水下氯丁橡胶绝缘材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及橡胶材料技术领域，具体为一种水下氯丁橡胶绝缘材料及其制备方法。该水下氯丁橡胶绝缘材料按重量份包括：氯丁二烯70

【技术实现步骤摘要】
水下氯丁橡胶绝缘材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及橡胶材料
，尤其涉及一种水下氯丁橡胶绝缘材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]氯丁橡胶(CR)是由2
‑
氯
‑
1,3
‑
丁二烯聚合而成的一种高分子合成橡胶，具有良好的物理机械性能、耐天候老化性能、耐热、耐臭氧、耐化学试剂及阻燃性能，在水下电气产品中被广泛应用作为密封耐水材料，保护电流和信号的稳定传输。但是氯丁的极性分子主链导致其易吸水，绝缘性能较差。
[0003]目前为了降低氯丁的吸水性能，提高氯丁浸水后的绝缘电阻，采用的四氧化三铅硫化，四氧化三铅具有强污染性，致癌性，使用环境被极大的限制。专利CN102746541A公开了一种改性氯丁橡胶耐火电缆料及其制备方法，其组成原料的重量份为：氯丁橡胶60
‑
70、马来酸酐接枝乙烯
‑
醋酸乙酯共聚物70
‑
80、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体20
‑
30、甲基乙烯基硅橡胶40
‑
60、沉淀法白炭黑1
‑
4、漂白活性硅酸钙2
‑
6、异氰酸酯3
‑
7、促进剂C
‑
15E86 3
‑
6、防老剂ODA3
‑
6、过氧化二异丙苯DCP 2
‑
5、复合铅盐稳定剂2
‑
5、抗氧剂DSTP 3
‑
6、硬酯酸单甘油酯1/>‑
3、二辛酯4
‑
5、三氧化锑50
‑
70和硼酸锌1
‑
4。本专利技术制备方法简单，电性能优异，具有柔软、耐磨、不吸水优点。但其添加有复合铅盐稳定剂，且拉伸强度偏低。
[0004]有鉴于此，有必要提供一种改进的水下氯丁橡胶绝缘材料及其制备方法，以解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种水下氯丁橡胶绝缘材料及其制备方法，在不使用四氧化三铅的情况下，降低氯丁橡胶材料的吸水性，提高绝缘电阻，同时还具有优异的力学性能。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种水下氯丁橡胶绝缘材料，按重量份包括：氯丁二烯70
‑
80份，环氧化天然橡胶10
‑
20份，改性白炭黑40
‑
60份，蒙脱土20
‑
30份，邻苯二甲酸二辛酯2
‑
5份，炭黑1
‑
3份，防老剂0.5
‑
1份，氧化锌5
‑
6份，氧化镁3
‑
4份，促进剂1
‑
3份，硫化剂0.5
‑
1份；所述改性白炭黑为环氧化天然橡胶接枝白炭黑。
[0007]本专利技术研究表明，通过将环氧化天然橡胶与白炭黑进行接枝改性，然后加入到氯丁橡胶中，同时复配适量的环氧化天然橡胶，能够显著降低氯丁橡胶的吸水性，使得其在水下能够保持高绝缘性，满足水下电缆的使用要求；同时还具有量化的拉伸和抗撕裂性能，保证其使用寿命。
[0008]进一步的，所述环氧化天然橡胶接枝白炭黑的制备方法包括：将环氧化天然橡胶、白炭黑和硅烷偶联剂混合，进行接枝反应，得到环氧化天然橡胶接枝白炭黑。
[0009]进一步的，所述白炭黑、环氧化天然橡胶和硅烷偶联剂的质量比为1：(0.8
‑
1.2)：(0.08
‑
0.15)；所述硅烷偶联剂优选为Si 69。采用环氧化天然橡胶对白炭黑进行改性，既能
提高白炭黑的分散性，又能降低白炭黑的吸水性，如此生成的有机无机复合材料对氯丁橡胶具有显著的增强和降低吸水性作用。硅烷偶联剂的加入能够提高白炭黑、环氧化天然橡胶的相容性，提高接枝率。
[0010]白炭黑和环氧化天然橡胶优选1:1进行接枝改性。水下氯丁橡胶绝缘材料中环氧化天然橡胶和改性白炭黑的质量比优选为1：(3
‑
4)。两者质量比对复配效果有一定影响。
[0011]进一步的，所述接枝反应包括：将环氧化天然橡胶、白炭黑和硅烷偶联剂在55
‑
65℃下进行混炼。
[0012]进一步的，所述环氧化天然橡胶的制备方法包括：采用过氧化甲酸对天然胶乳进行改性得到。
[0013]进一步的，所述环氧化天然橡胶的制备方法包括：将硬脂酸钙、硬脂酸锌和十二烷基磺酸钠加入去离子水中，搅拌均匀后，加入天然胶乳，采用H2SO4将溶液的pH调至4.6～4.9，然后滴加过氧化甲酸，反应结束后，过滤、洗涤、干燥，得到环氧化天然橡胶。
[0014]进一步的，所述环氧化天然橡胶的环氧化率为30～40％。
[0015]进一步的，所述促进剂为四六花双戊撑秋兰姆、亚乙基硫脲、二硫代二苯并噻唑中的一种或多种；
[0016]和/或，所述防老剂为防老剂RD；
[0017]和/或，所述硫化剂为硫磺。
[0018]为实现上述目的，本专利技术还提供一种以上任一项所述的水下氯丁橡胶绝缘材料的制备方法，包括:按重量份在密炼机中依次加入氯丁二烯、环氧化天然橡胶、改性白炭黑、炭黑、蒙脱土、邻苯二甲酸二辛酯、防老剂和氧化镁，进行混炼；将混炼好的橡胶停放4
‑
8h后，加入氧化锌、促进剂和硫化剂，进行第二次混炼，然后硫化得到水下氯丁橡胶绝缘材料。
[0019]进一步的，所述混炼的温度为110
‑
130℃。
[0020]本专利技术提供的水下氯丁橡胶绝缘材料是可应用于水密连接电缆和器件的低压绝缘材料。
[0021]本专利技术的有益效果如下：
[0022]本专利技术提供的水下氯丁橡胶绝缘材料，通过环氧化天然橡胶和环氧化天然橡胶改性白炭黑的复配，在不使用四氧化三铅的情况下，显著降低了氯丁橡胶的吸水性，提高了氯丁橡胶的绝缘电阻，同时还具有优异的力学性能，可应用于水密连接电缆和器件的低压绝缘材料。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]实施例1
[0025]一种水下氯丁橡胶绝缘材料，其制备方法包括如下步骤：
[0026](1)环氧化天然橡胶：在烧杯中依次加入去离子水、硬脂酸钙、硬脂酸锌和十二烷基磺酸钠，将烧杯置于水浴中连续搅拌，将体系温度降至常温，加入天然胶乳，用H2SO4将溶
液pH至4.6～4.9，滴加过氧化甲酸。反应结束后过滤，用去离子水多次洗涤干燥，得到环氧化率为30～40％的环氧化天然橡胶。
[0027](2)改性白炭黑的制备：将50份环氧化天然橡胶、50份白炭黑、5份偶联剂Si 69放置于开炼机上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下氯丁橡胶绝缘材料，其特征在于，按重量份包括：氯丁二烯70
‑
80份，环氧化天然橡胶10
‑
20份，改性白炭黑40
‑
60份，蒙脱土20
‑
30份，邻苯二甲酸二辛酯2
‑
5份，炭黑1
‑
3份，防老剂0.5
‑
1份，氧化锌5
‑
6份，氧化镁3
‑
4份，促进剂1
‑
3份，硫化剂0.5
‑
1份；所述改性白炭黑为环氧化天然橡胶接枝白炭黑。2.根据权利要求1所述的水下氯丁橡胶绝缘材料，其特征在于，所述环氧化天然橡胶接枝白炭黑的制备方法包括：将环氧化天然橡胶、白炭黑和硅烷偶联剂混合，进行接枝反应，得到环氧化天然橡胶接枝白炭黑。3.根据权利要求2所述的水下氯丁橡胶绝缘材料，其特征在于，所述白炭黑、环氧化天然橡胶和硅烷偶联剂的质量比为1：(0.8
‑
1.2)：(0.08
‑
0.15)；所述硅烷偶联剂优选为Si 69。4.根据权利要求2或3所述的水下氯丁橡胶绝缘材料，其特征在于，所述接枝反应包括：将环氧化天然橡胶、白炭黑和硅烷偶联剂在55
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65℃下进行混炼。5.根据权利要求1
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：解向前，陈冬梅，李嵘，王玉峰，辅志辉，梁斌，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：