《耐寒的电缆用乙丙绝缘材料.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《耐寒的电缆用乙丙绝缘材料.pdf(9页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 102617938 A (43)申请公布日 2012.08.01 C N 1 0 2 6 1 7 9 3 8 A *CN102617938A* (21)申请号 201210081852.9 (22)申请日 2012.03.26 C08L 23/16(2006.01) C08L 9/00(2006.01) H01B 3/28(2006.01) C08K 13/02(2006.01) (71)申请人兖矿集团有限公司 地址 273599 山东省济宁市邹城市凫山南路 298号 申请人兖矿集团唐村实业有限公司 (72)发明人王飞 孙作义 谢艳霞 孙桂美 (74)专利代理机构济南。
2、舜源专利事务所有限公 司 37205 代理人徐槐 (54) 发明名称 耐寒的电缆用乙丙绝缘材料 (57) 摘要 本发明属于电缆用绝缘材料领域,具体涉及 一种耐寒的电缆用乙丙绝缘材料。该绝缘材料包 括下述的组份:二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、填 充剂、补强剂、增塑剂、活性剂、防老剂、硅烷偶联 剂、交联剂、交联助剂。采用以上配比的原料所生 产的耐寒的电缆乙丙绝缘材料,降低了极性橡胶 分子间的作用力,使分子链段易于运动,从而可获 得较好的低温性能;加入低分子增塑剂BI,明显 提高了并用胶的耐寒性,也能能够改善配合剂的 分散和胶料的加工性能;通过对各个配合体系的 研究和试验考察,确定了耐寒乙丙橡胶的优化。
3、配 方,所得到的胶料具有优良的电性能和低温耐寒 性,使乙丙橡胶绝缘能够在-50以下温度使用。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书6页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 6 页 1/2页 2 1. 一种耐寒的电缆用乙丙绝缘材料,其特征在于,该材料包括下述重量份数的组份: 二元乙丙橡胶 30-50份 三元乙丙橡胶 30-50份 填充剂 30-80份 补强剂 5-30份 增塑剂 5-25份 活性剂 3-15份 防老剂 2-10份 硅烷偶联剂 1-5份 交联剂 3-6份 交联助剂 1-5份。 2. 如权利要求1所述的耐寒的电缆用乙丙绝缘。
4、材料,该材料包括下述重量份数的组 份: 二元乙丙橡胶 35-45份 三元乙丙橡胶 35-45份 填充剂 30-80份 补强剂 5-25份 增塑剂 5-25份 活性剂 3-15份 防老剂 2-10份 硅烷偶联剂 1-5份 交联剂 3-6份 交联助剂 1-5份。 3. 如权利要求1或2所述的耐寒的电缆用乙丙绝缘材料,其特征在于, 所述的二元乙丙橡胶中丙烯质量分数为 4050%; 所述的三元乙丙橡胶中第三单体亚乙基降冰片烯质量分数为 0.40.8%,丙烯质量 分数为 3050%; 所述的填充剂中纳米碳酸钙1020份,活性煅烧高岭土2060份; 所述的补强剂为半补强粉; 所述的增塑剂为低分子增塑剂BI。
5、 115份,环烷基油110份; 所述的活性剂中硬脂酸12份,氧化锌113份; 所述的防老剂中含有2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体15份, 2-巯基苯并 咪唑15份; 所述的硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷; 所述的交联剂为DCP(过氧化二异丙苯); 所述的交联助剂TAC(三烯丙基氰脲酸酯)0.52份,交联助剂ZDMA(二甲基丙烯酸 锌)0.53份。 4. 如权利要求3所述的耐寒耐温的电缆用乙丙绝缘材料,其特征在于,该材料包括下 述重量份数的组份: 权 利 要 求 书CN 102617938 A 2/2页 3 二元乙丙橡胶 35-45份 三元乙丙橡胶 35-45份 纳米碳酸钙 12-1。
6、8份 活性煅烧高岭土 30-50份 半补强粉 10-25份 低分子增塑剂BI 4-12份 环烷基油 3-8份 硬脂酸 1-2份 氧化锌 4-10份 2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体 1-5份 2-巯基苯并咪唑 1-5份 乙烯基三甲氧基硅烷 1-5份 交联剂 3.3-5.3份 TAC(三烯丙基氰脲酸酯) 0.8-1.5份 ZDMA(二甲基丙烯酸锌) 1-3份 其中,二元乙丙橡胶中丙烯质量分数为 4050%; 三元乙丙橡胶中第三单体亚乙基降冰片烯质量分数为 0.4 0.8%,丙烯质量分数为 30 50% 。 5. 如权利要求4所述的耐寒耐温的电缆用乙丙绝缘材料,其特征在于,该材料包括下。
7、 述重量份数的组份: 二元乙丙橡胶 40份 三元乙丙橡胶 40份 纳米碳酸钙 15份 活性煅烧高岭土 40份 半补强粉 20份 低分子增塑剂BI 8份 环烷基油 5份 硬脂酸 1.2份 氧化锌 8份 2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体 2份 2-巯基苯并咪唑 2份 乙烯基三甲氧基硅烷 2份 交联剂 4份 TAC(三烯丙基氰脲酸酯) 1.2份 ZDMA(二甲基丙烯酸锌) 1.6份 其中,二元乙丙橡胶中丙烯质量分数为 45%; 三元乙丙橡胶中第三单体亚乙基降冰片烯质量分数为 0.6%,丙烯质量分数为 40%。 权 利 要 求 书CN 102617938 A 1/6页 4 耐寒的电缆用乙丙。
8、绝缘材料 技术领域 0001 本发明属于电缆用绝缘材料领域,具体涉及一种耐寒的电缆用乙丙绝缘材料配 方。 背景技术 0002 目前电缆行业内所用的电缆绝缘材料大多由乙丙橡胶、天然丁苯橡胶等材料制 成,以上的橡胶材料普遍耐温等级是70、90、105,不能在较低的温度下使用,一般 在-30左右的环境下,物理机械性能变的非常差,已经脆化,轻轻一折就会被折断;在北 方冬季寒冷的地区,经常-40,移动的电缆很容易遭到破坏;并且以上的橡胶其绝缘机械 强度只有5MPa左右,伸长率大多为250%,这严重的制约了电缆行业的发展。小分子的增塑 剂如DOP、DINP、DOA、DOS、TOTM等可以改善PVC绝缘材料。
9、的耐低温性能,但是小分子的增 塑剂容易迁移,太多的小分子增塑剂会造成软质PVC绝缘材料分子迁移过大,在长期使用 过程中析出,使PVC软质材料变硬,使用性能降低,选用分子质量较大的聚酯增塑剂可大大 提高材料的分子迁移性能,但是聚酯增塑剂与PVC树脂的相容性较差,使PVC材料的加工性 能、耐低温性能变差,可见增塑剂对绝缘材料的影响较大。因此,需要寻找一种更佳的配方 以克服上述的问题。 发明内容 0003 为了解决上述的技术问题,本发明提供了一种耐寒的电缆乙丙绝缘材料,该绝缘 材料能在-50以下的的寒冷环境里,具有良好的电性能、物理机械性能和很好的柔软性。 0004 本发明的耐寒电缆乙丙绝缘材料包括。
10、下述重量份数的组份: 二元乙丙橡胶 30-50份 三元乙丙橡胶 30-50份 填充剂 30-80份 补强剂 5-30份 增塑剂 5-25份 活性剂 3-15份 防老剂 2-10份 硅烷偶联剂 1-5份 交联剂 3-6份 交联助剂 1-5份 优选的,该材料包括下述重量份数的组份: 二元乙丙橡胶 35-45份 三元乙丙橡胶 35-45份 填充剂 30-80份 补强剂 5-25份 说 明 书CN 102617938 A 2/6页 5 增塑剂 5-25份 活性剂 3-15份 防老剂 2-10份 硅烷偶联剂 1-5份 交联剂 3-6份 交联助剂 1-5份 以上的二元乙丙橡胶中丙烯质量分数为 4050%;。
11、 三元乙丙橡胶中第三单体亚乙基降冰片烯质量分数为 0.40.8%,丙烯质量分数为 3050%; 填充剂中纳米碳酸钙1020份,活性煅烧高岭土2060份; 补强剂为半补强粉; 增塑剂为低分子增塑剂BI 115份,环烷基油110份; 活性剂中硬脂酸12份,氧化锌113份; 防老剂中含有2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体15份, 2-巯基苯并咪唑1 5份; 硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷; 交联剂为DCP(过氧化二异丙苯); 交联助剂TAC(三烯丙基氰脲酸酯)0.52份,交联助剂ZDMA(二甲基丙烯酸锌)0.5 3份。 0005 优选的,该材料包括下述重量份数的组份: 二元乙丙橡胶 35-。
12、45份 三元乙丙橡胶 35-45份 纳米碳酸钙 12-18份 活性煅烧高岭土 30-50份 半补强粉 10-25份 低分子增塑剂BI 4-12份 环烷基油 3-8份 硬脂酸 1-2份 氧化锌 4-10份 2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体 1-5份 2-巯基苯并咪唑 1-5份 乙烯基三甲氧基硅烷 1-5份 交联剂 3.3-5.3份 TAC(三烯丙基氰脲酸酯) 0.8-1.5份 ZDMA(二甲基丙烯酸锌) 1-3份 其中,二元乙丙橡胶中丙烯质量分数为 4050%; 三元乙丙橡胶中第三单体亚乙基降冰片烯质量分数为 0.4 0.8%,丙烯质量分数为 30 50%。 0006 优选的,该材料。
13、包括下述重量份数的组份: 说 明 书CN 102617938 A 3/6页 6 二元乙丙橡胶 40份 三元乙丙橡胶 40份 纳米碳酸钙 15份 活性煅烧高岭土 40份 半补强粉 20份 低分子增塑剂BI 8份 环烷基油 5份 硬脂酸 1.2份 氧化锌 8份 2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体 2份 2-巯基苯并咪唑 2份 乙烯基三甲氧基硅烷 2份 交联剂 4份 TAC(三烯丙基氰脲酸酯) 1.2份 ZDMA(二甲基丙烯酸锌) 1.6份 其中,二元乙丙橡胶中丙烯质量分数为 45%; 三元乙丙橡胶中第三单体亚乙基降冰片烯质量分数为 0.6%,丙烯质量分数为 40%。 0007 低分子增塑。
14、剂BI由异戊橡胶与顺丁橡胶在反应器中力学降解制得,将异戊橡胶、 顺丁橡胶、有机溶剂放入搅拌机中,以750转/分钟的转速搅拌30分钟,使异戊橡胶、顺丁 橡胶分子得到力学降解,然后放置在分离器中,待有机溶剂挥发后分离出,即可得到呈黏稠 液体状态的橡胶低分子增塑剂BI。 0008 本发明的有益效果在于,加入低分子增塑剂BI,可明显提高并用胶的耐寒性,也能 能够改善配合剂的分散和胶料的加工性能;采用以上配比的原料所生产的耐寒的电缆乙丙 绝缘材料,降低了极性橡胶分子间的作用力,使分子链段易于运动,从而可获得较好的低温 性能;通过对各个配合体系的研究和试验考察,确定了耐寒乙丙橡胶的优化配方,所得到 的胶料。
15、具有优良的电性能和低温耐寒性,使乙丙橡胶绝缘能够在-50以下温度使用。 具体实施方式 0009 下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明,以便本领域的技术人员更了解 本发明,但并不因此限制本发明。 0010 实施例1 该耐寒的电缆乙丙绝缘材料,其中所含有各种材料重量配比如下: 二元乙丙橡胶 40份 三元乙丙橡胶 40份 纳米碳酸钙 20份 活性煅烧高岭土 50份 半补强粉 7份 低分子增塑剂BI 12份 环烷基油 8份 说 明 书CN 102617938 A 4/6页 7 硬脂酸 1.2份 氧化锌 8份 2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体 2份 2-巯基苯并咪唑 2份 乙烯基三甲氧。
16、基硅烷 2份 交联剂 4份 TAC(三烯丙基氰脲酸酯) 1.2份 ZDMA(二甲基丙烯酸锌) 1.6份 其中,二元乙丙橡胶中丙烯质量分数为 45%; 三元乙丙橡胶中第三单体亚乙基降冰片烯质量分数为 0.6%,丙烯质量分数为 45%。 0011 对比例1 与实施例1的不同之处在于,所采用的增塑剂为20份的DIOP(邻苯二甲酸二异辛酯), 交联助剂为2.8份的三丙烯基氰脲酸酯,填料为70份的纳米碳酸钙,其余完全相同,实施例 1与对比例1的绝缘材料,其性能指标比较如下表: 指标实施例1对比例1 测试标准 常温体积电阻率/.cm8.510 16 4.510 16 GB1410-2006 常温拉伸强度/。
17、MPa 8.5 4.2 GB/T2951.1-2008 常温断裂伸长率/% 260 200 GB/T2951.1-2008 脆性温度/-65 -32 GB1682-1994 -50拉伸耐寒系数/% -0.25已脆化HG/T 3867-2008 -50压缩耐寒系数/% 0.65 0.12 HG/T 3866-2008 实施例2 该耐寒的电缆乙丙绝缘材料,其中所含有各种材料重量配比如下: 二元乙丙橡胶 30份 三元乙丙橡胶 30份 纳米碳酸钙 10份 活性煅烧高岭土 20份 半补强粉 5份 低分子增塑剂BI 1份 环烷基油 4份 硬脂酸 1.2份 氧化锌 1.8份 2,2,4-三甲基-1,2-二氢。
18、化喹啉聚合体 1份 2-巯基苯并咪唑 1份 乙烯基三甲氧基硅烷 1份 交联剂 3份 TAC(三烯丙基氰脲酸酯) 0.5份 ZDMA(二甲基丙烯酸锌) 0.5份 其中,二元乙丙橡胶中丙烯质量分数为 40%; 三元乙丙橡胶中第三单体亚乙基降冰片烯质量分数为 0.4%,丙烯质量分数为 30%。 0012 实施例3 说 明 书CN 102617938 A 5/6页 8 该耐寒的电缆乙丙绝缘材料,其中所含有各种材料重量配比如下: 二元乙丙橡胶 50份 三元乙丙橡胶 50份 纳米碳酸钙 20份 活性煅烧高岭土 60份 半补强粉 30份 低分子增塑剂BI 15份 环烷基油 10份 硬脂酸 2份 氧化锌 13。
19、份 2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体 5份 2-巯基苯并咪唑 5份 乙烯基三甲氧基硅烷 5份 交联剂 6份 TAC(三烯丙基氰脲酸酯) 2份 ZDMA(二甲基丙烯酸锌) 3份 其中,二元乙丙橡胶中丙烯质量分数为 50%; 三元乙丙橡胶中第三单体亚乙基降冰片烯质量分数为 0.8%,丙烯质量分数为 50%。 0013 实施例4 该耐寒的电缆乙丙绝缘材料,其中所含有各种材料重量配比如下: 二元乙丙橡胶 35份 三元乙丙橡胶 35份 纳米碳酸钙 30份 活性煅烧高岭土 40份 半补强粉 20份 低分子增塑剂BI 3份 环烷基油 5份 硬脂酸 2份 氧化锌 4份 2,2,4-三甲基-1,2-。
20、二氢化喹啉聚合体 3份 2-巯基苯并咪唑 3份 乙烯基三甲氧基硅烷 3份 交联剂 4份 TAC(三烯丙基氰脲酸酯) 1份 ZDMA(二甲基丙烯酸锌) 2份 其中,二元乙丙橡胶中丙烯质量分数为 50%; 三元乙丙橡胶中第三单体亚乙基降冰片烯质量分数为 0.8%,丙烯质量分数为 50%。 0014 实施例5 二元乙丙橡胶 40份 说 明 书CN 102617938 A 6/6页 9 三元乙丙橡胶 40份 纳米碳酸钙 15份 活性煅烧高岭土 40份 半补强粉 20份 低分子增塑剂BI 8份 环烷基油 5份 硬脂酸 1.2份 氧化锌 8份 2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体 2份 2-巯基苯并咪唑 2份 乙烯基三甲氧基硅烷 2份 交联剂 4份 TAC(三烯丙基氰脲酸酯) 1.2份 ZDMA(二甲基丙烯酸锌) 1.6份 其中,二元乙丙橡胶中丙烯质量分数为 45%; 三元乙丙橡胶中第三单体亚乙基降冰片烯质量分数为 0.6%,丙烯质量分数为 40%。 说 明 书CN 102617938 A 。