一步法矽烷交聯乙丙橡膠的製作方法

2023-06-01 16:00:01 2

專利名稱：一步法矽烷交聯乙丙橡膠的製作方法
技術領域：
本發明是關於一種矽烷交聯乙丙橡膠的製作方法，更特別的是關於一種一步法矽烷交聯乙丙橡膠的製作方法。
背景技術：
橡膠電纜是具有被絕緣層與外套層所包圍的柔軟電纜，若干個絕緣的導體可被一護套所封閉，這樣的橡膠電纜通常指低或中等電壓的電纜。絕緣層和/或外套層通常是由天然橡膠或乙烯-丙稀橡膠製成的。
在現有技術中，傳統矽烷交聯乙丙橡膠的製作方法為將乙丙橡膠和氧化鋅和硬脂酸鈣和硫磺和促進劑M和促進劑DM和碳黑和TAIC和DCP按一定比例在混煉機或造粒機上，各種材料按一定比例、分批次以不同時間混煉製出膠條或顆粒，而後才能製作交聯製品。
現有技術存在的缺陷為生產率較低、勞動強度高，產品密度大成本高，並且質量差、熱應力大和穩定性不好。

發明內容
本發明的目的之一是提供一種一步法矽烷交聯乙丙橡膠的製作方法。
本發明的目的之二是提供一種產品密度小、製作成本低，並且質量好、熱應力小和穩定性好的矽烷交聯乙丙橡膠。
本發明的這些以及其他目的將通過下列詳細描述和說明來進一步闡述。
本發明的一步法矽烷交聯乙丙橡膠的製作方法，採用如下步驟A、按以下比例秤取反應原料乙丙橡膠 100重量份，
聚烯烴 10～50重量份，復配矽烷偶聯劑 1～5重量份；B、將上述原料不用混煉直接加在擠出設備上，溫度160～230℃，壓力40～80bar，反應時間3～15分鐘。
進一步的，本發明的一步法矽烷交聯乙丙橡膠的製作方法，採用如下步驟A、按以下比例秤取反應原料乙丙橡膠100重量份，聚烯烴 10～50重量份，復配矽烷偶聯劑 1～5重量份；B、將上述原料不用混煉直接加在擠出設備上，溫度160～230℃，壓力50～60bar，反應時間3～15分鐘。
在本發明的一步法矽烷交聯乙丙橡膠的製作方法中，所述的復配矽烷偶聯劑的配方為乙烯基三甲氧基矽烷 0.5～4.5重量份，過氧化二異丙苯 0.01～0.6重量份，二丁錫基二月桂酸酯 0.01～0.8重量份，抗氧劑1010 0.01～0.6重量份，PE石蠟 1.0～3.0重量份。
進一步的，在本發明的一步法矽烷交聯乙丙橡膠的製作方法中，所述的復配矽烷偶聯劑的配方為乙烯基三甲氧基矽烷 1.5～3.5重量份，過氧化二異丙苯 0.1～0.4重量份，二丁錫基二月桂酸酯 0.1～0.6重量份，抗氧劑1010 0.1～0.5重量份，PE石蠟 1.0～3.0重量份。
較好的是，在本發明的一步法矽烷交聯乙丙橡膠的製作方法中，所述的復配矽烷偶聯劑的配方為乙烯基三甲氧基矽烷 1.5～2.5重量份，
過氧化二異丙苯0.1～0.3重量份，二丁錫基二月桂酸酯0.1～0.4重量份，抗氧劑10100.1～0.3重量份，PE石蠟1.5～2.0重量份。
在本發明的一步法矽烷交聯乙丙橡膠的製作方法中，擠出機工藝條件為一區150℃～165℃，二區175℃～185℃，三區185℃～200℃，四區200℃～230℃，五區200℃～230℃，模頭200℃～230℃。
在本發明中，所述的交聯是在常溫潮溼環境下或在60～90℃的水中進行。
本發明的方法採用乙丙橡膠和聚烯烴和復配矽烷不用混煉直接加在擠出機或其他設備上即可製作交聯製品，與現有技術相比，具有以下特點1、提高生產率、降低勞動強度。
以混煉100公斤乙丙膠為例，傳統方法需2人混煉1～1.5小時；本發明的工藝方法不用混煉，所需的三種原材料，直接經計量稱，按比例加入到設備中即可生產。
2、加工的產品密度小、成本低。
本發明的方法製得產品的密度在0.88～0.94克/立方釐米，成本在14000～17000元/噸。
傳統工藝方法製得產品的密度在1.15～1.35克/立方釐米，成本在16000～20000元/噸。
二步法矽烷交聯橡膠密度在0.92～0.98克/立方釐米，成本在27000～29000元/噸。
綜上所列，本發明的工藝方法所制產品比傳統方法低2000～3000元/噸，比二步法低10000～15000元/噸。
3、產品質量好。
A、本發明的方法加入的各種助劑少，最大限度的提高了乙丙橡膠的純淨度，從而提高了橡膠的各方面的性能，如電氣性能等；
B、本發明的方法是用矽烷使乙丙橡膠交聯，而傳統方法是用硫磺使乙丙橡膠交聯；C、本發明的方法的交聯是在常溫潮溼環境或60～90度的水中交聯，而其它方法是在一定的壓力和180～250度的環境下才能交聯，因此本發明的方法做出的交聯乙丙橡膠製品的熱應力小；D、本發明的方法的交聯是形成碳矽鍵，其它方法形成的是碳硫鍵，碳矽鍵的鍵能比碳硫鍵鍵能要大得多，故用此工藝製得的製品的穩定性好。
在本發明中，所有的原料或半成品均為市售產品，均可以從市場購得。
在本發明中，復配矽烷偶聯劑的製備方法等可參考本申請同日申請的題目為《復配矽烷偶聯劑及其製備方法和用途》的專利申請，該專利在此引入，作為本申請的一部分。
以下通過具體實施例來進一步說明本發明，但實施例僅用於說明，並不能限制本發明的範圍。
在本發明中如非特指，所有的量、份均為重量單位。
具體實施例方式
例1A、按以下比例秤取反應原料乙丙橡膠 100公斤，聚烯烴 20公斤，復配矽烷偶聯劑 1.5公斤；B、將上述原料不用混煉直接加在擠出設備上，溫度180℃左右，壓力50bar，反應時間14分鐘左右；C、擠出機工藝條件為一區150℃～165℃，二區175℃～185℃，三區185℃～200℃，四區200℃～230℃，五區200℃～230℃，模頭200℃～230℃；D、交聯是在常溫潮溼環境下進行。
E、復配矽烷偶聯劑的配方為
乙烯基三甲氧基矽烷(VTES)45公斤，過氧化二異丙苯(DCP) 6公斤，二丁錫基二月桂酸酯(DBTL)8公斤，抗氧劑(1010)6公斤，PE石蠟 30公斤。
製備方法為在攪拌釜中按配比量先加入乙烯基三甲氧基矽烷，然後加入過氧化二異丙苯，攪拌大約5分鐘，加入二丁錫基二月桂酸酯，攪拌大約4分鐘，再加入PE石蠟，攪拌大約5分鐘，再加入抗氧劑1010，再攪拌大約5分鐘，攪拌速度均為200rpm左右，然後吸氣抽真空，充氮、包裝。
該復配矽烷偶聯劑可以用於聚乙烯或乙丙橡膠的偶聯，使用比例為1.1％(即在100份聚乙烯或乙丙橡膠中該復配矽烷偶聯劑的添加量為1.1份)。
例2A、按以下比例秤取反應原料乙丙橡膠 100公斤，聚烯烴 40公斤，復配矽烷偶聯劑 4公斤；B、將上述原料不用混煉直接加在擠出設備上，溫度220℃左右，壓力56bar，反應時間5分鐘。
C、擠出機工藝條件為一區150℃～165℃，二區175℃～185℃，三區185℃～200℃，四區200℃～230℃，五區200℃～230℃，模頭200℃～230℃；D、交聯是在70℃左右的水中進行。
其餘同例1。
例3A、按以下比例秤取反應原料乙丙橡膠 100公斤，
聚烯烴 30公斤，復配矽烷偶聯劑 2公斤；B、將上述原料不用混煉直接加在擠出設備上，溫度200℃左右，壓力56bar，反應時間10分鐘。
C、擠出機工藝條件為一區150℃～165℃，二區175℃～185℃，三區185℃～200℃，四區200℃～230℃，五區200℃～230℃，模頭200℃～230℃；D、交聯是在60℃左右的水中進行。
例4按以下配比秤取原料製備復配矽烷偶聯劑。
乙烯基三乙氧基矽烷(VTES)2公斤，過氧化二異丙苯(DCP) 0.1公斤，二丁錫基二月桂酸酯(DBTL)0.3公斤，抗氧劑(1010)0.4公斤，PE石蠟 17公斤。
在攪拌釜中按配比量先加入乙烯基三乙氧基矽烷，然後加入過氧化二異丙苯，攪拌大約3分鐘，加入二丁錫基二月桂酸酯，攪拌大約3分鐘，再加入PE石蠟，攪拌大約5分鐘，再加入抗氧劑1010，再攪拌大約3分鐘，攪拌速度均為200rpm左右，然後吸氣抽真空，充氮、包裝。
該復配矽烷偶聯劑可以用於聚乙烯或乙丙橡膠的偶聯，使用比例為1.0％(即在100份聚乙烯或乙丙橡膠中該復配矽烷偶聯劑的添加量為1.0份)。
權利要求
1.一步法矽烷交聯乙丙橡膠的製作方法，其特徵在於採用如下步驟A、按以下比例秤取反應原料乙丙橡膠 100重量份，聚烯烴 10～50重量份，復配矽烷偶聯劑 1～5重量份；B、將上述原料不用混煉直接加在擠出設備上，溫度160～230℃，壓力40～80bar，反應時間3～15分鐘。
2.如權利要求1所述的一步法矽烷交聯乙丙橡膠的製作方法，其特徵在於採用如下步驟A、按以下比例秤取反應原料乙丙橡膠 100重量份，聚烯烴 10～50重量份，復配矽烷偶聯劑 1～5重量份；B、將上述原料不用混煉直接加在擠出設備上，溫度160～230℃，壓力50～60bar，反應時間3～15分鐘。
3.如權利要求1或2所述的一步法矽烷交聯乙丙橡膠的製作方法，其特徵在於所述的復配矽烷偶聯劑的配方為乙烯基三甲氧基矽烷0.5～4.5重量份，過氧化二異丙苯0.01～0.6重量份，二丁錫基二月桂酸酯0.01～0.8重量份，抗氧劑10100.01～0.6重量份，PE石蠟1.0～3.0重量份。
4.如權利要求1或2所述的一步法矽烷交聯乙丙橡膠的製作方法，其特徵在於所述的復配矽烷偶聯劑的配方為乙烯基三甲氧基矽烷1.5～3.5重量份，過氧化二異丙苯 0.1～0.4重量份，二丁錫基二月桂酸酯 0.1～0.6重量份，抗氧劑1010 0.1～0.5重量份，PE石蠟 1.0～3.0重量份。
5.如權利要求1或2所述的一步法矽烷交聯乙丙橡膠的製作方法，其特徵在於所述的復配矽烷偶聯劑的配方為乙烯基三甲氧基矽烷 1.5～2.5重量份，過氧化二異丙苯 0.1～0.3重量份，二丁錫基二月桂酸酯 0.1～0.4重量份，抗氧劑1010 0.1～0.3重量份，PE石蠟 1.5～2.0重量份。
6.如權利要求1或2所述的一步法矽烷交聯乙丙橡膠的製作方法，其特徵在於擠出機工藝條件為一區150℃～165℃，二區175℃～185℃，三區185℃～200℃，四區200℃～230℃，五區200℃～230℃，模頭200℃～230℃。
7.如權利要求1或2所述的一步法矽烷交聯乙丙橡膠的製作方法，其特徵在於交聯是在常溫潮溼環境下進行。
8.如權利要求1或2所述的一步法矽烷交聯乙丙橡膠的製作方法，其特徵在於交聯是在60～90℃的水中進行。
全文摘要
本發明公開了一種一步法矽烷交聯乙丙橡膠的製作方法，採用如下步驟A.按以下比例秤取反應原料乙丙橡膠100重量份，聚烯烴10～50重量份，復配矽烷偶聯劑1～5重量份；B.將上述原料不用混煉直接加在擠出設備上，溫度160～230℃，壓力40～80bar，反應時間3～15分鐘。本發明的方法採用乙丙橡膠和聚烯烴和復配矽烷不用混煉直接加在擠出機或其他設備上即可製作交聯製品，能提高生產率、降低勞動強度，加工的產品密度小、成本低，產品質量好。
文檔編號C08K5/54GK1539875SQ20031010228
公開日2004年10月27日 申請日期2003年10月30日 優先權日2003年10月30日
發明者鄭玉朋, 李金輝, 曾學忠, 於恩樓, 王福志, 戚景贊 申請人:河北省線纜科學技術研究所有限公司