耐老化绝缘橡胶电缆料的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电缆料的制造方法,具体涉及一种耐老化绝缘橡胶电缆料的制造方 法。
【背景技术】
[0002] 电缆护套是电缆的最外层,电缆护套材料不仅需要有优良的物理性能,如拉伸强 度、断裂伸长率等,同时还需要拥有良好的阻燃性能。橡胶绝缘中常用的是三元乙丙作为基 料,用硫化剂DCP和硫化促进剂TAC,混炼胶的缺点是:断裂伸长率较低,在硫化过程中工艺 范围较窄,若挤出时温度过高很容易断裂伸长率不合格。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种耐老化绝缘橡胶电缆料的制造方法,该制造方法获得的 耐老化绝缘橡胶电缆料有利于无机粉体添加均勾,工艺范围广泛,连续硫化温度在190°〇 210°C之间仍然保持较高的断裂伸长率,也大大降低成本。
[0004] 为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:一种耐老化绝缘橡胶电缆料的制造 方法,包括以下步骤: 步骤一.先将氯化聚乙烯8~14份、乙烯-辛烯共聚物弹性体19~21份按重量百分数在密 炼机中混炼; 步骤二.在所述密炼机中再加入800#石蜡基橡胶油5~8份、活性氧化镁0.8~1份、活性 氧化锌1~2份、环保稳定剂0.3~0.6份、微晶蜡1~2份、钛白粉0.7~0.9份、4,V双(α,α二甲基 苄基)二苯胺0.5~0.6份,混炼2~3min; 步骤三.然后,将改性煅烧陶土 25~31份、超细滑石粉5~7份加入所述密炼机中混炼3~ 5min,密炼机排出混炼胶料; 步骤四.将所述混炼胶料在开炼机上薄通卜2次,同时摆胶2~3次,然后经一滤网过滤 橡胶,滤网为三层滤网,分别为40目、80目和40目; 步骤五.将过滤好的橡胶存放24小时后将胶料重新放入密炼机混炼,同时加入硫化剂 过氧化二异丙苯1~2份、三聚氰酸三烯丙酯1.2~1.3份混炼后排料。
[0005] 上述方案中,技术方案中的进一步改进方案如下: 1.上述方案中,所述步骤一中密炼机的温度为90~110°C,混炼时间为4~5min。
[0006] 2.上述方案中,所述乙烯-辛烯共聚物弹性体中辛烯单体的质量份数超过20%。
[0007] 3.上述方案中,所述步骤五的混炼时间为2~3min。
[0008] 由于上述技术方案的运用,本发明与现有技术相比具有下列优点: 1.本发明耐老化绝缘橡胶电缆料的制造方法,其采用辛烯单体的质量份数超过20%~ 30%的乙烯-辛烯共聚物弹性体(P0EH5~21份与氯化聚乙烯(CPE)8~14份作为基料,由于质 量份数超过20%~30%的乙烯-辛烯共聚物弹性体的门尼为17粘度较低,温度升高时,混炼胶 变得很软;有利于无机粉体添加均匀的混入其基料中,提高了相容性,而且添加了氯化聚乙 烯(CPE)后,由于氯化聚乙烯(CPE)门尼较高,克服了混炼胶在混炼时摆胶困难,避免了三辊 压延机上开条出片容易拉断的缺陷,提高物理机械性能,在保证电性能的前提下,使工艺性 能得到很大提高;其次,质量份数超过20%~30%的乙烯-辛烯共聚物弹性体(POE) 15~21份与 氯化聚乙烯(CPE)8~14份作为基料,门尼粘度较低,在添加相同的填充材料,达到相同门尼 粘度时所需要的增塑剂较少,这样可以提高混炼胶的耐热、耐候。
[0009] 2.本发明耐老化绝缘橡胶电缆料的制造方法,其针对两种橡胶作为基料是基于 两种材料各有优缺点,通过并用达到互补的目的,氯化聚乙烯(CPE)其物理机械性能较高, 可以提高并用胶的拉伸强度和断裂伸长率,在保证物理机械性能的前提下增加填充材料用 量,达到降低成本的目的;添加乙烯-辛烯共聚物弹性体(Ρ0Ε),因其为饱和非极性橡胶,并 用后可以提高橡胶的电气性能;复合钙锌稳定剂提高了氯化聚乙烯硫化时放出氯化氢气体 的分解温度;氧化镁在体系中起到吸酸剂的功能,吸收氯化聚乙烯高温硫化产生的氯化氢 气体;氧化锌主要是提高乙烯-辛烯共聚物耐温等级;由于乙烯-辛烯共聚物弹性体和氯化 聚乙烯都为饱和橡胶,两者可以共用同一种硫化体系(硫化剂:过氧化二异丙苯;硫化促进 剂:三聚氰酸三烯丙酯),且生成的分子链都为碳-碳键,由于碳-碳键能较大,耐热、和耐老 化性能得到明显提高。
[0010] 3.本发明耐老化绝缘橡胶电缆料的制造方法,其乙烯-辛烯共聚物弹性体(Ρ0Ε) 与氯化聚乙烯(CPE)都为主链不含双键的饱和橡胶,他们有共硫化特性,选用DCP作为硫化 剂,添加共硫化剂三聚氰酸三烯丙酯(TAC);采用DCP作为硫化体系时,交联和断裂同时发 生,为抑制断裂反应,可添加具有官能团的共硫剂,共硫化剂可大大加快硫化速度,提尚交 联密度,改善硫化胶的耐温性能。CPE本身没有双键,也没有交联结构的点,完全靠过氧化物 来交联,在硫化时的高温使过氧化物分解产生的游离基,夺取CPE长链分子上的氢而出现 CPE的游离基,在硫化助剂TAC的帮助下,使两个大分子链的游离基连接起来,形成交联网 状结构,从而使CPE橡胶硫化。在此过程中由于极性分子的作用会有HC1分子的产生,这种 HC1气体不仅妨碍了胶体硫化,而且容易使CPE橡胶产生类似海绵状孔隙而是其物理机械 性能恶化。活性氧化镁的加入有效地克服了这一问题。所以氧化镁是很好的吸酸剂、硫化促 进剂、CPE热稳定剂。活性氧化锌可以明显提高硫化速度和交联程度。
[0011] 4.本发明耐老化绝缘橡胶电缆料的制造方法,其乙烯-辛烯共聚物弹性体(Ρ0Ε) 与氯化聚乙烯(CPE)都为主链不含双键的饱和橡胶,他们有共硫化特性,选用DCP作为硫化 剂,添加共硫化剂三聚氰酸三烯丙酯(TAC);采用DCP作为硫化体系时,交联和断裂同时发 生,为抑制断裂反应,可添加具有官能团的共硫剂,共硫化剂可大大加快硫化速度,提尚交 联密度,改善硫化胶的耐温性能。CPE本身没有双键,也没有交联结构的点,完全靠过氧化物 来交联,在硫化时的高温使过氧化物分解产生的游离基,夺取CPE长链分子上的氢而出现 CPE的游离基,在硫化助剂TAC的帮助下,使两个大分子链的游离基连接起来,形成交联网 状结构,从而使CPE橡胶硫化。在此过程中由于极性分子的作用会有HC1分子的产生,这种 HC1气体不仅妨碍了胶体硫化,而且容易使CPE橡胶产生类似海绵状孔隙而是其物理机械 性能恶化。活性氧化镁的加入有效地克服了这一问题。所以氧化镁是很好的吸酸剂、硫化促 进剂、CPE热稳定剂。活性氧化锌可以明显提高Ρ0Ε的硫化速度和交联程度。
[0012] 5.本发明耐老化绝缘橡胶电缆料的制造方法,其步骤四经一滤网过滤橡胶,薄通 快速降低密炼机排出胶料的温度,提高混炼效果,同时通过薄通,可有效的切断橡胶分子 链,降低胶料的门尼粘度;摆胶目的是使各种配合剂完全而均匀地分散于生胶中,保证胶料 性能均匀一致,即胶料的任何一部分都含有相同数量的组分,不致于因配合剂局部集中而 出现胶料性能不一;虑橡目的是为了除去混炼胶中粒径较大的杂质,提高混炼胶的电气性 能。
[0013] 6.本发明耐老化绝缘橡胶电缆料的制造方法,其步骤五将过滤好的橡胶存放24 小时后将胶料重新放入密炼机混炼,停放24小试消除混炼时所产生的内应力,减少胶料的 收缩;并且停放过程中配合剂仍在橡料中继续扩散,提高了分散的均匀性,同时能使橡胶与 补强剂之间进一步生成结合橡胶,提高补强效果。
【具体实施方式】
[0014] 实施例1. 一种耐老化绝缘橡胶电缆料的制造方法,包括以下步骤: 步骤一.先将氯化聚乙烯8~14份、乙烯-辛烯共聚物弹性体19~21份按重量百分数在密 炼机中混炼; 步骤二.在所述密炼机中再加入800#石蜡
基橡胶油5~8份、活性氧化镁0.8~1份、活性 氧化锌1~2份、环保稳定剂0.3~0.6份、微晶蜡1~2份、钛白粉0.7~0.9份、4,V双(α,α二甲基 苄基)二苯胺0.5~0.6份,混炼2~3min; 步骤三.然后,将改性煅烧陶土 25~31份、超细滑石粉5~7份加入所述密炼机中混炼3~ 5min,密炼机排出混炼胶料; 步骤四.将所述混炼胶料在开炼机上薄通1~2次,同时摆胶2~3次,然后经一滤网过滤 橡胶,滤网为三层滤网,分别为40目、80目和40目; 步骤五.将过滤好的橡胶存放24小时后将胶料重新放入密炼机混炼,同时加入硫化剂 过氧化二异丙苯1~2份、三聚氰酸三烯丙酯1.2~1.3份混炼后排料。
[0015] 上述步骤一中密炼机的温度为90~110°C,混炼时间为4~5min。
[0016] 上述乙烯-辛烯共聚物弹性体中辛烯单体的质量份数超过20%。
[0017] 上述步骤五的混炼时间为2~3min。
[0018] 上述耐老化绝缘橡胶电缆料,材料各组份配方为:氯化聚乙烯(CPE)12公斤,乙烯-辛烯共聚物弹性体(P〇E)19公斤,800#石蜡基橡胶油5公斤,活性氧化镁0.8公斤,氧化锌 1.5公斤,超细滑石粉5公斤,环保稳定剂0.5公斤,微晶蜡1.5公斤,钛白粉0.8公斤,改性 煅烧陶土25公斤,4,f双(α,α二甲基苄基)二苯胺0.6公斤,过氧化二异丙苯1.5公斤, 三聚氰酸三烯丙酯1.2公斤。
[0019] 制备方法具体为:先将氯化聚乙烯(CPE)、乙烯-辛烯共聚物弹性体(Ρ0Ε)按重量百 分数在90~110°C密炼机中混炼4-5min,两种材料混合均匀;800#石蜡基橡胶油、活性氧化 镁、活性氧化锌、环保稳定剂、微晶蜡、钛白粉、防老剂4,f双(α,α二甲基苄基)二苯胺,混炼 2_3min;然后将改性煅烧陶土、超细滑石粉,混炼3-5min;密炼机排料,将混炼胶在开炼机上 薄通1~2次,同时摆胶2~3次,然后滤橡(三层滤网的目数分别为:40目、80目、40目),将过滤 好的橡胶存放24小时后将胶料重新放入密炼机混炼,同时加入硫化剂过氧化二异丙苯、硫 化助剂三聚氰酸三烯丙酯混炼2~3min左右排料,将混炼胶在开炼机上薄通1~2次,同时摆胶 2~3次,在三辊压延机上开条出片,橡页经过冷却辊冷却,经过粉箱后制得成品。
[0020] 本实例制备的耐老化绝缘橡胶电缆料,性能检测数据如下:
老化条件:135 ± 1°CX 168小时。
[0021 ]实施例2. -种耐老化绝缘橡胶电缆料的制造方法,材料各组份配方为:氯化聚乙 稀(CPE) 12公斤,乙稀-辛稀共聚物弹性体(Ρ0Ε) 19公斤,800#石錯基橡胶油7公斤,活性氧 化镁0.8公斤,氧化锌1.5公斤,超细滑石粉7公斤,环保稳定剂0.5公斤,微晶蜡1.5公斤,钛 白粉0.8公斤,改性煅烧陶土30公斤,4,4'双(α,α二甲基苄基)二苯胺0.6公斤,过氧化二 异丙苯1.5公斤,三聚氰酸三烯丙酯1.2公斤。
[0022] 上述乙烯-辛烯共聚物弹性体中辛烯单体的质量份数超过20%。
[0023] 制备方法与实施例1中相同。
[0024] 本实例制备的耐老化绝缘橡胶电缆料,性能检测数据如下:
老化条件:135 ± 1°CX 168小时。
[0025] 综上,本发明耐老化绝缘橡胶电缆料的制造方法,其采用辛烯单体的质量份数超 过20%~30%的乙烯-辛烯共聚物弹性体(P0EH5~21份与氯化聚乙烯(CPE)8~14份作为基料, 由于质量份数超过20%~30%的乙烯-辛烯共聚物弹性体的门尼为17粘度较低,温度升高时, 混炼胶变得很软;有利于无机粉体添加均匀的混入其基料中,提高了相容性,而且添加了氯 化聚乙烯(CPE)后,由于氯化聚乙烯(CPE)门尼较高,克服了混炼胶在混炼时摆胶困难,避免 了三辊压延机上开条出片容易拉断的缺陷,提高物理机械性能,在保证电性能的前提下,使 工艺性能得到很大提高;其次,质量份数超过20%~30%的乙烯-辛烯共聚物弹性体(Ρ0Ε) 15~ 21份与氯化聚乙烯(CPE)8~14份作为基料,门尼粘度较低,在添加相同的填充材料,达到相 同门尼粘度时所需要的增塑剂较少,这样可以提高混炼胶的耐热、耐候。
[0026] 上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人 士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明 精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种耐老化绝缘橡胶电缆料的制造方法,其特征在于:包括以下步骤: 步骤一.先将氯化聚乙烯8~14份、乙烯-辛烯共聚物弹性体19~21份按重量百分数在密 炼机中混炼; 步骤二.在所述密炼机中再加入800#石蜡基橡胶油5~8份、活性氧化镁0.8~1份、活性 氧化锌1~2份、环保稳定剂0.3~0.6份、微晶蜡1~2份、钛白粉0.7~0.9份、4,V双(α,α二甲基 苄基)二苯胺0.5~0.6份,混炼2~3min; 步骤三.然后,将改性煅烧陶土 25~31份、超细滑石粉5~7份加入所述密炼机中混炼3~ 5min,密炼机排出混炼胶料; 步骤四.将所述混炼胶料在开炼机上薄通1~2次,同时摆胶2~3次,然后经一滤网过滤 橡胶,滤网为三层滤网,分别为40目、80目和40目; 步骤五.将过滤好的橡胶存放24小时后将胶料重新放入密炼机混炼,同时加入硫化剂 过氧化二异丙苯1~2份、三聚氰酸三烯丙酯1.2~1.3份混炼后排料。2. 根据权利要求1所述的耐老化绝缘橡胶电缆料的制造方法,其特征在于:所述步骤一 中密炼机的温度为90~110°C,混炼时间为4~5min。3. 根据权利要求1所述的耐老化绝缘橡胶电缆料的制造方法,其特征在于:所述乙烯-辛烯共聚物弹性体中辛烯单体的质量份数超过20%。4. 根据权利要求1所述的耐老化绝缘橡胶电缆料的制造方法,其特征在于:所述步骤五 的混炼时间为2~3min。
【专利摘要】本发明公开一种耐老化绝缘橡胶电缆料的制造方法,包括以下步骤:先将氯化聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物弹性体按重量百分数在密炼机中混炼;在密炼机中再加入800#石蜡基橡胶油、活性氧化镁、活性氧化锌、环保稳定剂、微晶蜡、钛白粉、4,4′双(α,α二甲基苄基)二苯胺;然后,将改性煅烧陶土、超细滑石粉加入所述密炼机中混炼,密炼机排出混炼胶料;将过滤好的橡胶存放24小时后将胶料重新放入密炼机混炼,加入硫化剂过氧化二异丙苯、三聚氰酸三烯丙酯混炼2~3min左右排料。本发明其门尼粘度较低,在添加相同的填充材料,达到相同门尼粘度时所需要的增塑剂较少,提高了混炼胶的耐热、耐候性能。
【IPC分类】C08L23/08, C08L91/00, C08K9/00, C08K5/3492, C08K3/22, C08K3/34, C08L23/28, C08K13/06, C08K5/18, C08L91/06
【公开号】CN105504461
【申请号】CN201510767862
【发明人】郭俭旭, 杨建伟, 管新元, 曹卫健
【申请人】江苏亨通电力电缆有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2013年4月22日
【公告号】CN103232629A, CN103232629B, CN105504462A, CN105504463A, CN105504465A, CN105504466A, CN105504467A