绝缘性良好的橡胶组合物及加工方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种绝缘性良好的橡胶组合物及加工方法与应用，该橡胶组合物包括：橡胶基体和配合组份，按重量份计，所述每100份橡胶基体中包含50～95份氯(磺)化聚乙烯橡胶、5～50份高度支化聚乙烯，0～30份乙丙橡胶；其中，高度支化聚乙烯的支化度不低于50个支链/1000个碳；所述配合组份包含硫化体系。本发明专利技术中提供的橡胶组合物改善了氯(磺)化聚乙烯的电绝缘性能，使之更加适用于对电绝缘性有较高要求的应用场合。

Rubber composition with good insulation and its processing method and Application

【技术实现步骤摘要】
绝缘性良好的橡胶组合物及加工方法与应用
本专利技术属于橡胶
，具体涉及一种绝缘性良好的橡胶组合物及加工方法与应用。
技术介绍
氯(磺)化聚乙烯橡胶是具有优良的耐油性、阻燃性、化学稳定性的极性特种橡胶，其主要应用于电线电缆领域，但由于氯(磺)化聚乙烯橡胶的电绝缘性能较差，导致其无法很好适用于对电绝缘性有较高要求的场合，为了解决这个技术问题，现有技术一般通过并用乙丙橡胶来改善其电绝缘性能，虽然二元乙丙橡胶的电绝缘性能优于三元乙丙橡胶，但由于其硫化速度慢、力学强度低，所以一般采用并用三元乙丙橡胶的技术方案，但是三元乙丙橡胶的原料成本和工艺成本较高，所以这样的技术方案依然存在优化的空间和需求。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种橡胶组合物，可以在电绝缘性和成本上均有所改善。本专利技术的技术方案是采用分子结构完全饱和且生产工艺简单的高度支化聚乙烯替代部分或全部乙丙橡胶，与氯(磺)化聚乙烯橡胶并用，来改善其电绝缘性能。本专利技术的技术方案是：一种橡胶组合物，包含橡胶基体和配合组份，按重量份计，所述每100份橡胶基体中包含50～95份氯(磺)化聚乙烯橡胶、5～50份高度支化聚乙烯，0～30份乙丙橡胶；其中高度支化聚乙烯是支化度不低于50个支链/1000个碳的乙烯均聚物；所述配合组份包含硫化体系。进一步的技术方案是，每100份橡胶基体中氯(磺)化聚乙烯橡胶的用量优选为50～90份，进一步优选为60～80份；每100份橡胶基体中高度支化聚乙烯的用量优选为10～50份，进一步优选为20～40份。本专利技术所用高度支化聚乙烯是一类支化度不低于50个支链/1000个碳的乙烯均聚物，可称为BranchedPolyethylene或者BranchedPE，目前它的合成方法主要由后过渡金属催化剂基于“链行走机理”催化乙烯均聚得到，优选的后过渡金属催化剂可以为(α-二亚胺)镍/钯催化剂的其中一种。其链行走机理的本质是指后过渡金属催化剂，如(α-二亚胺)镍/钯催化剂在催化烯烃聚合过程中较为容易发生β-氢消除反应和再插入反应，从而导致支链产生。这类高度支化聚乙烯基于主链的支链可以具有不同碳原子数，具体可以是1～6个，或者更多的碳原子。(α-二亚胺)镍催化剂的生产成本明显低于(α-二亚胺)钯催化剂，更加适合工业化应用，所以本专利技术优选通过(α-二亚胺)镍催化剂催化乙烯聚合制备的高度支化聚乙烯。本专利技术所用的高度支化聚乙烯原料的支化度不低于50个支链/1000个碳，重均分子量不低于6.6万；支化度进一步优选为60～130个支链/1000个碳，重均分子量进一步优选为6.6万～51.8万；支化度进一步优选为70～120个支链/1000个碳，重均分子量进一步优选为8.2万～43.6万；门尼粘度ML(1+4)125℃优选为6～102，进一步优选为12～93。本专利技术所用的乙丙橡胶为二元乙丙橡胶或三元乙丙橡胶，优选为三元乙丙橡胶，其第三单体具体可选自5-亚乙基-2-降冰片烯、5-乙烯基-2-降冰片烯、双环戊二烯、1,4-己二烯、1,5-己二烯、1,4-戊二烯、2-甲基-1,4-戊二烯、3-甲基-1,4-己二烯、4-甲基-1,4-己二烯、1,9-癸二烯、5-亚甲基-2-降冰片烯、5-亚戊基-2-降冰片烯、1,5-环辛二烯、1,4-环辛二烯等，优选为5-亚乙基-2-降冰片烯、5-乙烯基-2-降冰片烯、双环戊二烯、1,4-己二烯中的至少一种。制备本专利技术所用的氯(磺)化聚乙烯的聚乙烯原料可以选自高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和高度支化聚乙烯中的至少一种。进一步的技术方案是，为了改善橡胶基体的相容性，每100重量份橡胶基体中进一步包含1～20份增容剂，所述增容剂为乙丙橡胶或高度支化聚乙烯经极化改性的反应产物。极化改性所用的极性单体包含马来酸酐(MAH)、甲基丙烯酸(MA)、丙烯酸(AA)、衣康酸(IA)、富马酸(FA)、异氰酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、甲基丙烯酸甲脂(MMA)、富马酸二丁酯(DBF)、甲基丙烯酸β-羟乙酯(HEMA)、马来酸二丁酯(DBM)、马来酸二乙酯(DEM)、卤素单质、含卤化合物、含硫化合物、乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)、乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(VMMS)、苯乙烯(St)、α-甲基苯乙烯(α-MSt)、丙烯腈(AN)中的至少一种。本专利技术优选的增容剂为氯含量低于氯(磺)化聚乙烯橡胶的氯化聚乙烯LCPE，其氯含量为2％～20％，优选为5％～15％，制备LCPE的原料可以为传统的制备氯(磺)化聚乙烯橡胶的高密度聚乙烯或低密度聚乙烯，也可以为本专利技术所用的高度支化聚乙烯，制备LCPE的聚乙烯原料优选为高度支化聚乙烯。以高度支化聚乙烯为原料的增容剂LCPE对高极性的氯(磺)化聚乙烯和非极性的乙丙橡胶或高度支化聚乙烯的增容效果一般会优于以传统的高密度聚乙烯或低密度聚乙烯为原料的增容剂LCPE。进一步的技术方案是，本专利技术橡胶组合物中的硫化体系可选自过氧化物硫化体系、硫脲硫化体系、噻二唑硫化体系、三唑二巯基胺盐硫化体系、金属氧化物硫化体系、环氧树脂硫化体系、马来酰亚胺硫化体系和辐射硫化敏化体系等，优选自过氧化物硫化体系、硫脲硫化体系、金属氧化物硫化体系和辐射硫化敏化体系中的至少一种。过氧化物硫化体系包含过氧化物交联剂和助交联剂，进一步的技术方案是，以100重量份橡胶基体计，所述过氧化物交联剂用量为1～10份，助交联剂用量为0.2～20份。其中，过氧化物交联剂包括二叔丁基过氧化物、二枯基过氧化物、叔丁基枯基过氧化物、1,1-二叔丁基过氧化物-3,3,5-三甲基环己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己炔-3、双(叔丁基过氧化异丙基)苯(BIBP)、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰过氧化)己烷(DBPMH)、过氧化苯甲酸叔丁酯、叔丁基过氧化-2-乙基己基碳酸酯中的至少一种，助交联剂包含三烯丙基氰脲酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙酯、二甲基丙烯酸三乙二酯、偏苯三酸三烯丙酯、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯、双甲基丙烯酸乙二醇酯、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺(HVA-2)、N,N’-双亚糠基丙酮、1,2-聚丁二烯、对醌二肟、硫磺和不饱和羧酸金属盐中的至少一种，所述不饱和羧酸金属盐包含丙烯酸锌、甲基丙烯酸锌(ZDMA)、甲基丙烯酸镁、甲基丙烯酸钙、甲基丙烯酸铝中的至少一种。添加适量的不饱和羧酸金属盐如甲基丙烯酸锌可以有效改善硫化胶的硫化性能和物理机械性能，尤其是拉伸强度。硫脲硫化体系由硫脲和硫磺构成，其中，硫脲可以选自乙基硫脲或者亚乙基硫脲。噻二唑硫化体系和三唑二巯基胺盐硫化体系适用于硫化橡胶基体卤素含量较高的橡胶组合物。噻二唑硫化体系由交联剂和促进剂组成，交联剂主要是噻二唑衍生物交联剂，常见的有ECHO.A、ECHO.、TDD、PT75、TDDS等，常见的促进剂有Vanax808、EataAccelDH、NC、Accel903、BF等。并配合一定量的吸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种橡胶组合物，包含橡胶基体和配合组份，其特征在于，按重量份计，每100份所述橡胶基体中包含50～95份氯(磺)化聚乙烯橡胶、5～50份高度支化聚乙烯，0～30份乙丙橡胶；所述配合组份包含硫化体系。/n

【技术特征摘要】
1.一种橡胶组合物，包含橡胶基体和配合组份，其特征在于，按重量份计，每100份所述橡胶基体中包含50～95份氯(磺)化聚乙烯橡胶、5～50份高度支化聚乙烯，0～30份乙丙橡胶；所述配合组份包含硫化体系。


2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于，所述高度支化聚乙烯为支化度不低于50个支链/1000个碳的乙烯均聚物。


3.根据权利要求2所述的橡胶组合物，其特征在于，所述高度支化聚乙烯的支化度为60～130个支链/1000个碳。


4.根据权利要求2所述的橡胶组合物，其特征在于，所述高度支化聚乙烯的支化度为70～120个支链/1000个碳。


5.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于，所述乙丙橡胶为三元乙丙橡胶。


6.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于，按重量份计，所述每100份橡胶基体中还包含1～20份增容剂，所用增容剂为乙丙橡胶或高度支化聚乙烯经极化改性的反应产物。


7.根据权利要求6所述的橡胶组合物，其特征在于，所述增容剂为氯含量为2％～20％的氯化聚乙烯LCPE，其中，制备该氯化聚乙烯LCPE所用的聚乙烯原料选自高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和高度支化聚乙烯中的至少一种。


8.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于，所述硫化体系选自过氧化物硫化体系、硫脲硫化体系、噻二唑硫化体系、金属氧化物硫化体系和辐射硫化敏化体系中的至少一种。


9.根据权利要求8所述的橡胶组合物，...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：杭州星庐科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33