一种高粘合性氯化聚乙烯橡胶半导电电缆内护套料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高粘合性氯化聚乙烯橡胶半导电电缆内护套料及其制备方法，包括如下重量份原材料：氯化聚乙烯橡胶70～90份、丁腈改性氯化聚乙烯橡胶10～30份、增强材料40～60份、导电材料20～60份、对苯二甲酸二辛酯25～35份、邻苯二甲酸二丁酯5～10份、活化剂10～20份、润滑剂3～5份、噻二唑或其衍生物硫化剂3～5份、促进剂1～2份。本发明专利技术的电缆内护套料克服了作为矿山机械移动电缆的内护套层料采用传统氯丁橡胶所导致的柔软性差、胶料容易焦烧、贮存期短、价格高的技术问题，本发明专利技术的电缆内护套料柔软性好、自粘性高、电阻小导电性好、价格低廉且环保。

A high adhesion chlorinated polyethylene rubber semi conductive cable inner sheath material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高粘合性氯化聚乙烯橡胶半导电电缆内护套料及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及一种高粘合性氯化聚乙烯橡胶半导电电缆内护套料及其制备方法。
技术介绍
一直以来，矿山开采行业因为多方面的客观因素，比如采矿条件复杂、生产体系庞大、采掘环境多变等，大量采用机械设备进行矿产生产活动，机械化程度较高，但仍无规划、生产较粗放、资源浪费比较严重，而面临着巨大挑战。随着智慧化成为继工业化、电气化、信息化之后，世界科技革命又一次迎来新的突破，建设绿色、智能和可持续发展的智慧矿山成为矿业发展新趋势。自动化、绿色、智慧码头的发展催生了矿山机械用各类电缆的新需求，特别是对作业面等电铲、电钻等机械用卷盘和拖曳电缆提出了更高的性能要求。电缆是一类承受拉伸、反复弯曲、扭转、往复移动等场合应用的特种移动电缆，使用条件恶劣，经常受到石块的砸、压、磨，不平整地面的拖拉和运输车辆的碾压，容易造成电缆护套破损，电缆使用寿命短，严重影响采矿、码头行业的生产效率，这对电缆的机械、耐气候、耐弯曲、长寿命等性能要求很高。由于氯丁橡胶具有优良的耐候性、耐臭氧、耐化学药品、耐磨性、阻燃性、着色性能、低温韧性(在-30℃仍有柔韧性)及高强度，并且与纤维材料具有良好的粘合性，国际国内都普遍采用氯丁橡胶作为矿山机械移动电缆的外护套料和半导电内护套料，但这种传统电缆半导电内护套料的缺点也非常明显：添加导电炭黑、白炭黑的胶料柔软性差、胶料容易自结晶、焦烧、贮存期短、价格高、合成过程中对环境破坏大等。因此，开发替代用氯丁胶料作为外护套料和半导电内护套料已成为当务之急。
技术实现思路
为了解决作为矿山机械移动电缆的内护套层料采用传统氯丁橡胶带来的柔软性差、胶料容易焦烧、贮存期短、价格高的技术问题，而提供一种高粘合性氯化聚乙烯橡胶半导电电缆内护套料及其制备方法。本专利技术的电缆内护套料柔软性好、自粘性高、半导电、价格低廉且环保。为了达到以上目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种高粘合性氯化聚乙烯橡胶半导电电缆内护套料，包括如下重量份原材料：氯化聚乙烯橡胶70～90份、丁腈改性氯化聚乙烯橡胶10～30份、增强材料40～60份、导电材料20～60份、对苯二甲酸二辛酯25～35份、邻苯二甲酸二丁酯5～10份、活化剂10～20份、润滑剂3～5份、噻二唑或其衍生物硫化剂3～5份、促进剂1～2份。进一步地，所述氯化聚乙烯橡胶中氯含量为35wt％。该氯含量的氯化聚乙烯的加工性能较好。进一步地，所述丁腈改性氯化聚乙烯橡胶是由丁腈橡胶与氯化聚乙烯橡胶按质量比1:1进行共混制得，所述丁腈橡胶中的丙烯腈含量为35wt％。丁腈橡胶中的丙烯腈含量越高，改性橡胶的电绝缘性越差，越利于改性橡胶的达到较好的半导电性能；联合体系中的导电材料对电缆内护套料的半导电性能作出较大贡献。进一步地，所述增强材料为炉法炭黑。进一步地，所述导电材料包括主导电材料和辅导电材料；所述主导电材料的结构为片状和/或层状导电材料，所述导电材料的结构为针状导电材料；所述主导电粉为导电炭黑和/或石墨粉；所述辅导电粉为导电钛白粉和/或碳纤维；所述主导电材料与所述辅导电材料的质量比为(1-4):(1-2)。进一步地，所述活化剂为轻质氧化镁；所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸中的一种或几种。进一步地，所述硫化剂为2-巯基-1,3,4-噻二唑，该硫化剂具有高效的交联性能。进一步地，所述促进剂为N-叔丁基-双(2-苯并噻唑)次磺酰亚胺。与硫化剂2-巯基-1,3,4-噻二唑配合使用，可大幅提高橡胶的硫化速度，减少硫化剂的用量，抑制硫化剂的析出。上述高粘合性氯化聚乙烯橡胶半导电电缆内护套料的制备方法，包括如下步骤：(1)按配比称取原材料，将氯化聚乙烯橡胶、丁腈改性氯化聚乙烯橡胶、导电材料、增强材料、对苯二甲酸二辛酯于密炼机的上辅机中混合1min～3min得到第一混合物；将活化剂、润滑剂、邻苯二甲酸二丁酯于密炼机的下辅机中进行混合1min～3min得到第二混合物；将所述第一混合物和所述第二混合物在所述密炼机中进行混炼得到第三混合物；所述密炼机内的温度控制90℃～110℃；(2)所述第三混合物自动卸料至开炼机上，翻炼3次～4次后得到第一胶料，控制所述开炼机的滚轴温度为60℃；将所述第一胶料于压延机上压延出片，所述出片的厚度控制为600mm、宽度0.9mm～1.2mm；(3)将压延后的所述第一胶料于室温下放置12小时得到第二胶料，将所述第二胶料置于所述密炼机中于70℃～90℃下进行混炼1min～3min，所述混炼结束前30s，加入噻二唑或其衍生物硫化剂、促进剂进行混炼得到第三胶料；(4)将所述第三胶料重复操作步骤(2)进行所述翻炼与所述压延出片，最后得到硫化后的高粘合性氯化聚乙烯橡胶半导电电缆内护套料。进一步地，所述电缆内护套料中氯化聚乙烯占33wt％～38wt％。该范围的氯化聚乙烯含量的加工性能较好。有益技术效果：本专利技术所用氯化聚乙烯是一种环保特种橡胶，国内橡胶行业氯化聚乙烯的应用正处于开拓发展阶段，从防止大气臭氧层破坏的角度来看，氯化聚乙烯是氯丁橡胶CR、氯磺化聚乙烯CSM的环保更新换代产品，是一种具有广泛应用前景的橡胶。氯化聚乙烯橡胶主链的饱和性及所含的氯原子使其具有一系列优良的性能，具有优异的耐低温、耐臭氧、耐老化、抗紫外线等性能。氯丁橡胶加工性能较差，混炼成中温度超90℃，氯丁橡胶胶容易发生焦烧，出现早期硫化现象，因此在添加过多的导电材料后，尤其是导电类炭黑，会使混炼过程升温速度加快，更容易发生焦烧，但本专利技术中采用的氯化聚乙烯其加工安全性较好，混炼温度可高达120℃，因此能够在氯化聚乙烯中添加比传统氯丁橡胶更多的导电材料，并采用有一定极性的对苯二甲酸二辛酯作为主增塑剂、邻苯二甲酸二丁酯作为辅增塑剂，赋予材料高粘合性的同时使材料具有较好导电性。本专利技术中采用噻二唑或其衍生物特别是2-巯基-1,3,4-噻二唑作为硫化剂，与促进剂N-叔丁基-双(2-苯并噻唑)次磺酰亚胺配合使用，可大幅提高材料的硫化速度，减少硫化剂的用量，抑制硫化剂的析出，能够克服氯丁橡胶5GM5采用氧化物硫化带来的胶料焦烧时间短、贮存期短的缺点。本专利技术中采用的导电材料为片层状导电材料与针状导电材料的混合物，片层状导电材料在橡胶基料种搭建导电网路，针状导电材料具有一定的长径比，能够使导电网路种的片层与片层之间顺利连通，形成流畅的导电通路，使本专利技术材料具有较好的半导电性能；导电材料与使用的增强材料炉法炭黑均具有较高的表面活性，导电材料同时也可作为增强材料，借助于导电材料和增强材料表面的活性基团，如羟基、醚基等可提高材料的自粘性。本专利技术的高粘合性氯化聚乙烯橡胶半导电电缆内护套料柔软性好、自粘性高、价格低廉且环保。具体实施方式下面将结合本专利技术的实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高粘合性氯化聚乙烯橡胶半导电电缆内护套料，其特征在于，包括如下重量份原材料：/n氯化聚乙烯橡胶70～90份、/n丁腈改性氯化聚乙烯橡胶10～30份、/n增强材料40～60份、/n导电材料20～60份、/n对苯二甲酸二辛酯25～35份、/n邻苯二甲酸二丁酯5～10份、/n活化剂10～20份、/n润滑剂3～5份、/n噻二唑或其衍生物硫化剂3～5份、/n促进剂1～2份。/n

【技术特征摘要】
1.一种高粘合性氯化聚乙烯橡胶半导电电缆内护套料，其特征在于，包括如下重量份原材料：
氯化聚乙烯橡胶70～90份、
丁腈改性氯化聚乙烯橡胶10～30份、
增强材料40～60份、
导电材料20～60份、
对苯二甲酸二辛酯25～35份、
邻苯二甲酸二丁酯5～10份、
活化剂10～20份、
润滑剂3～5份、
噻二唑或其衍生物硫化剂3～5份、
促进剂1～2份。


2.根据权利要求1所述的一种高粘合性氯化聚乙烯橡胶半导电电缆内护套料，其特征在于，所述氯化聚乙烯橡胶中氯含量为35wt％。


3.根据权利要求1所述的一种高粘合性氯化聚乙烯橡胶半导电电缆内护套料，其特征在于，所述丁腈改性氯化聚乙烯橡胶是由丁腈橡胶与氯化聚乙烯橡胶按质量比1:1进行共混制得，所述丁腈橡胶中的丙烯腈含量为35wt％。


4.根据权利要求1所述的一种高粘合性氯化聚乙烯橡胶半导电电缆内护套料，其特征在于，所述增强材料为炉法炭黑。


5.根据权利要求1所述的一种高粘合性氯化聚乙烯橡胶半导电电缆内护套料，其特征在于，所述导电材料包括主导电材料和辅导电材料；所述主导电材料的结构为片状和/或层状导电材料，所述导电材料的结构为针状导电材料；
所述主导电粉为导电炭黑和/或石墨粉；所述辅导电粉为导电钛白粉和/或碳纤维；
所述主导电材料与所述辅导电材料的质量比为(1-4):(1-2)。


6.根据权利要求1所述的一种高粘合性氯化聚乙烯橡胶半导电电缆内护套料，其特征在于，所述活化剂为轻质氧化镁；所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸中的一种或几种。

【专利技术属性】
技术研发人员：甘胤嗣，蒋正勇，王超，周凯，夏明慧，冷静，
申请(专利权)人：宝胜科技创新股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32