[發明專利]紫外光深度交聯三元乙丙橡膠電纜料及其絕緣或護套層的制備方法

有效

• 申請號: 201110052942.0
• 申請日: 2011-03-07
• 公開（公告）號: CN102161801A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發明（設計）人: 瞿保鈞;鮑文波;葉磊;高廣剛;瞿欣;劉紅;施文芳;高蘇亮;吳強華;秦輝
• 申請（專利權）人: 沭陽優唯新材料有限公司;黑龍江省潤特科技有限公司
• 主分類號: C08L23/16
• 分類號: C08L23/16;C08L51/06;C08K13/02;C08K3/36;C08K3/34;C08K3/26;C08K3/22;C08K5/5425;C08K5/544;C08K5/5435;C08K5/548;C08J3/28;C08J3/24
• 代理公司: 北京法思騰知識產權代理有限公司 11318
• 代理人: 史和初;楊小蓉

技術領域

本發明屬于橡膠交聯電纜領域，特別涉及紫外光深度交聯三元乙丙橡膠電纜的絕緣或護套料及其絕緣或護套層的制備方法。

背景技術

三元乙丙橡膠(EPDM)因具有電性能優異、耐熱耐老化性能優良、低溫柔韌性好等特點而被廣泛用作電線電纜絕緣或護套材料，特別是礦用電纜和船用電纜及其它特種電纜。傳統的三元乙丙橡膠電線電纜絕緣或護套層的交聯方法主要有過氧化物化學交聯法、高能輻射交聯法以及硅烷交聯法。歐洲專利EP1453866公開了以EPDM、煅燒高嶺土、低密度聚乙烯、硅烷偶聯劑和石蠟組成的材料體系在過氧化二異丙苯熱引發的化學交聯條件下制備交聯三元乙丙橡膠軟電纜，制品的拉伸強度大于8.2MPa，斷裂伸長率高于250％。美國專利US2004242781公開了以EPDM、高嶺土、有機過氧化物、氧化鋅、石蠟油和抗氧劑等采用化學交聯法制備三元乙丙橡膠電纜，制品的拉伸強度大于9MPa，斷裂伸長率高于200％。中國專利公開號CN1783356公開了EPDM、煅燒陶土、防老劑、有機過氧化物、偶聯劑和石蠟的復合材料體系采用化學交聯法制備中壓三元乙丙橡膠絕緣電纜，制品拉伸強度大于6MPa，斷裂伸長率高于300％。中國《彈性體》雜志(2006年第5期第51頁)描述了以EPDM、碳酸鈣、高嶺土、滑石粉、過氧化二異丙苯、軟化劑和防老劑等采用化學交聯法制備三元乙丙橡膠電纜，制品的拉伸強度大于5MPa，斷裂伸長率高于350％。中國雜志《化工新型材料》(2006年第34卷第1期第57頁)報道了以納米二氧化硅、納米碳酸鈣作為補強填料，并采用高能輻射交聯法制備三元乙丙橡膠材料，所得制品的拉伸強度最大可以達到12MPa，斷裂伸長率大于400％。《輻射物理化學》(Radiation?Physics?Chemistry，1983，22(3-5)，564-74)描述了一種由高乙烯含量的EPDM橡膠、乙烯醋酸乙烯酯共聚物和抗氧劑組成的橡膠絕緣材料經電子束輻照交聯，制品的老化性能及電性能優良。中國專利公開號CN1058507C公開了以三元乙丙橡膠、低密度聚乙烯、輕質碳酸鈣、十溴二苯醚、氧化鉬、輻照交聯劑等采用輻照交聯法制備交聯礦用橡膠軟電纜，制品的耐溫等級高，機械、電氣性能優良。中國專利申請號200910172429中公開了以乙丙橡膠，復配硅烷、催化劑、潤滑劑等采用硅烷交聯的方法制備交聯乙丙橡膠電纜料，該電纜料可以在90℃水中較快速度交聯，且熱延伸≤80％。然而，在上述各種方法中過氧化物化學交聯法制備三元乙丙橡膠電纜存在的不足是其生產效率低、工藝流程復雜，需要通過幾十米長的高壓高溫蒸汽硫化管道進行較長時間的交聯，耗能大、能效利用率很低，其熱能的有效利用率僅為10％左右等；高能輻射交聯法的設備投資較高，操作維護較為復雜和防護條件苛刻，且由于其工藝特點只適合做較小線徑的電線而不適合做較大線徑的電纜；而硅烷交聯法涉及水解反應，制品的穩定性差，耐壓耐溫等級也較低。

近年來有關純EPDM橡膠的光交聯研究工作也早有報道，例如美國《橡膠化學與技術》雜志(Rubber?Chemistry?and?Technology，592：62，1989)描述了以裂解型光引發劑安息香雙甲醚和多官能團交聯劑三羥基甲烷三丙烯酸酯作為EPDM橡膠的光引發體系，利用高壓汞燈可以使10mm厚的純EPDM膠層達到光交聯。然而，EPDM的光交聯一直未能在電纜工業應用上取得成功，其主要原因是作為電纜應用的EPDM橡膠通常都需要加入占50-60％重量比的補強無機填充料，而含有大量無機填料的EPDM橡膠很難使紫外光穿過而發生交聯。