一種耐曲撓耐低溫三元乙丙橡膠電纜材料的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種耐曲撓耐低溫三元乙丙橡膠電纜材料，其原料包括：改性三元乙丙橡膠、乙烯?醋酸乙烯共聚物、硅烷偶聯劑改性二氧化硅、硅烷偶聯劑改性二氧化鈦、輕質碳酸鈣、環氧乙酰亞麻油酸甲酯、環氧糠油酸丁酯、聚磷酸銨、氫氧化鎂、硼酸鋅、乙烯基三乙氧基硅烷、過氧化二異丙苯、硫磺、促進劑DPG、促進劑M、稀土穩定劑、雙丁基二氯化錫、防老劑RD、抗氧劑1010、紫外線吸收劑UV?P、硅酮粉。本發明耐曲撓性高，耐高低溫性好，抗撕裂性好，抗沖擊性好。
【專利說明】
一種耐曲撓耐低溫三元乙丙橡膠電纜材料
技術領域
[0001 ]本發明涉及電纜材料技術領域，尤其涉及一種耐曲撓耐低溫三元乙丙橡膠電纜材料。
【背景技術】
[0002]三元乙丙橡膠是乙烯、丙烯和少量的非共軛二烯烴的共聚物。三元乙丙橡膠具有良好的機械性能、耐腐蝕性、絕緣性和耐高溫性能，還具有耐低溫性能。因此三元乙丙橡膠被廣泛使用，在惡劣環境中，三元乙丙橡膠常常被用作電纜材料，但是長期處于惡劣環境中，會使三元乙丙橡膠的耐彎曲性、抗沖擊性和耐低溫性能降低，從而限制其使用發展。

【發明內容】

[0003]基于【背景技術】存在的技術問題，本發明提出了一種耐曲撓耐低溫三元乙丙橡膠電纜材料，本發明耐曲撓性高，耐高低溫性好，抗撕裂性好，抗沖擊性好。
[0004]本發明提出的一種耐曲撓耐低溫三元乙丙橡膠電纜材料，其原料按重量份包括:改性三元乙丙橡膠70-90份，乙烯-醋酸乙烯共聚物20-30份，硅烷偶聯劑改性二氧化硅SO-SO 份，硅烷偶聯劑改性二氧化鈦 10-20 份，輕質碳酸鈣 8-12 份，環氧乙酰亞麻油酸甲酯 1-3份，環氧糠油酸丁酯2-3份，聚磷酸銨10-15份，氫氧化鎂15-25份，硼酸鋅8-12份，乙烯基三乙氧基硅烷0.5-1.5份，過氧化二異丙苯1-2份，硫磺0.8-1份，促進劑DPG 0.2-0.4份，促進劑M 0.2-0.4份，稀土穩定劑2-4份，雙丁基二氯化錫0.5-1.5份，防老劑RD 0.1-0.3份，抗氧劑1010 0.2-0.4份，紫外線吸收劑UV-P 0.3-0.5份，硅酮粉1-3份；
[0005]其中，在改性三元乙丙橡膠的制備過程中，取脫水后的端羥基聚丁二烯，加入2，4一甲苯二異氰酸酯、過氧化苯甲酰混勻，通入氮氣，升溫，保溫攪拌，調節溫度，加入丙烯酸羥乙酯，保溫攪拌，調節pH得到物料A;取三元乙丙橡膠，密煉，加入物料A，繼續密煉得到改性三元乙丙橡膠。
[0006]優選地，其原料按重量份包括:改性三元乙丙橡膠75-85份，乙烯-醋酸乙烯共聚物22-28份，硅烷偶聯劑改性二氧化硅23-27份，硅烷偶聯劑改性二氧化鈦12_18份，輕質碳酸鈣9-11份，環氧乙酰亞麻油酸甲酯1.5-2.5份，環氧糠油酸丁酯2.2-2.8份，聚磷酸銨12-14份，氫氧化鎂18-22份，硼酸鋅9-11份，乙烯基三乙氧基硅烷0.7-1.3份，過氧化二異丙苯1.3-1.7份，硫磺0.85-0.95份，促進劑DPG 0.25-0.35份，促進劑M 0.25-0.35份，稀土穩定劑2.5-3.5份，雙丁基二氯化錫0.8-1.2份，防老劑RD 0.15-0.25份，抗氧劑1010 0.25-0.35份，紫外線吸收劑UV-P 0.35-0.45份，硅酮粉1.5-2.5份。
[0007]優選地，硅烷偶聯劑改性二氧化硅、硅烷偶聯劑改性二氧化鈦中的硅烷偶聯劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷或γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一種。
[0008]優選地，在改性三元乙丙橡膠的制備過程中，取脫水后的端羥基聚丁二烯，加入2，4一甲苯二異氰酸酯、過氧化苯甲酰混勻，通入氮氣，升溫至75-85 °C，保溫攪拌4-6h，調節溫度至65-75°C，加入丙烯酸羥乙酯，保溫攪拌H.5h，用三乙胺調節pH=6-7得到物料A;取三元乙丙橡膠，升溫至90-110°C，以500-700r/min的速度密煉30-50min，加入物料A，繼續密煉40-60min得到改性三元乙丙橡膠。
[0009]優選地，在改性三元乙丙橡膠的制備過程中，端羥基聚丁二烯的分子量為2000。
[0010]優選地，在改性三元乙丙橡膠的制備過程中，物料A中，端羥基聚丁二烯、2，4一甲苯二異氰酸酯、過氧化苯甲酰、丙烯酸羥乙酯的重量比為45-55: 43-47:0.3-0.5:6_6.5。
[0011]優選地，在改性三元乙丙橡膠的制備過程中，物料A和三元乙丙橡膠的重量比為3-5:15-17。
[0012]上述改性三元乙丙橡膠的制備過程中，三乙胺的作用是調節PH，不規定其用量，根據具體操作確定其用量。
[0013]本發明的制備方法為:將改性三元乙丙橡膠、乙烯-醋酸乙烯共聚物混合，升溫至100C,密煉50min，加入硅烷偶聯劑改性二氧化硅、硅烷偶聯劑改性二氧化鈦、輕質碳酸鈣、環氧乙酰亞麻油酸甲酯、環氧糠油酸丁酯、聚磷酸銨、氫氧化鎂、硼酸鋅、乙烯基三乙氧基硅烷、稀土穩定劑、雙丁基二氯化錫、防老劑RD、抗氧劑1010、紫外線吸收劑UV-P、硅酮粉，繼續密煉50min，升溫至165°C，加入過氧化二異丙苯、硫磺、促進劑DPG、促進劑M，硫化15min經雙螺旋桿擠出機擠出得到耐曲撓耐低溫三元乙丙橡膠電纜材料。
[0014]本發明選用的三元乙丙橡膠具有良好的機械性能、耐腐蝕性、絕緣性、耐高溫性能、耐低溫性能；用端羥基聚丁二烯、2，4一甲苯二異氰酸酯在過氧化苯甲酰作用下發生反應得到-NCO基團封端的聚氨酯預聚體，再與丙烯酸羥乙酯反應得到物料A，將碳碳雙鍵引入聚氨酯預聚體中，含有碳碳雙鍵的聚氨酯預聚體可以在三元乙丙橡膠中均勻分散，并且聚氨酯預聚體中的碳碳雙鍵可以與三元乙丙橡膠中的碳碳雙鍵發生聚合，從而使得聚氨酯和三元乙丙橡膠形成復雜的交聯互穿網絡，從而大大增加三元乙丙橡膠的耐曲撓性、抗沖擊性、抗撕裂性等機械性能，另外，端羥基聚丁二烯具有良好的耐低溫性能，含有端羥基聚丁二烯的聚氨酯具有良好的耐低溫性能，與三元乙丙橡膠配合可以大大增加本發明的耐低溫性；乙烯-醋酸乙烯共聚物具有良好的絕緣性、耐低溫性和耐腐蝕性，與三元乙丙橡膠相互配合，可以進一步增加本發明的耐低溫性、耐腐蝕性和絕緣性;經硅烷偶聯劑改性的二氧化硅和二氧化鈦，可以和橡膠均勻分散，經γ-氨丙基三乙氧基硅烷或γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷改性的二氧化硅和二氧化鈦，表面含有氨基或碳碳雙鍵，氨基可以和改性三元乙丙橡膠中剩余的-NCO基團反應，碳碳雙鍵可以和改性三元乙丙橡膠中剩余的碳碳雙鍵反應，均能促進二氧化硅和二氧化鈦均勻分布在橡膠和乙烯-醋酸乙烯共聚物中，并配合輕質碳酸鈣，進一步增加本發明的抗沖擊性、抗撕裂性和耐高溫性;環氧乙酰亞麻油酸甲酯、環氧糠油酸丁酯為增塑劑，可以在保持本發明強度的同時，進一步增加本發明的韌性和加工性能；聚磷酸銨、氫氧化鎂、硼酸鋅可以相互配合，增加本發明的阻燃性;稀土穩定劑、雙丁基二氯化錫、防老劑RD、抗氧劑1010、紫外線吸收劑UV-P相互配合，可以增加本發明的穩定性;硅烷偶聯劑改性二氧化鈦和紫外線吸收劑UV-P相互配合，可以增加本發明的抗紫外線性能；乙烯基三乙氧基硅烷可以促進各物質均勻分散，增加本發明的機械性能;硅酮粉可以增加本發明的可加工性，乙烯基三乙氧基硅烷、過氧化二異丙苯、硫磺、促進劑DPG、促進劑M相互配合，可促進交聯硫化，形成致密的交聯網絡，各物質可均勻分散在交聯網絡中，進一步增加本發明的機械性能。
【具體實施方式】
[0015]下面，通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。
[0016]實施例1
[0017]一種耐曲撓耐低溫三元乙丙橡膠電纜材料，其原料按重量份包括:改性三元乙丙橡膠70份，乙烯-醋酸乙烯共聚物30份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性二氧化硅20份，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷改性二氧化鈦20份，輕質碳酸鈣8份，環氧乙酰亞麻油酸甲酯3份，環氧糠油酸丁酯2份，聚磷酸銨15份，氫氧化鎂15份，硼酸鋅12份，乙烯基三乙氧基硅烷0.5份，過氧化二異丙苯2份，硫磺0.8份，促進劑DPG 0.4份，促進劑M 0.2份，稀土穩定劑4份，雙丁基二氯化錫0.5份，防老劑RD 0.3份，抗氧劑1010 0.2份，紫外線吸收劑UV-P 0.5份，娃酮粉I份；
[0018]其中，在改性三元乙丙橡膠的制備過程中，取脫水后的端羥基聚丁二烯2000，加入2，4一甲苯二異氰酸酯、過氧化苯甲酰混勻，通入氮氣，升溫至85°C，保溫攪拌4h，調節溫度至75°C，加入丙烯酸羥乙酯，保溫攪拌lh，用三乙胺調節pH = 7得到物料A，其中，端羥基聚丁二烯2000、2，4一甲苯二異氰酸酯、過氧化苯甲酰、丙烯酸羥乙酯的重量比為45:47:0.3:6.5;取三元乙丙橡膠，升溫至90 °C，以700r/min的速度密煉30min，加入物料A，繼續密煉60min得到改性三元乙丙橡膠，其中，物料A和三元乙丙橡膠的重量比為3:17。
[0019]實施例2
[0020]一種耐曲撓耐低溫三元乙丙橡膠電纜材料，其原料按重量份包括:改性三元乙丙橡膠90份，乙烯-醋酸乙烯共聚物20份，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷改性二氧化硅30份，γ -氨丙基三乙氧基硅烷改性二氧化鈦10份，輕質碳酸鈣12份，環氧乙酰亞麻油酸甲酯I份，環氧糠油酸丁酯3份，聚磷酸銨10份，氫氧化鎂25份，硼酸鋅8份，乙烯基三乙氧基硅烷1.5份，過氧化二異丙苯I份，硫磺I份，促進劑DPG 0.2份，促進劑M 0.4份，稀土穩定劑2份，雙丁基二氯化錫1.5份，防老劑RD 0.1份，抗氧劑1010 0.4份，紫外線吸收劑UV-P 0.3份，硅酮粉3份；
[0021]其中，在改性三元乙丙橡膠的制備過程中，取脫水后的端羥基聚丁二烯2000，加入2，4一甲苯二異氰酸酯、過氧化苯甲酰混勻，通入氮氣，升溫至75°C，保溫攪拌6h，調節溫度至65°C，加入丙烯酸羥乙酯，保溫攪拌1.5h，用三乙胺調節pH=6得到物料A，其中，端羥基聚丁二烯2000、2，4一甲苯二異氰酸酯、過氧化苯甲酰、丙烯酸羥乙酯的重量比為55:43:0.5:6 ；取三元乙丙橡膠，升溫至110°C，以500r/min的速度密煉50min，加入物料A，繼續密煉40min得到改性三元乙丙橡膠，其中，物料A和三元乙丙橡膠的重量比為1:3。
[0022]實施例3
[0023]一種耐曲撓耐低溫三元乙丙橡膠電纜材料，其原料按重量份包括:改性三元乙丙橡膠75份，乙烯-醋酸乙烯共聚物28份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性二氧化硅23份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性二氧化鈦18份，輕質碳酸鈣9份，環氧乙酰亞麻油酸甲酯2.5份，環氧糠油酸丁酯2.2份，聚磷酸銨14份，氫氧化鎂18份，硼酸鋅11份，乙烯基三乙氧基硅烷0.7份，過氧化二異丙苯1.7份，硫磺0.85份，促進劑DPG 0.35份，促進劑M 0.25份，稀土穩定劑3.5份，雙丁基二氯化錫0.8份，防老劑RD 0.25份，抗氧劑1010 0.25份，紫外線吸收劑UV-P0.45份，硅酮粉1.5份；
[0024]其中，在改性三元乙丙橡膠的制備過程中，取脫水后的端羥基聚丁二烯2000，加入2，4一甲苯二異氰酸酯、過氧化苯甲酰混勻，通入氮氣，升溫至82°C，保溫攪拌4.5h，調節溫度至73°C，加入丙烯酸羥乙酯，保溫攪拌l.lh，用三乙胺調節pH=6.8得到物料A，其中，端羥基聚丁二烯2000、2，4一甲苯二異氰酸酯、過氧化苯甲酰、丙烯酸羥乙酯的重量比為48:46:0.35:6.4；取三元乙丙橡膠，升溫至95°C，以650r/min的速度密煉35min，加入物料A，繼續密煉55min得到改性三元乙丙橡膠，其中，物料A和三元乙丙橡膠的重量比為7:33。
[0025]實施例4
[0026]一種耐曲撓耐低溫三元乙丙橡膠電纜材料，其原料按重量份包括:改性三元乙丙橡膠85份，乙烯-醋酸乙烯共聚物22份，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷改性二氧化硅27份，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷改性二氧化鈦12份，輕質碳酸鈣11份，環氧乙酰亞麻油酸甲酯1.5份，環氧糠油酸丁酯2.8份，聚磷酸銨12份，氫氧化鎂22份，硼酸鋅9份，乙烯基三乙氧基硅烷1.3份，過氧化二異丙苯1.3份，硫磺0.95份，促進劑DPG 0.25份，促進劑M 0.35份，稀土穩定劑2.5份，雙丁基二氯化錫1.2份，防老劑RD 0.15份，抗氧劑10100.35份，紫外線吸收劑UV-P 0.35份，硅酮粉2.5份；
[0027]其中，在改性三元乙丙橡膠的制備過程中，取脫水后的端羥基聚丁二烯2000，加入2，4一甲苯二異氰酸酯、過氧化苯甲酰混勻，通入氮氣，升溫至78°C，保溫攪拌5.5h，調節溫度至67°C，加入丙烯酸羥乙酯，保溫攪拌1.3h，用三乙胺調節pH=6.2得到物料A，其中，端羥基聚丁二烯2000、2，4一甲苯二異氰酸酯、過氧化苯甲酰、丙烯酸羥乙酯的重量比為52:44:0.45:6.2；取三元乙丙橡膠，升溫至1050C，以550r/min的速度密煉45min，加入物料A，繼續密煉45min得到改性三元乙丙橡膠，其中，物料A和三元乙丙橡膠的重量比為9:31。
[0028]實施例5
[0029]一種耐曲撓耐低溫三元乙丙橡膠電纜材料，其原料按重量份包括:改性三元乙丙橡膠80份，乙烯-醋酸乙烯共聚物25份，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷改性二氧化硅25份，γ -氨丙基三乙氧基硅烷改性二氧化鈦15份，輕質碳酸鈣10份，環氧乙酰亞麻油酸甲酯2份，環氧糠油酸丁酯2.5份，聚磷酸銨13份，氫氧化鎂20份，硼酸鋅10份，乙烯基三乙氧基硅烷I份，過氧化二異丙苯1.5份，硫磺0.9份，促進劑DPG 0.3份，促進劑M 0.3份，稀土穩定劑3份，雙丁基二氯化錫I份，防老劑RD 0.2份，抗氧劑1010 0.3份，紫外線吸收劑UV-P0.4份，娃酮粉2份；
[0030]其中，在改性三元乙丙橡膠的制備過程中，取脫水后的端羥基聚丁二烯2000，加入2，4一甲苯二異氰酸酯、過氧化苯甲酰混勻，通入氮氣，升溫至80°C，保溫攪拌5h，調節溫度至70°C，加入丙烯酸羥乙酯，保溫攪拌1.2h，用三乙胺調節pH=6.5得到物料A，其中，端羥基聚丁二烯2000、2，4一甲苯二異氰酸酯、過氧化苯甲酰、丙烯酸羥乙酯的重量比為50:45:
0.4:6.3；取三元乙丙橡膠，升溫至100°C，以600r/min的速度密煉40min，加入物料A，繼續密煉50min得到改性三元乙丙橡膠，其中，物料A和三元乙丙橡膠的重量比為1:4。
[0031]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。
【主權項】
1.一種耐曲撓耐低溫三元乙丙橡膠電纜材料，其特征在于，其原料按重量份包括:改性三元乙丙橡膠70-90份，乙烯-醋酸乙烯共聚物20-30份，硅烷偶聯劑改性二氧化硅20-30份，硅烷偶聯劑改性二氧化鈦10-20份，輕質碳酸鈣8-12份，環氧乙酰亞麻油酸甲酯1-3份，環氧糠油酸丁酯2-3份，聚磷酸銨10-15份，氫氧化鎂15-25份，硼酸鋅8-12份，乙烯基三乙氧基硅烷0.5-1.5份，過氧化二異丙苯1-2份，硫磺0.8-1份，促進劑DPG 0.2-0.4份，促進劑M 0.2-0.4份，稀土穩定劑2-4份，雙丁基二氯化錫0.5-1.5份，防老劑RD 0.1-0.3份，抗氧劑10100.2-0.4份，紫外線吸收劑UV-P 0.3-0.5份，硅酮粉1-3份； 其中，在改性三元乙丙橡膠的制備過程中，取脫水后的端羥基聚丁二烯，加入2，4一甲苯二異氰酸酯、過氧化苯甲酰混勻，通入氮氣，升溫，保溫攪拌，調節溫度，加入丙烯酸羥乙酯，保溫攪拌，調節PH得到物料A;取三元乙丙橡膠，密煉，加入物料A，繼續密煉得到改性三元乙丙橡膠。2.根據權利要求1所述耐曲撓耐低溫三元乙丙橡膠電纜材料，其特征在于，其原料按重量份包括:改性三元乙丙橡膠75-85份，乙烯-醋酸乙烯共聚物22-28份，硅烷偶聯劑改性二氧化硅23-27份，硅烷偶聯劑改性二氧化鈦12-18份，輕質碳酸鈣9-11份，環氧乙酰亞麻油酸甲酯1.5-2.5份，環氧糠油酸丁酯2.2-2.8份，聚磷酸銨12-14份，氫氧化鎂18-22份，硼酸鋅9-11份，乙烯基三乙氧基硅烷0.7-1.3份，過氧化二異丙苯1.3-1.7份，硫磺0.85-0.95份，促進劑DPG 0.25-0.35份，促進劑M 0.25-0.35份，稀土穩定劑2.5-3.5份，雙丁基二氯化錫0.8-1.2份，防老劑RD 0.15-0.25份，抗氧劑1010 0.25-0.35份，紫外線吸收劑UV-P 0.35-0.45份，硅酮粉1.5-2.5份。3.根據權利要求1或2所述耐曲撓耐低溫三元乙丙橡膠電纜材料，其特征在于，硅烷偶聯劑改性二氧化硅、硅烷偶聯劑改性二氧化鈦中的硅烷偶聯劑為γ -氨丙基三乙氧基硅烷或γ -(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一種。4.根據權利要求1-3任一項所述耐曲撓耐低溫三元乙丙橡膠電纜材料，其特征在于，在改性三元乙丙橡膠的制備過程中，取脫水后的端羥基聚丁二烯，加入2，4一甲苯二異氰酸酯、過氧化苯甲酰混勻，通入氮氣，升溫至75-85°C，保溫攪拌4-6h，調節溫度至65-75°C，加入丙烯酸羥乙酯，保溫攪拌1-1.5h，用三乙胺調節pH = 6-7得到物料A;取三元乙丙橡膠，升溫至90-110°C，以500-700r/min的速度密煉30-50min，加入物料A，繼續密煉40-60min得到改性三元乙丙橡膠。5.根據權利要求1-4任一項所述耐曲撓耐低溫三元乙丙橡膠電纜材料，其特征在于，在改性三元乙丙橡膠的制備過程中，端羥基聚丁二烯的分子量為2000。6.根據權利要求1-5任一項所述耐曲撓耐低溫三元乙丙橡膠電纜材料，其特征在于，在改性三元乙丙橡膠的制備過程中，物料A中，端羥基聚丁二烯、2，4一甲苯二異氰酸酯、過氧化苯甲酰、丙烯酸羥乙酯的重量比為45-55: 43-47:0.3-0.5:6_6.5。7.根據權利要求1-6任一項所述耐曲撓耐低溫三元乙丙橡膠電纜材料，其特征在于，在改性三元乙丙橡膠的制備過程中，物料A和三元乙丙橡膠的重量比為3-5:15-17。
【文檔編號】C08L75/04GK105837958SQ201610250100
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月21日
【發明人】周衛東, 周雙武
【申請人】安徽萬泰電纜有限公司