本發明涉及電纜材料技術領域，尤其涉及一種耐熱性天然橡膠電纜護套材料。

背景技術：

天然橡膠是一種經生物合成的、可再生的自然資源，因其具有良好的彈性、回彈性及成膜性能，已被廣泛應用于醫用導管、醫用手套和避孕套等產品的生產中。但天然橡膠中含有不飽和雙鍵，使其耐熱性不是很理想，再加上其作為有機物存在阻燃性欠佳的缺陷，在電纜中使用時，往往存在耐熱性和阻燃性不是很理想的缺陷，需要進行改性。

技術實現要素：

基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種耐熱性天然橡膠電纜護套材料，其強度高，耐熱性能優異，耐老化性能好。

本發明提出的一種耐熱阻燃天然橡膠電纜護套材料，其原料按重量份包括：天然橡膠100份、三元乙丙橡膠20-35份、馬來酸酐5-15份、乙烯-α-辛烯共聚物5-12份、硫磺0.5-2份、氧化鋅1-1.8份、甲基丙烯酸鎂0.5-2份、硬脂酸2-5份、過氧化二異丙苯0.1-1份、古馬隆樹脂0.3-2份、碳酸鈣3-12份、硬質陶土2-10份、硫酸鋇1-5份、氫氧化鋁2-10份、云母3-15份、二硫化鉬3-10份、桐油酸甲酯2-8份、硅烷偶聯劑1-3份、助交聯劑TAIC 0.2-1.3份、防老劑0.8-2份、促進劑0.3-1.5份、N-苯基-N′-(γ-三乙氧基硅烷)-丙基-硫脲0.3-1.5份、改性β-環糊精3-10份。

優選地，其原料中，天然橡膠、三元乙丙橡膠、馬來酸酐、乙烯-α-辛烯共聚物的重量比為100：25-32：7-12：6.5-10。

優選地，其原料按重量份包括：天然橡膠100份、三元乙丙橡膠28-31份、馬來酸酐8.5-10份、乙烯-α-辛烯共聚物8.5-9.6份、硫磺1-1.6份、氧化鋅1.2-1.6份、甲基丙烯酸鎂1-1.7份、硬脂酸3.7-4.3份、過氧化二異丙苯0.5-0.8份、古馬隆樹脂1.1-1.7份、碳酸鈣6.7-8.5份、硬質陶土3.9-6份、硫酸鋇3.2-4份、氫氧化鋁5.8-7份、云母6-10份、二硫化鉬5.9-6.7份、桐油酸甲酯4.8-6份、硅烷偶聯劑1.6-2.1份、助交聯劑TAIC 0.9-1.2份、防老劑1-1.6份、促進劑0.7-1.2份、N-苯基-N′-(γ-三乙氧基硅烷)-丙基-硫脲0.8-1.2份、改性β-環糊精6-8.5份。

優選地，其原料按重量份包括：天然橡膠100份、三元乙丙橡膠30份、馬來酸酐9份、乙烯-α-辛烯共聚物9份、硫磺1.2份、氧化鋅1.4份、甲基丙烯酸鎂1.5份、硬脂酸4份、過氧化二異丙苯0.6份、古馬隆樹脂1.5份、碳酸鈣7份、硬質陶土4.3份、硫酸鋇3.7份、氫氧化鋁6.2份、云母7份、二硫化鉬6份、桐油酸甲酯5.2份、硅烷偶聯劑1.9份、助交聯劑TAIC 1份、防老劑1.3份、促進劑1份、N-苯基-N′-(γ-三乙氧基硅烷)-丙基-硫脲1份、改性β-環糊精7份。

優選地，所述二硫化鉬為聚乙烯醇改性二硫化鉬，且平均粒徑為800-1000nm。

優選地，所述防老劑為防老劑4010、防老劑MB、防老劑OD、防老劑DFC-34中的一種或者多種的混合物。

優選地，所述促進劑為二乙基二硫代氨基甲酸鋅、2-巰基苯并噻唑鋅、二丁基二磷酸鋅、二硫代四甲基秋蘭姆按重量比為2-10：1-4：3-15：2-8的混合物；以二乙基二硫代氨基甲酸鋅、2-巰基苯并噻唑鋅、二丁基二磷酸鋅、二硫代四甲基秋蘭姆三者的混合物為促進劑，并控制了促進劑的比例，使三者的性能互補，賦予護套材料適宜的誘導期，時降低了硫化返原現象。

優選地，所述改性β-環糊精按照以下工藝進行制備：將間苯二酚雙(二苯基)磷酸酯加入二甲基乙酰胺中，升溫至55-60℃，攪拌溶解后加入β-環糊精攪拌3-5h，然后靜置，去除上清液后干燥沉淀物得到物料A；在室溫下，用質量分數為5-10％的氫氧化鈉溶液對纖維素進行堿化處理10-20h，用蒸餾水洗滌至pH值為8-9，然后加入硅烷偶聯劑KH-560，攪拌反應2-3h，然后經洗滌、干燥、粉碎得到物料B；將物料B加入反應裝置中，然后加入質量分數為25-35％的氫氧化鈉溶液和物料A，升溫至50-60℃后震蕩反應1-2h，然后加入蒸餾水，經洗滌、過濾、干燥得到所述改性β-環糊精。

優選地，間苯二酚雙(二苯基)磷酸酯與β-環糊精的重量比為5-10：1-3；纖維素與硅烷偶聯劑KH-560的重量比為10-20：2-3；物料B、物料A、質量分數為25-35％的氫氧化鈉溶液的重量比為1:1:50-80。

本發明所述耐熱阻燃天然橡膠電纜護套材料可以按照常規的天然橡膠復合材料制備工藝制備而成。

本發明耐熱阻燃天然橡膠電纜護套材料，其原料中，以天然橡膠為主料，并在體系中加入了三元乙丙橡膠，賦予護套材料優異的耐熱性和耐老化性，同時加入了馬來酸酐和乙烯-α-辛烯共聚物，在橡膠加工的過程中，馬來酸酐、乙烯-α-辛烯共聚物以及桐油酸甲酯都能夠與天然橡膠反應聚合反應，從而降低了天然橡膠中雙鍵的含量，進步一改善了護套材料的耐熱性和耐老化性，同時加入了甲基丙烯酸鎂，其在能參與聚合物基體的內部聚合，改善了護套材料的拉伸強度、撕裂強度、300％定伸應力率和耐熱氧老化性能；碳酸鈣、硬質陶土、硫酸鋇、氫氧化鋁、云母、二硫化鉬加入體系中，提高了護套材料的強度和耐熱性，同時氫氧化鋁、云母與改性β-環糊精配合，賦予護套材料優異的阻燃性；N-苯基-N′-(γ-三乙氧基硅烷)-丙基-硫脲結構中含有硫脲官能團和硅氧烷官能團，加入體系中，一方面，與硅烷偶聯劑配合后對填料具有改性作用，有效抑制了各填料在橡膠基體中形成填料網絡結構，改善了混煉膠的加工性能，另一方面，與促進劑配合，具有低溫、快速促進硫化的作用；在優選方式中，在改性β-環糊精的制備過程中，首先將間苯二酚雙(二苯基)磷酸酯與β-環糊精混合，使間苯二酚雙(二苯基)磷酸酯進行到了β-環糊精的空腔中得到了物料A；將堿化后的纖維素與硅烷偶聯劑KH-560混合后，纖維素表面的羥基與硅烷偶聯劑KH-560發生了反應，從而將環氧基引入到了纖維素分子中得到了物料B；將物料A與物料B混合后，物料A表面的羥基能與物料B表面的環氧基團反應，從而將間苯二酚雙(二苯基)磷酸酯、β-環糊精、纖維素結合為一體得到了改性β-環糊精，將其加入體系中，與體系的結合性能好，同時防止了間苯二酚雙(二苯基)磷酸酯從聚合物基體內部向表面遷移，與體系中的氫氧化鋁、云母具有良好的協同作用，顯著提高了護套材料的分解溫度，降低了失重速率，且在護套材料燃燒的過程中形成了更加致密的保護層，有效防止燃燒生成的揮發物外逸，隔絕氧氣，避免了煙灰的形成，同時防止熔體滴落，實現了優異的阻燃抑煙作用。

具體實施方式

下面，通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。

實施例1

本發明提出的一種耐熱阻燃天然橡膠電纜護套材料，其原料按重量份包括：天然橡膠100份、三元乙丙橡膠20份、馬來酸酐15份、乙烯-α-辛烯共聚物5份、硫磺2份、氧化鋅1份、甲基丙烯酸鎂2份、硬脂酸2份、過氧化二異丙苯1份、古馬隆樹脂0.3份、碳酸鈣12份、硬質陶土2份、硫酸鋇5份、氫氧化鋁2份、云母15份、二硫化鉬3份、桐油酸甲酯8份、硅烷偶聯劑1份、助交聯劑TAIC 1.3份、防老劑0.8份、促進劑1.5份、N-苯基-N′-(γ-三乙氧基硅烷)-丙基-硫脲0.3份、改性β-環糊精10份。

實施例2

本發明提出的一種耐熱阻燃天然橡膠電纜護套材料，其原料按重量份包括：天然橡膠100份、三元乙丙橡膠35份、馬來酸酐5份、乙烯-α-辛烯共聚物12份、硫磺0.5份、氧化鋅1.8份、甲基丙烯酸鎂0.5份、硬脂酸5份、過氧化二異丙苯0.1份、古馬隆樹脂2份、碳酸鈣3份、硬質陶土10份、硫酸鋇1份、氫氧化鋁10份、云母3份、二硫化鉬10份、桐油酸甲酯2份、硅烷偶聯劑3份、助交聯劑TAIC 0.2份、防老劑2份、促進劑0.3份、N-苯基-N′-(γ-三乙氧基硅烷)-丙基-硫脲1.5份、改性β-環糊精3份。

實施例3

本發明提出的一種耐熱阻燃天然橡膠電纜護套材料，其原料按重量份包括：天然橡膠100份、三元乙丙橡膠28份、馬來酸酐10份、乙烯-α-辛烯共聚物8.5份、硫磺1.6份、氧化鋅1.2份、甲基丙烯酸鎂1.7份、硬脂酸3.7份、過氧化二異丙苯0.8份、古馬隆樹脂1.1份、碳酸鈣8.5份、硬質陶土3.9份、硫酸鋇4份、氫氧化鋁5.8份、云母10份、二硫化鉬5.9份、桐油酸甲酯6份、硅烷偶聯劑1.6份、助交聯劑TAIC 1.2份、防老劑4010 1份、促進劑1.2份、N-苯基-N′-(γ-三乙氧基硅烷)-丙基-硫脲0.8份、改性β-環糊精8.5份；

其中，所述二硫化鉬為聚乙烯醇改性二硫化鉬，且平均粒徑為1000nm；

所述促進劑為二乙基二硫代氨基甲酸鋅、2-巰基苯并噻唑鋅、二丁基二磷酸鋅、二硫代四甲基秋蘭姆按重量比為10：1：15：2的混合物；

所述改性β-環糊精按照以下工藝進行制備：將間苯二酚雙(二苯基)磷酸酯加入二甲基乙酰胺中，升溫至55℃，攪拌溶解后加入β-環糊精攪拌5h，其中，間苯二酚雙(二苯基)磷酸酯與β-環糊精的重量比為5：3；然后靜置，去除上清液后干燥沉淀物得到物料A；在室溫下，用質量分數為5％的氫氧化鈉溶液對纖維素進行堿化處理20h，用蒸餾水洗滌至pH值為8，然后加入硅烷偶聯劑KH-560，其中，纖維素與硅烷偶聯劑KH-560的重量比為20：2，攪拌反應3h，然后經洗滌、干燥、粉碎得到物料B；將物料B加入反應裝置中，然后加入質量分數為25％的氫氧化鈉溶液和物料A，其中，物料B、物料A、質量分數為25％的氫氧化鈉溶液的重量比為1:1:80，升溫至60℃后震蕩反應1h，然后加入蒸餾水，經洗滌、過濾、干燥得到所述改性β-環糊精。

實施例4

本發明提出的一種耐熱阻燃天然橡膠電纜護套材料，其原料按重量份包括：天然橡膠100份、三元乙丙橡膠31份、馬來酸酐8.5份、乙烯-α-辛烯共聚物9.6份、硫磺1份、氧化鋅1.6份、甲基丙烯酸鎂1份、硬脂酸4.3份、過氧化二異丙苯0.5份、古馬隆樹脂1.7份、碳酸鈣6.7份、硬質陶土6份、硫酸鋇3.2份、氫氧化鋁7份、云母6份、二硫化鉬6.7份、桐油酸甲酯4.8份、硅烷偶聯劑2.1份、助交聯劑TAIC 0.9份、防老劑MB 1份、防老劑OD 0.6份、促進劑0.7份、N-苯基-N′-(γ-三乙氧基硅烷)-丙基-硫脲1.2份、改性β-環糊精6份；

其中，所述二硫化鉬為聚乙烯醇改性二硫化鉬，且平均粒徑為800nm；

所述促進劑為二乙基二硫代氨基甲酸鋅、2-巰基苯并噻唑鋅、二丁基二磷酸鋅、二硫代四甲基秋蘭姆按重量比為2：4：3：8的混合物；

所述改性β-環糊精按照以下工藝進行制備：將間苯二酚雙(二苯基)磷酸酯加入二甲基乙酰胺中，升溫至60℃，攪拌溶解后加入β-環糊精攪拌3h，其中，間苯二酚雙(二苯基)磷酸酯與β-環糊精的重量比為10：1；然后靜置，去除上清液后干燥沉淀物得到物料A；在室溫下，用質量分數為10％的氫氧化鈉溶液對纖維素進行堿化處理10h，用蒸餾水洗滌至pH值為9，然后加入硅烷偶聯劑KH-560，其中，纖維素與硅烷偶聯劑KH-560的重量比為10：3，攪拌反應2h，然后經洗滌、干燥、粉碎得到物料B；將物料B加入反應裝置中，然后加入質量分數為35％的氫氧化鈉溶液和物料A，其中，物料B、物料A、質量分數為35％的氫氧化鈉溶液的重量比為1:1:50，升溫至50℃后震蕩反應2h，然后加入蒸餾水，經洗滌、過濾、干燥得到所述改性β-環糊精。

實施例5

本發明提出的一種耐熱阻燃天然橡膠電纜護套材料，其原料按重量份包括：天然橡膠100份、三元乙丙橡膠30份、馬來酸酐9份、乙烯-α-辛烯共聚物9份、硫磺1.2份、氧化鋅1.4份、甲基丙烯酸鎂1.5份、硬脂酸4份、過氧化二異丙苯0.6份、古馬隆樹脂1.5份、碳酸鈣7份、硬質陶土4.3份、硫酸鋇3.7份、氫氧化鋁6.2份、云母7份、二硫化鉬6份、桐油酸甲酯5.2份、硅烷偶聯劑1.9份、助交聯劑TAIC 1份、防老劑4010 0.2份、防老劑MB 0.5份、防老劑OD 0.3份、防老劑DFC-34 0.3份、促進劑1份、N-苯基-N′-(γ-三乙氧基硅烷)-丙基-硫脲1份、改性β-環糊精7份；

其中，所述二硫化鉬為聚乙烯醇改性二硫化鉬，且平均粒徑為890nm；

所述促進劑為二乙基二硫代氨基甲酸鋅、2-巰基苯并噻唑鋅、二丁基二磷酸鋅、二硫代四甲基秋蘭姆按重量比為8：3：11：5的混合物。

所述改性β-環糊精按照以下工藝進行制備：將間苯二酚雙(二苯基)磷酸酯加入二甲基乙酰胺中，升溫至58℃，攪拌溶解后加入β-環糊精攪拌4h，其中，間苯二酚雙(二苯基)磷酸酯與β-環糊精的重量比為7：2，然后靜置，去除上清液后干燥沉淀物得到物料A；在室溫下，用質量分數為7％的氫氧化鈉溶液對纖維素進行堿化處理17h，用蒸餾水洗滌至pH值為8，然后加入硅烷偶聯劑KH-560，攪拌反應2.6h，然后經洗滌、干燥、粉碎得到物料B；將物料B加入反應裝置中，然后加入質量分數為30％的氫氧化鈉溶液和物料A，其中，物料B、物料A、質量分數為30％的氫氧化鈉溶液的重量比為1:1:60，升溫至58℃后震蕩反應1.3h，然后加入蒸餾水，經洗滌、過濾、干燥得到所述改性β-環糊精。

以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。