一種用於線束外殼的橡膠材料的製作方法

2023-11-01 03:42:17

本發明涉及橡膠技術領域，尤其涉及一種用於線束外殼的橡膠材料。

背景技術：

線束外殼用於保護線束，長期暴露於外部環境中，會受到各種物質的侵蝕、也會受到各種力量的衝擊，因此線束外殼需要具有一定的耐腐蝕、抗衝擊性能，但是在低溫環境中，其抗衝擊性能會降低，容易破損，因此，需要提供一種耐低溫和抗衝擊性能並存的線束外殼。

技術實現要素：

基於背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種用於線束外殼的橡膠材料，本發明抗衝擊性能高，耐低溫，耐腐蝕性能好。

本發明提出的一種用於線束外殼的橡膠材料，其原料按重量份包括：改性矽橡膠60-80份，三元乙丙橡膠40-60份，複合填料60-80份，納米氫氧化鈉20-30份，三聚氰胺氰尿酸鹽10-12份，紅磷6-8份，環氧蠶蛹油酸丁酯2-4份，環氧大豆油酸辛酯1-2份，硫磺1-2份，過氧化二異丙苯0.4-0.6份，促進劑TMTD 0.2-0.4份，促進劑D 0.2-0.3份，Ca/Zn複合穩定劑4-6份，防老劑0.6-0.8份，石蠟1-3份。

優選地，在改性矽橡膠的製備過程中，在氮氣氛圍中，用2,4-甲苯二異氰酸酯、聚乙二醇1000、二月桂酸二丁基錫、1，4-丁二醇製備得到物料A；向物料A中加入季四戊醇三丙烯酸酯，調節溫度為50-60℃，保溫攪拌6-7h，加三乙胺中和得到物料B；將物料B和矽橡膠混勻，升溫至50-70℃，以1000-1500r/min的速度密煉3-4h得到改性矽橡膠。

優選地，在改性矽橡膠的製備過程中，矽橡膠為甲基乙烯基矽橡膠。

優選地，在改性矽橡膠的製備過程中，物料B和矽橡膠的重量比為2-3：13-17。

優選地，在改性矽橡膠的製備過程中，2,4-甲苯二異氰酸酯、聚乙二醇1000、二月桂酸二丁基錫、1，4-丁二醇、季四戊醇三丙烯酸酯的重量比為8.6-11.6：9-11：0.2-0.4：2.5-3.5：3-4。

優選地，複合填料的原料包括：納米二氧化鈦、改性陶土、炭黑。

優選地，在複合填料中，納米二氧化鈦、改性陶土、炭黑的重量比為1-2：4-6：4-6。

優選地，在複合填料中，改性陶土為陶土經γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷改性得到。

優選地，在複合填料中，改性陶土為400-500目。

優選地，在複合填料中，炭黑由炭黑N220、炭黑N219、炭黑N330組成。

上述物料A的製備過程是聚氨酯預聚體的製備過程，為本領域常規技術手段。

本發明的製備方法為：將各原料混勻密煉，接著調節溫度至150℃，調節壓力至200Kgf/cm2，硫化5min經雙螺旋杆擠出機擠出得到用於線束外殼的橡膠材料。

本發明選用矽橡膠具有優異的耐低溫、耐高溫、耐腐蝕，絕緣等性能；但是機械性能不高；聚氨酯具有良好的抗衝擊性能、彈性、耐高低溫性能、耐磨性；三元乙丙橡膠具有良好的拉伸強度、耐腐蝕性能；通過各原料反應得到物料B為雙鍵封端的聚氨酯，與矽橡膠密煉，通過碳碳雙鍵縮合使得矽橡膠接枝上聚氨酯，在保持矽橡膠良好耐低溫、耐腐蝕、絕緣性能的同時，大大增加了矽橡膠的抗衝擊、彈性等機械性能，並且增加了矽橡膠與三元乙丙橡膠的相容性，使二者均勻分散，阻止相分離，從而大大增加本發明的抗衝擊性、彈性、韌性等機械性能，並保持良好的耐低溫、耐腐蝕性能；改性矽橡膠上剩餘的碳碳雙鍵與三元乙丙橡膠上的碳碳雙鍵可發生交聯，形成複雜網絡，進一步增加本發明的抗衝擊性能；二氧化鈦可以均勻分散在改性矽橡膠中，增加本發明的抗衝擊性和抗紫外線性能；γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷改性陶土，可均勻分散在改性矽橡膠和三元乙丙橡膠中，並且與其中的碳碳雙鍵交聯形成網絡，進一步增加本發明的抗衝擊性能；陶土具有良好的耐低溫性能，可以進一步增加本發明的耐低溫性能；納米二氧化鈦、改性陶土、炭黑相互配合，可以進一步增加本發明的抗衝擊性能和耐低溫性能；納米氫氧化鈉、三聚氰胺氰尿酸鹽、紅磷相互配合，增加本發明的阻燃性；環氧蠶蛹油酸丁酯、環氧大豆油酸辛酯相互配合，可在保持本發明抗衝擊性能的同時，調節本發明的韌性；Ca/Zn複合穩定劑、防老劑相互配合增加本發明的熱穩定性和抗老化性能；硫磺、過氧化二異丙苯、促進劑TMTD、促進劑D相互配合，交聯硫化形成複雜網絡，石蠟促進各物質均勻分散於交聯網絡中，增加本發明的機械性能；各物質相互配合，使得本發明具有良好的耐低溫性、耐腐蝕性、抗衝擊性和韌性。

具體實施方式

下面，通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。

實施例1

一種用於線束外殼的橡膠材料，其原料按重量份包括：改性矽橡膠70份，三元乙丙橡膠50份，複合填料70份，納米氫氧化鈉25份，三聚氰胺氰尿酸鹽11份，紅磷7份，環氧蠶蛹油酸丁酯3份，環氧大豆油酸辛酯1.5份，硫磺1.5份，過氧化二異丙苯0.5份，促進劑TMTD 0.3份，促進劑D 0.25份，Ca/Zn複合穩定劑5份，防老劑0.7份，石蠟2份。

實施例2

一種用於線束外殼的橡膠材料，其原料按重量份包括：改性矽橡膠60份，三元乙丙橡膠60份，複合填料60份，納米氫氧化鈉30份，三聚氰胺氰尿酸鹽10份，紅磷8份，環氧蠶蛹油酸丁酯2份，環氧大豆油酸辛酯2份，硫磺1份，過氧化二異丙苯0.6份，促進劑TMTD 0.2份，促進劑D 0.3份，Ca/Zn複合穩定劑4份，防老劑0.8份，石蠟1份；

其中，在改性矽橡膠的製備過程中，在氮氣氛圍中，用2,4-甲苯二異氰酸酯、聚乙二醇1000、二月桂酸二丁基錫、1，4-丁二醇製備得到物料A；向物料A中加入季四戊醇三丙烯酸酯，調節溫度為50℃，保溫攪拌7h，加三乙胺中和得到物料B；將物料B和甲基乙烯基矽橡膠混勻，升溫至50℃，以1500r/min的速度密煉3h得到改性矽橡膠，其中，物料B和甲基乙烯基矽橡膠的重量比為3：13，2,4-甲苯二異氰酸酯、聚乙二醇1000、二月桂酸二丁基錫、1，4-丁二醇、季四戊醇三丙烯酸酯的重量比為11.6：9：0.4：2.5：4；

複合填料的原料包括：納米二氧化鈦、400目γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷改性陶土、炭黑，其中，納米二氧化鈦、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷改性陶土、炭黑的重量比為1：2：3；

炭黑由炭黑N220、炭黑N219、炭黑N330組成。

實施例3

一種用於線束外殼的橡膠材料，其原料按重量份包括：改性矽橡膠80份，三元乙丙橡膠40份，複合填料80份，納米氫氧化鈉20份，三聚氰胺氰尿酸鹽12份，紅磷6份，環氧蠶蛹油酸丁酯4份，環氧大豆油酸辛酯1份，硫磺2份，過氧化二異丙苯0.4份，促進劑TMTD 0.4份，促進劑D 0.2份，Ca/Zn複合穩定劑6份，防老劑0.6份，石蠟3份；

其中，在改性矽橡膠的製備過程中，在氮氣氛圍中，用2,4-甲苯二異氰酸酯、聚乙二醇1000、二月桂酸二丁基錫、1，4-丁二醇製備得到物料A；向物料A中加入季四戊醇三丙烯酸酯，調節溫度為60℃，保溫攪拌6h，加三乙胺中和得到物料B；將物料B和甲基乙烯基矽橡膠混勻，升溫至70℃，以1000r/min的速度密煉4h得到改性矽橡膠，其中，物料B和甲基乙烯基矽橡膠的重量比為2：17，2,4-甲苯二異氰酸酯、聚乙二醇1000、二月桂酸二丁基錫、1，4-丁二醇、季四戊醇三丙烯酸酯的重量比為8.6：11：0.2：3.5：3；

複合填料的原料包括：納米二氧化鈦、500目γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷改性陶土、炭黑，其中，納米二氧化鈦、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷改性陶土、炭黑的重量比為1：6：4；

炭黑由炭黑N220、炭黑N219、炭黑N330組成。

實施例4

一種用於線束外殼的橡膠材料，其原料按重量份包括：改性矽橡膠65份，三元乙丙橡膠55份，複合填料65份，納米氫氧化鈉28份，三聚氰胺氰尿酸鹽10.5份，紅磷7.5份，環氧蠶蛹油酸丁酯2.5份，環氧大豆油酸辛酯1.7份，硫磺1.3份，過氧化二異丙苯0.55份，促進劑TMTD 0.25份，促進劑D 0.27份，Ca/Zn複合穩定劑4.5份，防老劑0.75份，石蠟1.5份；

其中，在改性矽橡膠的製備過程中，在氮氣氛圍中，用2,4-甲苯二異氰酸酯、聚乙二醇1000、二月桂酸二丁基錫、1，4-丁二醇製備得到物料A；向物料A中加入季四戊醇三丙烯酸酯，調節溫度為58℃，保溫攪拌6.2h，加三乙胺中和得到物料B；將物料B和甲基乙烯基矽橡膠混勻，升溫至65℃，以1200r/min的速度密煉3.7h得到改性矽橡膠，其中，物料B和甲基乙烯基矽橡膠的重量比為2.2：16，2,4-甲苯二異氰酸酯、聚乙二醇1000、二月桂酸二丁基錫、1，4-丁二醇、季四戊醇三丙烯酸酯的重量比為9：10.5：0.25：3.3：3.2；

複合填料的原料包括：納米二氧化鈦、500目γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷改性陶土、炭黑，其中，納米二氧化鈦、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷改性陶土、炭黑的重量比為1.2：5.5：4.5；

炭黑由炭黑N220、炭黑N219、炭黑N330組成。

實施例5

一種用於線束外殼的橡膠材料，其原料按重量份包括：改性矽橡膠75份，三元乙丙橡膠45份，複合填料75份，納米氫氧化鈉22份，三聚氰胺氰尿酸鹽11.5份，紅磷6.5份，環氧蠶蛹油酸丁酯3.5份，環氧大豆油酸辛酯1.3份，硫磺1.7份，過氧化二異丙苯0.45份，促進劑TMTD 0.35份，促進劑D 0.23份，Ca/Zn複合穩定劑5.5份，防老劑0.65份，石蠟2.5份；

其中，在改性矽橡膠的製備過程中，在氮氣氛圍中，用2,4-甲苯二異氰酸酯、聚乙二醇1000、二月桂酸二丁基錫、1，4-丁二醇製備得到物料A；向物料A中加入季四戊醇三丙烯酸酯，調節溫度為52℃，保溫攪拌6.8h，加三乙胺中和得到物料B；將物料B和甲基乙烯基矽橡膠混勻，升溫至55℃，以1400r/min的速度密煉3.3h得到改性矽橡膠，其中，物料B和甲基乙烯基矽橡膠的重量比為2.8：14，2,4-甲苯二異氰酸酯、聚乙二醇1000、二月桂酸二丁基錫、1，4-丁二醇、季四戊醇三丙烯酸酯的重量比為11：9.5：0.35：2.7：3.8；

複合填料的原料包括：納米二氧化鈦、400目γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷改性陶土、炭黑，其中，納米二氧化鈦、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷改性陶土、炭黑的重量比為1.8：4.5：5.5；

炭黑由炭黑N220、炭黑N219、炭黑N330組成。

以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。