硬质乙丙绝缘、采煤机金属屏蔽橡套软电缆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了硬质乙丙绝缘、采煤机金属屏蔽橡套软电缆及其制备方法，硬质乙丙绝缘包括以下重量份组分：三元乙丙10～14份；聚烯烃弹性体6～10份；煅烧陶土8～12份；滑石粉4～8份；活性碳酸钙2～6份；石蜡油1～3份；偶联剂0.6～1份；氧化锌1～3份；微晶石蜡1～1.4份；硬脂酸0.4～0.8份；2,2,4

【技术实现步骤摘要】
硬质乙丙绝缘、采煤机金属屏蔽橡套软电缆及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电缆
，具体涉及硬质乙丙绝缘、采煤机金属屏蔽橡套软电缆及其制备方法。

技术介绍

[0002]采煤机金属屏蔽橡套软电缆的最小弯曲半径为电缆直径的6倍，但在实际使用过程中，特别是靠近采煤机设备的电缆，电缆实际弯曲半径远小于标准规定的6倍，甚至仅有2倍或更小，这样工况下，普通的采煤机金属屏蔽橡套软电缆在靠近采煤机设备的部分，经常因弯曲半径太小缩小了电缆使用寿命，严重影响采煤机正常工作，同时频繁更换电缆也增加了采煤成本。
[0003]目前采煤机金属屏蔽橡套软电缆采用普通乙丙绝缘，普通乙丙绝缘抗拉强度约为6.5MPa，抗拉强度偏低，没有弹性模量和硬度要求，抗弯曲能力较弱，在上述特殊工况下，很容易变形鼓包、变形，失去对导体的保护作用，造成电缆短路、断路。
[0004]按现有技术标准，在导体外可包隔离层，但硫化后隔离层脆裂不作考核，在绝缘外或控制缆芯外没有包隔离层或类似结构的要求。采煤机金属屏蔽橡套软电缆在弯曲过程中，导体隔离层脆裂后，绝缘与导体直接接触，滑移性能大幅度下降。动力线芯的屏蔽结构与绝缘之间，控制线芯之间，控制缆芯与三根动力线芯之间，都存在滑移性能不好的问题，很容易造成绝缘鼓包、变形，失去对导体的保护作用，造成电缆短路、断路。
[0005]按现有技术标准，控制缆芯外径要求为动力线芯外径的75％～100％，对包覆层材料没有明确的强度要求。控制缆芯偏细，包覆层材料没有强度要求，很容易造成控制线芯绝缘鼓包、变形，失去对控制线芯导体的保护作用，造成电缆控制线芯短路、断路。
[0006]因此，亟需开发一种抗弯曲能力较强的采煤机金属屏蔽橡套软电缆。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种硬质乙丙绝缘及其制备方法，该硬质乙丙绝缘具有较高的抗拉强度、弹性模量和国际橡胶硬度，能有效地保护导体在长期移动使用过程中均衡受力，防止导体变形，提高电缆的抗弯曲能力。
[0008]此外，本专利技术还提供由上述硬质乙丙绝缘制成的采煤机金属屏蔽橡套软电缆及其制备方法。
[0009]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0010]硬质乙丙绝缘，包括以下重量份组分：
[0011]三元乙丙10～14份；聚烯烃弹性体6～10份；煅烧陶土8～12份；滑石粉4～8份；活性碳酸钙2～6份；石蜡油1～3份；偶联剂0.6～1份；氧化锌1～3份；微晶石蜡1～1.4份；硬脂酸0.4～0.8份；2,2,4
‑
三甲基
‑
1,2
‑
二氢化喹啉聚合物0.6～1份；2
‑
硫醇基苯并咪唑0.1～0.3份；过氧化二异丙苯0.8～1.2份；三烯丙基异三聚氰酸酯0.3～0.5份。
[0012]其中，三元乙丙选用韩国锦湖牌号KEP 510，乙烯含量69.0～73.0％，第三单体为
ENB，第三单体含量4.7～6.7％，乙烯含量中等，力学性能和电气性能优良。
[0013]其中，聚烯烃弹性体选用美国埃克森美孚牌号POE 9182，采用专有茂金属催化技术生产的一种乙烯
‑
丁烯共聚物，本质上是支化聚乙烯，聚乙烯链结晶区起到了物理交联点的作用，而丁烯的加入消弱了聚乙烯链结晶区，成为具有橡胶弹性的无定型区，使POE具有弹性体的性质。特殊的分子结构使得POE同时具有优异的物理力学性能，比如高弹性、高伸长率、较好的冲击强度等，还有良好的耐低温性和加工性能。POE 9182邵氏硬度不小于86，抗拉强度不小于9.7MPa，100％伸长率下的弹性模量不小于4.8MPa，硬度、抗拉强度和弹性模量都很高，与所述三元乙丙KEP 510共同组成本专利技术的基材，对本专利技术绝缘材料的柔软、高强度、高弹性模量等性能起到了决定性作用。
[0014]其中，煅烧陶土粒径最大不超过10μm，0～2μm粒径的重量范围在84
±
2％内，吸油量60
±
5g/100g，煅烧陶土能改善橡胶加工性能，赋予橡胶耐油、耐磨、耐酸、耐碱等性能；能提高橡胶的耐热性能、抗拉强度和弹性模量；同时还有优异的体积电阻率，减少自由离子进入绝缘层，防止绝缘层的降解，提高绝缘性能和介电稳定性，使本专利技术绝缘具有良好的耐久湿性能。
[0015]其中，滑石粉为有光泽的片状结晶，有滑腻感，具有很好的滑润性，易于分散，具有极佳的化学稳定性和热稳定性，选择二氧化硅含量大于50％，最大粒径不超过20μm，0～5.5μm粒径的重量比例不少于50％的超细滑石粉，能很好地改善因使用煅烧陶土撕裂强度偏低的问题。
[0016]其中，活性碳酸钙是由轻质碳酸钙用硬脂酸进行表面处理制得，在合成橡胶中的补强效果较显著，同时对提高橡胶的伸长率、撕裂强度和耐屈挠性能有较大的帮忙。与所述煅烧陶土、滑石粉互补，共同组成本专利技术的补强填充体系，从而达到本专利技术的目的。
[0017]其中，过氧化二异丙苯为硫化剂，能与所述三元乙丙和聚烯烃弹性体起化学反应，通过硫化改进所述三元乙丙和聚烯烃弹性体的化学结构，使所述三元乙丙和聚烯烃弹性体的线性分子结构通过所述过氧化二异丙苯的架桥而变成立体网状结构，从而使所述三元乙丙和聚烯烃弹性体的抗拉强度、弹性模量和硬度等机械物理性能等到明显的提高。
[0018]其中，三烯丙基异三聚氰酸酯为共硫化剂，能有效地提高本专利技术橡皮的交联密度，大大促进所述三元乙丙和聚烯烃弹性体与硫化剂之间的反应，提高硫化速度、降低硫化温度、缩短硫化时间，减少硫化剂用量，同时相应提高硫化胶性能的物质。本专利技术所述过氧化二异丙苯和三烯丙基异三聚氰酸酯的用量与比例，是实现本专利技术抗拉强度和弹性模量的关键因素。
[0019]综上，本专利技术所述硬质乙丙绝缘的抗拉强度可达到不小于9.5MPa、弹性模量不小于4.5MPa，国际橡胶硬度不小于80，能有效地保护导体在长期移动使用过程中均衡受力，防止导体变形，提高电缆抗弯曲能力，达到延长使用寿命的目的。
[0020]本专利技术所述硬质乙丙绝缘能够满足采煤机金属屏蔽橡套软电缆的抗弯曲能力的需求，能够提高采煤机金属屏蔽橡套软电缆的使用寿命。
[0021]同时，本专利技术的硬质乙丙绝缘具有较高的断裂伸长率和绝缘电阻常数。
[0022]硬质乙丙绝缘的制备方法，包括以下步骤：
[0023]S1、先将三元乙丙和聚烯烃弹性体按按比例混合获得基体；
[0024]S2、向基体中添加煅烧陶土、滑石粉、活性碳酸钙、石蜡油、偶联剂、氧化锌、微晶石
蜡、硬脂酸、2,2,4
‑
三甲基
‑
1,2
‑
二氢化喹啉聚合物和2
‑
硫醇基苯并咪唑，混炼均匀，打四～六次三角包后滤橡；
[0025]S3、向经过步骤S2混炼均匀后的物料中添加过氧化二异丙苯和三烯丙基异三聚氰酸酯，混炼均匀，打三～五次三角包后出片，获得绝缘片；
[0026]S4、采用挤橡机挤包绝缘片获得硬质乙丙绝缘。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.硬质乙丙绝缘，其特征在于，包括以下重量份组分：三元乙丙10～14份；聚烯烃弹性体6～10份；煅烧陶土8～12份；滑石粉4～8份；活性碳酸钙2～6份；石蜡油1～3份；偶联剂0.6～1份；氧化锌1～3份；微晶石蜡1～1.4份；硬脂酸0.4～0.8份；2,2,4
‑
三甲基
‑
1,2
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二氢化喹啉聚合物0.6～1份；2
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硫醇基苯并咪唑0.1～0.3份；过氧化二异丙苯0.8～1.2份；三烯丙基异三聚氰酸酯0.3～0.5份。2.根据权利要求1所述的硬质乙丙绝缘，其特征在于，三元乙丙为KEP 510。3.根据权利要求1所述的硬质乙丙绝缘，其特征在于，偶联剂为硅烷偶联剂A
‑
172。4.根据权利要求1所述的硬质乙丙绝缘，其特征在于，滑石粉的最大粒径小于等于20μm，其中，0～5.5μm粒径的重量比例大于等于50％。5.如权利要求1
‑
4任一项所述硬质乙丙绝缘的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、先将三元乙丙和聚烯烃弹性体按按比例混合获得基体；S2、向基体中添加煅烧陶土、滑石粉、活性碳酸钙、石蜡油、偶联剂、氧化锌、微晶石蜡、硬脂酸、2,2,4
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三甲基
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1,2
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二氢化喹啉聚合物和2
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硫醇基苯并咪唑，混炼均匀，打四～六次三角包后滤橡；S3、向经过步骤S2混炼均匀后的物料中添加过氧化二异丙苯和三烯丙基异三聚氰酸酯，混炼均匀，打三～五次三角包后出片，获得绝缘片；S4、采用挤橡机挤包绝缘片获得硬质乙丙绝缘。6.根据权利要求5所述硬质乙丙绝缘的制备方法，其特征在于，步骤S2中，滤橡采用四层滤网，四层滤网的目数分别为20、60、100和20。7.采煤机金属屏蔽橡套软电缆，其特征在于，包括复合缆芯以及包覆在复合缆芯外...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勇军，毛开裕，靳荐宇，沈智飞，方永，庞超群，刘峰，熊玺，
申请(专利权)人：尚纬股份有限公司，
类型：发明
国别省市：