本發(fā)明涉及電纜材料技術領域，尤其涉及一種耐高低溫改性三元乙丙橡膠復合電纜材料。

背景技術：

三元乙丙橡膠自問世以來，就因其優(yōu)良的耐臭氧、耐天候老化和耐熱老化性能以及良好的電絕緣性、耐熱變形和耐化學品腐蝕等性能，相對密度小，填充量大，受到電纜工業(yè)的重視。目前，它已替代傳統(tǒng)的丁苯、天然、丁基橡膠，在船用及移動用低、中壓電纜上得到廣泛的應用。隨著社會的發(fā)展，人們對電纜的性能提出了更高的要求，再加上電纜材料的使用環(huán)境往往復雜多變，尤其北方地區(qū)的冬天，晝夜溫差大，電纜材料要求具有耐高低溫性能?，F(xiàn)有的三元乙丙橡膠電纜材料其耐高低溫性、強度和耐老化性能不是很理想，限制了其應用。

技術實現(xiàn)要素：

基于背景技術存在的技術問題，本發(fā)明提出了一種耐高低溫改性三元乙丙橡膠復合電纜材料，其強度高、耐老化性能優(yōu)異，耐高溫和耐寒性好，用其制作的電纜材料綜合性能好，使用壽命長。

本發(fā)明提出的一種耐高低溫改性三元乙丙橡膠復合電纜材料，其原料按重量份包括以下組分：馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠40-60份、甲基乙烯基苯基硅橡膠40-60份、乙烯-辛烯共聚物3-10份、白炭黑5-20份、云母10-35份、煅燒陶土20-50份、水滑石30-50份、硬脂酸2-5份、氧化鋅3-6份、硫磺0.8-2份、過氧化二(2,4-二氯苯甲酰)1-1.7份、乙二醇0.5-2份、聚乙二醇1-2.5份、 3-氨丙基三甲氧基硅烷0.8-2份、促進劑1-3份、增塑劑3-7份、防老劑1-3.8份。

在具體實施例中，本發(fā)明所述耐高低溫改性三元乙丙橡膠復合電纜材料，其原料中，馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠的重量份可以為40、42、43、45、46、47.5、48、49、52、53、54.5、56、57.5、58、58.6、59、59.3、60份；甲基乙烯基苯基硅橡膠的重量份可以為40、42、43、45、46、47、48.5、49、49.5、51、52、53.4、55、56、56.7、57、57.6、58、58.3、59、59.4、60份；乙烯-辛烯共聚物的重量份可以為3、3.4、4、4.6、5、5.3、6、6.4、6.8、7、7.5、8、8.6、9、9.3、10份；白炭黑的重量份可以為5、6、7、8、9、10、10.6、12、13、15、16、18、19、19.4、20份；云母的重量份可以為10、10.6、12、13、15、16、18、19、21、23、24.5、26、28、29.3、31、32、34.6、35份；煅燒陶土的重量份可以為20、22、23、24、25、26.3、27、28.5、29、29.4、32、34、35、36、37.5、38、39、42、43、45、46、48.5、49、49.3、50份；水滑石的重量份可以為30、32、34、35、36、38、39、42、43、45.6、46、47.5、48、48.6、49、49.4、50份；硬脂酸的重量份可以為2、2.3、2.5、3、3.4、3.8、4、4.5、4.6、5份；氧化鋅的重量份可以為3、3.4、3.8、4、4.3、4.8、5、5.2、5.7、6份；硫磺的重量份可以為0.8、0.9、1、1.2、1.35、1.5、1.6、1.75、1.8、1.86、1.9、2份；雙-2,4的重量份可以為1、1.05、1.2、1.26、1.3、1.38、1.4、1.46、1.5、1.53、1.6、1.67、1.7份；乙二醇的重量份可以為0.5、0.7、0.85、0.9、1、1.2、1.26、1.3、1.34、1.5、1.6、1.75、1.8、1.85、1.9、1.94、2份；聚乙二醇的重量份可以為1、1.2、1.34、1.4、1.46、1.5、1.6、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.34、2.4、2.46、2.5份；3-氨丙基三甲氧基硅烷的重量份可以為0.8、0.9、1、1.2、1.26、1.3、1.5、1.6、1.78、 1.9、2份；促進劑的重量份可以為1、1.2、1.3、1.5、1.6、1.8、1.94、2、2.1、2.26、2.4、2.5、2.67、2.8、2.89、2.9、3份；增塑劑的重量份可以為3、3.4、4、4.5、4.8、5、5.3、5.7、5.9、6、6.3、6.7、7份；防老劑的重量份可以為1、1.05、1.2、1.3、1.46、1.5、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.4、2.5、2.67、2.8、2.9、3、3.4、3.5、3.67、3.7、3.8份。

優(yōu)選地，所述增塑劑按照以下工藝進行制備：將甘油、豆油、催化劑混合后升溫進行反應，反應結束后進行冷卻得到豆油單甘脂；將得到的豆油單甘脂與馬來酸酐混合后，加入催化劑和異辛醇，在氮氣的保護下加熱進行反應，反應結束后經(jīng)冷卻、洗滌、干燥得到所述增塑劑。

優(yōu)選地，所述增塑劑按照以下工藝進行制備：按重量份在30-50份甘油中加入0.005-0.01份氧化鉛攪拌均勻，加入20-30份豆油，攪拌并升溫至200-225℃后進行反應3-5.5h，然后置于冰水中冷卻得到豆油單甘脂；按重量份將20-50份得到的豆油單甘脂與20-50份馬來酸酐混合后攪拌均勻，加入0.01-0.025份鈦酸正丁酯和5-15份異辛醇，在氮氣的保護下攪拌并升溫至180-210℃后進行反應10-15h，反應結束后抽真空3-5h，然后進行冷卻、洗滌、干燥得到所述增塑劑。

優(yōu)選地，所述增塑劑按照以下工藝進行制備：按重量份在38-45份甘油中加入0.005-0.007份氧化鉛攪拌均勻，加入22-28份豆油，攪拌并升溫至208-220℃后進行反應3.5-5h，然后置于冰水中冷卻得到豆油單甘脂；按重量份將28-45份得到的豆油單甘脂與25-45份馬來酸酐混合后攪拌均勻，加入0.015-0.02份鈦酸正丁酯和7-14份異辛醇，在氮氣的保護下攪拌升溫至185-205℃后進行反應11-14h，反應結束后抽真空3.5-4.5h，然后進行冷卻、洗滌、干燥得到所述增塑劑。

優(yōu)選地，所述增塑劑按照以下工藝進行制備：按重量份在42份甘油中加入0.0058份氧化鉛攪拌均勻，加入25份豆油，攪拌并升溫至215℃后進行反應4.3h，然后置于冰水中冷卻得到豆油單甘脂；按重量份將40份得到的豆油單甘脂與36份馬來酸酐混合后攪拌均勻，加入0.018份鈦酸正丁酯和12份異辛醇，在氮氣的保護下攪拌升溫至200℃后進行反應12.6h，反應結束后抽真空4.2h，然后進行冷卻、洗滌、干燥得到所述增塑劑。

優(yōu)選地，所述促進劑為促進劑TMTD、促進劑BZ、促進劑NA-22、促進劑DM中的一種或者多種的組合。

優(yōu)選地，所述防老劑為防老劑OD、防老劑ODA、防老劑AW、防老劑H中的一種或者多種的組合。

優(yōu)選地，其原料按重量份包括以下組分：馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠48-56份、甲基乙烯基苯基硅橡膠45-55份、乙烯-辛烯共聚物5-7份、白炭黑9-15份、云母18-30份、煅燒陶土28-36份、水滑石39-45份、硬脂酸2.8-4.2份、氧化鋅3.8-5.6份、硫磺1.1-1.8份、過氧化二(2,4-二氯苯甲酰)1.2-1.5份、乙二醇0.9-1.4份、聚乙二醇1.5-2.2份、3-氨丙基三甲氧基硅烷1.1-1.8份、促進劑1.3-2.5份、增塑劑5-5.8份、防老劑1.9-3份。

優(yōu)選地，其原料按重量份包括以下組分：馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠55份、甲基乙烯基苯基硅橡膠45份、乙烯-辛烯共聚物6.2份、白炭黑13份、云母22份、煅燒陶土32份、水滑石40份、硬脂酸3.5份、氧化鋅5.2份、硫磺1.6份、過氧化二(2,4-二氯苯甲酰)1.45份、乙二醇1份、聚乙二醇1.6份、3-氨丙基三甲氧基硅烷1.5份、促進劑2份、增塑劑5.3份、防老劑2.6份。

本發(fā)明所述耐高低溫改性三元乙丙橡膠復合電纜材料，可以按照常規(guī)的橡膠制備工藝，由各原料按配比進行混煉、硫化得到。

甲基乙烯基苯基硅橡膠主鏈由硅烷鍵組成，其耐高溫性好，在乙烯-辛烯共聚物的輔助下，與通過馬來酸酐改性得到的馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠相容性好，兩者混合加入到體系中賦予電纜材料優(yōu)異的耐高溫性和耐寒性，同時提高了體系的體積電阻率，改善了材料的電絕緣性和耐油性；采用了硫磺、過氧化二(2,4-二氯苯甲酰)復合作為硫化劑，并調節(jié)了兩者的含量，在促進劑的輔助下，實現(xiàn)了馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠、甲基乙烯基苯基硅橡膠的共硫化，且硫化速度快，提高了體系的交聯(lián)密度和交聯(lián)程度，提高了膠料的拉伸強度、降低了電纜材料的壓縮永久變形率；選擇了白炭黑、云母、煅燒陶土和水滑石配合作為電纜材料的填料，改善了電纜材料的物理性能、電絕緣性能和氣體阻隔性能，在白炭黑表面含有大量的羥基，酸性較強，并易于吸附極性物質如硫化劑和促進劑，易遲延硫化，為保證白炭黑在橡膠中的配合效果，加入了乙二醇和聚乙二醇配合作為白炭黑的活化劑，改善了白炭黑的補強作用；優(yōu)選方式中，增塑劑的制備工藝簡單，過程易于控制，且產(chǎn)品產(chǎn)率高，加入到體系中，能插入體系中的聚合物分子鏈之間，消弱了聚合物分子鏈間的引力，增大了它們之間的距離，增加了聚合物分子鏈移動的可能性，降低了聚合物分子鏈間的纏結，改善了體系的加工性能，賦予電纜材料高的柔韌性，能進一步增加馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠與甲基乙烯基苯基硅橡膠的相容性，改善體系的性能，且其能代替石油資源，保證了國家能源和經(jīng)濟安全，降低了環(huán)境污染。

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)明提出的一種耐高低溫改性三元乙丙橡膠復合電纜材料，其原料按重量份包括以下組分：馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠40份、甲基乙烯基苯基硅橡膠 60份、乙烯-辛烯共聚物10份、白炭黑5份、云母35份、煅燒陶土20份、水滑石50份、硬脂酸2份、氧化鋅6份、硫磺0.8份、過氧化二(2,4-二氯苯甲酰)1.7份、乙二醇0.5份、聚乙二醇2.5份、3-氨丙基三甲氧基硅烷0.8份、促進劑3份、增塑劑3份、防老劑1份。

實施例2

本發(fā)明提出的一種耐高低溫改性三元乙丙橡膠復合電纜材料，其原料按重量份包括以下組分：馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠60份、甲基乙烯基苯基硅橡膠40份、乙烯-辛烯共聚物3份、白炭黑20份、云母10份、煅燒陶土50份、水滑石30份、硬脂酸5份、氧化鋅3份、硫磺2份、過氧化二(2,4-二氯苯甲酰)1份、乙二醇2份、聚乙二醇1份、3-氨丙基三甲氧基硅烷2份、促進劑1份、增塑劑7份、防老劑3.8份；其中，所述增塑劑按照以下工藝進行制備：按重量份在30份甘油中加入0.01份氧化鉛攪拌均勻，加入20份豆油，攪拌并升溫至225℃后進行反應3h，然后置于冰水中冷卻得到豆油單甘脂；按重量份將50份得到的豆油單甘脂與50份馬來酸酐混合后攪拌均勻，加入0.01份鈦酸正丁酯、15份異辛醇，在氮氣的保護下攪拌并升溫至180℃后進行反應15h，反應結束后抽真空3h，然后進行冷卻、洗滌、干燥得到所述增塑劑。

實施例3

本發(fā)明提出的一種耐高低溫改性三元乙丙橡膠復合電纜材料，其原料按重量份包括以下組分：馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠58份、甲基乙烯基苯基硅橡膠52份、乙烯-辛烯共聚物7.5份、白炭黑13份、云母29.3份、煅燒陶土36份、水滑石45.6份、硬脂酸3.8份、氧化鋅5.2份、硫磺1.6份、過氧化二(2,4-二氯苯甲酰)1.46份、乙二醇1.9份、聚乙二醇2.34份、3-氨丙基三甲氧基硅烷1.6份、促進劑2份、增塑劑5.9份、防老劑3.5份；其中，所述增塑劑按 照以下工藝進行制備：按重量份在50份甘油中加入0.005份氧化鉛攪拌均勻，加入30份豆油，攪拌并升溫至200℃后進行反應5.5h，然后置于冰水中冷卻得到豆油單甘脂；按重量份將20份得到的豆油單甘脂與20份馬來酸酐混合后攪拌均勻，加入0.025份鈦酸正丁酯和5份異辛醇，在氮氣的保護下攪拌并升溫至210℃后進行反應10h，反應結束后抽真空5h，然后進行冷卻、洗滌、干燥得到所述增塑劑。

實施例4

本發(fā)明提出的一種耐高低溫改性三元乙丙橡膠復合電纜材料，其原料按重量份包括以下組分：馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠48份、甲基乙烯基苯基硅橡膠55份、乙烯-辛烯共聚物5份、白炭黑15份、云母18份、煅燒陶土36份、水滑石39份、硬脂酸4.2份、氧化鋅3.8份、硫磺1.8份、過氧化二(2,4-二氯苯甲酰)1.2份、乙二醇0.9份、聚乙二醇2.2份、3-氨丙基三甲氧基硅烷1.1份、促進劑2.5份、增塑劑5份、防老劑3份；其中，所述增塑劑按照以下工藝進行制備：按重量份在38份甘油中加入0.007份氧化鉛攪拌均勻，加入22份豆油，攪拌并升溫至220℃后進行反應3.5h，然后置于冰水中冷卻得到豆油單甘脂；按重量份將45份得到的豆油單甘脂與25份馬來酸酐混合后攪拌均勻，加入0.02份鈦酸正丁酯和7份異辛醇，在氮氣的保護下攪拌并升溫至205℃后進行反應11h，反應結束后抽真空4.5h，然后進行冷卻、洗滌、干燥得到所述增塑劑。

實施例5

本發(fā)明提出的一種耐高低溫改性三元乙丙橡膠復合電纜材料，其原料按重量份包括以下組分：馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠56份、甲基乙烯基苯基硅橡膠45份、乙烯-辛烯共聚物7份、白炭黑9份、云母30份、煅燒陶土28份、水滑 石45份、硬脂酸2.8份、氧化鋅5.6份、硫磺1.1份、過氧化二(2,4-二氯苯甲酰)1.5份、乙二醇1.4份、聚乙二醇1.5份、3-氨丙基三甲氧基硅烷1.8份、促進劑1.3份、增塑劑5.8份、防老劑1.9份；其中，所述增塑劑按照以下工藝進行制備：按重量份在45份甘油中加入0.005份氧化鉛攪拌均勻,加入28份豆油，攪拌并升溫至208℃后進行反應5h，然后置于冰水中冷卻得到豆油單甘脂；按重量份將28份得到的豆油單甘脂與45份馬來酸酐混合后攪拌均勻，加入0.015份鈦酸正丁酯和14份異辛醇，在氮氣的保護下攪拌升溫至185℃后進行反應14h，反應結束后抽真空3.5h，然后進行冷卻、洗滌、干燥得到所述增塑劑。

實施例6

本發(fā)明提出的一種耐高低溫改性三元乙丙橡膠復合電纜材料，其原料按重量份包括以下組分：馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠55份、甲基乙烯基苯基硅橡膠45份、乙烯-辛烯共聚物6.2份、白炭黑13份、云母22份、煅燒陶土32份、水滑石40份、硬脂酸3.5份、氧化鋅5.2份、硫磺1.6份、過氧化二(2,4-二氯苯甲酰)1.45份、乙二醇1份、聚乙二醇1.6份、3-氨丙基三甲氧基硅烷1.5份、促進劑2份、增塑劑5.3份、防老劑2.6份；其中，所述增塑劑按照以下工藝進行制備：按重量份在42份甘油中加入0.0058份氧化鉛攪拌均勻，加入25份豆油，攪拌并升溫至215℃后進行反應4.3h，然后置于冰水中冷卻后得到豆油單甘脂；按重量份將40份得到的豆油單甘脂與36份馬來酸酐混合后攪拌均勻，加入0.018份鈦酸正丁酯和12份異辛醇，在氮氣的保護下攪拌升溫至200℃后進行反應12.6h，反應結束后抽真空4.2h，然后進行冷卻、洗滌、干燥得到所述增塑劑。

對本發(fā)明所述耐高低溫改性三元乙丙橡膠復合材料進行性能檢測，其檢測 結果如下表所示：

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(jù)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。