一種耐寒耐油改性氟橡膠電纜護(hù)套材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐寒耐油改性氟橡膠電纜護(hù)套材料，按重量份包括以下組分：氟橡膠50-70份、硅橡膠15-30份、氟硅橡膠15-20份、預(yù)膨脹有機(jī)粘土10-25份、白炭黑15-25份、三元尼龍5-13份、硬脂酸1-2.5份、活性氧化鎂3-10份、稀土配合物3-9份、氫氧化鈣5-12份、聚乙二醇0.5-1.8份、環(huán)氧硬脂酸辛酯1-5份、環(huán)氧化甘油三酸酯1-2.5份、雙酚硫化劑4-8份、促進(jìn)劑1-3份、防老劑MB 0.5-2份、防老劑4010NA 0.8-1.5份。本發(fā)明所述耐寒耐油改性氟橡膠電纜護(hù)套材料，其具有優(yōu)異的耐寒性和耐油性，用于制作電纜護(hù)套，綜合性能好，使用壽命長。
【專利說明】一種耐寒耐油改性氟橡膠電纜護(hù)套材料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電纜護(hù)套材料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種耐寒耐油改性氟橡膠電纜護(hù)套 材料。

【背景技術(shù)】
[0002] 氟橡膠是指主鏈或者側(cè)鏈的碳原子上含有氟原子的合成高分子彈性體，化學(xué)穩(wěn)定 性佳，耐高溫性優(yōu)異，耐老化性能好，機(jī)械性能優(yōu)良，是現(xiàn)代航空、導(dǎo)彈、火箭、宇宙航行等尖 端科學(xué)技術(shù)不可缺少的材料。隨著電力的發(fā)展，氟橡膠在電力電纜中的用量也迅速增長。但 是氟橡膠的耐寒性差，單純的氟橡膠用作電纜護(hù)套材料不能滿足社會的需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提出了一種耐寒耐油改性氟橡膠電纜護(hù)套材料，其具有優(yōu)異的耐寒性和耐 油性。
[0004] 本發(fā)明提出了一種耐寒耐油改性氟橡膠電纜護(hù)套材料，按重量份包括以下組分： 氟橡膠50-70份、硅橡膠15-30份、氟硅橡膠15-20份、預(yù)膨脹有機(jī)粘土 10-25份、白炭黑 15-25份、三元尼龍5-13份、硬脂酸1-2. 5份、活性氧化鎂3-10份、稀土配合物3-9份、氫氧 化鈣5-12份、聚乙二醇0. 5-1. 8份、環(huán)氧硬脂酸辛酯1-5份、環(huán)氧化甘油三酸酯1-2. 5份、 雙酚硫化劑4-8份、促進(jìn)劑1-3份、防老劑MB 0. 5-2份、防老劑4010NA 0. 8-1. 5份。
[0005] 優(yōu)選地，所述稀土配合物為8-羥基異喹啉稀土配合物，煙酸稀土配合物、4-羥基 吡啶稀土配合物中的一種或者多種的組合。
[0006] 優(yōu)選地，所述預(yù)膨脹有機(jī)粘土的預(yù)膨脹劑為丙烯酸、異戊醇、正丁醇、蓖麻油、聚乙 二醇中的一種或者多種的組合。
[0007] 優(yōu)選地，所述聚乙二醇為聚乙二醇300、聚乙二醇600、聚乙二醇20000、聚乙二醇 1000、聚乙二醇1500、聚乙二醇2000、聚乙二醇4000、聚乙二醇6000中的一種或者多種的組 合。
[0008] 優(yōu)選地，按重量份包括以下組分：氟橡膠55-65份、硅橡膠20-24份、氟硅橡膠 17-19份、預(yù)膨脹有機(jī)粘土 14-22份、白炭黑20-24份、三元尼龍7-11份、硬脂酸1. 3-1. 7 份、活性氧化鎂4-7份、稀土配合物4-8份、氫氧化鈣8-10份、聚乙二醇0. 9-1. 4份、環(huán)氧硬 脂酸辛酯1. 8-3. 2份、環(huán)氧化甘油三酸酯1. 4-2. 1份、雙酚硫化劑5-6. 5份、促進(jìn)劑1. 7-2. 3 份、防老劑MB 0. 8-1. 5份、防老劑4010NA1. 0-1. 3份。
[0009] 優(yōu)選地，按重量份包括以下組分：氟橡膠60份、硅橡膠22份、氟硅橡膠18份、預(yù) 膨脹有機(jī)粘土 20份、白炭黑21份、三元尼龍9份、硬脂酸1. 5份、活性氧化鎂4. 5份、稀土 配合物6份、氫氧化鈣8. 8份、聚乙二醇1. 2份、環(huán)氧硬脂酸辛酯2. 5份、環(huán)氧化甘油三酸酯 2. 0份、雙酚硫化劑5. 2份、促進(jìn)劑1. 9份、防老劑MB 1. 3份、防老劑4010NA 1. 2份。
[0010] 本發(fā)明中，氟橡膠具有耐油、耐高溫、耐溶劑、耐強(qiáng)酸、耐氧化劑、阻燃的特點(diǎn)，但是 其耐寒性差，單純的氟橡膠用于制作電纜護(hù)套耐寒性不能滿足要求，硅橡膠耐高低溫、耐天 候、高彈性、使用溫度范圍寬，壓縮永久變形小，成本低，添加到改性橡膠中，與氟橡膠配合， 改善了氟橡膠的耐寒性，同時提高了改性橡膠的彈性和壓縮永久變形性，但是硅橡膠為非 極性橡膠，與氟橡膠的相容性不好，氟娃橡膠主鏈為 -Si-Ο-,支鏈為-CH2-CH2-CF3，與氟橡膠 極性接近，添加作為氟橡膠和硅橡膠的增溶劑，使改性后的橡膠兼具氟橡膠的耐油性、成本 低的特點(diǎn)和硅橡膠的耐熱性、耐寒性的特點(diǎn)；有機(jī)粘土經(jīng)預(yù)膨脹劑預(yù)膨脹后得到預(yù)膨脹有 機(jī)粘土，其起始層間距增大，根據(jù)上述配比，粘土片層間距達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)，橡膠分子更容易 插入到粘土片層之間，形成的橡膠/粘土納米復(fù)合材料細(xì)致、均勻，粘土片層無大的聚集體 存在，限制了橡膠分子的運(yùn)動，提高了橡膠材料的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和斷裂伸長率，但是 其硬度提高不大，配合添加三元尼龍?zhí)岣吡讼鹉z材料的硬度；稀土具有光、電、磁等優(yōu)異性 能，加入到氟橡膠中，與各原料之間的性能之間取得綜合平衡，明顯改善了改性氟橡膠的力 學(xué)性能以及加工流變性和耐寒性。

【具體實(shí)施方式】
[0011] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做出詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)了解，實(shí)施例只用于說明本發(fā) 明，而不是用于對本發(fā)明進(jìn)行限定，任何在本發(fā)明基礎(chǔ)上所做的修改、等同替換等均在本發(fā) 明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0012] 本發(fā)明中，所述8-羥基異喹啉稀土配合物、煙酸稀土配合物、4-羥基吡啶稀土配 合物由水熱合成法制備得到，8-羥基異喹啉稀土配合物的制備如下：將8-羥基異喹啉和稀 土硝酸鹽按2:1的摩爾比分散在水中，然后轉(zhuǎn)移到高壓反應(yīng)釜中，調(diào)節(jié)溫度為100-135°C， 保溫30-50h，冷卻，過濾得到；煙酸稀土配合物的制備如下：將煙酸和稀土硝酸鹽按3:1的 摩爾比分散在水中，然后轉(zhuǎn)移到高壓反應(yīng)釜中，調(diào)節(jié)溫度為120-140°C，保溫35-55h，冷卻， 過濾得到；4-羥基吡啶稀土配合物的制備如下：將4-羥基吡啶和稀土硝酸鹽按1:1的摩爾 比分散在水中，然后轉(zhuǎn)移到高壓反應(yīng)釜中，調(diào)節(jié)溫度為135-165?，保溫40-60h，冷卻，過濾 得到。
[0013] 在具體實(shí)施例中，本發(fā)明所述耐寒耐油改性氟橡膠電纜護(hù)套材料，其組分中，氟橡 膠的重量份可以為 52、53、54、54· 6、55、56、57· 8、58、59、59· 3、60、61、61· 4、62、63、63· 4、64、 65、66、67、68、68· 5、69、69· 4 份，硅橡膠的重量份可以為 15. 6、16、17、17· 8、18、19、19· 3、 20、21、22、23· 5、24、25、26、26· 7、27、28、28· 4、29、29· 5 份，氟硅橡膠的重量份可以為 15. 6、 16、16. 3、17、17. 4、18、18. 5、19、19. 7 份，預(yù)膨脹有機(jī)粘土的重量份可以為 10. 3、11、11. 5、 12、12·3、13、13·5、14、14·3、15、16、17、17·6、18、18·5、19、19·4、20、21、22、22·3、23·4、24、 24. 6 份，白炭黑的重量份可以為 15. 6、16、17、17· 3、18、18· 4、19、19· 5、20、21、22、22· 3、23、 23. 4、24、24· 5 份，三元尼龍的重量份可以為 5· 6、6、6· 3、7、7· 4、8、8· 1、9、9· 3、10、11、1L 2、 12、12. 3、12. 8份，硬脂酸的重量份可以為I. 3、1. 5、1. 9、2、2. 2、2. 3、2. 4份，活性氧化鎂的 重量份可以為3. 5、4、4. 6、5、5. 3、6、6. 1、7、7. 8、8、8. 6、9、9. 5份，稀土配合物的重量份可 以為 3· 2、4、4· 3、5、6、6· 2、7、7· 6、8、8· 1、8· 6 份，氫氧化鈣的重量份可以為 5· 3、6、6· 4、7、 7· 2、8、8· 9、9、9· 5、10、10· 3、11、11· 6 份，聚乙二醇的重量份可以為 0· 6、0· 7、0· 8、0· 9、1· 0、 I. 2、1. 3、1. 45、1. 5、1. 6、1. 7、1. 76份，環(huán)氧硬脂酸辛酯的重量份可以為I. 3、2、2. 4、2. 55、 3、3. 6、3. 75、4、4. 6份，環(huán)氧化甘油三酸酯的重量份可以為I. 4、1. 9、2. 1、2. 35、2. 4份，雙酚 硫化劑的重量份可以為4. 6、5、5. 3、6、6. 4、7、7. 2、7. 8份，促進(jìn)劑的重量份可以為I. 3、1. 5、 L 9、2、2· 4、2· 7 份，防老劑MB 的重量份可以為 0· 6、0· 7、0· 85、0· 9、1· 1、1· 3、1· 45、1· 6、1· 7、 L 8、L 89份，防老劑4010ΝΑ的重量份可以為0· 9、L 1、L 26、L 3、L 4、L 47份。
[0014] 實(shí)施例1
[0015] 本發(fā)明所述耐寒耐油改性氟橡膠電纜護(hù)套材料，按重量份包括以下組分：氟橡膠 50份、硅橡膠30份、氟硅橡膠20份、預(yù)膨脹有機(jī)粘土 10份、白炭黑25份、三元尼龍5份、硬 脂酸2. 5份、活性氧化鎂3份、稀土配合物9份、氫氧化鈣5份、聚乙二醇0. 5份、環(huán)氧硬脂 酸辛酯1份、環(huán)氧化甘油三酸酯2. 5份、雙酚硫化劑4份、促進(jìn)劑3份、防老劑MB 0. 5份、防 老劑4010ΝΑ L 5份。
[0016] 實(shí)施例2
[0017] 本發(fā)明所述耐寒耐油改性氟橡膠電纜護(hù)套材料，按重量份包括以下組分：氟橡膠 70份、硅橡膠15份、氟硅橡膠15份、預(yù)膨脹有機(jī)粘土 25份、白炭黑15份、三元尼龍13份、 硬脂酸1份、活性氧化鎂10份、稀土配合物3份、氫氧化鈣12份、聚乙二醇1. 8份、環(huán)氧硬 脂酸辛酯5份、環(huán)氧化甘油三酸酯1份、雙酚硫化劑8份、促進(jìn)劑1份、防老劑MB 2份、防老 劑 40IONA 0· 8 份；
[0018] 其中，所述稀土配合物為8-羥基異喹啉稀土配合物；所述預(yù)膨脹有機(jī)粘土的預(yù)膨 脹劑為丙烯酸；所述聚乙二醇為聚乙二醇300。
[0019] 實(shí)施例3
[0020] 本發(fā)明所述耐寒耐油改性氟橡膠電纜護(hù)套材料，按重量份包括以下組分：氟橡膠 57份、硅橡膠27份、氟硅橡膠16份、預(yù)膨脹有機(jī)粘土 19份、白炭黑17份、三元尼龍10. 3 份、硬脂酸1. 7份、活性氧化鎂4. 5份、稀土配合物6份、氫氧化鈣10份、聚乙二醇0. 6份、 環(huán)氧硬脂酸辛酯1. 3份、環(huán)氧化甘油三酸酯2. 4份、雙酚硫化劑5份、促進(jìn)劑2. 6份、防老劑 18 1.7份、防老劑4010嫩1.3份；
[0021] 其中，所述稀土配合物為煙酸稀土配合物與4-羥基吡啶稀土配合物按任意比的 組合；所述預(yù)膨脹有機(jī)粘土的預(yù)膨脹劑為異戊醇、正丁醇、聚乙二醇按任意比的組合。
[0022] 實(shí)施例4
[0023] 本發(fā)明所述耐寒耐油改性氟橡膠電纜護(hù)套材料，按重量份包括以下組分：氟橡膠 61份、硅橡膠19. 3份、氟硅橡膠19. 7份、預(yù)膨脹有機(jī)粘土 14. 3份、白炭黑23份、三元尼龍 7. 4份、硬脂酸1. 9份、活性氧化鎂8. 6份、稀土配合物4份、氫氧化鈣9. 5份、聚乙二醇I. 0 份、環(huán)氧硬脂酸辛酯2. 55份、環(huán)氧化甘油三酸酯2. 4份、雙酚硫化劑7份、促進(jìn)劑1. 9份、防 老劑MB I. 1份、防老劑4010ΝΑ1. 26份；
[0024] 其中，所述稀土配合物為8-羥基異喹啉稀土配合物、煙酸稀土配合物按任意比的 組合；所述預(yù)膨脹有機(jī)粘土的預(yù)膨脹劑為正丁醇；所述聚乙二醇為聚乙二醇600、聚乙二醇 20000、聚乙二醇1000按任意比的組合。
[0025] 實(shí)施例5
[0026] 本發(fā)明所述耐寒耐油改性氟橡膠電纜護(hù)套材料，按重量份包括以下組分：氟橡膠 60份、硅橡膠22份、氟硅橡膠18份、預(yù)膨脹有機(jī)粘土 20份、白炭黑21份、三元尼龍9份、 硬脂酸1. 5份、活性氧化鎂4. 5份、稀土配合物6份、氫氧化鈣8. 8份、聚乙二醇1. 2份、環(huán) 氧硬脂酸辛酯2. 5份、環(huán)氧化甘油三酸酯2. 0份、雙酚硫化劑5. 2份、促進(jìn)劑1. 9份、防老劑 18 1.3份、防老劑4010嫩1.2份；
[0027] 其中，所述稀土配合物為8-羥基異喹啉稀土配合物、煙酸稀土配合物、4-羥基吡 啶稀土配合物按任意比的組合；所述預(yù)膨脹有機(jī)粘土的預(yù)膨脹劑為丙烯酸、異戊醇、正丁 醇、蓖麻油、聚乙二醇按任意比的組合；所述聚乙二醇為聚乙二醇300、聚乙二醇600、聚乙 二醇20000、聚乙二醇1000、聚乙二醇1500、聚乙二醇2000、聚乙二醇4000、聚乙二醇6000 按任意比的組合。
[0028] 對本發(fā)明所述耐寒耐油改性氟橡膠電纜護(hù)套材料進(jìn)行性能檢測，其檢測結(jié)果如下 表所示：
[0029]

【權(quán)利要求】
1. 一種耐寒耐油改性氟橡膠電纜護(hù)套材料，其特征在于，按重量份包括以下組分：氟 橡膠50-70份、硅橡膠15-30份、氟硅橡膠15-20份、預(yù)膨脹有機(jī)粘土 10-25份、白炭黑15-25 份、三元尼龍5-13份、硬脂酸1-2. 5份、活性氧化鎂3-10份、稀土配合物3-9份、氫氧化鈣 5-12份、聚乙二醇0. 5-1. 8份、環(huán)氧硬脂酸辛酯1-5份、環(huán)氧化甘油三酸酯1-2. 5份、雙酚硫 化劑4-8份、促進(jìn)劑1-3份、防老劑MB 0. 5-2份、防老劑4010NA 0. 8-1. 5份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述耐寒耐油改性氟橡膠電纜護(hù)套材料，其特征在于，所述稀土配 合物為8-羥基異喹啉稀土配合物、煙酸稀土配合物、4-羥基吡啶稀土配合物中的一種或者 多種的組合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述耐寒耐油改性氟橡膠電纜護(hù)套材料，其特征在于，所述預(yù)膨 脹有機(jī)粘土的預(yù)膨脹劑為丙烯酸、異戊醇、正丁醇、蓖麻油、聚乙二醇中的一種或者多種的 組合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述耐寒耐油改性氟橡膠電纜護(hù)套材料，其特征在于， 所述聚乙二醇為聚乙二醇300、聚乙二醇600、聚乙二醇20000、聚乙二醇1000、聚乙二醇 1500、聚乙二醇2000、聚乙二醇4000、聚乙二醇6000中的一種或者多種的組合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述耐寒耐油改性氟橡膠電纜護(hù)套材料，其特征在于， 按重量份包括以下組分：氟橡膠55-65份、硅橡膠20-24份、氟硅橡膠17-19份、預(yù)膨脹有機(jī) 粘土 14-22份、白炭黑20-24份、三元尼龍7-11份、硬脂酸1. 3-1. 7份、活性氧化鎂4-7份、 稀土配合物4-8份、氫氧化鈣8-10份、聚乙二醇0. 9-1. 4份、環(huán)氧硬脂酸辛酯1. 8-3. 2份、環(huán) 氧化甘油三酸酯1. 4-2. 1份、雙酚硫化劑5-6. 5份、促進(jìn)劑1. 7-2. 3份、防老劑MB 0. 8-1. 5 份、防老劑4010NA1. 0-1. 3份。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述耐寒耐油改性氟橡膠電纜護(hù)套材料，其特征在于，按重量份包 括以下組分：氟橡膠60份、硅橡膠22份、氟硅橡膠18份、預(yù)膨脹有機(jī)粘土 20份、白炭黑21 份、三元尼龍9份、硬脂酸1. 5份、活性氧化鎂4. 5份、稀土配合物6份、氫氧化鈣8. 8份、聚 乙二醇1. 2份、環(huán)氧硬脂酸辛酯2. 5份、環(huán)氧化甘油三酸酯2. 0份、雙酚硫化劑5. 2份、促進(jìn) 劑1. 9份、防老劑MB 1. 3份、防老劑4010NA 1. 2份。
【文檔編號】C08K13/06GK104312060SQ201410524716
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】郭紹華, 袁加夕, 王良云, 姚歡, 范宇, 趙加北 申請人:安徽華峰電纜集團(tuán)有限公司