一種高壓耐磨橡膠絕緣材料及其製備方法
2023-09-15 10:48:50 2
一種高壓耐磨橡膠絕緣材料及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種高壓耐磨橡膠絕緣材料及其製備方法，所述高壓耐磨橡膠絕緣材料包括的原料及其重量份組成為：三元乙丙橡膠50、順丁橡膠30、氯化聚乙烯橡膠20、爐法炭黑40、煅燒陶土30、矽烷偶聯劑5、硬脂酸鋅2、橡膠操作油P-15015、防老劑N-苯基-N`-異丙基-對苯二胺3、硫磺3、過氧化二異丙苯5，硫化促進劑2,2'-二硫代二苯並噻唑3，硫化促進劑氧化鋅和硬脂酸的混合物5，阻燃劑十溴二苯乙烷15，抗氧劑10100.5。本發明的製備方法簡便，工藝靈活，通過合理的配方設計，所製備的高壓絕緣材料具有優異的機械性能和電絕緣性能，擊穿場強為42kV/mm，在高壓場合使用時不易擊穿，同時材料的耐磨性優異，DIN磨耗≤100mm3，可有效提高絕緣材料的使用壽命。
【專利說明】一種高壓耐磨橡膠絕緣材料及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及絕緣材料【技術領域】，特別是涉及一種高壓耐磨橡膠絕緣材料及其製備方法。
【背景技術】
[0002]目前的中高壓電纜絕緣材料通常使用乙丙橡膠尤其是三元乙丙橡膠，具有原料成本高、耐磨性差、使用壽命短和易擊穿等缺點。
【發明內容】
[0003]本發明主要解決的技術問題是提供一種高壓耐磨電纜絕緣材料及其製備方法，能夠解決上述絕緣材料單純使用乙丙橡膠時存在的缺點。
[0004]為解決上述技術問題，本發明採用的一個技術方案是:提供一種高壓耐磨橡膠絕緣材料，包括的原料及其重量份組成為:三元乙丙橡膠50、順丁橡膠30、氯化聚乙烯橡膠20、爐法炭黑40、煅燒陶土 30、矽烷偶聯劑5、硬脂酸鋅2、橡膠操作油P-150 15、防老劑N-苯基-N' -異丙基-對苯二胺3、硫磺3、過氧化二異丙苯5，硫化促進劑2，2』 - 二硫代二苯並噻唑3，硫化促進劑氧化鋅和硬脂酸的混合物5，阻燃劑十溴二苯乙烷15，抗氧劑1010
0.5。
[0005]在本發明一個較佳實施例中，所述氧化鋅和硬脂酸的混合比例為3:2。
[0006]在本發明一個較佳實施例中，所述三元乙丙橡膠的技術指標為:乙烯含量72%，二烯含量1.5%，100°C時的門尼粘度為135，分子量為5000~10000。
[0007]在本發明一個較佳實施例中，所述順丁橡膠的技術指標為:二烯含量75%，100°C時的門尼粘度為130，分子量為3000~8000。
[0008]在本發明一個較佳實施例中，所述氯化聚乙烯橡膠的乙烯含量85%。
[0009]為解決上述技術問題，本發明採用的另一個技術方案是:提供一種高壓耐磨橡膠絕緣材料及其製備方法，其特徵在於，該製備方法步驟為:
(1)按配方將三元乙丙橡膠、順丁橡膠、氯化聚乙烯橡膠分別在開煉機上塑煉3~5min,然後將三者共同放入開煉機中混煉，待混煉均勻且包輥後，調整輥間距為2mm，依次加入硬脂酸鋅、防老劑N-苯基-N' -異丙基-對苯二胺和抗氧劑1010，混煉2~3min至均勻，同時打開冷卻水，使輥溫控制在50~70°C ；
(2)再向步驟(1)中得到 的混合物料中依次加入爐法炭黑、煅燒陶土和阻燃劑十溴二苯乙烷，然後再將橡膠操作油P-150和矽烷偶聯劑分三次加入，混煉10~15min至均勻，並控制輥溫為50~70°C ;
(3)接著向步驟(2)中得到的混煉膠片中加入氧化鋅和硬脂酸的混合物和硫化促進劑2，2』 - 二硫代二苯並噻唑，混煉3~5min，控制輥溫在50~70°C範圍內；
(4)最後向步驟(3)中得到的混煉膠中加入過氧化二異丙苯和硫磺，混煉1~2min後，薄通下片，室溫停放24h後，用無轉子橡膠硫化儀測試膠片的最佳硫化溫度和最佳硫化時間，然後在平板硫化機上模壓硫化成型，得到高壓耐磨橡膠絕緣材料。
[0010]在本發明一個較佳實施例中，所述步驟(4)中，平板硫化機模壓成型的條件為:溫度 175°C，時間 12 ~15min，壓力 IOMPa0
[0011]本發明的有益效果是:本發明一種高壓耐磨絕緣材料的製備方法簡便，工藝靈活，通過合理的配方設計，所製備的高壓絕緣材料具有優異的機械性能和電絕緣性能，在高壓場合使用時不易擊穿，同時材料的耐磨性優異，可有效提高絕緣材料的使用壽命。【具體實施方式】
[0012]下面對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特徵能更易於被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護範圍做出更為清楚明確的界定。
[0013]本發明實施例包括:
材料各組分配方為:三元乙丙橡膠50、順丁橡膠30、氯化聚乙烯橡膠20、爐法炭黑40、煅燒陶土 30、矽烷偶聯劑5、硬脂酸鋅2、橡膠操作油P-150 15、防老劑N-苯基-N'-異丙基-對苯二胺3、硫磺3、過氧化二異丙苯5，硫化促進劑2，2』 - 二硫代二苯並噻唑3，硫化促進劑氧化鋅和硬脂酸的混合物5，阻燃劑十溴二苯乙烷15，抗氧劑1010 0.5。
[0014]製備方法:先將各組分準確稱量後備用；按配方將三元乙丙橡膠、順丁橡膠和氯化聚乙烯橡膠分別在開煉機上塑煉3~5min，然後將三者共同放入開煉機中混煉，待混煉均勻且包輥後，調整輥間距為2mm，依次加入硬脂酸鋅、防老劑N-苯基-N' -異丙基-對苯二胺和抗氧劑1010，混煉2~3min至均勻，同時打開冷卻水，使輥溫控制在50~70°C;再依次加入爐法炭黑、煅燒陶土和阻燃劑十溴二苯乙烷，然後將橡膠操作油P-150和矽烷偶聯劑分三次加入，混煉10~15min至均勻，並控制輥溫為50~70°C ;接著加入氧化鋅和硬脂酸的混合物和硫化促進劑2，2』 - 二硫代二苯並噻唑，混煉3~5min，控制輥溫在50~70°C範圍內；最後加入過氧化二異丙苯和硫磺，混煉I~2min後，薄通下片，室溫停放24h後,用無轉子橡膠硫化儀測試膠片的最佳硫化溫度和最佳硫化時間，然後在平板硫化機上模壓硫化成型，得到高壓耐磨橡膠絕緣材料；平板硫化機模壓成型的條件為:溫度175°C，時間12~15min,壓力 lOMPa。
[0015]上述方法製備的高壓耐磨絕緣材料的性能為:
拉伸強度15.5MPa，撕裂強度18N/mm，斷裂伸長率360%，體積電阻率2.3X1015Q.1n,擊穿場強 42kV/mm, DIN 磨耗< 100mm3。
[0016]以上所述僅為本發明的實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。
【權利要求】
1.一種高壓耐磨橡膠絕緣材料，其特徵在於，包括的原料及其重量份組成為:三元乙丙橡膠50、順丁橡膠30、氯化聚乙烯橡膠20、爐法炭黑40、煅燒陶土 30、矽烷偶聯劑5、硬脂酸鋅2、橡膠操作油P-150 15、防老劑N-苯基-N'-異丙基-對苯二胺3、硫磺3、過氧化二異丙苯5，硫化促進劑2，2』 - 二硫代二苯並噻唑3，硫化促進劑氧化鋅和硬脂酸的混合物5，阻燃劑十溴二苯乙烷15，抗氧劑1010 0.5。
2.根據權利要求1所述的高耐磨橡膠絕緣材料，其特徵在於，所述氧化鋅和硬脂酸的混合比例為3:2。
3.根據權利要求1所述的高耐磨橡膠絕緣材料，其特徵在於，所述三元乙丙橡膠的技術指標為:乙烯含量72%，二烯含量1.5%，100°C時的門尼粘度為135，分子量為5000~10000。
4.根據權利要求1所述的高耐磨橡膠絕緣材料，其特徵在於，所述順丁橡膠的技術指標為:二烯含量75%，100°C時的門尼粘度為130，分子量為3000~8000。
5.根據權利要求1所述的高耐磨橡膠絕緣材料，其特徵在於，所述氯化聚乙烯的乙烯含量為85%。
6.一種權利要求1所述的高壓耐磨橡膠絕緣材料及其製備方法，其特徵在於，該製備方法步驟為:(1)按配方將三元乙丙橡膠和順丁橡膠分別在開煉機上塑煉3~5min，然後將兩者共同放入開煉機中混煉，待兩者混煉均勻且包輥後，調整輥間距為2mm，依次加入硬脂酸鋅、防老劑N-苯基-N' -異丙基-對苯二胺和抗氧劑1010，混煉2~3min至均勻，同時打開冷卻水，使輥溫控制在50~70°C ;(2)再向步驟(1)中得到的混合物料中依次加入爐法炭黑、煅燒陶土和阻燃劑十溴二苯乙烷，然後再將橡膠操作油P-150和矽烷偶聯劑分三次加入，混煉10~15min至均勻，並控制輥溫為50~70°C ;(3)接著向步驟(2)中得到的混煉膠片中加入氧化鋅和硬脂酸的混合物和硫化促進劑2，2』 - 二硫代二苯並噻唑，混煉3~5min，控制輥溫在50~70°C範圍內；(4)最後向步驟(3)中得到的混煉膠中加入過氧化二異丙苯和硫磺，混煉1~2min後，薄通下片，室溫停放24h後，用無轉子橡膠硫化儀測試膠片的最佳硫化溫度和最佳硫化時間，然後在平板硫化機上模壓硫化成型，得到高壓耐磨橡膠絕緣材料。
7.根據權利要求6所述的高壓耐磨橡膠絕緣材料的製備方法，其特徵在於，所述步驟(4)中，平板硫化機模壓成型的條件為:溫度175°C，時間12~15min，壓力lOMPa。
【文檔編號】C08K3/34GK103739964SQ201310587437
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年11月21日 優先權日:2013年11月21日
【發明者】周巧芬 申請人:崑山市奮發絕緣材料有限公司