带及其制备方法，解决了目前市面上的硅橡胶自粘带制备工艺较为复杂，生产成本高的问题。本发明的硅橡胶自粘带，由混炼硅胶、107硅胶、硼系増粘剂、填料、结构控制剂和硫化剂制备得到。具有良好的耐高低温性能及适宜的硬度，方便加工，机械性能优异，弹性良好，使用时具有良好的抱紧力。适用于高压线缆、开关柜、母线、母排的绝缘包覆，电器绝缘防护，防火电缆包覆，工矿、化工等恶劣环境下的防护包扎。

Description

一种硅橡胶自粘带及其制备方法
技术领域
本发明属于绝缘材料技术领域，具体涉及一种硅橡胶自粘带及其制备方法。
背景技术
电缆火灾具有蔓延快、扑救难、易产生二次危害、恢复时间长等特点，电缆的防火是减少电缆着火延燃的重要手段。电缆防火的关键在于以防为主，因此，各类耐火电缆、防火电缆得到了广泛应用。
在各类耐火电缆、防火电缆的制造、储存、运输、安装等过程中，受外力的影响，容易使电缆线芯绝缘造成擦伤；在各类耐火电缆、防火电缆连接过程中，也需要剥除线芯的绝缘；绝缘擦伤和剥除后，都会丧失绝缘性能，无法继续保持其正常的供电功能。
现有技术往往使用硅橡胶自粘带进行修补，硅橡胶自粘带使用硅橡胶为基料，配合增粘剂和其他助剂制备而成。硅橡胶具有良好的电绝缘性，在电缆中广泛用作绝缘、护套等，其分子主链由硅和氧原子交替构成，燃烧后变成二氧化硅，具有一定的耐火作用。然而，现有的硅橡胶自粘带虽然燃烧后变成的二氧化硅，具有耐火性能，但燃烧后的二氧化硅呈现粉状，没有附着力，容易脱落，因此无法实现理想的耐火防火功能。此外，目前市面上的硅橡胶自粘带制备工艺较为复杂，生产成本高。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。为此，本发明提供了一种硅橡胶自粘带，以解决目前市面上的硅橡胶自粘带制备工艺较为复杂，生产成本高的问题。
本发明还提供了上述硅橡胶自粘带的制备方法。
本发明的第一方面提供了一种硅橡胶自粘带，由混炼硅胶、107硅胶、硼系増粘剂、填料、结构控制剂和硫化剂制备得到。
本发明的硅橡胶自粘带，至少具有如下技术效果：
现有的硅橡胶自粘带，通常使用了硅硼増粘剂，硅硼増粘剂的合成较为复杂，生产成本高，本发明的硅橡胶自粘带，通过选择适宜的原料和制备方法，降低了制造成本，简化了生产工艺。
本发明的硅橡胶自粘带，选用气相硅胶，具有良好的耐高低温性能及适宜的硬度，方便加工，机械性能优异，弹性良好，使用时具有良好的抱紧力。
本发明的硅橡胶自粘带，选用硼系化合物做増粘剂，利用硼原子的缺电子与硅氧键中氧原子的孤电子对之间的作用力，形成了良好的自粘及自融性。
本发明的硅橡胶自粘带，填料具有阻燃性，改善了加工性能，同时提高了电气性能。
本发明的硅橡胶自粘带，以硅橡胶为基体，加入自粘性的特种耐热树脂，适用于高压线缆、开关柜、母线、母排的绝缘包覆，电器绝缘防护，防火电缆包覆，工矿、化工等恶劣环境下的防护包扎。
本发明的硅橡胶自粘带，具有优良的防污、防盐酸、防紫外线、防水、耐氧、耐臭氧、耐寒、耐热、耐高压的特性。
根据本发明的一种实施方式，由以下重量份计的原料制备得到：
混炼硅胶：100份，
107硅胶：100份，
硼系増粘剂：8～15份，
填料：40～50份，
结构控制剂：2～4份，
硫化剂：1.0～1.5份。
根据本发明的一种实施方式，所述混炼硅胶选自40°和50°气相硅胶中的至少一种。
根据本发明的一种实施方式，所述107硅胶的分子量为40～80万。
根据本发明的一种实施方式，所述硼系増粘剂选自硼酸和硼酐中的至少一种。
根据本发明的一种实施方式，所述硼系増粘剂为硼酸酯。
107胶分子量较低，本身具有较好的流动性与粘性，使用其作为载体在混炼火车中摩擦发热量较小，便于控制温度。硼酸酯闪点低，易挥发，常规手段不便于添加，添加量少，在添加过程中极易损失。使用107胶作为载体能更好的分散，同时也能降低工艺损失对产品性能带来的影响。
根据本发明的一种实施方式，所述填料为气相白炭黑。
根据本发明的一种实施方式，所述结构控制剂为甲基苯基甲氧基硅油。
根据本发明的一种实施方式，所述硫化剂为双二四。
本发明的第二方面提供了上述的硅橡胶自粘带的方法，包括以下步骤：
S1：按配比将所述107硅胶、部分硼系増粘剂和结构控制剂加入捏合机中进行捏合，得到第一胶料；
S2：按配比将所述混炼硅胶、填料和剩余硼系増粘剂进行第一次混炼；
S3：将步骤S1得到的备用胶料加入步骤S2的胶料中，进行第二次混炼，得到第二胶料；
S4：按配比将所述硫化剂与步骤S3得到的第二胶料混合后挤出，得到第三胶料；
S5：将步骤S4得到的第三胶料硫化后挤出，收卷，即得所述的硅橡胶自粘带。
根据本发明的一种实施方式，步骤S1中，所述捏合的温度为70～130℃，所述捏合的时间为3～4h。
根据本发明的一种实施方式，步骤S2中，所述第一次混炼的温度为50～90℃，所述第一次混炼的时间为1～2h。
根据本发明的一种实施方式，步骤S3中，所述第二次混炼的时间为20～40min。
根据本发明的一种实施方式，步骤S4中，使用Ф65的螺杆挤出机进行挤出。
根据本发明的一种实施方式，步骤S5中，所述硫化的烘道长度为6m，所述硫化的温度为260～320℃。
根据本发明的一种实施方式，步骤S5中，硫化后挤出的速度为5～6m/min。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，并结合实施例对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
本例提供了制备硅橡胶自粘带的方法，包括以下步骤：
S1：按配比将107硅胶、部分硼系増粘剂和结构控制剂加入捏合机中进行捏合，得到第一胶料；
S2：按配比将混炼硅胶、填料和剩余硼系増粘剂进行第一次混炼；
S3：将步骤S1得到的备用胶料加入步骤S2的胶料中，进行第二次混炼，得到第二胶料；
S4：按配比将硫化剂与步骤S3得到的第二胶料混合后挤出，得到第三胶料；
S5：将步骤S4得到的第三胶料硫化后挤出，收卷，即得的硅橡胶自粘带。
步骤S1中，捏合的温度为70～130℃，捏合的时间为3～4h。
步骤S2中，第一次混炼的温度为50～90℃，第一次混炼的时间为1～2h。
步骤S3中，第二次混炼的时间为20～40min。
步骤S4中，使用Ф65的螺杆挤出机进行挤出。
步骤S5中，硫化的烘道长度为6m，硫化的温度为260～320℃。硫化后挤出的速度为5～6m/min。
实施例2
本例采用实施例1的制备方法，制备了一种硅橡胶自粘带，制备原料含有：
50°混炼硅胶：100份，107(60万分子量)硅胶：100份，硼酸酯：10份，填料：50份，结构控制剂：4份，硫化剂：1.5份。
其中，填料为气相白炭黑。结构控制剂为甲基苯基甲氧基硅油。硫化剂为双二四。
实施例3
本例采用实施例1的制备方法，制备了一种硅橡胶自粘带，制备原料含有：
50°混炼硅胶：100份，107(60万分子量)硅胶：100份，硼酸：10份，填料：50份，结构控制剂：4份，硫化剂：1.5份。
其中，填料为气相白炭黑。结构控制剂为甲基苯基甲氧基硅油。硫化剂为双二四。
实施例4
本例采用实施例1的制备方法，制备了一种硅橡胶自粘带，制备原料含有：
50°混炼硅胶：100份，107(60万分子量)硅胶：100份，硼酐：10份，填料：50份，结构控制剂：4份，硫化剂：1.5份。
其中，填料为白炭黑。结构控制剂为甲基苯基甲氧基硅油。硫化剂为双二四。
对比例1
本例采用实施例1的制备方法，制备了一种硅橡胶自粘带，制备原料含有：
30°混炼硅胶：100份，107(60万分子量)硅胶：100份，硼酸酯：10份，填料：50份，结构控制剂：4份，硫化剂：1.5份。
其中，填料为气相白炭黑。结构控制剂为甲基苯基甲氧基硅油。硫化剂为双二四。
对比例2
本例采用实施例1的制备方法，制备了一种硅橡胶自粘带，制备原料含有：
60°混炼硅胶：100份，107(60万分子量)硅胶：100份，硼酸酯：10份，填料：50份，结构控制剂：4份，硫化剂：1.5份。
其中，填料为气相白炭黑。结构控制剂为甲基苯基甲氧基硅油。硫化剂为双二四。
对比例3
本例采用实施例1的制备方法，制备了一种硅橡胶自粘带，制备原料含有：
50°混炼硅胶：100份，107(60万分子量)硅胶：80份，硼酸酯：10份，填料：50份，结构控制剂：4份，硫化剂：1.5份。
其中，填料为气相白炭黑。结构控制剂为甲基苯基甲氧基硅油。硫化剂为双二四。
检测例
本例对实施例2至4和对比例1至3制备的硅橡胶自粘带进行了测试，试验项目和依据的标准/方法结果如表1所示。
表1
试验项目 测试方法
抗张强度 GB/T 528-2009
拉断伸长率 GB/T 528-2009
耐热性：100℃168h GB/T7141
自粘性 室温，水中24小时
击穿强度 GB/T 1695-2008
体积电阻率 GB/T 1692-2008
介质损失角正切 GB/T 1693-2007
介电系数 GB/T 1693-2007
吸湿性 21度水中浸泡48h
实施例2至4的硅橡胶自粘带测试结果如表2所示。
表2
Figure BDA0002762184230000061
Figure BDA0002762184230000071
对比例1至3的硅橡胶自粘带测试结果如表3所示。
表3
Figure BDA0002762184230000072
上面结合实施例对本发明作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种硅橡胶自粘带，其特征在于，由混炼硅胶、107硅胶、硼系増粘剂、填料、结构控制剂和硫化剂制备得到。
2.一种硅橡胶自粘带，其特征在于，由以下重量份计的原料制备得到：
混炼硅胶：100份，
107硅胶：100份，
硼系増粘剂：8～15份，
填料：40～50份，
结构控制剂：2～4份，
硫化剂：1.0～1.5份。
3.根据权利要求1或2所述的一种硅橡胶自粘带，其特征在于，所述混炼硅胶选自40°和50°气相硅胶中的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的一种硅橡胶自粘带，其特征在于，所述107硅胶的分子量为40～80万。
5.根据权利要求1或2所述的一种硅橡胶自粘带，其特征在于，所述硼系増粘剂选自硼酸和硼酐中的至少一种。
6.根据权利要求1或2所述的一种硅橡胶自粘带，其特征在于，所述硼系増粘剂为硼酸酯。
7.一种制备如权利要求1至6任一项所述的硅橡胶自粘带的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：按配比将所述107硅胶、部分硼系増粘剂和结构控制剂加入捏合机中进行捏合，得到第一胶料；
S2：按配比将所述混炼硅胶、填料和剩余硼系増粘剂进行第一次混炼；
S3：将步骤S1得到的备用胶料加入步骤S2的胶料中，进行第二次混炼，得到第二胶料；
S4：按配比将所述硫化剂与步骤S3得到的第二胶料混合后挤出，得到第三胶料；
S5：将步骤S4得到的第三胶料硫化后挤出，收卷，即得所述的硅橡胶自粘带。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述捏合的温度为70～130℃，所述捏合的时间为3～4h。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤S2中，所述第一次混炼的温度为50～90℃，所述第一次混炼的时间为1～2h。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤S5中，所述硫化的烘道长度为6m，所述硫化的温度为260～320℃。
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