[發明專利]一種耐高溫改性氯丁橡膠電纜材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201711050547.2
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107778595A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 舒春柳
• 申請（專利權）人: 四川力智久創知識產權運營有限公司
• 主分類號: C08L11/00
• 分類號: C08L11/00;C08L33/20;C08K13/06;C08K9/06;C08K7/18;C08K3/34;C08K5/098;H01B3/28
• 代理公司: 四川力久律師事務所51221
• 代理人: 熊曉果

技術領域

本發明涉及電纜材料領域，具體涉及一種耐高溫改性氯丁橡膠電纜材料及其制備方法。

背景技術

電纜是用一根或多根導線經過絞合制作成導體線芯，再在導體上施以相應的絕緣層，外面包上密封護套而形成的導線，主要由線芯、絕緣層、屏蔽層和護套層構成。電纜具有占用地面和空間少；供電安全可靠，觸電可能性小；有利于提高電力系統的功率因數；運行、維護工作簡單方便；有利于美化城市，具有保密性等諸多優點，被廣泛應用于生活和生產中的各個領域。電纜護套層的作用是密封保護電纜免受外界雜質和水分的侵入，防止外力直接損壞電纜絕緣層。電纜護套層材料不僅要求密封性好、防腐性高、機械強度高、阻燃性好，還應當具有一定的耐高溫性能。

氯丁橡膠是氯丁二烯（即2-氯-1,3-丁二烯）為主要原料進行α-聚合生成的彈性體，具有良好的物理機械性能，耐油，耐熱，耐燃，耐日光，耐臭氧，耐酸堿，耐化學試劑等優點，在電子、汽車、機械及化工領域均有廣泛應用，氯丁橡膠材料也廣泛用于電纜護套層材料。隨著電纜在更多領域中的應用，電纜的應用環境也越來越復雜，因而，對電纜的各項性能的要求也越來越高，用單一的氯丁橡膠材料制備得到的電纜性能已不能滿足電纜性能的要求，對電纜用氯丁橡膠材料進行改性成為必要。

耐高溫性能是電纜需要具備的特殊性能之一，隨著電纜應用的范圍不斷增加，電纜也在更多高溫環境中得到應用，因而，對電纜的耐高溫性能要求也越來越高，對電纜用氯丁橡膠材料的耐高溫性能要求也越來越高。現有技術中也采用了多種方法來提高氯丁橡膠材料的耐高溫性，如：添加無機填料和對氯丁橡膠進行交聯的方法，但由于原材料選擇的針對性較差或沒有對氯丁橡膠聚合度進行控制等因素的影響，得到的改性氯丁橡膠材料耐高溫性能并沒有達到預想的要求，要么加工性好但耐高溫性差，要么耐高溫性好卻加工性變差，從而嚴重影響了電纜的生產和應用。

發明內容

本發明的目的在于克服現有電纜用氯丁橡膠材料耐高溫性不足的缺陷，提供一種耐高溫改性氯丁橡膠電纜材料及其制備方法；本發明將復合熱穩定劑添加到氯丁橡膠中并在控制氯丁橡膠聚合度的條件下進行交聯改性，顯著的提高了氯丁橡膠的耐高溫性能，且保留了較好的加工性，將該氯丁橡膠材料用于電纜，能顯著增加電纜的耐高溫性能。

為了實現上述發明目的，本發明提供了一種耐高溫改性氯丁橡膠電纜材料，包括以下重量份原材料制備而成：15-25份的填料、0.3-0.8份的復合熱穩定劑、20-30份的聚丙烯腈、45-55份的氯丁橡膠、0.3-0.8份的偶聯劑、0.1-0.3份的交聯劑。

本發明一種耐高溫改性氯丁橡膠電纜材料，根據填料、熱穩定劑和交聯能增加氯丁橡膠耐高溫的基本原理，不僅通過針對性的篩選復合熱穩定劑、填料和交聯劑的種類，來提高各原料之間的相容性，使填料和熱穩定劑對氯丁橡膠的耐高溫性能增強作用更好，還通過控制氯丁橡膠材料的聚合度來使改性后的氯丁橡膠材料在耐高溫性與加工性之間達到最佳平衡關系，從而使得到的氯丁橡膠材料在具有優異的耐高溫性能的條件下，也滿足制備電纜所需要的加工性，從而能大量生產耐高溫性好的電纜。

上述一種耐高溫改性氯丁橡膠電纜材料，其中，所述的填料為陶瓷微球和滑石粉的混合物；填料不僅能影響氯丁橡膠的耐高溫性能，還直接影響氯丁橡膠加工性，通過復合使用，能最大程度增加氯丁橡膠的耐高溫性，對加工性的影響降低；優選的，所述的填料中陶瓷微球與滑石粉的物質的量之比為1︰1；其中，所述的填料粒徑為0.01-0.5μm；填料粒徑和長度越小，分散性越差，對氯丁橡膠耐高溫性能的增強作用降低，填料粒徑和長度越大，在氯丁橡膠相中相容性越差，容易出現界面分離，影響氯丁橡膠材料的性能；優選的，所述的填料粒徑為0.05-0.2μm；最優選的，所述的填料粒徑為0.1μm。

上述一種耐高溫改性氯丁橡膠電纜材料，其中，所述的復合熱穩定劑為硬脂酸鈣與異辛酸鑭組成的混合物；所述的復合熱穩定劑之間形成協同增效作用，能顯著改善氯丁橡膠材料的耐高溫性能；優選的，所述的復合熱穩定劑中硬脂酸鈣與異辛酸鑭的物質的量之比為2︰1。

上述一種耐高溫改性氯丁橡膠電纜材料，其中，氯丁橡膠的聚合度越大，交聯后耐高溫性能越差，加工性越好，氯丁橡膠的聚合物越小，則交聯后耐高溫性能越好，加工性越差，因此，選擇合理的氯丁橡膠聚合度，是平衡耐高溫性能和加工性的重要手段。所述的聚丙烯腈聚合度為150-280；優選的，所述的聚丙烯腈的聚合度為200-250；最優的，所述的聚丙烯腈的聚合度為230；通過優選，得到的氯丁橡膠既具有優異的耐高溫性能，也具有較好的加工性，適合用于制備電纜護套層。