一種高壓耐磨橡膠絕緣材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高壓耐磨橡膠絕緣材料及其制備方法，所述高壓耐磨橡膠絕緣材料包括的原料及其重量份組成為：三元乙丙橡膠50、順丁橡膠30、氯化聚乙烯橡膠20、爐法炭黑40、煅燒陶土30、硅烷偶聯(lián)劑5、硬脂酸鋅2、橡膠操作油P-15015、防老劑N-苯基-N`-異丙基-對(duì)苯二胺3、硫磺3、過(guò)氧化二異丙苯5，硫化促進(jìn)劑2,2'-二硫代二苯并噻唑3，硫化促進(jìn)劑氧化鋅和硬脂酸的混合物5，阻燃劑十溴二苯乙烷15，抗氧劑10100.5。本發(fā)明的制備方法簡(jiǎn)便，工藝靈活，通過(guò)合理的配方設(shè)計(jì)，所制備的高壓絕緣材料具有優(yōu)異的機(jī)械性能和電絕緣性能，擊穿場(chǎng)強(qiáng)為42kV/mm，在高壓場(chǎng)合使用時(shí)不易擊穿，同時(shí)材料的耐磨性優(yōu)異，DIN磨耗≤100mm3，可有效提高絕緣材料的使用壽命。
【專利說(shuō)明】一種高壓耐磨橡膠絕緣材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及絕緣材料【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種高壓耐磨橡膠絕緣材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的中高壓電纜絕緣材料通常使用乙丙橡膠尤其是三元乙丙橡膠，具有原料成本高、耐磨性差、使用壽命短和易擊穿等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高壓耐磨電纜絕緣材料及其制備方法，能夠解決上述絕緣材料單純使用乙丙橡膠時(shí)存在的缺點(diǎn)。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種高壓耐磨橡膠絕緣材料，包括的原料及其重量份組成為:三元乙丙橡膠50、順丁橡膠30、氯化聚乙烯橡膠20、爐法炭黑40、煅燒陶土 30、硅烷偶聯(lián)劑5、硬脂酸鋅2、橡膠操作油P-150 15、防老劑N-苯基-N' -異丙基-對(duì)苯二胺3、硫磺3、過(guò)氧化二異丙苯5，硫化促進(jìn)劑2，2’ - 二硫代二苯并噻唑3，硫化促進(jìn)劑氧化鋅和硬脂酸的混合物5，阻燃劑十溴二苯乙烷15，抗氧劑1010
0.5。
[0005]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述氧化鋅和硬脂酸的混合比例為3:2。
[0006]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述三元乙丙橡膠的技術(shù)指標(biāo)為:乙烯含量72%，二烯含量1.5%，100°C時(shí)的門尼粘度為135，分子量為5000~10000。
[0007]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述順丁橡膠的技術(shù)指標(biāo)為:二烯含量75%，100°C時(shí)的門尼粘度為130，分子量為3000~8000。
[0008]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述氯化聚乙烯橡膠的乙烯含量85%。
[0009]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的另一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種高壓耐磨橡膠絕緣材料及其制備方法，其特征在于，該制備方法步驟為:
(1)按配方將三元乙丙橡膠、順丁橡膠、氯化聚乙烯橡膠分別在開煉機(jī)上塑煉3~5min,然后將三者共同放入開煉機(jī)中混煉，待混煉均勻且包輥后，調(diào)整輥間距為2mm，依次加入硬脂酸鋅、防老劑N-苯基-N' -異丙基-對(duì)苯二胺和抗氧劑1010，混煉2~3min至均勻，同時(shí)打開冷卻水，使輥溫控制在50~70°C ；
(2)再向步驟(1)中得到 的混合物料中依次加入爐法炭黑、煅燒陶土和阻燃劑十溴二苯乙烷，然后再將橡膠操作油P-150和硅烷偶聯(lián)劑分三次加入，混煉10~15min至均勻，并控制輥溫為50~70°C ;
(3)接著向步驟(2)中得到的混煉膠片中加入氧化鋅和硬脂酸的混合物和硫化促進(jìn)劑2，2’ - 二硫代二苯并噻唑，混煉3~5min，控制輥溫在50~70°C范圍內(nèi)；
(4)最后向步驟(3)中得到的混煉膠中加入過(guò)氧化二異丙苯和硫磺，混煉1~2min后，薄通下片，室溫停放24h后，用無(wú)轉(zhuǎn)子橡膠硫化儀測(cè)試膠片的最佳硫化溫度和最佳硫化時(shí)間，然后在平板硫化機(jī)上模壓硫化成型，得到高壓耐磨橡膠絕緣材料。
[0010]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述步驟(4)中，平板硫化機(jī)模壓成型的條件為:溫度 175°C，時(shí)間 12 ~15min，壓力 IOMPa0
[0011]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明一種高壓耐磨絕緣材料的制備方法簡(jiǎn)便，工藝靈活，通過(guò)合理的配方設(shè)計(jì)，所制備的高壓絕緣材料具有優(yōu)異的機(jī)械性能和電絕緣性能，在高壓場(chǎng)合使用時(shí)不易擊穿，同時(shí)材料的耐磨性優(yōu)異，可有效提高絕緣材料的使用壽命?！揪唧w實(shí)施方式】
[0012]下面對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0013]本發(fā)明實(shí)施例包括:
材料各組分配方為:三元乙丙橡膠50、順丁橡膠30、氯化聚乙烯橡膠20、爐法炭黑40、煅燒陶土 30、硅烷偶聯(lián)劑5、硬脂酸鋅2、橡膠操作油P-150 15、防老劑N-苯基-N'-異丙基-對(duì)苯二胺3、硫磺3、過(guò)氧化二異丙苯5，硫化促進(jìn)劑2，2’ - 二硫代二苯并噻唑3，硫化促進(jìn)劑氧化鋅和硬脂酸的混合物5，阻燃劑十溴二苯乙烷15，抗氧劑1010 0.5。
[0014]制備方法:先將各組分準(zhǔn)確稱量后備用；按配方將三元乙丙橡膠、順丁橡膠和氯化聚乙烯橡膠分別在開煉機(jī)上塑煉3~5min，然后將三者共同放入開煉機(jī)中混煉，待混煉均勻且包輥后，調(diào)整輥間距為2mm，依次加入硬脂酸鋅、防老劑N-苯基-N' -異丙基-對(duì)苯二胺和抗氧劑1010，混煉2~3min至均勻，同時(shí)打開冷卻水，使輥溫控制在50~70°C;再依次加入爐法炭黑、煅燒陶土和阻燃劑十溴二苯乙烷，然后將橡膠操作油P-150和硅烷偶聯(lián)劑分三次加入，混煉10~15min至均勻，并控制輥溫為50~70°C ;接著加入氧化鋅和硬脂酸的混合物和硫化促進(jìn)劑2，2’ - 二硫代二苯并噻唑，混煉3~5min，控制輥溫在50~70°C范圍內(nèi)；最后加入過(guò)氧化二異丙苯和硫磺，混煉I~2min后，薄通下片，室溫停放24h后,用無(wú)轉(zhuǎn)子橡膠硫化儀測(cè)試膠片的最佳硫化溫度和最佳硫化時(shí)間，然后在平板硫化機(jī)上模壓硫化成型，得到高壓耐磨橡膠絕緣材料；平板硫化機(jī)模壓成型的條件為:溫度175°C，時(shí)間12~15min,壓力 lOMPa。
[0015]上述方法制備的高壓耐磨絕緣材料的性能為:
拉伸強(qiáng)度15.5MPa，撕裂強(qiáng)度18N/mm，斷裂伸長(zhǎng)率360%，體積電阻率2.3X1015Q.1n,擊穿場(chǎng)強(qiáng) 42kV/mm, DIN 磨耗< 100mm3。
[0016]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高壓耐磨橡膠絕緣材料，其特征在于，包括的原料及其重量份組成為:三元乙丙橡膠50、順丁橡膠30、氯化聚乙烯橡膠20、爐法炭黑40、煅燒陶土 30、硅烷偶聯(lián)劑5、硬脂酸鋅2、橡膠操作油P-150 15、防老劑N-苯基-N'-異丙基-對(duì)苯二胺3、硫磺3、過(guò)氧化二異丙苯5，硫化促進(jìn)劑2，2’ - 二硫代二苯并噻唑3，硫化促進(jìn)劑氧化鋅和硬脂酸的混合物5，阻燃劑十溴二苯乙烷15，抗氧劑1010 0.5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐磨橡膠絕緣材料，其特征在于，所述氧化鋅和硬脂酸的混合比例為3:2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐磨橡膠絕緣材料，其特征在于，所述三元乙丙橡膠的技術(shù)指標(biāo)為:乙烯含量72%，二烯含量1.5%，100°C時(shí)的門尼粘度為135，分子量為5000~10000。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐磨橡膠絕緣材料，其特征在于，所述順丁橡膠的技術(shù)指標(biāo)為:二烯含量75%，100°C時(shí)的門尼粘度為130，分子量為3000~8000。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐磨橡膠絕緣材料，其特征在于，所述氯化聚乙烯的乙烯含量為85%。
6.一種權(quán)利要求1所述的高壓耐磨橡膠絕緣材料及其制備方法，其特征在于，該制備方法步驟為:(1)按配方將三元乙丙橡膠和順丁橡膠分別在開煉機(jī)上塑煉3~5min，然后將兩者共同放入開煉機(jī)中混煉，待兩者混煉均勻且包輥后，調(diào)整輥間距為2mm，依次加入硬脂酸鋅、防老劑N-苯基-N' -異丙基-對(duì)苯二胺和抗氧劑1010，混煉2~3min至均勻，同時(shí)打開冷卻水，使輥溫控制在50~70°C ;(2)再向步驟(1)中得到的混合物料中依次加入爐法炭黑、煅燒陶土和阻燃劑十溴二苯乙烷，然后再將橡膠操作油P-150和硅烷偶聯(lián)劑分三次加入，混煉10~15min至均勻，并控制輥溫為50~70°C ;(3)接著向步驟(2)中得到的混煉膠片中加入氧化鋅和硬脂酸的混合物和硫化促進(jìn)劑2，2’ - 二硫代二苯并噻唑，混煉3~5min，控制輥溫在50~70°C范圍內(nèi)；(4)最后向步驟(3)中得到的混煉膠中加入過(guò)氧化二異丙苯和硫磺，混煉1~2min后，薄通下片，室溫停放24h后，用無(wú)轉(zhuǎn)子橡膠硫化儀測(cè)試膠片的最佳硫化溫度和最佳硫化時(shí)間，然后在平板硫化機(jī)上模壓硫化成型，得到高壓耐磨橡膠絕緣材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高壓耐磨橡膠絕緣材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)中，平板硫化機(jī)模壓成型的條件為:溫度175°C，時(shí)間12~15min，壓力lOMPa。
【文檔編號(hào)】C08K3/34GK103739964SQ201310587437
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】周巧芬 申請(qǐng)人:昆山市奮發(fā)絕緣材料有限公司