[发明专利]一种三元乙丙橡胶绝缘配方及其制备方法

说明书

 

技术领域    

    本发明涉及一种三元乙丙橡胶绝缘配方及其制备方法，属电缆橡胶绝缘材料技术领域。

背景技术    

三元乙丙橡胶（EPDM）是以乙烯、丙烯为主要单体，经溶液聚合并加入不饱和的第三单体（非共轭二烯烃）制成的三元共聚物。三元乙丙橡胶分子链中没有极性取代基团，空间位阻小，分子链柔顺，具有优良的耐屈挠性、回弹性、耐低温性，耐水树形成能力高，耐电晕及耐热性好，结构稳定性好。

随着我国经济的高速发展，能源供应紧张的矛盾越来越突出，为满足这一要求，各大煤矿采用大功率的采煤设备提高产能，而与之配套传输电力的电缆质量要求及电压等级提高。与此同时，国内各大城市的地铁建设也在如火如荼的进行中，隧道开挖离不开盾构机，盾构机的电力输送必须配套相应的柔性盾构机电缆，由于盾构机的工作环境恶劣，对于柔性盾构机电缆的技术要求非常严格。不论是煤矿用10kV移动电缆还是柔性盾构机电缆，对于绝缘材料的性能要求很高，传统的三元乙丙橡胶已不能满足两者要求，因此研究一种10kV乙丙橡胶绝缘材料对开发10kV煤矿用移动电缆，柔性盾构机电缆至关重要。

发明内容    

本发明的目的是，针对现有三元乙丙橡胶为基础混合物不能能满足各种性能要求的问题，本发明提供一种对三元乙丙橡胶的改性配方，即一种三元乙丙橡胶绝缘配方及其制备方法。

本发明的技术方案是，一种额定电压10kV及以下橡套电缆用绝缘橡皮配方，其组成成分的重量份数为：三元乙丙橡胶15～30、二元乙丙橡胶11～25、氧化锌2.0～3.5、2-硫醇基苯并咪唑1.2～2.5、硬脂酸锌0.6～1.5、P-60T 1.3 ～2.8、乙烯基三硅烷0.4～1.6、石蜡油1.6～3.0、聚乙烯蜡1.3～2.6、三烯丙基三聚异氰酸脂1.1～2.6、过氧化二异丙苯1.2～2.8 、滑石粉18～25、煅烧陶土14～25。

本发明额定电压为10kV及以下橡套电缆用绝缘橡皮配方生产橡套电缆绝缘的制备方法包括塑炼、混炼、薄通和压延和挤包绝缘，具体工艺步骤如下：

（1）塑炼：

① 将三元乙丙橡胶和二元乙丙橡胶按配方中的重量比例的2倍分别称量；

② 将称好的三元乙丙橡胶和二元乙丙橡胶同时加入到密炼机的密炼室内进行塑炼，密炼室的温度控制在100～110℃，时间不得少于4分钟，然后卸料；

③ 将密炼机卸下的三元乙丙橡胶和二元乙丙橡胶的混炼胶放入550型混炼机压片成卷，压锟温度控制在60～70℃；

④ 将上述压片成卷的混合橡胶再转放入360型混炼机薄通，薄通后的混炼橡胶的厚度为0.4～0.6mm，压锟温度控制在60～70℃；

⑤ 将薄通后的混合橡胶按配方重量份数称量，放置待用。

（2）混炼：

 ① 将配方中的其他组成成分按配方重量份数分别称量，放置待用；

 ② 将上述薄通后的混合橡胶放在密炼机内再进行塑炼3～5分钟，将称量好的氧化锌、2-硫醇基苯并咪唑、硬脂酸锌、、乙烯基三硅烷、石蜡油、聚乙烯蜡加入密炼机内与混合橡胶进行混炼：混炼时间2～3分钟，温度控制在90～95℃；

③ 再加入滑石粉、煅烧陶土与上述②中的混合橡胶进行混炼：混炼时间4～6分钟，温度控制在90～95℃；

④ 从密炼机内将上述③中的混合橡胶取出，放入到550型混炼机充分混炼2～3分钟，并压成2000×150×3.5mm厚片；

⑤ 将上述④的混合橡胶皮加入150型滤胶机种过滤，滤胶机温度控制在90～95℃。过滤网孔目数为42目/吋；

⑥ 将上述⑤过滤后的混合橡胶放入450型混炼机压成2000×300×3.5mm厚片，将厚片取出待其冷却至室温；

⑦ 将冷却后的厚片混合胶返回密炼机混炼2～3分钟，再加入三烯丙基三聚异氰酸脂、过氧化二异丙苯混炼1分钟卸料，密炼机温度控制在90～95℃；

⑧ 从密炼机内将上述⑦中的混合橡胶取出，放入到550型混炼机充分混炼2～3分钟成卷。

（3）薄通和压延：

① 将上述混炼步骤中的⑧成好卷的混合橡胶再转移至360型混炼机内进行薄通二至三次，压锟滚筒之间的间隙不大于0.5mm；

② 将薄通后的混合橡胶再转移到三辊压延机内，进行压延成为薄片，薄片厚度0.8～1.1mm。

（4）挤包绝缘