[发明专利]一种电缆用耐高温乙丙橡胶改性材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电缆材料领域，具体涉及一种电缆用耐高温乙丙橡胶改性材料及其制备方法。

背景技术

电缆是用一根或多根导线经过绞合制作成导体线芯，再在导体上施以相应的绝缘层，外面包上密封护套而形成的导线，主要由线芯、绝缘层、屏蔽层和护套层构成。电缆具有占用地面和空间少；供电安全可靠，触电可能性小；有利于提高电力系统的功率因数；运行、维护工作简单方便；有利于美化城市，具有保密性等诸多优点，被广泛应用于生活和生产中的各个领域。电缆护套层的作用是密封保护电缆免受外界杂质和水分的侵入，防止外力直接损坏电缆绝缘层。电缆护套层材料不仅要求密封性好、防腐性高、机械强度高、阻燃性好，还应当具有一定的耐高温性能。

乙丙橡胶是氯丁二烯（即2-氯-1,3-丁二烯）为主要原料进行α-聚合生成的弹性体，具有良好的物理机械性能，耐油，耐热，耐燃，耐日光，耐臭氧，耐酸碱，耐化学试剂等优点，在电子、汽车、机械及化工领域均有广泛应用，乙丙橡胶材料也广泛用于电缆护套层材料。随着电缆在更多领域中的应用，电缆的应用环境也越来越复杂，因而，对电缆的各项性能的要求也越来越高，用单一的乙丙橡胶材料制备得到的电缆性能已不能满足电缆性能的要求，对电缆用乙丙橡胶材料进行改性成为必要。

耐高温性能是电缆需要具备的特殊性能之一，随着电缆应用的范围不断增加，电缆也在更多高温环境中得到应用，因而，对电缆的耐高温性能要求也越来越高，对电缆用乙丙橡胶材料的耐高温性能要求也越来越高。现有技术中也采用了多种方法来提高乙丙橡胶材料的耐高温性，如：添加无机填料和对乙丙橡胶进行交联的方法，但由于原材料选择的针对性较差或没有对乙丙橡胶聚合度进行控制等因素的影响，得到的改性乙丙橡胶材料耐高温性能并没有达到预想的要求，要么加工性好但耐高温性差，要么耐高温性好却加工性变差，从而严重影响了电缆的生产和应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有电缆用乙丙橡胶材料耐高温性不足的缺陷，提供一种电缆用耐高温乙丙橡胶改性材料及其制备方法；本发明将复合热稳定剂添加到乙丙橡胶中并在控制乙丙橡胶聚合度的条件下进行交联改性，显著的提高了乙丙橡胶的耐高温性能，且保留了较好的加工性，将该乙丙橡胶材料用于电缆，能显著增加电缆的耐高温性能。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种电缆用耐高温乙丙橡胶改性材料，包括以下重量份原材料制备而成：15-25份的填料、0.3-0.8份的复合热稳定剂、20-30份的聚丙烯腈、45-55份的乙丙橡胶、0.3-0.8份的偶联剂、0.1-0.3份的交联剂。

本发明一种电缆用耐高温乙丙橡胶改性材料，根据填料、热稳定剂和交联能增加乙丙橡胶耐高温的基本原理，不仅通过针对性的筛选复合热稳定剂、填料和交联剂的种类，来提高各原料之间的相容性，使填料和热稳定剂对乙丙橡胶的耐高温性能增强作用更好，还通过控制乙丙橡胶材料的聚合度来使改性后的乙丙橡胶材料在耐高温性与加工性之间达到最佳平衡关系，从而使得到的乙丙橡胶材料在具有优异的耐高温性能的条件下，也满足制备电缆所需要的加工性，从而能大量生产耐高温性好的电缆。

上述一种电缆用耐高温乙丙橡胶改性材料，其中，所述的填料为陶瓷微球和水滑石的混合物；填料不仅能影响乙丙橡胶的耐高温性能，还直接影响乙丙橡胶加工性，通过复合使用，能最大程度增加乙丙橡胶的耐高温性，对加工性的影响降低；优选的，所述的填料中陶瓷微球与水滑石的物质的量之比为1︰1；其中，所述的填料粒径为0.01-0.5μm；填料粒径和长度越小，分散性越差，对乙丙橡胶耐高温性能的增强作用降低，填料粒径和长度越大，在乙丙橡胶相中相容性越差，容易出现界面分离，影响乙丙橡胶材料的性能；优选的，所述的填料粒径为0.05-0.2μm；最优选的，所述的填料粒径为0.1μm。

上述一种电缆用耐高温乙丙橡胶改性材料，其中，所述的复合热稳定剂为马来酸二辛酯与异辛酸镧组成的混合物；所述的复合热稳定剂之间形成协同增效作用，能显著改善乙丙橡胶材料的耐高温性能；优选的，所述的复合热稳定剂中马来酸二辛酯与异辛酸镧的物质的量之比为2︰1。