電纜用阻燃丁苯橡膠及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及橡膠，具體地，涉及一種電纜用阻燃丁苯橡膠。
【背景技術(shù)】
[0002] 電纜的緩沖層大多由橡膠組成，現(xiàn)有的橡膠緩沖層僅僅能夠起到緩沖作用，在意 外起火的情況下，橡膠則會在高溫下分解為可燃性低分子物質(zhì)。可燃性低分子物質(zhì)則會訊 速地與氧氣進(jìn)行劇烈的氧化反應(yīng)，氧化反應(yīng)放出大量的熱則會進(jìn)一步促進(jìn)橡膠的分解，同 時氧化反應(yīng)中的生成物如低分子醇、醛也會與氧氣進(jìn)行氧化反應(yīng)直至橡膠燒盡。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種電纜用阻燃丁苯橡膠及其制備方法，通過該方法制得的 電纜用阻燃丁苯橡膠具有優(yōu)異的阻燃性。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種電纜用阻燃丁苯橡膠的制備方法，所述制 備方法包括：
[0005] a、將丁苯橡膠、氣相法白炭黑、氯化石蠟、三溴苯基丙烯酸酯、硼酸鋅、三氧化二銻 和鉬酸鈉混煉制成母膠；
[0006] b、將硫化劑和所述母膠混煉以進(jìn)行第一次硫化處理；
[0007] c、將第一次硫化后的所述母膠在烘箱中進(jìn)行第二次硫化以制成電纜用阻燃丁苯 橡膠。
[0008] 本發(fā)明還提供了還提供了 一種電纜用阻燃丁苯橡膠，所述電纜用阻燃丁苯橡膠通 過上述的方法制備而成。
[0009] 通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的電纜用阻燃丁苯橡膠通過丁苯橡膠、氣相法白 炭黑、氯化石蠟、三溴苯基丙烯酸酯、硼酸鋅、三氧化二銻、硫化劑和鉬酸鈉的協(xié)同作用，使 得該電纜用阻燃丁苯橡膠在燃燒的情況下能夠訊速地分解出水、阻燃?xì)怏w（如氮?dú)猓?、在?膠表面形成燒結(jié)快以及生成鹵素自由基從而有效地阻止燃燒反應(yīng)的進(jìn)行。
[0010] 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 以下對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體 實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0012] 本發(fā)明提供了一種電纜用阻燃丁苯橡膠的制備方法，所述制備方法包括：
[0013] a、將丁苯橡膠、氣相法白炭黑、氯化石蠟、三溴苯基丙烯酸酯、硼酸鋅、三氧化二銻 和鉬酸鈉混煉制成母膠；
[0014] b、將硫化劑和所述母膠混煉以進(jìn)行第一次硫化處理；
[0015] c、將第一次硫化后的所述母膠在烘箱中進(jìn)行第二次硫化以制成電纜用阻燃丁苯 橡膠。
[0016] 在本發(fā)明的步驟a中，各原料的用量可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制得 的電纜用阻燃丁苯橡膠具有更優(yōu)異的阻燃性，優(yōu)選地，在步驟a中，相對于100重量份的所 述丁苯橡膠，所述氣相法白炭黑的用量為160-190重量份，所述氯化石蠟的用量為3-7重量 份，所述三溴苯基丙烯酸酯的用量為35-55重量份，所述硼酸鋅的用量為4-8重量份，所述 三氧化二銻的用量為7-10重量份，所述鉬酸鈉的用量為0. 3-1. 2重量份。
[0017] 在本發(fā)明的步驟b中，各原料的用量可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制得 的電纜用阻燃丁苯橡膠具有更優(yōu)異的阻燃性，優(yōu)選地，在步驟b中，相對于100重量份的所 述母膠，所述硫化劑的用量為〇. 2-0. 8重量份。
[0018] 在本發(fā)明中，所述氯化石蠟可以是單一組分也可以是多種組分混合而成，但是為 了使得制得的電纜用阻燃丁苯橡膠具有更優(yōu)異的阻燃性，優(yōu)選地，所述氯化石蠟選自氯化 石蠟-50和氯化石蠟-70。為了進(jìn)一步提高制得的電纜用阻燃丁苯橡膠具有更優(yōu)異的阻燃 性，更優(yōu)選地，所述氯化石蠟-50與所述氯化石蠟-70的重量比為1 :1. 5-2。
[0019] 在本發(fā)明中，所述硫化劑的具體組分可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制得 的電纜用阻燃丁苯橡膠具有更優(yōu)異的阻燃性，優(yōu)選地，所述硫化劑選自雙叔丁基過氧化異 丙基苯、過氧化二異丙基苯、過氧化苯甲酰和2, 4-二氯化過氧化苯甲酰中的一種或多種。 為了進(jìn)一步提高制得的電纜用阻燃丁苯橡膠具有更優(yōu)異的阻燃性，更優(yōu)選地，所述硫化劑 含有所述雙叔丁基過氧化異丙基苯、過氧化二異丙基苯、過氧化苯甲酰和2, 4-二氯化過氧 化苯甲酰；并且，相對于1重量份的所述雙叔丁基過氧化異丙基苯，所述過氧化二異丙基苯 的用量為〇. 5-0. 6重量份，所述過氧化苯甲酰的用量為0. 1-0. 2重量份，所述2, 4-二氯化 過氧化苯甲酰的用量為0. 2-0. 4重量份。
[0020] 在本發(fā)明中，第一次硫化的具體條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制得 的電纜用阻燃丁苯橡膠具有更優(yōu)異的阻燃性，優(yōu)選地，所述第一次硫化滿足以下條件：硫化 溫度為120-170°c，硫化時間為15-20min，硫化壓力為10-12Mpa。
[0021] 在本發(fā)明中，第二次硫化的具體條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制得 的電纜用阻燃丁苯橡膠具有更優(yōu)異的阻燃性，優(yōu)選地，所述第二次硫化滿足以下條件：硫化 溫度為210-220°C，硫化時間為3-5h。
[0022] 本發(fā)明還提供了一種電纜用阻燃丁苯橡膠，所述電纜用阻燃丁苯橡膠通過上述的 方法制備而成。
[0023] 以下將通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。以下實(shí)施例中，自熄性時間參數(shù)通過 UL-94的方法測得，氧指數(shù)參數(shù)通過GB/T10707-89的方法測得。
[0024] 實(shí)施例1
[0025] a、將牌號為SBS501的丁苯橡膠100kg、牌號為A200的氣相法白炭黑180kg、5kg氯 化石賭-50、三溴苯基丙稀酸醋45kg、硼酸鋅6kg、三氧化二鋪9kg和鉬酸鈉0. 8kg混煉制成 母膠；
[0026] b、在150°C和llMpa下，將雙叔丁基過氧化異丙基苯0.5kg和上述母膠100kg混煉 17min進(jìn)行第一次硫化處理；
[0027] c、在215°C下，將第一次硫化后的所述母膠在烘箱中進(jìn)行第二次硫化4h以制成電 纜用阻燃丁苯橡膠A1。
[0028] 該電纜用阻燃丁苯橡膠的阻燃性能參數(shù)見表1。
[0029]實(shí)施例2
[0030] a、將牌號為SBS501的丁苯橡膠100kg、牌號為A200的氣相法白炭黑190kg、7kg氯 化石蠟-50、三溴苯基丙烯酸酯55kg、硼酸鋅8kg、三氧化二銻10kg和鉬酸鈉1. 2kg混煉制 成母膠；
[0031] b、在170°C和12Mpa下，將雙叔丁基過氧化異丙基苯0.8kg和上述母膠100kg混煉 20min進(jìn)行第一次硫化處理；
[0032] c、在220°C下，將第一次硫化后的所述母膠在烘箱中進(jìn)行第二次硫化5h以制成電 纜用阻燃丁苯橡膠A2。
[0033] 該電纜用阻燃丁苯橡膠的阻燃性能參數(shù)見表1。
[0034] 實(shí)施例3
[0035] a、將牌號為SBS501的丁苯橡膠100kg、牌號為A200的氣相法白炭黑160kg、3kg氯 化石蠟-50、三溴苯基丙烯酸酯35kg、硼酸鋅4kg、三氧化二銻7kg和鉬酸鈉0. 3kg混煉制成 母膠；
[0036] b、在120°C和lOMpa下，將雙叔丁基過氧化異丙基苯0.2kg和上述母膠100kg混煉 15min進(jìn)行第一次硫化處理；
[0037] c、在210°C下，將第一次硫化后的所述母膠在烘箱中進(jìn)行第二次硫化3h以制成電 纜用阻燃丁苯橡膠A3。
[0038] 該電纜用阻燃丁苯橡膠的阻燃性能參數(shù)見表1。
[0039] 實(shí)施例4
[0040] 按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行制得電纜用阻燃丁苯橡膠A4,不同的是，將氯化石蠟-50 換成氯化石蠟-50和氯化石蠟-70 (二者的重量比為1 :1. 7)。該電纜用阻燃丁苯橡膠的阻 燃性能參數(shù)見表1。
[0041] 對比例5
[0042] 按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行制得電纜用阻燃丁苯橡膠A5,不同的是，將雙叔丁基過 氧化異丙基苯換成雙叔丁基過氧化異丙基苯、過氧化二異丙基苯、過氧化苯甲酰和2, 4-二 氯化過氧化苯甲酰（四者的重量比為1 :〇. 5:0. 15:0. 3)。該電纜用阻燃丁苯橡膠的阻燃性 能參數(shù)見表1。
[0043] 對比例1
[0044]按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行制得電纜用阻燃丁苯橡膠B1，不同的是，無氯化石蠟。該 電纜用阻燃丁苯橡膠的阻燃性能參數(shù)見表1。
[0045] 對比例2
[0046] 按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行制得電纜用阻燃丁苯橡膠B2,不同的是，無三氧化二銻。 該電纜用阻燃丁苯橡膠的阻燃性能參數(shù)見表1。
[0047] 對比例3
[0048] 按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行制得電纜用阻燃丁苯橡膠B3,不同的是，無鉬酸鈉。該電 纜用阻燃丁苯橡膠的阻燃性能參數(shù)見表1。
[0049] 對比例4
[0050] 按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行制得電纜用阻燃丁苯橡膠B4,不同的是，無三溴苯基丙 烯酸酯。該電纜用阻燃丁苯橡膠的阻燃性能參數(shù)見表1。
[0051] 表 1
[0052]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電纜用阻燃丁苯橡膠的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括： a、 將丁苯橡膠、氣相法白炭黑、氯化石蠟、三溴苯基丙烯酸酯、硼酸鋅、三氧化二銻和鉬 酸鈉混煉制成母膠； b、 將硫化劑和所述母膠混煉以進(jìn)行第一次硫化處理； c、 將第一次硫化后的所述母膠在烘箱中進(jìn)行第二次硫化以制成電纜用阻燃丁苯橡膠。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中，在步驟a中，相對于100重量份的所述丁苯 橡膠，所述氣相法白炭黑的用量為160-190重量份，所述氯化石蠟的用量為3-7重量份，所 述三溴苯基丙烯酸酯的用量為35-55重量份，所述硼酸鋅的用量為4-8重量份，所述三氧化 二銻的用量為7-10重量份，所述鉬酸鈉的用量為0. 3-1. 2重量份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其中，在步驟b中，相對于100重量份的所述母膠， 所述硫化劑的用量為0. 2-0. 8重量份。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其中，所述氯化石蠟選自氯化石蠟-50和氯化石 蠟-70。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其中，所述氯化石蠟-50與所述氯化石蠟-70的重 量比為I :1. 5-2。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其中，所述硫化劑選自雙叔丁基過氧化異丙基苯、 過氧化二異丙基苯、過氧化苯甲酰和2, 4-二氯化過氧化苯甲酰中的一種或多種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其中，所述硫化劑含有所述雙叔丁基過氧化異丙 基苯、過氧化二異丙基苯、過氧化苯甲酰和2, 4-二氯化過氧化苯甲酰；并且，相對于1重 量份的所述雙叔丁基過氧化異丙基苯，所述過氧化二異丙基苯的用量為〇. 5-0. 6重量份， 所述過氧化苯甲酰的用量為〇. 1-0. 2重量份，所述2, 4-二氯化過氧化苯甲酰的用量為 0. 2-0. 4重量份。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其中，所述第一次硫化滿足以下條件：硫化溫度為 120-170°C，硫化時間為15-20min，硫化壓力為10-12Mpa。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其中，所述第二次硫化滿足以下條件：硫化溫度為 210-220 °C，硫化時間為3-5h。
10. -種電纜用阻燃丁苯橡膠，其特征在于，所述電纜用阻燃丁苯橡膠通過權(quán)利要求 1-9中的任意一項(xiàng)所述的方法制備而成。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電纜用阻燃丁苯橡膠及其制備方法，所述制備方法包括：a、將丁苯橡膠、氣相法白炭黑、氯化石蠟、三溴苯基丙烯酸酯、硼酸鋅、三氧化二銻和鉬酸鈉混煉制成母膠；b、將硫化劑和所述母膠混煉以進(jìn)行第一次硫化處理；c、將第一次硫化后的所述母膠在烘箱中進(jìn)行第二次硫化以制成電纜用阻燃丁苯橡膠。通過該方法制得的電纜用阻燃丁苯橡膠具有優(yōu)異的阻燃性。
【IPC分類】C08L91-06, C08L9-06, H01B7-295, H01B3-28, C08K5-101, C08K3-22, C08K3-24, C08K3-38, C08J3-24, C08K3-36, C08K13-02
【公開號】CN104592600
【申請?zhí)枴緾N201510011700
【發(fā)明人】佘晨, 何成龍, 何源, 楊趁芬
【申請人】蕪湖航天特種電纜廠
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年1月9日