一种柔性电缆护套材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种柔性电缆护套材料的制备方法，属于电缆材料技术领域。包括如下步骤：按照重量份计，将橡胶基材40～55份、硅橡胶5～15份、增粘树脂3～6份、防老剂1～3份、补强剂4～7份、填充剂5～8份、硫化促进剂2～4份、硫化剂3～5份、增塑剂3～5份、活性剂3～5份、有机溶剂3～6份混合均匀后，喂料于双螺杆挤出机挤出造粒，粒料再进入热风干燥机干燥后，即得护套材料。本发明通过采用加入硅橡胶解决柔性电缆材料的弹性和拉伸性能较低的问题，同时通过对填料白炭黑采用改性的方式，解决了白炭黑填料的加入造成的电缆材料耐溶剂性不好的问题；制备得到的电缆护套材料具有拉伸性能好、绝缘性好、耐溶剂腐蚀性能好的优点。

权利要求

1.一种柔性电缆护套材料的制备方法，其特征在于，按照重量份计，将天然橡胶50份、硅橡胶10份、古马隆树脂5份、防老剂RD 2份、氨基改性的白炭黑5份、滑石粉6份、促进剂D 3份、硫磺4份、邻苯二甲酸二丁酯4份、氧化锌4份、乙酸乙酯5份混合均匀后，喂料于双螺杆挤出机挤出造粒，粒料再进入热风干燥机干燥后即得护套材料；双螺杆挤出机的加料段、压缩段、均化段及机头温度依次为115℃、130℃、160℃以及175℃；氨基改性的白炭黑包括如下步骤：S1：按重量份计，将20份的正硅酸乙酯、20份的30wt%浓氨水、12份去离子水、300份的乙醇混合后，进行水解反应，水解反应的温度是45℃，反应时间是10h，反应结束后，离心分离出白炭黑颗粒，用水洗涤后，减压蒸干；S2：将S1中得到的SiO2分散在400份的乙醇中，再加入γ- 氨丙基三乙氧基硅烷3份中，搅拌反应，反应温度是25℃，反应时间是6h，对固体物进行离心分离，再依次用乙醇、水洗涤之后，得到氨基改性的白炭黑。

说明书

一种柔性电缆护套材料的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种柔性电缆护套材料的制备方法，属于电缆材料技术领域。

背景技术

[0002] 柔性电缆一般都会制作成拖链运动系统。作为一种性能良好的电力运输材料，柔性电缆在各行各业中都有广泛的应用。由于其良好的柔韧性能，柔性电缆的更多用途正在为人们所发掘出来。比如说，现在的柔性电缆不仅用于输电，还能由于信号传输。拖链电缆由于其良好的移动性能，因此又被称为移动电缆，机器人电缆和拖曳电缆。现有电缆考虑到柔软性而采用乙丙橡胶绝缘料制造绝缘层，但乙丙橡胶为非极性材料，耐油性能很差，仅依靠护套耐油很难保证长期使用安全。

[0003] CN102993637A公开了一种半导电柔性电缆护套料，包括以下原料按质量分数组成：乙烯-醋酸乙烯树脂5-25份、脲醛树脂10-40份、环氧树脂10-30份、热塑性弹性体10-20份、阻燃剂1-5份、导电炭黑1-8份、导电金属粉5-15份、抗氧剂5-10份和稳定剂2-10份。CN102751014A公开了电缆领域的一种拖链用高柔性电缆及其制造方法，绞合铜导体外周挤包有耐油橡胶绝缘层构成绝缘芯线，多根绝缘芯线复绞成绝缘芯线束，多股绝缘芯线束呈同心圆的方式排列在高弹性抗扭加强芯周围并绞合成缆芯，缆芯的外周挤包有耐油护套。
绝缘层的原料组分及重量含量如下：乙丙橡胶K21：15份；氯化聚乙烯橡胶CM352：15份；硫化剂DCP：0.5～0.6份；硫化剂TAIC：0.2～0.3份；防老剂MB：0.3～0.5份；防老剂RD：0.1～0.3份；石蜡油1.0～2.0份；氯化石蜡-52：1～2份；微晶石蜡0.5～1.0份；活性氧化镁1.5～2.5份；硬脂酸钙0.4～0.7份；超细滑石粉10～15份；气相法白炭黑1～2份；煅烧陶土6～8份；着色剂0.2～0.4份。但是上述的软性电缆材料存在着拉伸性能不高等问题。

发明内容

[0004] 本发明的目的是：解决柔性电缆材料的弹性和拉伸性能较低的问题，通过采用加入硅橡胶，提高基材橡胶的柔性较差的问题，同时通过对填料采用改性的方式，解决了白炭黑填料的加入造成的电缆材料耐溶剂性不好的问题。

[0005] 技术方案是：

[0006] 一种柔性电缆护套材料的制备方法，包括如下步骤：

[0007] 按照重量份计，将橡胶基材40～55份、硅橡胶5～15份、增粘树脂3～6份、防老剂1～3份、补强剂4～7份、填充剂5～8份、硫化促进剂2～4份、硫化剂3～5份、增塑剂3～5份、活性剂3～5份、有机溶剂3～6份混合均匀后，喂料于双螺杆挤出机挤出造粒，粒料再进入热风干燥机干燥后，即得护套材料。

[0008] 所述的橡胶基材是天然橡胶或者丁腈橡胶。

[0009] 双螺杆挤出机的加料段、压缩段、均化段及机头温度依次为110～120℃、125～140℃、155～165℃以及170～180℃。

[0010] 所述增粘树脂为固体古马隆树脂、液体古马隆树脂、对叔丁基苯酚甲醛树酯(2402R)、液体丁腈橡胶中的一种或几种的混合。

[0011] 所述补强剂为白炭黑；所述的白炭黑是指氨基改性的白炭黑，其制备方法包括如下步骤：S1：按重量份计，将20～30份的正硅酸乙酯、12～20份的浓氨水、5～12份去离子水、300～400份的乙醇混合后，进行水解反应，反应结束后，离心分离出白炭黑颗粒，用水洗涤后，减压蒸干；S2：将S1中得到的SiO2分散在300～400份的乙醇中，再加入γ- 氨丙基三乙氧基硅烷3～4份中，搅拌反应，对固体物进行离心分离，再依次用乙醇、水洗涤之后，得到氨基改性的白炭黑。

[0012] 所述的S1步中，水解反应的温度是30～45℃，反应时间是5～10h。

[0013] 所述的S2步中，反应温度是10～35℃，反应时间是4～8h。

[0014] 所述的浓氨水的质量浓度范围是20～30wt%。

[0015] 所述填充剂为轻质碳酸钙、重质碳酸钙、硫酸钡、滑石粉、陶土、钛白粉中的一种或几种的混合。

[0016] 所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、癸二酸二辛酯、TP90B、TP95、环氧大豆油、机油中的一种或几种的混合。

[0017] 所述防老剂为4010NA、防老剂RD、防老剂A、防老剂D、防老剂AW、防老剂4020、防老剂MB中的一种或几种的混合。

[0018] 所述活性剂为氧化锌、硬脂酸中的一种或几种的混合。

[0019] 所述硫化促进剂为促进剂NA-22、促进剂D、促进剂CZ、促进剂NOBS、促进剂DM、促进剂M、促进剂TMTD、促进剂TRA中的一种或几种的混合。

[0020] 所述硫化剂为硫磺。

[0021] 有机溶剂是乙酸乙酯或者乙酸丁酯。

[0022] 有益效果

[0023] 本发明通过采用加入硅橡胶解决柔性电缆材料的弹性和拉伸性能较低的问题，同时通过对填料白炭黑采用改性的方式，解决了白炭黑填料的加入造成的电缆材料耐溶剂性不好的问题；制备得到的电缆护套材料具有拉伸性能好、绝缘性好、耐溶剂腐蚀性能好的优点。

具体实施方式

[0024] 实施例1

[0025] 电缆护套材料的制备方法，包括如下步骤：

[0026] 按照重量份计，将天然橡胶40份、硅橡胶5份、古马隆树脂3份、防老剂RD 1份、白炭黑4份、滑石粉5份、促进剂D 2份、硫磺3份、邻苯二甲酸二丁酯3份、氧化锌3份、乙酸乙酯3份混合均匀后，喂料于双螺杆挤出机挤出造粒，粒料再进入热风干燥机干燥后即得护套材料；双螺杆挤出机的加料段、压缩段、均化段及机头温度依次为110℃、125℃、155℃以及170℃。

[0027] 实施例2

[0028] 电缆护套材料的制备方法，包括如下步骤：

[0029] 按照重量份计，将天然橡胶55份、硅橡胶15份、古马隆树脂6份、防老剂RD 3份、白炭黑7份、滑石粉8份、促进剂D4份、硫磺5份、邻苯二甲酸二丁酯5份、氧化锌5份、乙酸乙酯6份混合均匀后，喂料于双螺杆挤出机挤出造粒，粒料再进入热风干燥机干燥后即得护套材料；双螺杆挤出机的加料段、压缩段、均化段及机头温度依次为120℃、140℃、165℃以及180℃。

[0030] 实施例3

[0031] 电缆护套材料的制备方法，包括如下步骤：

[0032] 按照重量份计，将天然橡胶50份、硅橡胶10份、古马隆树脂5份、防老剂RD 2份、白炭黑5份、滑石粉6份、促进剂D 3份、硫磺4份、邻苯二甲酸二丁酯4份、氧化锌4份、乙酸乙酯5份混合均匀后，喂料于双螺杆挤出机挤出造粒，粒料再进入热风干燥机干燥后即得护套材料；双螺杆挤出机的加料段、压缩段、均化段及机头温度依次为115℃、130℃、160℃以及175℃。

[0033] 实施例4

[0034] 与实施例3的区别在于：对补强剂白炭黑进行了氨基改性；其制备方法包括如下步骤：S1：按重量份计，将20份的正硅酸乙酯、20份的30wt%浓氨水、12份去离子水、300份的乙醇混合后，进行水解反应，水解反应的温度是45℃，反应时间是10h，反应结束后，离心分离出白炭黑颗粒，用水洗涤后，减压蒸干；S2：将S1中得到的SiO2分散在400份的乙醇中，再加入γ- 氨丙基三乙氧基硅烷3份中，搅拌反应，反应温度是25℃，反应时间是6h，对固体物进行离心分离，再依次用乙醇、水洗涤之后，得到氨基改性的白炭黑。

[0035] 电缆护套材料的制备方法，包括如下步骤：

[0036] 按照重量份计，将天然橡胶50份、硅橡胶10份、古马隆树脂5份、防老剂RD 2份、氨基改性的白炭黑5份、滑石粉6份、促进剂D 3份、硫磺4份、邻苯二甲酸二丁酯4份、氧化锌4份、乙酸乙酯5份混合均匀后，喂料于双螺杆挤出机挤出造粒，粒料再进入热风干燥机干燥后即得护套材料；双螺杆挤出机的加料段、压缩段、均化段及机头温度依次为115℃、130℃、160℃以及175℃。

[0037] 对照例1

[0038] 与实施例3的区别在于：未加入硅橡胶，其重量由天然橡胶代替。

[0039] 将实施例及对照例1制备的电缆料制成测试样品，再将样品在5Mpa，120℃下硫化2h后，作为硫化后橡胶材料进行试验（1mm厚度试样），并对各项性能进行了测试。

[0040]

[0041] 从表中可以看出，本发明所提供的电缆材料具有较好的柔性，其断裂伸长率和拉伸强度分别可以达到550Mpa和13.5Mpa以上，实施例3与对照例1可以看出，通过加入了硅橡胶之后，可以提高该电缆的弹性性能，但是由于硅橡胶与其它组分的相容性不好，导致了耐油性下降明显，通过实施例4在实施例3的基础上对白炭黑改性，可以较好地解决硅橡胶带来的耐油性不好的问题。