專利名稱：阻燃抗撕礦用電纜橡皮護套材料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及阻燃抗撕礦用電纜橡皮護套材料，還涉及該材料的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著露天煤礦和井下礦用電動采煤機械的發(fā)展，對礦用電纜的性能要求也更為嚴格，不僅要求電纜的絕緣層有優(yōu)異的電氣性能，同時要求護套材料擁優(yōu)良的物理機械性能， 如拉伸強度、斷裂伸長率高；進一步來說，礦井中不可避免的存在瓦斯氣體，具有燃燒爆炸的的危險，采礦井中需敷設(shè)數(shù)量很大的各種電纜來提供電能、控制訊號和監(jiān)測，要求電纜護套具有難燃和不延燃性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個目的是提供物理機械性能和阻燃性能優(yōu)良的礦用電纜橡皮護套材料；
本發(fā)明的第二個目的是提供上述礦用電纜橡皮護套材料的制備方法。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是礦用電纜橡皮護套材料，其材料組分及按重量百分比計的含量為
氯化聚乙烯25%-45%氧化鎂2%-4%二鹽基硫酸鉛0. 3%-1. 5%三鹽基硫酸鉛0. 2%-1. 2%硬脂酸鉛0. 2%-1. 0%鄰苯二甲酸二2%-7%氯化石蠟2%-10%炭黑10%-18%三氧化二銻2%-5%氫氧化鎂18%-30%三氯乙基磷酸酉b3%-5%沉淀法白炭黑2%-5%碳酸鈣5%-10%表面活性劑Y--巰丙基三乙氧基硅烷0. 1%·硫化劑過氧化二二異丙苯0. 5%-1. ！硫化助劑三烯丙基異三聚氰酸酯0. 3%-1. 上述礦用電纜橡皮護套材料的制備方法，包括以下步驟
(1)將所述氯化聚乙烯25%-45%在70°C-80°C密煉機中塑煉anin-3min ；
(2)在所述密煉機中再加入所述炭黑10%-18%、所述二鹽基硫酸鉛0.3%-1. 5%、所述三鹽基硫酸鉛0. 2%-1. 2%、所述硬脂酸鉛0. 2%-1. 0%、所述氧化鎂2%-4%、所述三氯乙基磷酸酯3%-5%、所述三氧化二銻2%-5%、所述碳酸鈣5%-10%，混煉anin-3min ；
(3)在所述密煉機中最后加入所述鄰苯二甲酸二辛酯2%-7%、所述氯化石蠟2%-10%、所述氫氧化鎂18%-30%、所述沉淀法白炭黑2%-5%、所述表面活性劑Y-巰丙基三乙氧基硅烷 0. 1%-0. 5%，混煉3min-^iin，形成混煉膠料，該混煉膠料在溫度達到90°C -100°C時從所述密煉機中排出；
(4)排出的所述混煉膠料在開煉機上薄通1-2次，并來回擺膠2-3次，接著在三輥壓延機上壓延，不開條出片；
(5)壓延后的混煉膠料室溫存放^!-9h，然后放入密煉機混煉，混煉溫度達到 900C -120°C時加所述硫化劑過氧化二異丙苯0. 5%-1. 5%、所述助硫化劑三烯丙基異三聚氰酸酯0. 3%-1. 4%，接著混煉0. 5min-l. 5min，然后排出混煉膠料；
(6)該混煉膠料在開煉機上薄通1-2次，并來回擺膠2-3次，接著在三輥壓延機上開條出片，輸出的橡頁經(jīng)過冷卻輥冷卻，過滑石粉箱后，即制得成品。由于上述技術(shù)方案的運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點在礦用電纜橡皮護套材料中，用氯化聚乙烯作基料，通過添加阻燃劑三氧化二銻、氯化石蠟和氫氧化鎂、 三氯乙基磷酸酯協(xié)同作用來提高橡膠護套料的阻燃性能，通過添加補強劑炭黑和沉淀法白炭黑來提高橡膠護套料的物理機械性能，經(jīng)實驗證實，本發(fā)明的橡皮護套材料拉伸強度大于12MPa，斷裂伸長率大于350%，具有較佳的物理機械性能，氧指數(shù)大于38，具有較好的阻燃性能，且制備工藝簡單，可操作性強。
具體實施例方式下面進一步闡述本發(fā)明。在礦用電纜橡皮護套材料中，用氯化聚乙烯作基料，通過添加阻燃劑三氧化二銻、 氯化石蠟和氫氧化鎂、三氯乙基磷酸酯協(xié)同作用來提高橡膠護套料的阻燃性能，具體來說， 三氧化二銻和氯化石蠟進行化學(xué)反應(yīng)，生成三氯化銻(Sb2)C3),三氯化銻能作為氣相燃燒區(qū)的自由基撲捉劑，可以有效的撲捉聚合物燃燒產(chǎn)生的自由基，起到阻燃作用，而且在三氯乙基磷酸酯吸收氫氧化鎂分解釋放的大量水分受熱生成的磷酸、偏磷酸、聚偏磷酸等這些有氧酸促使氯化聚乙烯脫水碳化形成液膜炭層可將氧與可燃性揮發(fā)物、熱與內(nèi)部的高聚物基質(zhì)隔開，減弱或中斷燃燒。氫氧化鎂分解產(chǎn)生的水蒸汽更容易釋放出并將吸收一定的熱量， 降低了體系的溫度，分解生成的氧化物炭層也可均勻地覆蓋在材料的表面，從而將熱量與聚合物材料分隔開，提高了填料阻燃作用，護套材料中通過添加補強劑炭黑和沉淀法白炭黑來提高橡膠護套料的物理機械性能，而且上面提到的氫氧化鎂也有一定的補強作用。護套材料的其他材料組分中，氧化鎂除了有一定阻燃效果外，主要吸收加工和硫化過程中產(chǎn)生的氯化氫氣體，還是價廉物美的熱穩(wěn)定劑。(橡膠配方中不宜使用酸性配合劑，防止酸性配合劑對過氧化物的破壞而影響氯化聚乙烯橡膠的硫化。氧化鎂本身有堿性，又是氯化聚乙烯橡膠的重要的熱穩(wěn)定劑)。碳酸鈣也起到吸收氯化氫作用，保證分解出的氯化氫被徹底去除，碳酸鈣還用作填料，降低材料成本，二鹽基硫酸鉛、三鹽基硫酸鉛、硬脂酸鉛作為穩(wěn)定劑，阻止氯化聚乙烯受熱分解產(chǎn)生氯化氫，鄰苯二甲酸二辛酯用作增塑劑，便于材料加工成型，表面活性劑能夠提高材料組分中有機物質(zhì)與無機物質(zhì)之間的相容性，使得各材料組分混煉充分均勻，提高制品的物理機械性能，采用沉淀法制備的白炭黑，粒徑大，容易分散均勻，保證混煉效果，硫化劑使得材料發(fā)生硫化交聯(lián)，使高分子材料從線性轉(zhuǎn)變?yōu)榱Ⅲw網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高材料的機械和物理性能，助硫化劑能增加交聯(lián)效率及耐熱性。具體實施例1
材料各組份配方為氯化聚乙烯35公斤，氧化鎂3公斤，二鹽基硫酸鉛1. 2公斤，三鹽基硫酸鉛1公斤，硬脂酸鉛0. 8公斤，鄰苯二甲酸二辛酯3. 3公斤，氯化石蠟4公斤，高耐磨炭黑15公斤，三氧化二銻4公斤，氫氧化鎂17公斤，三氯乙基磷酸酯3. 5，沉淀法白炭黑4 公斤，碳酸鈣6公斤，表面活性劑Y-巰丙基三乙氧基硅烷0. 3公斤，硫化劑過氧化二異丙苯1公斤，助硫化劑三烯丙基異三聚氰酸酯0. 9公斤。制備方法先將稱重好的氯化聚乙烯在70 V -80°C密煉機中塑煉2-;3min，然后按相應(yīng)重量加入高耐磨炭黑、二鹽基硫酸鉛、三鹽基硫酸鉛、硬脂酸鉛、氧化鎂、三氯乙基磷酸酯、三氧化二銻、碳酸鈣，混煉2-;3min，最后按相應(yīng)重量加入鄰苯二甲酸二辛酯、氯化石蠟、氫氧化鎂、沉淀法白炭黑、Y-巰丙基三乙氧基硅烷，混煉3-^iin，混煉溫度達到 900C -100°C時密煉機排料，即排出混煉膠料，再將混煉膠料在開煉機上薄通1-2次，并擺膠 2-3次，接著三輥壓延機壓延，不開條出片。壓延后的混煉膠料室溫存放他后放入密煉機混煉，混煉溫度在100°c時加硫化劑過氧化二異丙苯和助硫化劑三烯丙基異三聚氰酸酯，混煉一分鐘左右排料，然后排出的混煉膠料在開煉機上薄通1-2次，并擺膠2-3次，接著在三輥壓延機上開條出片，輸出的橡頁經(jīng)過冷卻輥冷卻，過滑石粉箱后，即制得成品。 本實例制備的高強度高阻燃礦用電纜橡皮護套材料，性能的檢測數(shù)據(jù)如下
權(quán)利要求
1.礦用電纜橡皮護套材料，其特征在于其材料組分及按重量百分比計的含量為氯化聚乙烯25%-45%氧化鎂2%-4%二鹽基硫酸鉛0. 3%-1. 5%三鹽基硫酸鉛0. 2%-1. 2%硬脂酸鉛0. 2%-1. 0%鄰苯二甲酸二2%-7%氯化石蠟2%-10%炭黑10%-18%三氧化二銻2%-5%氫氧化鎂18%-30%三氯乙基磷酸酉b3%-5%沉淀法白炭黑2%-5%碳酸鈣5%-10%表面活性劑Y--巰丙基三乙氧基硅烷0. 1%·硫化劑過氧化二二異丙苯0. 5%-1. ！助硫化劑三烯丙基異三聚氰酸酯0. 3%-1.
2.如權(quán)利要求1所述礦用電纜橡皮護套材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)將所述氯化聚乙烯25%-45%在70°C-80°C密煉機中塑煉anin-3min ；(2)在所述密煉機中再加入所述炭黑10%-18%、所述二鹽基硫酸鉛0.3%-1. 5%、所述三鹽基硫酸鉛0. 2%-1. 2%、所述硬脂酸鉛0. 2%-1. 0%、所述氧化鎂2%-4%、所述三氯乙基磷酸酯 3%-5%、所述三氧化二銻2%-5%、所述碳酸鈣5%-10%，混煉anin-3min ；(3)在所述密煉機中最后加入所述鄰苯二甲酸二辛酯2%-7%、所述氯化石蠟2%-10%、所述氫氧化鎂18%-30%、所述沉淀法白炭黑2%-5%、所述表面活性劑Y-巰丙基三乙氧基硅烷 0. 1%-0. 5%，混煉3min-^iin，形成混煉膠料，該混煉膠料在溫度達到90°C -100°C時從所述密煉機中排出；(4)排出的所述混煉膠料在開煉機上薄通1-2次，并來回擺膠2-3次，接著在三輥壓延機上壓延，不開條出片；(5)壓延后的混煉膠料室溫存放^!-9h，然后放入密煉機混煉，混煉溫度達到 900C -120°C時加所述硫化劑過氧化二異丙苯0. 5%-1. 5%、所述助硫化劑三烯丙基異三聚氰酸酯0. 3%-1. 4%，接著混煉0. 5min-l. 5min，然后排出混煉膠料；(6)該混煉膠料在開煉機上薄通1-2次，并來回擺膠2-3次，接著在三輥壓延機上開條出片，輸出的橡頁經(jīng)過冷卻輥冷卻，過滑石粉箱后，即制得成品。
全文摘要
本發(fā)明公開了阻燃抗撕礦用電纜橡皮護套材料及制備方法，材料組分為氯化聚乙烯、炭黑、二鹽基硫酸鉛、三鹽基硫酸鉛、硬脂酸鉛、氧化鎂、三氯乙基磷酸酯、三氧化二銻、碳酸鈣、鄰苯二甲酸二辛酯、氯化石蠟、氫氧化鎂、沉淀法白炭黑、表面活性劑γ-巰丙基三乙氧基硅烷、硫化劑過氧化二異丙苯、助硫化劑三烯丙基異三聚氰酸酯，用氯化聚乙烯作基料，通過添加阻燃劑三氧化二銻、氯化石蠟和氫氧化鎂、三氯乙基磷酸酯協(xié)同作用來提高橡膠護套料的阻燃性能，通過添加補強劑炭黑和沉淀法白炭黑來提高橡膠護套料的物理機械性能，且制備工藝簡單，可操作性強。
文檔編號C08K3/22GK102408638SQ20111029911
公開日2012年4月11日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者張勇, 張新, 林磊, 王昆 申請人:江蘇亨通電力電纜有限公司