本发明涉及一种高强度高抗撕特重负荷护套橡皮及其制备方法，其中氯磺化聚乙烯A 70～50份；氯磺化聚乙烯B 30～50份；防焦剂0.2～0.5份；活化稳定剂10份；加工助剂7～11份；阻燃剂2.5～3份；补强剂55～60份；偶联剂2.5～3.5份；增塑剂20～30份；硫化剂1～1.5份。护套橡皮的含胶量为45～50%；含胶量为（氯磺化聚乙烯A的重量+氯磺化聚乙烯B的重量）/总重量×100%。本发明采用二种氯磺化聚乙烯并用来改善工艺性能、采用防焦剂CTP来改善焦烧性能、采用沉淀白炭黑为主要补强剂来提高抗撕裂性能、采用加工助剂的适宜组合来改善粘辊性能。
1.一种高强度高抗撕特重负荷护套橡皮，其特征在于：所述组成及配比，以质量份计为：所述护套橡皮的含胶量为45～50％；所述含胶量为(氯磺化聚乙烯A的重量+氯磺化聚乙烯B的重量)/总重量×100％；所述氯磺化聚乙烯A为日本东曹公司氯磺化聚乙烯橡胶TS-530，氯含量为35％，硫含量为1％，门尼粘度ML(1+4)100℃为56；氯磺化聚乙烯B为连云港金泰达公司氯磺化聚乙烯CSM3570，氯含量为35％，硫含量为1.5％，门尼粘度ML(1+4)100℃为70；所述补强剂为沉淀白炭黑、炭黑N330和超细滑石粉的混合物；在高强度高抗撕特重负荷护套橡皮的配方总组分中的含量分别为：沉淀白炭黑30～50份、炭黑N330为0～15份和超细滑石粉10份。
2.根据权利要求1所述的一种高强度高抗撕特重负荷护套橡皮，其特征在于：所述防焦剂为防焦剂CTP。
3.根据权利要求1所述的一种高强度高抗撕特重负荷护套橡皮，其特征在于：所述活化稳定剂为镁系活化稳定剂NFMCZ。
4.根据权利要求1所述的一种高强度高抗撕特重负荷护套橡皮，其特征在于:所述加工助剂为硬脂酸、石蜡、硬脂酸钡、离模剂DC－313和碳黑分散剂的混合物；在高强度高抗撕特重负荷护套橡皮的配方总组分中的含量分别为：硬脂酸0.5～1.0份、石蜡2.0～3.0份、硬脂酸钡1.0～2.0份、离模剂DC－313为1.5～2.5份和碳黑分散剂1.5～2.5份。
5.根据权利要求1所述的一种高强度高抗撕特重负荷护套橡皮，其特征在于:所述偶联剂为KH-402。
6.根据权利要求1所述的一种高强度高抗撕特重负荷护套橡皮，其特征在于:所述增塑剂为DOS。
7.根据权利要求1所述的一种高强度高抗撕特重负荷护套橡皮，其特征在于:所述硫化剂为DPTT。
8.一种高强度高抗撕特重负荷护套橡皮的制备方法，其特征在于：
氯磺化聚乙烯A为日本东曹公司氯磺化聚乙烯橡胶TS-530，氯含量为35％，硫含量为1％，门尼粘度ML(1+4)100℃为56；氯磺化聚乙烯B为连云港金泰达公司氯磺化聚乙烯CSM3570，氯含量为35％，硫含量为1.5％，门尼粘度ML(1+4)100℃为70；防焦剂为防焦剂CTP；活化稳定剂为镁系活化稳定剂NFMCZ；加工助剂为硬脂酸、石蜡、硬脂酸钡、离模剂DC－313和碳黑分散剂的混合物，在配方总组分中硬脂酸0.5～1.0份、石蜡2.0～3.0份、硬脂酸钡1.0～2.0份、离模剂DC－313为1.5～2.5份和碳黑分散剂1.5～2.5份；
补强剂为沉淀白炭黑、炭黑N330和超细滑石粉的混合物，在配方总组分中沉淀白炭黑30～
50份、炭黑N330为0～15份和超细滑石粉10份；偶联剂为KH-402；增塑剂为DOS；硫化剂为DPTT；
步骤二：混炼：把补强剂、氯磺化聚乙烯A、氯磺化聚乙烯B、活化稳定剂、防焦剂、加工助剂、阻燃剂、偶联剂、增塑剂按顺序加入到密炼机混炼2～3min；然后翻斗清扫、压上顶栓继续混炼5～7min，出胶温度为100～110℃；随后在翻包机上至少翻炼二次后开条出厚片；
步骤三：伏性：把翻包机上出的厚片，存到库房堆放，冷却四到十天，进行伏性；
步骤四：加硫：把伏性后的胶片，重新称重，再上密炼机加硫化剂，混炼1～2min后出胶，随后在翻包机上翻炼二次；
步骤五：出片：再在开炼机上翻炼二次后打卷；然后在压延机上碾页，最终出片厚度
一种高强度高抗撕特重负荷护套橡皮及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种电缆护套橡皮及其制备方法，特别涉及一种高强度高抗撕特重负荷护套橡皮及其制备方法。
背景技术
[0002] 氯磺化聚乙烯（CSM）是以聚乙烯主原料经氯化、氯磺化反应而制得的具有高饱和化学结构的含氯特殊弹性体材料，属高性能品质的特种橡胶品种。其外观呈白色或乳白色弹性材料，有热塑性。由于分子结构中含有氯磺酰活性基团，故表现出高活性，而尤以耐化学介质腐蚀、抗臭氧氧化及耐油侵蚀、阻燃等性能突出，还具有抗候变、耐热、抗离子辐射、耐低温、抗磨蚀和电绝缘性及优异的机械性能。早期多为军事工程目的而开发CSM，CSM在电线电缆、防水卷材、汽车工业等领域目前已得到广泛应用，成为常用的特种橡胶。但由于其永久变形大，也限制了它的使用范围。
[0003] 南非国家标准SANS 1520-1:2008，《用于矿山的柔性拖曳电缆第1部分：低压（640/1100V和1900/3300V）电缆》中用到的护套橡皮型号是RS6，RS6是特重负荷型护套橡皮，RS6的物理力学性能指标要求在南非国家标准SANS 1411-3:2009，《绝缘电缆和软2
线材料第3部分：弹性体》中明确，其成品护套橡皮的抗拉强度要求在15 N/mm以上，抗撕裂强度要求在10 N/mm以上，但该产品标准存在缺陷，找不到抗撕试验方法。在进行南非国家矿山用柔性拖曳电缆的产品认证检测时，中国电线电缆检测中心宜兴站就采用了MT
818-2009《煤矿用电缆》上附录A的抗撕试验方法。新版标准MT 818-2009《煤矿用电缆》于2009.12.11日发布，于2010.07.01开始实施，它代替老版标准MT 818-1999《煤矿用阻燃电缆》，在新版标准MT 818-2009《煤矿用电缆》中，增加了抗撕试验方法（附录A），增加了护套橡皮抗撕强度指标，但抗撕裂强度只要求在5.0N/mm以上，现在南非国家矿山用柔性拖曳电缆的成品护套橡皮，采用MT 818-2009《煤矿用电缆》标准中附录A的抗撕试验方法所测得的抗撕裂强度要求在10 N/mm以上，这就需要重新开发一种高强度高抗撕特重负荷护套橡皮配方，这也是本发明的开发目的。
发明内容
[0004] 本发明的目的是解决上述不足，提供一种抗撕裂强度要求在10 N/mm以上的高强度高抗撕特重负荷护套橡皮及其制备方法。
[0005] 实现本发明目的的技术方案是：一种高强度高抗撕特重负荷护套橡皮及其制备方法，所述组成及配比，以质量份计为：
[0006]
[0007] 所述护套橡皮的含胶量为45～50%；所述含胶量为（氯磺化聚乙烯A的重量+氯磺化聚乙烯B的重量）/总重量×100%。
[0008] 上述的一种高强度高抗撕特重负荷护套橡皮，所述氯磺化聚乙烯A为日本东曹公司氯磺化聚乙烯橡胶TS-530，氯含量为35%，硫含量为1%，门尼粘度ML(1+4)100℃为56；氯磺化聚乙烯B为连云港金泰达公司氯磺化聚乙烯CSM3570，氯含量为35%，硫含量为1.5%，门尼粘度ML(1+4)100℃为70。
[0009] 上述的一种高强度高抗撕特重负荷护套橡皮，所述防焦剂为防焦剂CTP。
[0010] 上述的一种高强度高抗撕特重负荷护套橡皮，所述活化稳定剂为镁系活化稳定剂NFMCZ。
[0011] 上述的一种高强度高抗撕特重负荷护套橡皮，所述加工助剂为硬脂酸、石蜡、硬脂酸钡、离模剂DC－313和碳黑分散剂的混合物，在配方总组分中硬脂酸0.5～1.0份、石蜡2.0～3.0份、硬脂酸钡1.0～2.0份、离模剂DC－313为1.5～2.5份和碳黑分散剂1.5～2.5份。
[0012] 上述的一种高强度高抗撕特重负荷护套橡皮，所述补强剂为沉淀白炭黑、炭黑N330和超细滑石粉的混合物，在配方总组分中沉淀白炭黑30～50份、炭黑N330为0～15份和超细滑石粉10份。
[0013] 上述的一种高强度高抗撕特重负荷护套橡皮，所述偶联剂为KH-402。
[0014] 上述的一种高强度高抗撕特重负荷护套橡皮，所述增塑剂为DOS。
[0015] 上述的一种高强度高抗撕特重负荷护套橡皮，所述硫化剂为DPTT。
[0016] 上述的一种高强度高抗撕特重负荷护套橡皮及其制备方法，
[0017] 步骤一：配料：组成及配比，以质量份计为：
[0018]
[0019] 氯磺化聚乙烯A为日本东曹公司氯磺化聚乙烯橡胶TS-530，氯含量为35%，硫含量为1%，门尼粘度ML(1+4)100℃为56；氯磺化聚乙烯B为连云港金泰达公司氯磺化聚乙烯CSM3570，氯含量为35%，硫含量为1.5%，门尼粘度ML(1+4)100℃为70；防焦剂为防焦剂CTP；活化稳定剂为镁系活化稳定剂NFMCZ；加工助剂为硬脂酸、石蜡、硬脂酸钡、离模剂DC－313和碳黑分散剂的混合物，在配方总组分中硬脂酸0.5～1.0份、石蜡2.0～3.0份、硬脂酸钡1.0～2.0份、离模剂DC－313为1.5～2.5份和碳黑分散剂1.5～2.5份；补强剂为沉淀白炭黑、炭黑N330和超细滑石粉的混合物，在配方总组分中沉淀白炭黑30～
50份、炭黑N330为0～15份和超细滑石粉10份；偶联剂为KH-402；增塑剂为DOS；硫化剂为DPTT；
[0020] 步骤二：混炼：把补强剂、氯磺化聚乙烯A、氯磺化聚乙烯B、活化稳定剂、防焦剂、加工助剂、阻燃剂、偶联剂、增塑剂按顺序加入到密炼机混炼 2~3min；然后翻斗清扫、压上顶栓继续混炼5~7min，出胶温度为100~110℃；随后在翻包机上至少翻炼二次后开条出厚片；
[0021] 步骤三：伏性：把翻包机上出的厚片，存到库房堆放，冷却四到十天，进行伏性；
[0022] 步骤四：加硫：把伏性后的胶片，重新称重，再上密炼机加硫化剂，混炼 1~2min后出胶，随后在翻包机上翻炼二次；
[0023] 步骤五：出片：再在开炼机上翻炼二次后打卷；然后在压延机上碾页，最终出片厚度0.8~1.0mm。
[0024] 采用了上述技术方案后，本发明具有以下的有益效果：（1）氯磺化聚乙烯（CSM）CSM的传统工业制法是采用氯气、二氧化硫作氯磺酰化剂的液相制造工艺，其主要缺点为二氧化硫的利用率低(20-30%)，且产品氯含量仅25-45%，含硫0.8-1.7%，致命缺点是需用四氯化碳做溶剂。此外该液相工艺的后处理工序较繁琐(除酸性气体、CSM凝聚与分离操作等等)。常见的CSM主要包括东曹氯磺化聚乙烯橡胶TS-530以及连云港金泰达公司氯磺化聚乙烯CSM3570，前者采用前述传统工艺，后者为自主开发的气固法氯磺化聚乙烯橡胶工艺。TS-530的硫化速度快于CSM3570，抗撕强度要达到10 N/mm以上，必须加入大量沉淀白炭黑，但是沉淀白炭黑用量加大后，工艺性能变差、硫化速度变快，不能正常生产电缆产品，所以要求必须改性，本发明创新的改性方式为：并用硫化速度慢一点的CSM3570，也即采用两种氯磺化聚乙烯并用；加入防焦剂CTP来改善焦烧性能；采用加工助剂的适宜组合来改2
善粘辊性能，由此而生产的成品护套橡皮的抗拉强度在15 N/mm以上，采用MT 818-2009《煤矿用电缆》标准中附录A的抗撕试验方法所测得的抗撕裂强度在10 N/mm以上；可满足南非国家标准SANS 1520-1:2008，《用于矿山的柔性拖曳电缆第1部分：低压（640/1100V和
1900/3300V）电缆》中用到的特重负荷护套橡皮的性能要求。
[0025] （2）本发明大量加入沉淀白炭黑能起到提高、稳定抗撕裂强度的作用, 在所有补强材料中，只有沉淀白炭黑能起到这个作用，但加入了沉淀白炭黑后还要保证含胶量达到45－50%，本发明不仅仅采用了其他助剂，还在工艺上采用了一定时间放置来伏性，让混炼胶溶合成一体来改善加工性能，最终使得本发明的护套橡皮能够满足各种要求。
具体实施方式
[0026] （实施例1）
[0027] 本实施例的高强度高抗撕特重负荷护套橡皮的组成、配比份数见表1：
[0028] 表1
[0029]
[0030] 按照如下步骤制备：
[0031] （1）配料：按配方准确计量、称重各种材料；
[0032] （2）混炼：把补强剂、氯磺化聚乙烯A、氯磺化聚乙烯B、活化稳定剂、防焦剂、加工助剂、阻燃剂、偶联剂、增塑剂按顺序加入到密炼机混炼 2~3min；然后翻斗清扫、压上顶栓继续混炼5~7min，出胶温度为100~110℃；随后在翻包机上至少翻炼二次后开条出厚片；
[0033] （3）伏性：把翻包机上出的厚片，存到库房堆放，冷却四到十天，进行伏性；
[0034] （4）加硫：把伏性后的胶片，重新称重，再上密炼机加硫化剂，混炼 1~2min后出胶，随后在翻包机上翻炼二次；
[0035] （5）出片：再在开炼机上翻炼二次后打卷；然后在压延机上碾页，最终出片厚度0.8~1.0mm。
[0036] 本实施例中：
[0037] 将上述各种材料混炼后的胶料的性能为：
[0038] 门尼粘度 M(1+4)100℃ 为： 60 Mv；
[0039] 硫变仪上 170 ℃*15 min 的最高转矩 MH 为： 1.8 N.m；
[0040] 硫变仪上 170 ℃*15 min 的工艺焦烧时间t10（t10是指硫变仪上测试时，转矩达到最高转矩的10%时对应的时间，一般代表工艺焦烧时间）为： 1.3 min；
[0041] 硫变仪上 170 ℃*15 min 的工艺正硫化时间t90（t90是指硫变仪上测试时，转矩达到最高转矩的90%时对应的时间，一般指工艺正硫化时间） 为： 8.5 min ；
[0042] 抗张强度 为： 19.6 N/mm2；
[0043] 伸长率 为： 550%；
[0044] 抗撕裂强度 为： 13.5 N/mm；
[0045] 比重 为： 1.40g/cm3；
[0046] 氧指数 为： 33.0%。
[0047] 根据本实施例生产出的成品护套橡皮的性能：
[0048] 抗张强度 为： 17.4 N/mm2；
[0049] 伸长率 为： 560%；
[0050] 抗撕裂强度 为： 12.1 N/mm。
[0051] （实施例2）
[0052] 本实施例的高强度高抗撕特重负荷护套橡皮的组成、配比份数见表2：
[0053] 表2
[0054]
[0055] 制备步骤参见实施例1。
[0056] 本实施例中：
[0057] 将上述各种材料混炼后的胶料的性能为：
[0058] 门尼粘度 M(1+4)100℃ 为： 63 Mv；
[0059] 硫变仪上 170 ℃*15 min 的最高转矩 MH 为： 2.0 N.m；
[0060] 硫变仪上 170 ℃*15 min 的工艺焦烧时间t10 为： 1.2 min；
[0061] 硫变仪上 170 ℃*15 min 的工艺正硫化时间t90 为： 7.4 min ；
[0062] 抗张强度 为： 19.2 N/mm2；
[0063] 伸长率 为： 520%；
[0064] 抗撕裂强度 为： 12.3 N/mm；
[0065] 比重 为： 1.41g/cm3；
[0066] 氧指数 为： 32.0%；
[0067] 根据本实施例生产出的成品护套橡皮的性能：
[0068] 抗张强度 为： 16.8 N/mm2；
[0069] 伸长率 为： 500%；
[0070] 抗撕裂强度 为： 11.5 N/mm。
[0071] （实施例3）
[0072] 本实施例的高强度高抗撕特重负荷护套橡皮的组成、配比份数见表3：
[0073] 表3
