本發(fā)明涉及電纜料技術領域，尤其涉及一種改性天然橡膠電纜料。

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(yī)用導管、醫(yī)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，使其耐老化性不是很理想，再加上其作為有機物質，阻燃性不是很好，在電纜中使用時，往往不能滿足高速發(fā)展的要求，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(fā)明提出了一種改性天然橡膠電纜料，其強度高，耐熱性和耐老化性好，阻燃性能優(yōu)異。

本發(fā)明提出的一種改性天然橡膠電纜料，其原料按重量份包括：天然橡膠100份、反式1,4-聚異戊二烯橡膠10-30份、丁苯橡膠5-20份、環(huán)氧化天然橡膠5-15份、聚2,6-二甲基-1,4-苯醚3-10份、氧化鋅0.5-2份、硬脂酸1-3.5份、硫磺0.5-1.5份、過氧化苯甲酸叔丁酯1-2.5份、甲基丙烯酸鋅1-3.5份、微晶纖維素3-15份、棉纖維2-12份、改性填料10-25份、介孔分子篩2-5份、氧化鉻2-5份、磷鉬酸1-5份、羥基磷灰石3-12份、4-硝基鄰苯二甲酸二甲酯1-3份、茉莉酸甲酯2-5份、防老劑MB 0.5-1.8份、防老劑DNP 0.3-1.2份、防老劑ODA 0.2-1.1份、促進劑ZDC 0.2-1.3份、促進劑DM 0.1-0.5份、2,4-二硝基苯肼0.1-0.5份。

優(yōu)選地，其原料按重量份包括：天然橡膠100份、反式1,4-聚異戊二烯橡膠18-25份、丁苯橡膠10-16份、環(huán)氧化天然橡膠7-11份、聚2,6-二甲基-1,4-苯醚6-7.2份、氧化鋅1-1.5份、硬脂酸1.8-2.3份、硫磺0.9-1.4份、過氧化苯甲酸叔丁酯1.6-2.2份、甲基丙烯酸鋅1.7-2.3份、微晶纖維素4.7-8份、棉纖維6-8份、改性填料18-21份、介孔分子篩3.8-4.3份、氧化鉻2.9-3.4份、磷鉬酸2.7-3.4份、羥基磷灰石6-8份、4-硝基鄰苯二甲酸二甲酯1.8-2.5份、茉莉酸甲酯3.7-4.3份、防老劑MB 1-1.3份、防老劑DNP 0.6-0.9份、防老劑ODA 0.7-1.1份、促進劑ZDC 0.6-1份、促進劑DM 0.3-0.5份、2,4-二硝基苯肼0.29-0.34份。

優(yōu)選地，其原料按重量份包括：天然橡膠100份、反式1,4-聚異戊二烯橡膠20份、丁苯橡膠12份、環(huán)氧化天然橡膠8份、聚2,6-二甲基-1,4-苯醚6.6份、氧化鋅1.2份、硬脂酸2份、硫磺1.3份、過氧化苯甲酸叔丁酯2份、甲基丙烯酸鋅1.8份、微晶纖維素6份、棉纖維7份、改性填料20份、介孔分子篩4.2份、氧化鉻3份、磷鉬酸2.9份、羥基磷灰石6.6份、4-硝基鄰苯二甲酸二甲酯1.9份、茉莉酸甲酯4份、防老劑MB 1.2份、防老劑DNP 0.8份、防老劑ODA 0.9份、促進劑ZDC 0.7份、促進劑DM 0.38份、2,4-二硝基苯肼0.3份。

優(yōu)選地，所述環(huán)氧化天然橡膠的環(huán)氧值為0.5-0.67。

優(yōu)選地，所述微晶纖維素為納米微晶纖維素，且直徑為8-15nm，長度為500-800nm。

優(yōu)選地，所述改性填料按照以下工藝進行制備：將碳酸鈣加入水中攪拌均勻得到質量分數為10-15％的料漿A；將氧化鈰加入水中攪拌均勻得到質量分數為5-10％的料漿B；按重量份將30-50份料漿A與50-80份料漿B混合后超聲分散70-100min，升溫至75-85℃，然后加入0.1-0.8份谷氨酸，攪拌反應3-5h，反應結束后經抽濾、洗滌、干燥得到所述改性填料。

優(yōu)選地，所述改性填料按照以下工藝進行制備：將碳酸鈣加入水中攪拌均勻得到質量分數為12％的料漿A；將氧化鈰加入水中攪拌均勻得到質量分數為8％的料漿B；按重量份將38份料漿A與70份料漿B混合后超聲分散80min，升溫至80℃，然后加入0.6份谷氨酸，攪拌反應4h，反應結束后經抽濾、洗滌、干燥得到所述改性填料。

優(yōu)選地，其原料中還包括0.5-2重量份的硅烷偶聯劑KH-560。

本發(fā)明改性天然橡膠電纜料可以按照常規(guī)的天然橡膠復合材料制備工藝制備而成。

本發(fā)明改性天然橡膠電纜料，以天然橡膠為主料并加入了反式1,4-聚異戊二烯橡膠、丁苯橡膠對其進行改性，同時加入了環(huán)氧化天然橡膠提高了相容性，使其性能協同，使硫化膠在保持物理性能和耐老化性能的基礎上提高了耐磨性，同時與4-硝基鄰苯二甲酸二甲酯配合后提高了電纜料的耐油性；聚2,6-二甲基-1,4-苯醚加入體系中，與4-硝基鄰苯二甲酸二甲酯、茉莉酸甲酯配合，提高電纜料的彈性，同時提高了電纜料的使用溫度和阻燃性能；甲基丙烯酸鋅加入體系中，與微晶纖維素、棉纖維、改性填料、氧化鉻、磷鉬酸、羥基磷灰石配合，提高了體系的力學性能，同時耐熱氧老化性能及耐伸張和壓縮疲勞老化性能達到最優(yōu)；介孔分子篩、氧化鉻加入體系中，與微晶纖維素、磷鉬酸、羥基磷灰石具有優(yōu)異的協同性能，熱釋放速率峰值和熱釋放總量均明顯下降，橡膠基體的拉伸強度和斷裂伸長率均有所改善；同時，環(huán)氧化天然橡膠的耐油性好，加入到電纜材料中，在2,4-二硝基苯肼的調節(jié)下，環(huán)氧化天然橡膠中的環(huán)氧基可以開環(huán)，與微晶纖維素表面的羥基發(fā)生反應，增加了微晶纖維素與橡膠基體間的相互作用，使微晶纖維素很好的分散在橡膠中，與改性填料等配合，提高了電纜料的強度、耐熱性和耐老化性；微晶纖維素、棉纖維與主料進行配合，形成互穿的網格結構，使本發(fā)明的拉伸性能、彈性性能和耐壓縮變形性能進一步得到提升；以硫磺、過氧化苯甲酸叔丁酯配合促進劑ZDC和促進劑DM形成交聯系統，促進體系中橡膠大分子彼此交聯形成立體網格結構，增加體系的交聯密度，提高了體系的強度；在改性填料的制備過程中，以谷氨酸為配體，使其與氧化鈰和碳酸鈣進行作用，其中谷氨酸含有的羧基和氨基，可以和碳酸鈣以及氧化鈰的鈣和鈰結合形成羧酸鹽，提高了碳酸鈣和氧化鈰的分散性，改善了碳酸鈣耐酸性差的缺陷，加入體系中顯著提高了電纜料的強度、耐熱性和耐老化性。

具體實施方式

下面，通過具體實施例對本發(fā)明的技術方案進行詳細說明。

實施例1

本發(fā)明提出的一種改性天然橡膠電纜料，其原料按重量份包括：天然橡膠100份、反式1,4-聚異戊二烯橡膠10份、丁苯橡膠20份、環(huán)氧化天然橡膠5份、聚2,6-二甲基-1,4-苯醚10份、氧化鋅0.5份、硬脂酸3.5份、硫磺0.5份、過氧化苯甲酸叔丁酯2.5份、甲基丙烯酸鋅1份、微晶纖維素15份、棉纖維2份、改性填料25份、介孔分子篩2份、氧化鉻5份、磷鉬酸1份、羥基磷灰石12份、4-硝基鄰苯二甲酸二甲酯1份、茉莉酸甲酯5份、防老劑MB 0.5份、防老劑DNP 1.2份、防老劑ODA 0.2份、促進劑ZDC 1.3份、促進劑DM 0.1份、2,4-二硝基苯肼0.5份。

實施例2

本發(fā)明提出的一種改性天然橡膠電纜料，其原料按重量份包括：天然橡膠100份、反式1,4-聚異戊二烯橡膠30份、丁苯橡膠5份、環(huán)氧化天然橡膠15份、聚2,6-二甲基-1,4-苯醚3份、氧化鋅2份、硬脂酸1份、硫磺1.5份、過氧化苯甲酸叔丁酯1份、甲基丙烯酸鋅3.5份、微晶纖維素3份、棉纖維12份、改性填料10份、介孔分子篩5份、氧化鉻2份、磷鉬酸5份、羥基磷灰石3份、4-硝基鄰苯二甲酸二甲酯3份、茉莉酸甲酯2份、防老劑MB 1.8份、防老劑DNP 0.3份、防老劑ODA 1.1份、促進劑ZDC 0.2份、促進劑DM 0.5份、2,4-二硝基苯肼0.1份。

實施例3

本發(fā)明提出的一種改性天然橡膠電纜料，其原料按重量份包括：天然橡膠100份、反式1,4-聚異戊二烯橡膠18份、丁苯橡膠16份、環(huán)氧化天然橡膠7份、聚2,6-二甲基-1,4-苯醚7.2份、氧化鋅1份、硬脂酸2.3份、硫磺0.9份、過氧化苯甲酸叔丁酯2.2份、甲基丙烯酸鋅1.7份、微晶纖維素8份、棉纖維6份、改性填料21份、介孔分子篩3.8份、氧化鉻3.4份、磷鉬酸2.7份、羥基磷灰石8份、4-硝基鄰苯二甲酸二甲酯1.8份、茉莉酸甲酯4.3份、防老劑MB 1份、防老劑DNP 0.9份、防老劑ODA 0.7份、促進劑ZDC 1份、促進劑DM 0.3份、2,4-二硝基苯肼0.34份、硅烷偶聯劑KH-560 0.5份；

其中，所述環(huán)氧化天然橡膠的環(huán)氧值為0.5；

所述改性填料按照以下工藝進行制備：將碳酸鈣加入水中攪拌均勻得到質量分數為15％的料漿A；將氧化鈰加入水中攪拌均勻得到質量分數為5％的料漿B；按重量份將50份料漿A與50份料漿B混合后超聲分散100min，升溫至75℃，然后加入0.8份谷氨酸，攪拌反應3h，反應結束后經抽濾、洗滌、干燥得到所述改性填料。

實施例4

本發(fā)明提出的一種改性天然橡膠電纜料，其原料按重量份包括：天然橡膠100份、反式1,4-聚異戊二烯橡膠25份、丁苯橡膠10份、環(huán)氧化天然橡膠11份、聚2,6-二甲基-1,4-苯醚6份、氧化鋅1.5份、硬脂酸1.8份、硫磺1.4份、過氧化苯甲酸叔丁酯1.6份、甲基丙烯酸鋅2.3份、微晶纖維素4.7份、棉纖維8份、改性填料18份、介孔分子篩4.3份、氧化鉻2.9份、磷鉬酸3.4份、羥基磷灰石6份、4-硝基鄰苯二甲酸二甲酯2.5份、茉莉酸甲酯3.7份、防老劑MB 1.3份、防老劑DNP 0.6份、防老劑ODA 1.1份、促進劑ZDC 0.6份、促進劑DM 0.5份、2,4-二硝基苯肼0.29份、硅烷偶聯劑KH-560 2份；

其中，所述環(huán)氧化天然橡膠的環(huán)氧值為0.67；

所述改性填料按照以下工藝進行制備：將碳酸鈣加入水中攪拌均勻得到質量分數為10％的料漿A；將氧化鈰加入水中攪拌均勻得到質量分數為10％的料漿B；按重量份將30份料漿A與80份料漿B混合后超聲分散70min，升溫至85℃，然后加入0.1份谷氨酸，攪拌反應5h，反應結束后經抽濾、洗滌、干燥得到所述改性填料。

實施例5

本發(fā)明提出的一種改性天然橡膠電纜料，其原料按重量份包括：天然橡膠100份、反式1,4-聚異戊二烯橡膠20份、丁苯橡膠12份、環(huán)氧化天然橡膠8份、聚2,6-二甲基-1,4-苯醚6.6份、氧化鋅1.2份、硬脂酸2份、硫磺1.3份、過氧化苯甲酸叔丁酯2份、甲基丙烯酸鋅1.8份、微晶纖維素6份、棉纖維7份、改性填料20份、介孔分子篩4.2份、氧化鉻3份、磷鉬酸2.9份、羥基磷灰石6.6份、4-硝基鄰苯二甲酸二甲酯1.9份、茉莉酸甲酯4份、防老劑MB 1.2份、防老劑DNP 0.8份、防老劑ODA 0.9份、促進劑ZDC 0.7份、促進劑DM 0.38份、2,4-二硝基苯肼0.3份、硅烷偶聯劑KH-560 1.3份；

其中，所述環(huán)氧化天然橡膠的環(huán)氧值為0.6；

所述微晶纖維素為納米微晶纖維素，且直徑為8-15nm，長度為500-800nm；

所述改性填料按照以下工藝進行制備：將碳酸鈣加入水中攪拌均勻得到質量分數為12％的料漿A；將氧化鈰加入水中攪拌均勻得到質量分數為8％的料漿B；按重量份將38份料漿A與70份料漿B混合后超聲分散80min，升溫至80℃，然后加入0.6份谷氨酸，攪拌反應4h，反應結束后經抽濾、洗滌、干燥得到所述改性填料。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)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(fā)明揭露的技術范圍內，根據本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。