一種三元乙丙橡膠絕緣材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種三元乙丙橡膠絕緣材料及其制備方法。該三元乙丙橡膠絕緣材料，由以下重量份的組分組成：三元乙丙橡膠50～75份；氫化丁腈橡膠20～30份；氯化聚乙烯橡膠5～10份；活性硅酸鈣10～20份；環(huán)烷基油5～10份；氫氧化鎂50～70份；三元乙丙橡膠接枝馬來酸酐2～6份；爐法炭黑5～30份；硬脂酸2～5份；氧化鋅1～3份；防老劑2～4份；促進(jìn)劑0.5～3份；及硫磺0.5～3份。上述三元乙丙橡膠絕緣材料，以三元乙丙橡膠、氫化丁腈橡膠和氯化聚乙烯橡膠為主要原料，使三者性能互補(bǔ)，提高了絕緣材料的耐熱性、耐候性及耐油性，使得到的三元乙丙橡膠絕緣材料具有良好的絕緣性、阻燃性和力學(xué)強(qiáng)度。
【專利說明】
一種三元乙丙橡膠絕緣材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，特別是涉及一種三元乙丙橡膠絕緣材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]三元乙丙橡膠是由乙烯、丙烯和少量的非共軛二烯烴組成的共聚物，因其主鏈?zhǔn)怯苫瘜W(xué)穩(wěn)定的飽和烴組成，只在側(cè)鏈中含有不飽和雙鍵，因此其耐臭氧、耐熱、耐候等性能優(yōu)異?？蓮V泛用于汽車部件、建筑用防水材料、電線電纜護(hù)套、耐熱膠管、膠帶、汽車密封件等領(lǐng)域。但是三元乙丙橡膠也存在不耐油、粘合性差、硫化速度慢等缺點(diǎn)。隨著世界工業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)三元乙丙橡膠數(shù)量特別是質(zhì)量上的要求越來越高，通過對(duì)三元乙丙橡膠進(jìn)行改性滿足現(xiàn)代社會(huì)的實(shí)際技術(shù)要求是目前研究的熱點(diǎn)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于此，有必要提供一種絕緣性能優(yōu)異的三元乙丙橡膠絕緣材料及其制備方法。
[0004]一種三元乙丙橡膠絕緣材料，所述三元乙丙橡膠絕緣材料由以下重量份的組分組成:
[0005]三元乙丙橡膠50?75份;氫化丁腈橡膠20?30份;氯化聚乙烯橡膠5?10份;活性硅酸鈣10?20份;環(huán)烷基油5?10份;氫氧化鎂50?70份;三元乙丙橡膠接枝馬來酸酐2?6份;爐法炭黑5?30份;硬脂酸2?5份;氧化鋅I?3份;防老劑2?4份;促進(jìn)劑0.5?3份;及硫橫0.5?3份。
[0006]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述三元乙丙橡膠的門尼粘度ML(l+4)100°C為40?60，乙烯含量為45?50%，分子量為5000?8000。
[0007]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述防老劑為防老劑RD、防老劑MB、防老劑AW中的至少一種。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，促進(jìn)劑為促進(jìn)劑M和促進(jìn)劑TMTD中的至少一種。
[0009 ] 一種三元乙丙橡膠絕緣材料的制備方法，包括以下步驟:
[0010]將50?75重量份的三元乙丙橡膠、20?30重量份的氫化丁腈橡膠、5?10份的氯化聚乙烯橡膠分別在開煉機(jī)上塑煉2?5min，然后將三者共同放入開煉機(jī)中混煉，待三者混煉均勻且包輥后，調(diào)整輥間距為2?3mm，依次加入5?30重量份的爐法炭黑、5?10重量份的環(huán)烷基油、2?6重量份的三元乙丙橡膠接枝馬來酸酐、50?70重量份的氫氧化鎂、10?20重量份的活性硅酸鈣、2?4重量份的防老劑，混煉1?20min至均勻，同時(shí)打開冷卻水使輥溫控制在40?60 °C，得到混合物料；
[0011]向所述混合物料中依次加入I?3重量份的氧化鋅、2?5重量份的硬脂酸，混煉3?6min，控制輥溫為40?60 V，得到混煉膠；
[0012]向所述混煉膠中加入0.5?3重量份的硫磺、0.5?3重量份的促進(jìn)劑，混煉0.5?1.5min，薄通下片，室溫冷卻放置22?26h后，在平板硫化機(jī)上模壓硫化成型，得到三元乙丙橡膠絕緣材料。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述三元乙丙橡膠的門尼粘度ML(l+4)100°C為40?60，乙烯含量為45?50%，分子量為5000?8000。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述防老劑為防老劑RD、防老劑M B、防老劑A W中的至少一種。
[0015]在其中一個(gè)實(shí)施例中，促進(jìn)劑為促進(jìn)劑M和促進(jìn)劑TMTD中的至少一種。
[0016]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述平板硫化機(jī)模壓成型的條件為:硫化溫度為155?160°C，壓力4?8MPa。
[0017]上述三元乙丙橡膠絕緣材料，以三元乙丙橡膠、氫化丁腈橡膠和氯化聚乙烯橡膠為主要原料，使三者性能互補(bǔ)，提高了絕緣材料的耐熱性、耐候性及耐油性，同時(shí)由于加入氫氧化鎂作為阻燃劑，用三元乙丙橡膠接枝馬來酸酐作為增容劑改善各物料之間的相容性;活性硅酸鈣比表面積大，其表面富含硅羥基，填充到三元乙丙橡膠絕緣材料中，能明顯地促進(jìn)混合橡膠前期硫化，改善混合橡膠硫化速度慢的問題，使得到的三元乙丙橡膠絕緣材料具有良好的絕緣性、阻燃性和力學(xué)強(qiáng)度。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的三元乙丙橡膠絕緣材料的制備方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0020]一種三元乙丙橡膠絕緣材料，由以下重量份的組分組成:三元乙丙橡膠50?75份；氫化丁腈橡膠20?30份;氯化聚乙烯橡膠5?10份;活性硅酸鈣10?20份;環(huán)烷基油5?10份;氫氧化鎂50?70份;三元乙丙橡膠接枝馬來酸酐2?6份;爐法炭黑5?30份;硬脂酸2?5份;氧化鋅I?3份;防老劑2?4份;促進(jìn)劑0.5?3份;及硫磺0.5?3份。
[0021]其中，三元乙丙橡膠的門尼粘度ML(1+4)100°C為40?60，乙烯含量為45?50%，分子量為5000?8000。
[0022]防老劑為防老劑RD、防老劑MB、防老劑AW中的至少一種。
[0023]促進(jìn)劑為促進(jìn)劑M和促進(jìn)劑TMTD中的至少一種。
[0024]上述三元乙丙橡膠絕緣材料，以三元乙丙橡膠、氫化丁腈橡膠和氯化聚乙烯橡膠為主要原料，使三者性能互補(bǔ)，提高了絕緣材料的耐熱性、耐候性及耐油性，同時(shí)由于加入氫氧化鎂作為阻燃劑，用三元乙丙橡膠接枝馬來酸酐作為增容劑改善各物料之間的相容性;活性硅酸鈣比表面積大，其表面富含硅羥基，填充到三元乙丙橡膠絕緣材料中，能明顯地促進(jìn)混合橡膠前期硫化，改善混合橡膠硫化速度慢的問題，使得到的三元乙丙橡膠絕緣材料具有良好的絕緣性、阻燃性和力學(xué)強(qiáng)度。
[0025]請(qǐng)參閱圖1，一種三元乙丙橡膠絕緣材料的制備方法，包括以下步驟:
[0026]步驟S100、將50?75重量份的三元乙丙橡膠、20?30重量份的氫化丁腈橡膠、5?10份的氯化聚乙烯橡膠分別在開煉機(jī)上塑煉2?5min，然后將三者共同放入開煉機(jī)中混煉，待三者混煉均勻且包輥后，調(diào)整輥間距為2?3mm，依次加入5?30重量份的爐法炭黑、5?10重量份的環(huán)烷基油、2?6重量份的三元乙丙橡膠接枝馬來酸酐、50?70重量份的氫氧化鎂、10?20重量份的活性硅酸鈣、2?4重量份的防老劑，混煉10?20min至均勻，同時(shí)打開冷卻水使輥溫控制在40?60 0C，得到混合物料。
[0027]其中，三元乙丙橡膠的門尼粘度ML(1+4)100°C為40?60，乙烯含量為45?50%，分子量為5000?8000。
[0028]防老劑為防老劑RD、防老劑MB、防老劑AW中的至少一種。
[0029]促進(jìn)劑為促進(jìn)劑M和促進(jìn)劑TMTD中的至少一種。
[0030]步驟S200、向混合物料中依次加入I?3重量份的氧化鋅、2?5重量份的硬脂酸，混煉3?6min，控制輥溫為40?60 °C，得到混煉膠。
[0031 ]步驟S300、向混煉膠中加入0.5?3重量份的硫磺、0.5?3重量份的促進(jìn)劑，混煉
0.5?1.5min，薄通下片，室溫冷卻放置22?26h后，在平板硫化機(jī)上模壓硫化成型，得到三元乙丙橡膠絕緣材料。
[0032]其中，平板硫化機(jī)模壓成型的條件為:硫化溫度為155?160°C，壓力4?8MPa。
[0033]上述三元乙丙橡膠絕緣材料的制備方法，由于先將三種橡膠先分別塑煉，后混煉后與其他物料進(jìn)行混合，混合均勻，使各物料之間的相容性較好，所制備的三元乙丙橡膠絕緣材料具有優(yōu)異的機(jī)械性能和絕緣性能。
[0034]下面結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的三元乙丙橡膠絕緣材料作進(jìn)一步的闡述。
[0035]實(shí)施例1
[0036]一種三元乙丙橡膠絕緣材料的制備方法，包括以下步驟:
[0037]將50重量份的三元乙丙橡膠、20重量份的氫化丁腈橡膠、5份的氯化聚乙烯橡膠分別在開煉機(jī)上塑煉2min，然后將三者共同放入開煉機(jī)中混煉，待三者混煉均勻且包輥后，調(diào)整輥間距為2mm，依次加入5重量份的爐法炭黑、5重量份的環(huán)烷基油、2重量份的三元乙丙橡膠接枝馬來酸酐、50重量份的氫氧化鎂、10重量份的活性硅酸鈣、2重量份的防老劑RD，混煉1min至均勻，同時(shí)打開冷卻水使輥溫控制在60°C，得到混合物料。
[0038]向混合物料中依次加入I重量份的氧化鋅、2重量份的硬脂酸，混煉3min，控制輥溫為60°C，得到混煉膠。
[0039]向混煉膠中加入0.5重量份的硫磺、0.5重量份的促進(jìn)劑M，混煉lmin，薄通下片，室溫冷卻放置24h后，在平板硫化機(jī)上模壓硫化成型，得到三元乙丙橡膠絕緣材料。
[0040]其中，三元乙丙橡膠的門尼粘度ML(1+4)100°C為60，乙烯含量為50%，分子量為6000;平板硫化機(jī)模壓成型的條件為:硫化溫度為155°C，壓力6MPa。
[0041 ]上述方法制備的三元乙丙橡膠絕緣材料的性能為:
[0042]拉伸強(qiáng)度16MPa，撕裂強(qiáng)度16N/mm，斷裂伸長率380%，體積電阻率2.8Χ1015Ω.m，氧指數(shù)33。
[0043]實(shí)施例2
[0044]一種三元乙丙橡膠絕緣材料的制備方法，包括以下步驟:
[0045]將75重量份的三元乙丙橡膠、30重量份的氫化丁腈橡膠、10份的氯化聚乙烯橡膠分別在開煉機(jī)上塑煉5min，然后將三者共同放入開煉機(jī)中混煉，待三者混煉均勻且包輥后，調(diào)整輥間距為3mm，依次加入30重量份的爐法炭黑、10重量份的環(huán)烷基油、6重量份的三元乙丙橡膠接枝馬來酸酐、70重量份的氫氧化鎂、20重量份的活性硅酸鈣、4重量份的防老劑RD，混煉20min至均勻，同時(shí)打開冷卻水使輥溫控制在60°C，得到混合物料。
[0046]向混合物料中依次加入3重量份的氧化鋅、5重量份的硬脂酸，混煉6min，控制輥溫為60°C，得到混煉膠。
[0047]向混煉膠中加入3重量份的硫磺、3重量份的促進(jìn)劑M，混煉1.5min，薄通下片，室溫冷卻放置26h后，在平板硫化機(jī)上模壓硫化成型，得到三元乙丙橡膠絕緣材料。
[0048]其中，三元乙丙橡膠的門尼粘度ML(1+4)100°C為60，乙烯含量為53%，分子量為8000;平板硫化機(jī)模壓成型的條件為:硫化溫度為160°C，壓力8MPa。
[0049]上述方法制備的三元乙丙橡膠絕緣材料的性能為:
[0050]拉伸強(qiáng)度18MPa，撕裂強(qiáng)度17N/mm，斷裂伸長率410%,體積電阻率2.9 X 115 Ω.m，
氧指數(shù)34。
[0051]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種三元乙丙橡膠絕緣材料，其特征在于，所述三元乙丙橡膠絕緣材料由以下重量份的組分組成: 三元乙丙橡膠50?75份;氫化丁腈橡膠20?30份;氯化聚乙烯橡膠5?10份;活性硅酸鈣10?20份;環(huán)烷基油5?10份;氫氧化鎂50?70份;三元乙丙橡膠接枝馬來酸酐2?6份;爐法炭黑5?30份;硬脂酸2?5份;氧化鋅I?3份;防老劑2?4份;促進(jìn)劑0.5?3份;及硫磺0.5?3份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三元乙丙橡膠絕緣材料，其特征在于，所述三元乙丙橡膠的門尼粘度ML( 1+4) 100°C為40?60，乙烯含量為45?50%，分子量為5000?8000。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三元乙丙橡膠絕緣材料，其特征在于，所述防老劑為防老劑RD、防老劑MB、防老劑AW中的至少一種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三元乙丙橡膠絕緣材料，其特征在于，促進(jìn)劑為促進(jìn)劑M和促進(jìn)劑TMTD中的至少一種。5.—種三元乙丙橡膠絕緣材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 將50?75重量份的三元乙丙橡膠、20?30重量份的氫化丁腈橡膠、5?10份的氯化聚乙烯橡膠分別在開煉機(jī)上塑煉2?5min，然后將三者共同放入開煉機(jī)中混煉，待三者混煉均勻且包輥后，調(diào)整輥間距為2?3mm，依次加入5?30重量份的爐法炭黑、5?10重量份的環(huán)烷基油、2?6重量份的三元乙丙橡膠接枝馬來酸酐、50?70重量份的氫氧化鎂、10?20重量份的活性硅酸鈣、2?4重量份的防老劑，混煉10?20min至均勻，同時(shí)打開冷卻水使輥溫控制在40?60°C，得到混合物料； 向所述混合物料中依次加入I?3重量份的氧化鋅、2?5重量份的硬脂酸，混煉3?6min，控制輥溫為40?60 V，得到混煉膠； 向所述混煉膠中加入0.5?3重量份的硫磺、0.5?3重量份的促進(jìn)劑，混煉0.5?1.5min，薄通下片，室溫冷卻放置22?26h后，在平板硫化機(jī)上模壓硫化成型，得到三元乙丙橡膠絕緣材料。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三元乙丙橡膠絕緣材料的制備方法，其特征在于，所述三元乙丙橡膠的門尼粘度ML( 1+4)100C為40?60，乙烯含量為45?50%，分子量為5000?8000。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三元乙丙橡膠絕緣材料的制備方法，其特征在于，所述防老劑為防老劑RD、防老劑MB、防老劑AW中的至少一種。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三元乙丙橡膠絕緣材料的制備方法，其特征在于，促進(jìn)劑為促進(jìn)劑M和促進(jìn)劑TMTD中的至少一種。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三元乙丙橡膠絕緣材料的制備方法，其特征在于，所述平板硫化機(jī)模壓成型的條件為:硫化溫度為155?1600C，壓力4?8MPa。
【文檔編號(hào)】C08L23/28GK106084501SQ201610626717
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月1日 公開號(hào)201610626717.6, CN 106084501 A, CN 106084501A, CN 201610626717, CN-A-106084501, CN106084501 A, CN106084501A, CN201610626717, CN201610626717.6
【發(fā)明人】陳道華
【申請(qǐng)人】江蘇士林電氣設(shè)備有限公司