一種納米填料改性電纜材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電纜材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種納米填料改性電纜材料及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 納米顆粒由于其具有量子尺寸效應(yīng)而表現(xiàn)出特殊的光、電、機(jī)械、熱等性能，與其 他材料復(fù)合后，也將使得復(fù)合材料表現(xiàn)出許多特殊的性能；目前電纜絕緣和護(hù)套常用的橡 膠材料其彎曲和沖擊強(qiáng)度方面并不理想，影響電纜的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供一種改善電纜材料機(jī)械強(qiáng)度和電性能的納米填料改性電纜材料及其 制備方法。
[0004] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種納米填料改性電纜材料，由以下原料按重量百分 比構(gòu)成：氯丁膠11 %~25%，偶聯(lián)劑1.4%~6. 2%，氯丁橡膠27. 3%~41. 5%，硫化劑 1. 4%~5%，促進(jìn)劑0. 3%~2. 5%，軟化劑1. 1 %~8. 3%，防老劑0. 3%~3. 3%，白炭 黑 4. 1%~14. 5%，納米Si022. 7%~10. 4%，納米Ζη02· 7%~10. 4%，納米Α12032· 7%~ 10. 4%〇
[0005] 作為優(yōu)選，一種納米填料改性電纜材料，由以下原料按重量百分比構(gòu)成：氯丁膠 11 %，偶聯(lián)劑6. 2 %，氯丁橡膠41. 5 %，硫化劑4. 2 %，促進(jìn)劑0. 7 %，軟化劑6. 8 %，防老劑 2. 0%，白炭黑 4. 1%，納米Si022. 7%，納米ΖηΟΙΟ. 4%，納米Α120310· 4%。
[0006] 作為優(yōu)選，一種納米填料改性電纜材料，由以下原料按重量百分比構(gòu)成：氯丁膠 25 %，偶聯(lián)劑1. 4 %，氯丁橡膠27. 3 %，硫化劑1. 4 %，促進(jìn)劑0. 3 %，軟化劑3. 0 %，防老劑 3. 3 %，白炭黑 8. 0 %，納米Si026 . 0 %，納米Ζη06· 0 %，納米Α12038· 0 %。
[0007] 作為優(yōu)選，一種納米填料改性電纜材料，由以下原料按重量百分比構(gòu)成：氯丁膠 20 %，偶聯(lián)劑3. 9 %，氯丁橡膠38 %，硫化劑5. 0 %，促進(jìn)劑2. 5 %，軟化劑1. 1 %，防老劑 0· 3%，白炭黑 14. 5%，納米Si0210. 4%，納米Ζη02· 7%，納米Α12032· 7%。
[0008] 作為優(yōu)選，所述硫化劑為ΖηΟ和MgO的混合物，其粒徑為微米級(jí)。
[0009] 作為優(yōu)選，所述納米3;102的粒徑為10nm，比表面積為590~690m2/g。
[0010] 作為優(yōu)選，所述納米ΖηΟ的粒徑為20nm，比表面積為50m2/g。
[0011] 作為優(yōu)選，所述納米A1203的粒徑為10~20nm，比表面積為120~140m2/g。
[0012] -種納米填料改性電纜材料的制備方法，包括以下步驟：
[0013] (1)按重量百分比稱取原料；
[0014] (2)取氯丁膠、偶聯(lián)劑、氯丁橡膠、硫化劑、促進(jìn)劑、軟化劑、防老劑、白炭黑，將其加 入水中，攪拌均勻得到混合物；
[0015] (3)將納米Si02、納米ΖηΟ和納米A1203加入步驟⑵混合物中，攪拌均勻；
[0016] (4)待溶液中的水分揮發(fā)，獲得具有納米顆粒均勻分布的橡膠母料；
[0017] (5)將橡膠母料硫化，獲得電纜材料。
[0018] 作為優(yōu)選，所述硫化溫度為140°C~150°C。
[0019] 本發(fā)明的有益效果是：
[0020] (1)本發(fā)明中加入納米粒子，提高了電纜材料的抗撕裂強(qiáng)度，并降低了材料硬度， 提高塑性，改善了加工性能；
[0021] (2)本發(fā)明通過添加納米ZnO,硫化特性發(fā)生變化，減小了正硫化時(shí)間，使橡膠的 硫化速度加快，硫化效率提尚；
[0022] (3)本發(fā)明的電性能參數(shù)有明顯的變化，體積電阻率增加，tanδ下降。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0024] 實(shí)施例1 :
[0025] -種納米填料改性電纜材料的制備方法，包括以下步驟：
[0026] (1)按重量百分比稱取原料：氯丁膠11%，偶聯(lián)劑6. 2%，氯丁橡膠41. 5%，硫化 劑4. 2 %，促進(jìn)劑0. 7 %，軟化劑6. 8 %，防老劑2. 0 %，白炭黑4. 1 %，納米Si022. 7 %，納米 Ζη010·4%，納米Α120310·4% ;
[0027] (2)取氯丁膠、偶聯(lián)劑、氯丁橡膠、硫化劑、促進(jìn)劑、軟化劑、防老劑、白炭黑，將其加 入水中，攪拌均勻得到混合物；
[0028] (3)將納米Si02、納米ΖηΟ和納米Α1203加入步驟⑵混合物中，攪拌均勻；
[0029] (4)待溶液中的水分揮發(fā)，獲得具有納米顆粒均勻分布的橡膠母料；
[0030] (5)將橡膠母料硫化，獲得電纜材料。
[0031] 硫化劑為ΖηΟ和MgO的混合物，其粒徑為微米級(jí)；納米5;102的粒徑為10nm，比表 面積為590~690m2/g;納米ΖηΟ的粒徑為20nm，比表面積為50m2/g;納米A1203的粒徑為 10~20nm，比表面積為120~140m2/g，所述硫化溫度為140°C~150°C。
[0032] 實(shí)施例2 :
[0033] -種納米填料改性電纜材料的制備方法，包括以下步驟：
[0034] (1)按重量百分比稱取原料：氯丁膠25%，偶聯(lián)劑1. 4%，氯丁橡膠27. 3%，硫化 劑1. 4%，促進(jìn)劑0. 3%，軟化劑3. 0%，防老劑3. 3%，白炭黑8. 0%，納米Si026. 0%，納米 Ζη06· 0%，納米Α12038· 0% ;
[0035](2)取氯丁膠、偶聯(lián)劑、氯丁橡膠、硫化劑、促進(jìn)劑、軟化劑、防老劑、白炭黑，將其加 入水中，攪拌均勻得到混合物；
[0036] (3)將納米Si02、納米ΖηΟ和納米Α1203加入步驟⑵混合物中，攪拌均勻；
[0037] (4)待溶液中的水分揮發(fā)，獲得具有納米顆粒均勻分布的橡膠母料；
[0038] (5)將橡膠母料硫化，獲得電纜材料。
[0039] 硫化劑為ΖηΟ和MgO的混合物，其粒徑為微米級(jí)；納米5;102的粒徑為10nm，比表 面積為590~690m2/g;納米ΖηΟ的粒徑為20nm，比表面積為50m2/g;納米A1203的粒徑為 10~20nm，比表面積為120~140m2/g，所述硫化溫度為140°C~150°C。
[0040] 實(shí)施例3 :
[0041] -種納米填料改性電纜材料的制備方法，包括以下步驟：
[0042] (1)按重量百分比稱取原料：氯丁膠20%，偶聯(lián)劑3· 9%，氯丁橡膠38%，硫化劑 5.0%，促進(jìn)劑2. 5%，軟化劑1. 1%，防老劑0. 3%，白炭黑14. 5%，納米Si0210. 4%，納米 Ζη02· 7%，納米Α12032· 7% ;
[0043] (2)取氯丁膠、偶聯(lián)劑、氯丁橡膠、硫化劑、促進(jìn)劑、軟化劑、防老劑、白炭黑，將其加 入水中，攪拌均勻得到混合物；
[0044] (3)將納米Si02、納米ΖηΟ和納米Α1203加入步驟⑵混合物中，攪拌均勻；
[0045] (4)待溶液中的水分揮發(fā)，獲得具有納米顆粒均勻分布的橡膠母料；
[0046] (5)將橡膠母料硫化，獲得電纜材料。
[0047] 硫化劑為ΖηΟ和MgO的混合物，其粒徑為微米級(jí)；納米5;102的粒徑為10nm，比表 面積為590~690m2/g;納米ΖηΟ的粒徑為20nm，比表面積為50m2/g;納米A1203的粒徑為 10~20nm，比表面積為120~140m2/g，所述硫化溫度為140°C~150°C。
[0048] 其中偶聯(lián)劑采用的是硅烷偶聯(lián)劑，氯丁膠可以是陰離子型氯丁膠也可以是非離子 型氯丁膠，促進(jìn)劑采用的是噻唑類橡膠促進(jìn)劑、次磺酰胺類橡膠促進(jìn)劑、硫代甲酸鹽類橡膠 促進(jìn)劑中的一種或幾種；軟化劑采用脂肪油系軟化劑如植物油、脂肪酸和油膏等；防老劑 采用的是N-苯基-2-萘胺、N-苯基-α萘胺、N，N'-二（β-萘基）對(duì)苯二胺中的一種或 幾種。
[0049] -、根據(jù)納米粒子的添加量不同研究對(duì)電纜材料進(jìn)行機(jī)械性