[發明專利]一種高強度高壓采煤機電纜用橡膠材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110342544.6
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113234264B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 駱超;徐季新;羅斌
• 申請（專利權）人: 浙江元通線纜制造有限公司
• 主分類號: C08L11/00
• 分類號: C08L11/00;C08L9/06;C08L75/04;C08K13/06;C08K9/02;C08K9/00;C08K7/26;C08K3/22;H01B3/28
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 張晨

1.一種高強度高壓采煤機電纜用橡膠材料，其特征在于，所述橡膠材料包括以下重量份原料：氯丁橡膠100份、丁苯橡膠20-25份、改性聚氨酯25-30份、白炭黑20-24份、氧化鋅5-6份、氧化鎂2-3份、硬脂酸鈣0.5-1份、氯化石蠟3-4份、促進劑1-2份、阻燃劑HZR6-8份；

所述改性聚氨酯是以聚乙二醇、1,5-萘二異氰酸酯、六甲撐二異氰酸酯、均苯四甲酸酐和三(1,3-二氯異丙基)磷酸酯為原料由一鍋法合成；

所述改性聚氨酯的制備方法為：稱取均苯四甲酸酐攪拌溶解于二甲基甲酰胺中，得到混合溶液A，將聚乙二醇、1,5-萘二異氰酸酯、六甲撐二異氰酸酯加入反應釜中，加入二甲基甲酰胺，開啟攪拌，在氮氣氣氛下加熱至90-100℃，保溫1h，然后加入二月桂酸二丁基錫，保溫反應3-4h，降溫至75-80℃，加入三(1,3-二氯異丙基)磷酸酯，攪拌混勻后，將混合溶液A以40-60d/s的速度滴加入反應釜中，滴加完成后，保溫反應4-5h，得到改性聚氨酯；

所述高強度高壓采煤機電纜用橡膠材料的制備方法，包括以下步驟：

S1：將白炭黑、氧化鋅和氧化鎂置于球磨機中，噴入乙醇溶液，球磨30min得到混合粉末，經過預處理后攪拌分散于氯仿溶液中，稱取三乙胺，等分為三份，先加入一份至氯仿溶液中，攪拌反應30-45min后，加入三氯氧磷，于室溫下攪拌反應10-12h后，加入剩下的三乙胺，同時加入乙二醇，升溫至60℃保溫反應6-8h，離心，無水乙醇洗滌沉淀，真空干燥得到功能化混合粉末；

所述S1步驟中，混合粉末的預處理為：將混合粉末超聲分散于氫氧化鈉溶液中，超聲處理30min，于90-100℃溫度下保溫回流6-7h，冷卻至室溫，然后進行低溫等離子體處理，離心，沉淀用無水乙醇洗滌，真空干燥；

S2：調整開煉機輥距至1mm以下，將氯丁橡膠、丁苯橡膠和改性聚氨酯分別置于開煉機中塑煉，各薄通5遍，然后放大輥距至2mm，改性聚氨酯熔融硫化20min，加入氯丁橡膠、丁苯橡膠，混勻后再薄通5遍；

S3：調整輥距至3mm，待膠包輥后，加入促進劑、阻燃劑HZR、硬脂酸鈣和氯化石蠟，混勻后加入功能化混合粉末，打三角包、打卷各5次，出片，停放10h后反煉，出片后置于平板硫化機上硫化。

2.根據權利要求1所述的一種高強度高壓采煤機電纜用橡膠材料，其特征在于，所述橡膠材料包括以下重量份原料：氯丁橡膠100份、丁苯橡膠20份、改性聚氨酯28份、白炭黑20份、氧化鋅6份、氧化鎂2份、硬脂酸鈣0.5份、氯化石蠟4份、促進劑1份、阻燃劑HZR7份。

3.根據權利要求1所述的一種高強度高壓采煤機電纜用橡膠材料，其特征在于，所述聚乙二醇、1,5-萘二異氰酸酯、六甲撐二異氰酸酯、均苯四甲酸酐和三(1,3-二氯異丙基)磷酸酯的質量比為2:(1-1.2):(0.5-0.8):(0.7-1):(0.3-0.5)。

4.根據權利要求1-3任一項所述的一種高強度高壓采煤機電纜用橡膠材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

S1：將白炭黑、氧化鋅和氧化鎂置于球磨機中，噴入乙醇溶液，球磨30min得到混合粉末，經過預處理后攪拌分散于氯仿溶液中，稱取三乙胺，等分為三份，先加入一份至氯仿溶液中，攪拌反應30-45min后，加入三氯氧磷，于室溫下攪拌反應10-12h后，加入剩下的三乙胺，同時加入乙二醇，升溫至60℃保溫反應6-8h，離心，無水乙醇洗滌沉淀，真空干燥得到功能化混合粉末；

所述S1步驟中，混合粉末的預處理為：將混合粉末超聲分散于氫氧化鈉溶液中，超聲處理30min，于90-100℃溫度下保溫回流6-7h，冷卻至室溫，然后進行低溫等離子體處理，離心，沉淀用無水乙醇洗滌，真空干燥；

S2：調整開煉機輥距至1mm以下，將氯丁橡膠、丁苯橡膠和改性聚氨酯分別置于開煉機中塑煉，各薄通5遍，然后放大輥距至2mm，改性聚氨酯熔融硫化20min，加入氯丁橡膠、丁苯橡膠，混勻后再薄通5遍；

S3：調整輥距至3mm，待膠包輥后，加入促進劑、阻燃劑HZR、硬脂酸鈣和氯化石蠟，混勻后加入功能化混合粉末，打三角包、打卷各5次，出片，停放10h后反煉，出片后置于平板硫化機上硫化。