一种橡胶耐火密封套管及其制备方法技术

本申请涉及橡胶材料技术领域，具体公开了一种橡胶耐火密封套管及其制备方法。橡胶耐火密封套管由包括以下重量份的原料制成：硫化橡胶40

【技术实现步骤摘要】
一种橡胶耐火密封套管及其制备方法


[0001]本申请涉及橡胶材料领域，更具体地说，它涉及一种橡胶耐火密封套管及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着经济的快速发展、城镇化的不断建设，能源和信息是社会的两大支柱，无论是电能还是信息的传输，都离不开电线、电缆。而随着电线电缆在电力系统、高层建筑、工矿企业、城乡配电和通讯网络中的广泛应用，电线电缆引发的火灾事故也时有发生，因而防火套管应运而生。
[0003]防火套管大多由橡胶与阻燃剂机及其他添加剂进行合成制得，而传统的阻燃剂需要高的添加量才能产生好的阻燃效果，且会不同程度地影响材料的加工性能和机械力学性能。
[0004]针对上述中的相关技术，专利技术人认为传统防火套管中的阻燃剂存在影响套管力学性能的问题，因此限制了其使用与发展。

技术实现思路

[0005]为了降低阻燃剂对套管力学性能的影响，本申请提供一种橡胶耐火密封套管及其制备方法。
[0006]第一方面，本申请提供的一种橡胶耐火密封套管，采用如下的技术方案：
[0007]一种橡胶耐火密封套管，由包括以下重量份的原料制成：硫化橡胶40
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60份、热膨胀性石墨10
‑
20份、阻燃剂3
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5份、超细活性钙20
‑
30份和增塑剂0.5
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2.5份；
[0008]所述阻燃剂为聚双马来酰亚胺改性阻燃粉末；
[0009]所述聚双马来酰亚胺改性阻燃粉末的制备方法如下：将磷酸酯化合物与无机纤维物质混合使得磷酸酯化合物粘附或吸附在无机纤维物质表面并粉碎获得阻燃粉末；将芳香族二胺、氨端基偶联剂和强极性非质子有机溶剂混合，加入所述阻燃粉体，剪切分散后加入顺丁烯二酸酐、催化剂和芳烃溶剂，升温回流分水反应后，分离出部分芳烃溶剂和强极化非质子溶剂，冷却、静置、过滤并干燥后得到聚双马来酰亚胺改性阻燃粉末。
[0010]通过采用上述技术方案，磷酸酯作为一种阻燃剂，在暴露于高温时不会产生有害气体或化合物的卤素，无机纤维作为一种良好的增塑剂；而磷酸酯化合物一般为液体或本质上为固体，将其粘附或吸附在无机纤维表面并制成阻燃粉末加入橡胶中，不仅便于操纵和施用，提高了套管各组分间的相容性，故提高了套管的阻燃性和机械性能；进一步地，聚双马来酰亚胺具有突出的阻燃性、耐热性和优良的机械性能，通过偶联剂将聚双马来酰亚胺分子插入接枝到上述的阻燃粉末内层或表面上，相当于在阻燃粉末内层或表面形成了一种特殊的有机无机杂化复合体，不但使得套管具有优异的阻燃性，同时能够改善复合材料的分散性和相容性，提高了套管的力学性能和密封性能。
[0011]优选的，所述磷酸酯化合物为磷酸三甲苯酯、二苯基磷酸酯的一种。
[0012]通过采用上述技术方案，磷酸三甲苯酯和二苯基磷酸酯与橡胶的相容性好，具有很好难燃性；同时对合成橡胶具有增塑作用。
[0013]优选的，所述无机纤维为纤维状钛酸碱金属盐、硅灰石和硼酸镁纤维的一种。
[0014]优选的，所述阻燃粉末的平均粒径为0.5
‑
5mm。
[0015]通过采用上述技术方案，对阻燃粉末的粒径进行优化可以更好地制备聚双马来酰亚胺改性阻燃粉末。
[0016]优选的，所述氨端基偶联剂为端氨丙基三甲氧基硅烷、端氨丙基三乙氧基硅烷的一种；所述强极性非质子有机溶剂选自N，N
‑
二甲基甲酰胺、N，N
‑
二甲基乙酰胺或二甲基亚砜中的一种。
[0017]优选的，所述催化剂为甲基苯磺酸、甲基磺酸、3
‑
甲基苯磺酸中的一种；芳烃溶剂为甲苯、二甲苯、乙苯中的一种。
[0018]优选的，所述硫化橡胶由包括以下重量份的原料制成：天然橡胶30
‑
40份、聚硫橡胶30
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40份，氯化聚乙烯20
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30份、三聚氰胺15
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20份、高耐磨炭黑5
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10份、硫磺3
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5份、硫酸锌3
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5份、阳离子表面活性剂3
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5份、二乙烯基苯5
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10份和高岭土3
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5份；
[0019]所述硫化橡胶的制备方法为：将上述原料按配方进行密炼混合得到硫化橡胶。
[0020]通过上述技术方案，硫化后的橡胶具有较高的弹性、耐热性、拉伸强度等优异特性，且通过上述配方和制备方法制备出的硫化橡胶具有粘结性、力学性能、抗疲劳性、耐老化性等。
[0021]优选的，所述热膨胀性石墨的制备方法如下：
[0022]将石墨与含有硫酸、以及能够生成过一硫酸根离子或过二硫酸根离子的过硫酸源以及含过氧化氢的氧化剂的处理液进行反应，并进行洗涤、干燥后中和得到热膨胀性石墨。
[0023]通过采用上述技术方案，通过对石墨进行处理后，石墨遇热，而作为层间物质的质子酸挥发，使得石墨层间距离增大，膨胀效果显著；膨胀为吸热反应，能够夺取周围的热量，使燃烧沉静，并且由于热膨胀而产生的石墨结晶间的空隙部分能够吸入因热量熔融的聚合物成分，空隙部分吸入的聚合物成分因氧不足，难以燃烧，起到阻燃效果，且用处理液对石墨进行处理后，使其膨胀开始温度升高，有利于与套管中高熔点组分进行结合。
[0024]优选的，所述增塑剂为石蜡基或高饱和度环烷基橡胶增塑剂。
[0025]通过采用上述技术方案，由于石蜡基或高饱和度环烷基橡胶增塑剂的加工性能良好，因而赋予硫化橡胶较高的拉伸强度，因而优先使用石蜡基或高饱和度环烷基橡胶增塑剂。
[0026]第二方面，本申请提供一种橡胶耐火密封套管的制备方法，采用如下的技术方案：
[0027]一种橡胶耐火密封套管的制备方法，包括以下步骤：
[0028]按配方要求正确计量原料，将计量好的原料进行密炼；
[0029]将密炼后的原料进行开炼，开炼后的原料进行切片；
[0030]根据规格安装相应模具，将切片后的物料经过挤出得到预制套管；
[0031]根据规格尺寸对预制套管进行切割、印标识、封塑并包装的得到橡胶耐火密封套管。
[0032]通过上述技术方案，本专利技术制备方法简单，适用于工业化生产，且制备出的的橡胶耐火密封套管具有良好的水密、气密和防火性能。
[0033]综上所述，本申请具有以下有益效果：
[0034]1、由于本申请通过将磷酸酯阻燃剂粘附或吸附在无机纤维表面并粉碎层粉末状，并通过聚双马来酰亚胺对其进行改性，在两者的协同作用下，提高了形成的橡胶耐火密封套管各组分之间的结合性和分散性的结合力，促进了橡胶耐火密封套管的阻燃性和机械性能；
[0035]2、本申请通过石墨进行了热膨胀处理，使得石墨在遇热膨胀的熔点变高，有利于与套管中高熔点的组分进行融合，提高了套管的力学性能；且其遇热层将物质挥发，从而使得石墨的膨胀体积扩大，膨胀效果更好，膨胀能够吸取周围热量，使燃烧沉静，进一步起到阻燃的作用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种橡胶耐火密封套管，其特征在于：由包括以下重量份的原料制成：硫化橡胶40
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60份、热膨胀性石墨10
‑
20份、阻燃剂3
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5份、超细活性钙20
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30份和增塑剂0.5
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2.5份；所述阻燃剂为聚双马来酰亚胺改性阻燃粉末；所述聚双马来酰亚胺改性阻燃粉末的制备方法如下：将磷酸酯化合物与无机纤维物质混合使得磷酸酯化合物粘附或吸附在无机纤维物质表面并粉碎获得阻燃粉末；将芳香族二胺、氨端基偶联剂和强极性非质子有机溶剂混合，加入所述阻燃粉体，剪切分散后加入顺丁烯二酸酐、催化剂和芳烃溶剂，升温回流分水反应后，分离出部分芳烃溶剂和强极化非质子溶剂，冷却、静置、过滤并干燥后得到聚双马来酰亚胺改性阻燃粉末。2.根据权利要求1所述的橡胶耐火密封套管，其特征在于：所述磷酸酯化合物为磷酸三甲苯酯、二苯基磷酸酯的一种。3.根据权利要求1所述的橡胶耐火密封套管，其特征在于：所述无机纤维为纤维状钛酸碱金属盐、硅灰石和硼酸镁纤维的一种。4.根据权利要求1所述的橡胶耐火密封套管，其特征在于：所述阻燃粉末的平均粒径为0.5
‑
5mm。5.根据权利要求1所述的橡胶耐火密封套管，其特征在于：所述氨端基偶联剂为端氨丙基三甲氧基硅烷、端氨丙基三乙氧基硅烷的一种；所述强极性非质子有机溶剂选自N，N
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二甲基甲酰胺、N，N
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二甲基乙酰胺或二甲基亚砜中的一种。6.根据权利要求1所述的橡胶耐火密封套管，其特征在于：所述催化剂为甲基苯磺酸、甲基磺酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：施兆武，赵连元，李春风，
申请(专利权)人：太仓市金锚新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：