一種高強度耐油的乙丙橡膠電纜料的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種無鹵阻燃且耐油性好的乙丙橡膠電纜料，其特征在于：按重量計，包括以下原料：三元乙丙橡膠100份、聚酰胺610~30份、馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠5~15份、硫化劑0.5~3份、助硫化劑0.3~1.5份、活化劑3~10份、增塑劑5~20份、防老劑0.5~7份、混氣炭黑5~20份、煅燒陶土15~30份、石蠟1~2份、氫氧化鎂20-30份。具有高強度且優異的耐油、耐老化、耐熱、耐磨、耐腐蝕、自潤滑等特性，能為電線電纜行業節約能源、降低成本、安全環保等方面做出貢獻。
【專利說明】一種高強度耐油的乙丙橡膠電纜料
【技術領域】
[0001]本發明屬于電纜料【技術領域】，具體涉及一種高強度耐油的乙丙橡膠電纜料。
【背景技術】
[0002]三元乙丙橡膠(EPDM)具有優良的耐氣候、耐臭氧、耐熱、耐酸堿、耐水蒸氣、顏色穩定性、電性能、充油性及優異的加工性能，在電纜行業中廣泛地應用。但是其存在耐油性不好、使用溫度范圍有限、不耐燃等缺點。此外由于既無反應性基團，又不含極性基，故粘著性差。
[0003]聚酰胺6 (PA6)是一種工程塑料，由環己內酰胺開環縮聚而成。聚酰胺大分子結構中含有大量的酰胺基團，大分子末端為氨基或羧基，是一種強極性，能形成氫鍵且具有一定反應活性的半結晶性聚合物。PA6為單斜晶系呈平面“鋸齒形”，形成α和Y型結晶，通常結晶度為20-30%，結晶密度為1.24g/cm_3。由于結晶度小，有大量的酰胺鍵分布在非晶區中，這部分酰胺鍵可以與水分子配位，即具有吸水性。PA6具有優異的綜合性能:強度高、韌性較好(濕態)；耐油、耐有機溶劑、耐化學藥品性能好；摩擦系數小，自潤滑性能優良；加工性能好，因此得到廣泛的應用。
[0004]CN201310243585.5，名稱為“一種柔軟環保電纜料及其制備方法”的發明專利申請，提供了一種柔軟環保電纜料及其制備方法，其特征在于由下列重量份的原料制成:EVA80-90、尼龍PA6614-17、氫氧化鋁20-24、氫氧化鎂12-14、硬酯酸鈣2_3、硬酯酸鋅3_4、二辛酯12-14、苯二甲酸二丁酯4-6、氯化石蠟3-5、抗氧劑DSTP1-2、硅烷偶聯劑KH5503-5、交聯劑TAC2-3、二烷基二硫代磷酸鋅1-2、醋酸乙烯酯3-4、硅質頁巖粉30-35、鉀長石粉12-14、改性硅藻土 6-8。該專利的缺點在于:將EVA與尼龍直接共混，由于EVA與尼龍的結晶度和分子鏈極性相差較大，因此兩者的相容性欠佳，在正常使用過程中容易出現銀紋導致開裂。此外，EVA分子鏈極性低，因而制成的電纜料耐油性能差。
【發明內容】
[0005]為了解決上述技術問題，本發明提供了一種無鹵阻燃且耐油性好的乙丙橡膠電纜料。以三元乙丙橡膠為基體，加入高強度的工程塑料聚酰胺6與增容劑馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠(EPDM-g-MAH)制成耐油三元乙丙電纜料，配方簡單，廉價易得。具有高強度且優異的耐油、耐老化、耐熱、耐磨、耐腐蝕、自潤滑等特性，能為電線電纜行業節約能源、降低成本、安全環保等方面做出貢獻。
[0006]為實現上述發明目的，本發明采用如下的技術方案:
一種乙丙橡膠電纜料，其特征在于:按重量計，包括以下原料:
三元乙丙橡膠100份
聚酰胺610-30份
馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠 5~15份 硫化劑0.5^3份助硫化劑0.3^1.5份
活化劑3~10份
增塑劑5~20份
防老劑0.5-7份
混氣炭黑5~20份
煅燒陶土15~30份
石蠟f 2份
氫氧化鎂20-30份。
[0007]聚酰胺6 (PA6)具有強度高、剛性好、抗沖擊、耐油及化學品、耐磨和自潤滑性，耐候性好，低溫性能良好的特點，有一定的耐熱性，無毒、無臭、不霉爛，有自熄性，而且原料易得、成本低。同時PA6中存在極性基團，在極性馬來酸酐接枝EPDM (EPDM-g-MAH)增容劑的作用下能夠與非極性的的EPDM共混，并且EPDM-g-MAH與PA6的端胺基能夠發生接枝反應，增加了與PA6的相容性。用尼龍與三元乙丙橡膠制備的電纜護套材料具有經久耐用、耐油、耐磨和耐腐蝕等優點，因此可用作電纜料護套材料。
[0008]所述的馬來酸酐接枝EPDM由三元乙丙彈性體EPDM經反應擠出接枝馬來酸酐制得。由于非極性的分子主鏈上引入了強級性的側基，馬來酸酐接枝EPDM與極性樹脂PA6具有良好的相容性。
[0009]本發明所述石蠟作為軟化劑，提高了橡皮的抗臭氧性及熱老化性能。
[0010]本發明選擇混氣炭黑作為補強劑，粒徑小，吸油值較大，因此具有良好的補強效
果O
[0011]本發明選擇氫氧化鎂作為阻燃劑，氧化鎂分解能力高，阻燃效率高，抑煙能力強、硬度小，對設備摩擦小，有助于延長設備壽命，有利于塑料加工溫度的提高，而且其價格低廉，環保無毒。
[0012]本發明選擇煅燒陶土作為填充劑，相比滑石粉、輕質碳酸鈣、白灰黑等填料，煅燒陶土具有擠出后外徑波動小，成品橡皮拉伸永久變形小等優點，并且消除了成纜后絕緣厚度不合格的現象。
[0013]本發明所述的三乙丙橡膠為陶氏塑料NORDEL-1P EPDM 3722P，一種半結晶、二烯含量極低的聚合物，粘度低，加工性能好。其較低的不飽和度使其具有優異的長期熱穩定性和抗紫外線穩定性。
[0014]本發明所述的硫化劑為過氧化二異丙苯(DCP)，一方面DCP性價比高，另一方面能夠提高三元乙丙橡膠的耐熱性。
[0015]本發明所述的硫化助劑為三烯丙基異氰酸酯(TAIC)。
[0016]單獨采用過氧化二異丙苯作為硫化劑時，硫化速度較慢，加入多功能硫化助劑三烯丙基異氰酸酯，提高了橡膠的硫化速度，改善了其硫化狀態，對硫化膠的物理機械性能、電氣性能以及浸水后電氣性能穩定性都有一定的改善。
[0017]本發明所述的防老劑為RD、MB和DNP。防老劑RD對橡皮的物理機械性能影響較大，而MB影響較小，增加MB的用量，能夠改善橡皮的電氣性能，而增加DNP的用量可抑制變價金屬離子對橡皮的老化促進作用。
[0018]本發明所述的活化劑為氧化鋅和硬脂酸。[0019]本發明所述的增塑劑為偏苯三酸三辛酯(Τ0ΤΜ)，是一種耐熱和耐久主增塑劑，具有較好的塑化性能、低溫性能、耐遷移性、耐水抽出、熱穩定性，且電性能優良。
[0020]本發明的有益效果如下: 1、本發明在電纜料中添加聚酰胺6，一方面由于聚酰胺6的極性能夠用來改善乙丙橡膠的耐油性能，另一方面聚酰胺6作為工程塑料，強度高，能夠大大提高乙丙絕緣電纜護套料的強度，所使用的補強炭黑量減少，可以節約成本。此外，聚酰胺6具有一定的耐寒性和耐熱性，能夠拓寬乙丙橡膠的使用溫度。因此，本發明所制備的三元乙丙絕緣電纜護套料具有很好的強度，優良的耐油性、耐老化性、耐熱性、耐寒性和耐磨性等優點。
[0021]2、由于本發明的電纜料，聚酰胺6不含鹵素，有自熄性；同時用氫氧化鎂做阻燃劑，用量少且無鹵低煙，因此，是一種安全經濟環保型的絕緣護套電纜材料。
[0022]3、由于本發明所涉及的三元乙丙橡膠、聚酰胺6具有價格低廉的優勢，能夠為節約能源、降低成本做出貢獻。
[0023]4、本發明采用馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠作為增容劑，馬來酸酐接枝到三元乙丙橡膠分子鏈上后，使三元乙丙橡膠的分子鏈極性增大，而結晶度降低，從而出現了既親三元乙丙又親尼龍的兩親性，致使三元乙丙與尼龍的相容性增加，獲得機械性能優異的共混物材料，這種增容方法簡單有效，電纜料的強度和耐油性得到提高。
【具體實施方式】
[0024]下面結合【具體實施方式】對本發明的實質性內容作進一步詳細的描述。
[0025]實施例1
一種高強度耐油的乙丙橡膠電纜料，按重量計，包括以下原料:
三元乙丙橡膠100份
聚酰胺610份
馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠 6份 硫化劑0.5份
助硫化劑0.5份
硬脂酸3份
增塑劑8份
防老劑0.5份
混氣炭黑6份
煅燒陶土15份
石蠟1.2份
氫氧化鎂20份。
[0026]實施例2
一種高強度耐油的乙丙橡膠電纜料，按重量計，包括以下原料:
三元乙丙橡膠100份
聚酰胺612份
馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠 5份 硫化劑0.6份助硫化劑0.3份
硬脂酸3.5份
增塑劑5份
防老劑0.6份
混氣炭黑5份
煅燒陶土18份
石蠟1份
氫氧化鎂22份。
[0027]實施例3
一種高強度耐油的乙丙橡膠電纜料，按重量計，包括以下原料:
三元乙丙橡膠100份
聚酰胺630份
馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠 12份
硫化劑3份
助硫化劑1.2份
`ZnO5 份
硬脂酸5份
增塑劑18份
防老劑3份
混氣炭黑16份
煅燒陶土30份
石蠟1.8份
氫氧化鎂30份。
[0028]實施例4
一種高強度耐油的乙丙橡膠電纜料，按重量計，包括以下原料:
三元乙丙橡膠100份
聚酰胺628份
馬來酸酐接枝三乙丙橡膠 15份
硫化劑2.6份
助硫化劑1.5份
ZnO5 份
硬脂酸3份
增塑劑20份
防老劑2.5份
混氣炭黑16份
煅燒陶土26份
石蠟2份
氫氧化鎂28份。
[0029]實施例5一種高強度耐油的乙丙橡膠電纜料，按重量計，包括以下原料:
三元乙丙橡膠100份
聚酰胺610份
馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠 8份
DCPI 份
TAIC0.5 份
ZnO5 份
硬脂酸3份
TOTM10 份
防老劑MB1份
防老劑RD1份
防老劑DNP0.5份
混氣炭黑5份
煅燒陶土22份
石蠟1份
氫氧化鎂20份。
[0030]實施例6
一種高強度耐油的乙丙橡膠電纜料，按重量計，包括以下原料:
三元乙丙橡膠100份
聚酰胺615份
馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠 10份
DCP2 份
TAICI 份
ZnO5 份
硬脂酸3份
TOTM12 份
防老劑MB1.5份
防老劑RD2份
防老劑DNP0.5份
混氣炭黑7份
煅燒陶土25份
石蠟1份
氫氧化鎂22份。
[0031]實施例7
一種高強度耐油的乙丙橡膠電纜料，按重量計，包括以下原料:
三元乙丙橡膠 100份
聚酰胺620份
馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠 10份
DCP2 份TAICI 份
ZnO5 份
硬脂酸5份
TOTM12 份
防老劑MB2份 防老劑RD2份
防老劑DNP0.8份
混氣炭黑9份
煅燒陶土25份
石蠟2份
氫氧化鎂24份。
[0032]實施例8
一種高強度耐油的乙丙橡膠電纜料，按重量計，包括以下原料:
三元乙丙橡膠100份
聚酰胺625份
馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠 12份
DCP3 份
TAIC1.5 份
ZnO5 份
硬脂酸5份
TOTM15 份
防老劑MB2.5份
防老劑RD3份
防老劑DNP0.8份
混氣炭黑12份
煅燒陶土28份
石蠟2份
氫氧化鎂26份。
[0033]實施例9
一種高強度耐油的乙丙橡膠電纜料，按重量計，包括以下原料:
三元乙丙橡膠100份
聚酰胺630份
馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠 12份
DCP3 份
TAIC1.5 份
ZnO5 份
硬脂酸5份
TOTM15 份
防老劑MB3份防老劑RD3份
防老劑DNP1份
混氣炭黑15份
煅燒陶土28份
石蠟2份
氫氧化鎂28份。
[0034]實施例10
下表為實施例5— 9的配方所得電纜料性能
【權利要求】
1.一種高強度耐油的乙丙橡膠電纜料，其特征在于:按重量計，包括以下原料: 三元乙丙橡膠100份 聚酰胺610-30份 馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠 5~15份 硫化劑0.5^3份 助硫化劑0.3^1.5份 活化劑3~10份 增塑劑5~20份 防老劑0.5^7份 混氣炭黑5~20份 煅燒陶土15~30份石蠟1-2份 氫氧化鎂20-30份。
2.根據權利要求1所述的一種高強度耐油的乙丙橡膠電纜料，其特征在于:所述硫化劑為過氧化二異丙苯。
3.根據權利要求1所述的一種高強度耐油的乙丙橡膠電纜料，其特征在于:所述的硫化助劑為三烯丙基異氰酸酯。
4.根據權利要求1所述的一種高強度耐油的乙丙橡膠電纜料，其特征在于:所述的防老劑為防老劑RD、防老劑MB和防老劑DNP。
5.根據權利要求1所述的一種高強度耐油的乙丙橡膠電纜料，其特征在于:所述的活化劑為氧化鋅和硬脂酸。
6.根據權利要求1所述的一種高強度耐油的乙丙橡膠電纜料，其特征在于:所述的增塑劑為偏苯三酸三辛酯。
7.根據權利要求1所述的一種高強度耐油的乙丙橡膠電纜料，其特征在于:所述的三元乙丙橡膠為陶氏塑料NORDEL-1P EPDM 3722P。
【文檔編號】C08L23/16GK103571067SQ201310566802
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月13日 優先權日:2013年11月13日
【發明者】周燕, 盛業武, 陳光高, 沈智飛, 張圣博, 武擁建 申請人:四川明星電纜股份有限公司