一种超耐磨高弹性硫化型聚氨酯电缆护套材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种超耐磨高弹性硫化型聚氨酯电缆护套材料，其制成有效成分所涉及的原料及配重比为：聚醚型聚氨酯橡胶、聚酯型聚氨酯橡胶、防老剂MB、流动分散助剂、臭氧防护蜡、硫磺、硬脂酸、BIBP、交联助剂、阻燃剂、白炭黑、偶联剂A172、钛白粉、耐温大红、紫外吸收剂、抗水解剂；该电缆护套具有十分优异的力学性能以及耐磨性能，可以大大延长电缆使用寿命，提升企业品牌效应，同时给客户带来更好的经济效益。同时更长的使用寿命可以减少电缆制造企业的污染排放，达到了节能环保的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种超耐磨高弹性硫化型聚氨酯电缆护套材料及其制备方法
本专利技术涉及电缆行业，尤其涉及一种需要超高耐磨、强度以及抗撕性能的电缆护套材料，同时又要具有比热塑性聚氨酯（TPU）更高弹性、更柔软的手感及对电缆缆芯具有更好包裹性的橡胶型聚氨酯材料。具体涉及一种超耐磨高弹性硫化型聚氨酯电缆护套材料及其制备方法。
技术介绍
目前一些移动电缆领域，包括港口机械、矿山、盾构等领域，要求电缆具有良好的柔软性，同时又要求护套具有十分优异的耐磨性能以防被矿石刺、砸而损坏。因为电缆不够柔软则使用起来不方便，并且缆芯容易出现断芯，而为了把电缆做柔软采用普通橡胶护套，则会出现电缆护套不够耐磨的情况，没用多久由于护套破损而导致电缆报废。目前对于上述两种情况，很难取得良好的平衡，通常国内国际电缆行业的解决方法是采用热塑性聚氨酯（TPU）作为移动电缆的护套材料，TPU具有优异的综合性能，耐磨性能、强度及抗撕均优于普通橡胶材料，但它最大的问题在于毕竟是塑性材料，弹性与橡胶材料无法相比，并且手感类似塑料，在电缆长时间使用过程中，及其容易出现护套包裹力不够导致缆芯松散而断芯的情况，影响设备正常运行。为了解决上面几个问题，很有必要开发一种兼具TPU综合性能及橡胶高弹性的特种材料，从而提高移动电缆的使用寿命，达到降低成本及提高设备运行效率的目的。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的是为了解决现有技术中的不足，提供超耐磨高弹性硫化型聚氨酯电缆护套材料及其制备方法，选择较为冷门的混炼型聚氨酯橡胶，通过高端的配方技术、成熟的混炼及挤出工艺开发，制备出性能与TPU相当，但是弹性与橡胶材料相当的聚氨酯橡胶护套材料，同时将其应用于移动电缆护套，生产出高端移动电缆产品，给客户提供优质的使用体验。技术方案：本专利技术所述的一种超耐磨高弹性硫化型聚氨酯电缆护套材料，包括:其制成有效成分所涉及的原料及配重比为：聚醚型聚氨酯橡胶100份聚酯型聚氨酯橡胶2-5份防老剂MB1-3份流动分散助剂1-2份臭氧防护蜡2-4份硫磺0.2-0.5份硬脂酸0.5-1份BIBP0.5-1份交联助剂1-2份阻燃剂10-15份白炭黑30-50份偶联剂A1721-2份钛白粉1-3份耐温大红0.5-1份紫外吸收剂0.5-1份抗水解剂0.5-1份。进一步的，所述聚醚型聚氨酯橡胶的门尼粘度40，聚酯型聚氨酯橡胶的门尼粘度60。进一步的，所述流动分散助剂为RL16，为脂肪酸酰胺和脂肪皂的衍生物。进一步的，所述交联助剂为TAIC。进一步的，所述阻燃剂为硅烷改性氢氧化铝。进一步的，所述白炭黑为沉淀法白炭黑。进一步的，所述紫外吸收剂为UV196，为聚氨酯橡胶专用紫外线吸收剂。进一步的，所述抗水解剂为碳化二亚胺。一种超耐磨高弹性硫化型聚氨酯电缆护套材料的制备方法，具体制备方法如下：a、混合：按配方比例称取对应比重的聚醚型聚氨酯橡胶和聚酯型聚氨酯橡胶放入密炼机中进行充分混合，混炼时间不低于3min，同时排胶后需在开炼机上翻炼至少6次；b、一段混炼：在密炼机中加入按配方比例称取对应比重的上述混炼胶、防老剂MB、臭氧防护蜡、硫磺、硬脂酸、交联助剂、阻燃剂、白炭黑、偶联剂A172、钛白粉、耐温大红、紫外吸收剂；首先投放胶料及补强剂、偶联剂，混炼2min后投入剩余配合剂再次混炼至温度达到120℃及以上排胶，经开炼机、压延机及八辊冷片机后收入胶框中，停放24小时；c、二段混炼：在步骤b的基础上进行二段混炼，向密炼机中再加入按配方比例称取对应比重的BIBP、流动分散助剂，在二段混炼温度至73-77℃进行排胶，经开炼机、压延机及八辊冷片机后收入胶框中，停放24小时；d、连硫挤出：在带有水汽平衡的连续硫化设备中进行电缆护套挤出，挤出机温度设定为50-75℃，管道硫化蒸汽压力1.0-1.2MPa，电缆缆芯的牵引速度4-6m/min，在电缆缆芯上挤包形成电缆护套。进一步的，所述制备电缆护套硬度为72-77度，强度30-40MPa，伸长率400-600%，抗撕10-20N/mm，磨耗量低于10mm3，拉伸永久变形小于8%。有益效果：本专利技术一种超耐磨高弹性橡胶型聚氨酯护套材料及制备方法，所获得的橡胶型聚氨酯材料相比热塑性聚氨酯弹性体TPU具有更好的弹性，可以在移动电缆反复弯曲过程中提供更好的对缆芯的包裹力，从而延长电缆使用寿命；同时TPU一般使用温度不超过80℃，而橡胶型聚氨酯使用温度可以高达120℃，在高压电缆长期使用过程中即使电缆发热也能更好的避免老化、软化，提高电缆使用寿命；而相比普通橡胶护套材料，本专利技术又具有其不可比拟的物理机械性能，包括强度、抗撕以及耐磨性能都几倍优于目前通用的氯化聚乙烯橡胶。本专利技术所获得的橡胶型聚氨酯护套材料，硬度为72-77度，强度30-40MPa，伸长率400-600%，抗撕10-20N/mm，磨耗量低于10mm3，拉伸永久变形小于8%；而普通氯化聚乙烯护套材料，硬度72-77，强度10-15MPa，伸长率400-600%，抗撕4-7N/mm，磨耗量大于50mm3，拉伸永久变形大于10%；TPU材料性能基本与本专利技术材料性能相当，但拉伸永久变形大于20%，不具有橡胶材料的高弹性。采用本专利技术所获得的的护套材料制备成电缆，在2.5倍电缆直径的弯曲条件下，弯曲及耐磨寿命是普通氯化聚乙烯橡胶的5倍，是TPU材料的2~3倍；因此本专利技术材料可以大大延长电缆使用寿命，提升企业品牌效应，同时给客户带来更好的经济效益；而更长的使用寿命可以减少电缆制造企业的污染排放，达到了节能环保的要求。具体实施方式一种超耐磨高弹性硫化型聚氨酯电缆护套材料，其制成有效成分所涉及的原料及配重比为：聚醚型聚氨酯橡胶100份聚酯型聚氨酯橡胶2-5份防老剂MB1-3份流动分散助剂1-2份臭氧防护蜡2-4份硫磺0.2-0.5份硬脂酸0.5-1份BIBP0.5-1份交联助剂1-2份阻燃剂10-15份白炭黑30-50份偶联剂A1721-2份钛白粉1-3份耐温大红0.5-1份紫外吸收剂0.5-1份抗水解剂0.5-1份。所述聚氨酯橡胶，为昆山国阳贸易有限公司提供，其中聚醚型聚氨酯橡胶型号M6015，门尼粘度40，聚酯型聚氨酯橡胶Z6001，门尼粘度60；其中聚醚性聚氨酯具有更为优异的耐水解性、耐菌性以及耐低温性能，更加符合用于电缆护套材料；而聚酯型聚氨酯具有更为优异的力学性能，包括强度、抗撕以及耐磨性能等。因此本专利技术专利采用聚醚性聚氨酯为主，聚酯型聚氨酯为辅，通过两种聚氨酯的协同作用，得到综合性能优异的橡胶型聚氨酯护套材料。所述流动分散助剂为RL16，为脂肪酸酰胺和脂肪皂的衍生物，具有良好的内润滑和外润滑效果，大大提高胶料流动性；所述交联助本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超耐磨高弹性硫化型聚氨酯电缆护套材料，其特征在于：包括: 其制成有效成分所涉及的原料及配重比为：/n聚醚型聚氨酯橡胶 100份/n聚酯型聚氨酯橡胶 2-5份/n防老剂MB 1-3份/n流动分散助剂 1-2份/n臭氧防护蜡 2-4份/n硫磺 0.2-0.5份/n硬脂酸 0.5-1份/nBIBP 0.5-1份/n交联助剂 1-2份/n阻燃剂 10-15份/n白炭黑 30-50份/n偶联剂A172 1-2份/n钛白粉 1-3份/n耐温大红 0.5-1份/n紫外吸收剂 0.5-1份/n抗水解剂 0.5-1份。/n

【技术特征摘要】
1.一种超耐磨高弹性硫化型聚氨酯电缆护套材料，其特征在于：包括:其制成有效成分所涉及的原料及配重比为：
聚醚型聚氨酯橡胶100份
聚酯型聚氨酯橡胶2-5份
防老剂MB1-3份
流动分散助剂1-2份
臭氧防护蜡2-4份
硫磺0.2-0.5份
硬脂酸0.5-1份
BIBP0.5-1份
交联助剂1-2份
阻燃剂10-15份
白炭黑30-50份
偶联剂A1721-2份
钛白粉1-3份
耐温大红0.5-1份
紫外吸收剂0.5-1份
抗水解剂0.5-1份。


2.根据权利要求1所述的一种超耐磨高弹性硫化型聚氨酯电缆护套材料，其特征在于：所述聚醚型聚氨酯橡胶的门尼粘度40，聚酯型聚氨酯橡胶的门尼粘度60。


3.根据权利要求1所述的一种超耐磨高弹性硫化型聚氨酯电缆护套材料，其特征在于：所述流动分散助剂为RL16，为脂肪酸酰胺和脂肪皂的衍生物。


4.根据权利要求1所述的一种超耐磨高弹性硫化型聚氨酯电缆护套材料，其特征在于：所述交联助剂为TAIC。


5.根据权利要求1所述的一种超耐磨高弹性硫化型聚氨酯电缆护套材料，其特征在于：所述阻燃剂为硅烷改性氢氧化铝。


6.根据权利要求1所述的一种超耐磨高弹性硫化型聚氨酯电缆护套材料，其特征在于：所述白炭黑为沉淀法白炭黑。


7.根据权利要求1所述的一种超耐磨高弹性硫化型聚氨酯电缆护套材料，其特征在于：所述紫外吸收剂为UV196，为聚氨酯橡胶专用紫外线吸收剂。
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【专利技术属性】
技术研发人员：钱章兴，王兵兵，丁国生，周春杰，
申请(专利权)人：上海蓝昊电气江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32