一種耐高低溫橡膠電纜護(hù)套材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電纜材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐高低溫橡膠電纜護(hù)套材料。
【背景技術(shù)】
[0002]電纜在使用過程中，極端低溫會(huì)使電纜變硬、變脆、很難使用，尤其在安裝時(shí)，電纜太脆是一個(gè)很嚴(yán)重的問題；另一方面，極高的溫度可能會(huì)使電纜中所使用的橡膠和塑料性能降低，所以，用戶應(yīng)根據(jù)預(yù)期的溫度敷設(shè)相應(yīng)的電纜。橡膠護(hù)套是電纜中的重要材料，其性能對(duì)電纜的性質(zhì)存在至關(guān)重要的影響。因現(xiàn)有的橡膠材料存在耐高低溫性不是很理想的缺陷，導(dǎo)致現(xiàn)有的電纜護(hù)套對(duì)于高低溫環(huán)境的耐受能力有限，無(wú)法完全滿足實(shí)際需要，需要進(jìn)行改性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種耐高低溫橡膠電纜護(hù)套材料，其具有優(yōu)異的耐高低溫性和耐油性，且加工性能和耐老化性好，壓縮永久變形小。
[0004]本發(fā)明提出的一種耐高低溫橡膠電纜護(hù)套材料，其原料按重量份包括以下組分:氟醚橡膠100份、氫化丁腈橡膠10-25份、丙烯酸酯橡膠5-15份、四氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚共聚物2-8份、氧化鋅1-2份、硬脂酸2-5份、2，5_ 二甲基_2，5_ 二(叔丁基過氧基)己烷3-8份、炭黑10-20份、納米氮化硅3-10份、空心玻璃微珠4-15份、鄰苯二甲酸二正辛酯2-10份、己二酸二 [2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯]3-8份、三烯丙基異氰脲酸酯1-3份、甲基丙烯酸鋅2-3.5份、促進(jìn)劑0.5-3份、防老劑1-5份、二羥基聚二甲基硅氧烷2_6份、硬脂酸鑭1-3.5份。
[0005]在具體實(shí)施例中，本發(fā)明提出的一種耐高低溫橡膠電纜護(hù)套材料，其原料中，氟醚橡膠的重量份為100份；氫化丁腈橡膠的重量份可以為10、11、12、13、14、15、15.6、17、18、19、20、21、23、23.4,24,24.6、25 份；丙烯酸酯橡膠的重量份可以為 5、6、7、8、8.5、9、9.3、
10、10.3、11、11.3、12、12.6、13、13.4、14、14.6、15份；四氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚共聚物的重量份可以為 2,2.3,2.8、3、3.4、4、4.5、5、5.6、6、6.3、7、7.2,7.6、8 份;氧化鋅的重量份可以為 1、1.3,1.5,1.8,1.9、2 份、硬脂酸的重量份可以為 2、2.1,2.5,2.8、3、3.2,3.4、4、4.6、5份；2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基過氧基)己烷的重量份可以為3、3.2、3.8、4、4.2、
4.5、5、5.6、6、6.2,6.8、7、7.2、8 份；炭黑的重量份可以為 10、11、12、13、14、15、15.6、16、17,18,18.5,19,19.3、20 份；納米氮化硅的重量份可以為 3,3.2,3.8、4、4.2,4.8、5、5.8、6、
6.3、7、8、8.6、9、9.3、10 份;空心玻璃微珠的重量份可以為 4、5、6、7、7.8、8、8.3、9、9.3、10、
11、12、13、14、14.6、15份；鄰苯二甲酸二正辛酯的重量份可以為2、3、3.4、4、4.5、5、5.3、6、
6.2、7、8、8.5、9、9.4、10份；己二酸二 [2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯]的重量份可以為3、3.4、4,4.5、5、5.3、6、7、7.6、8份；三烯丙基異氰脲酸酯的重量份可以為1、1.2,1.3,1.5,1.8、2、
2.4,2.7,2.9、3 份；甲基丙烯酸鋅的重量份可以為 2、2.1,2.3,2.6,2.8、3、3.2,3.4、3.5 份；促進(jìn)劑的重量份可以為0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1.5、2、2.2,2.8、3份；防老劑的重量份可以為1、1.2、1.8、2、2.3、2.8、3、3.2、3.4、4、4.6、5份；二羥基聚二甲基硅氧烷的重量份可以為
2、2.3、2.8、3、3.2、3.8、4、4.3、4.6、5、5.3、5.7、6 份；硬脂酸鑭的重量份可以為 1、1.2、1.9、2、2.1、2.4、2.8、3、3.2、3.3、3.4、3.5 份。
[0006]優(yōu)選地，其原料中，氟醚橡膠、氫化丁腈橡膠、丙烯酸酯橡膠、四氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚共聚物的重量比為100:17-22:7-13:5-8。
[0007]優(yōu)選地，其原料中，鄰苯二甲酸二正辛酯、己二酸二[2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯]的重量比為3-8:4-7。
[0008]優(yōu)選地，其原料按重量份包括以下組分:氟醚橡膠100份、氫化丁腈橡膠19-21份、丙烯酸酯橡膠9-12份、四氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚共聚物7-7.6份、氧化鋅1.3-1.7份、硬脂酸2.8-4份、2, 5-二甲基-2, 5-二(叔丁基過氧基)己烷5.6-6.5份、炭黑14-17份、納米氮化硅5.8-7份、空心玻璃微珠8-13份、鄰苯二甲酸二正辛酯5-8份、己二酸二[2- (2- 丁氧基乙氧基)乙酯]4.6-5.3份、三烯丙基異氰脲酸酯1.8-2.4份、甲基丙烯酸鋅2.6-3份、促進(jìn)劑1.5-2.2份、防老劑2.8-3.4份、二羥基聚二甲基硅氧烷4-4.6份、硬脂酸鑭1.9-2.4份。
[0009]優(yōu)選地，其原料按重量份包括以下組分:氟醚橡膠100份、氫化丁腈橡膠20份、丙烯酸酯橡膠10份、四氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚共聚物7.2份、氧化鋅1.4份、硬脂酸3份、2, 5-二甲基-2, 5-二(叔丁基過氧基)己烷6.2份、炭黑15份、納米氮化硅6份、空心玻璃微珠10份、鄰苯二甲酸二正辛酯6.2份、己二酸二[2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯]5份、三烯丙基異氰脲酸酯2份、甲基丙烯酸鋅2.8份、促進(jìn)劑2份、防老劑3.2份、二羥基聚二甲基硅氧烷4.3份、硬脂酸鑭2.1份。
[0010]優(yōu)選地，所述氫化丁腈橡膠為改性氫化丁腈橡膠；所述改性氫化丁腈橡膠按照以下工藝進(jìn)行制備:按重量份將20-50份氫化丁腈橡膠和3-5份乙烯基三(P -甲氧基乙氧基)硅烷加入轉(zhuǎn)矩流變儀中，在90-120°C下混合25-40min，然后加入0.5-2份2, 5-二甲基-2, 5-二(叔丁基過氧基)己烷和0? 5-2份硫化劑TCY，反應(yīng)0? 5-1.5h后加入0? 1-0.4份對(duì)甲苯磺酸和15-30份雙酚A，繼續(xù)反應(yīng)l-3h，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)抽提得到所述改性氫化丁腈橡膠。
[0011]優(yōu)選地，所述氫化丁腈橡膠為改性氫化丁腈橡膠；所述改性氫化丁腈橡膠按照以下工藝進(jìn)行制備:按重量份將40份氫化丁腈橡膠和3.8份乙烯基三(0 -甲氧基乙氧基)硅烷加入轉(zhuǎn)矩流變儀中，在l〇〇°C下混合30min，然后加入1.3份2, 5-二甲基-2, 5-二(叔丁基過氧基)己烷和1.5份硫化劑TCY，反應(yīng)lh后加入0.3份對(duì)甲苯磺酸和20份雙酚A，繼續(xù)反應(yīng)2.3h，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)抽提得到所述改性氫化丁腈橡膠；在改性氫化丁腈橡膠的制備過程中，加入了雙酚A和乙烯基三(￠-甲氧基乙氧基)硅烷，將雙酚A和乙烯基三(￠-甲氧基乙氧基)硅烷引入氫化丁腈橡膠分子中，使改性氫化丁腈橡膠分子中同時(shí)含有苯環(huán)、酚羥基和硅氧鍵，加入到體系中，在體系中能自交聯(lián)，提高了護(hù)套材料的硬度，降低了護(hù)套材料的壓縮永久變形性，同時(shí)降低了護(hù)套材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，進(jìn)一步改善了護(hù)套材料的耐低溫性。
[0012]優(yōu)選地，所述促進(jìn)劑為N-環(huán)已基-2-苯駢噻唑次磺酰胺、2, 2’ -二硫代二苯并噻唑、二硫化四甲基秋蘭姆、2-硫醇基苯并噻唑、4, 4’ -二硫代二嗎啉中的一種或者多種的混合物。
[0013]優(yōu)選地，所述防老劑為防老劑MB、防老劑4020、防老劑H、防老劑4010NA、防老劑RD中的一種或者多種的混合物。
[0014]本發(fā)明中所述耐高低溫橡膠電纜護(hù)套材料可以按照常規(guī)的氟醚橡膠制備工藝制備而成。
[0015]本發(fā)明中選擇了氟醚橡膠與氫化丁腈橡膠配合為主料，通過調(diào)節(jié)兩者的比例，使其性能協(xié)同，賦予護(hù)套材料優(yōu)異的耐高低溫性、加工性能、耐油性和壓縮永久變形性，加入的丙烯酸酯橡膠防止了氫化丁腈橡膠和氯醚橡膠耐候性不是很理想的缺陷，進(jìn)一步改善了護(hù)套材料的耐候性；四氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚共聚物同時(shí)具有聚四氟乙烯和全氟甲基乙烯基醚的性質(zhì)，將其加入體系中，能與氟醚橡膠配合，進(jìn)一步提高了護(hù)套材料的耐高低溫性、耐腐蝕性和自潤(rùn)滑性，通過調(diào)節(jié)其在體系中的含量，在改善護(hù)套材料耐高低溫性、耐腐蝕性的同時(shí)改善了護(hù)套材料的加工性能；炭黑、納米氮化娃、空心玻璃微珠配合加入體系中，提高了護(hù)套材料的力學(xué)性能的同時(shí)改善了護(hù)套材料的耐高溫性；己二酸二[2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯]加入體系中，其中的酯基和釀基能與體系中的輕基形成氛鍵，一方面提尚了炭黑、納米氮化硅等填料的分散性，與二羥基聚二甲基硅氧烷配合改善了體系中各物質(zhì)的相容性，另一方面己二酸二[2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯]在體系中不易抽出和迀移，配合添加的鄰苯二甲酸二正辛酯在維持護(hù)套材料性能的同時(shí)改善了增塑劑的增塑效率。
[0016]對(duì)本發(fā)明所述耐高低溫橡膠電纜護(hù)套材料進(jìn)行性能測(cè)試，檢測(cè)結(jié)果如下表所示:拉伸強(qiáng)度為28-32MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為350-480% ;325°C熱空氣老化168h后，拉伸強(qiáng)度變化率為5-9 %，斷裂伸長(zhǎng)率變化率為6-13% ;熱空氣壓縮永久變形率(壓縮25%，125 °C，24h)為10-17% ;低溫脆化溫度為-(85-90) °C。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面，通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0018]實(shí)施例1
[0019]本發(fā)明提出的一種耐高低溫橡膠電纜護(hù)套材料，其原料按重量份包括以下組分:氟醚橡膠100份、氫化丁腈橡膠10份、丙烯酸酯橡膠15份、四氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚共聚物2份、氧化鋅2份、硬脂酸2份、2, 5-二甲基-2, 5-二(叔丁基過氧基)己烷8份、炭黑10份、納米氮化硅10份、空心玻璃微珠4份、鄰苯二甲酸二正辛酯10份、己二酸二[2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯]3份、三烯丙基異氰脲酸酯3份、甲基丙烯酸鋅2份、N-環(huán)已基-2-苯駢噻唑次磺酰胺3份、防老劑MB 0.3份、防老劑4020 0.7份、二羥基聚二甲基硅氧烷6份、硬脂酸鑭1份；
[0020] 其中，所述氫化丁腈橡膠為改性氫化丁腈橡膠；所述改性氫化丁腈橡膠按照以下工藝進(jìn)行制備:按重量份將26份氫化丁腈橡膠和4.6份乙烯基三(0 -甲氧基乙氧基)硅烷加入轉(zhuǎn)矩流變儀中，在l〇〇°C下混合38min，然后加入1.2份2, 5-二甲基-2, 5-二(叔丁基過氧基)己烷和1.6份硫化劑TCY，反應(yīng)0.9h后加入0.3份對(duì)甲苯磺酸和20份雙酚A，繼續(xù)反應(yīng)2.6h，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)抽提得到所述改性氫化丁腈橡膠。