[发明专利]一种HVA-2作硫化剂的防氧化天然丁苯绝缘材料

说明书

技术领域

本发明属于电线电缆制造领域，涉及电线电缆用保护套，具体涉及一种N，N'-间苯撑双马来酰亚胺作硫化剂的防氧化天然、丁苯绝缘材料。

背景技术

目前我国低压橡套电线电缆绝缘材料普遍使用的是天然、丁苯合成的绝缘材料IE1，此种绝缘胶的弊病在于对导电线芯的铜导体有很强的腐蚀作用，从而影响了低压橡套电缆的使用性能和寿命。在电线电缆橡胶绝缘配方中，应用较广泛的是以天然橡胶为主体材料，加入一定比例的丁苯橡胶，在硫化系统方面最初用硫磺硫化。由于铜丝氧化问题，不仅使铜丝表面，而且使铜丝内部变色，开始发红，时间长了也会发黑。现普遍采用的改进办法是，使用硫化促进剂TMTD（二硫化四甲基秋兰姆）进行硫化，在温度为143-148℃时，TMTD分子结构中的两个相联的S会放出一个活性的游离硫，使不饱和的天然橡胶和丁苯橡胶分子链交联，从线型分子变成网状结构，使橡胶硫化，也就是我们通常讲的无硫硫化橡胶（不使用硫磺），虽然使铜线氧化问题得到了一定程度的改善，但实践已经证实TMTD无法解决铜丝的氧化问题。硫化剂VA-7的使用，可以改善铜丝发黑，但由于硫化程度不够，橡皮的永久变形大，会造成橡皮发粘。特别是加入促进剂ZDC以后，提高了硫化速度，为了防止焦烧，还要加入促进剂DM来延缓焦烧时间。从促进剂ZDC的结构看，是在TETD结构中两个相连接的硫中间接上一个金属锌，结构式为：SSH5C2‖‖H5C2＞N-C-S-Zn-S-C-N＜H5C2H5C2与TETD结构式SSH5C2‖‖H5C2＞N-C-S-S-C-N＜H5C2H5C2十分接近，在配方中还是无法避开和秋兰姆相似的结构，铜丝发黑可能时间略长一点，但没有从根本上解决。发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的上述问题，提供了一种能够防止导体氧化的天然、丁苯绝缘材料配方，以N，N'-间苯撑双马来酰亚胺为主作为硫化剂，以解决低压橡套电线电缆绝缘腐蚀导体的问题。

本发明采用的技术方案是：一种N，N'-间苯撑双马来酰亚胺作硫化剂的防氧化天然、丁苯绝缘材料，包括按重量比3.5:6.5的天然橡胶（NR)与丁苯橡胶（SBR）、10phr的硫化剂；其中，所述硫化剂为N，N’-间苯撑双马来酰亚胺（HVA-2）、过氧化二异丙苯（DCP）、三烯丙基异三聚氰酸酯（TAIC）与氧化锌按重量比0.5:2:2.5:5混合制成。

进一步，还包括1.5phr的防护剂、6.5phr的增塑剂、5phr的补强剂、220phr的填充剂。

其中，上述防护剂为按重量比2.0:0.5:0.5:2.0的2-硫醇基苯并咪唑(MB),N，N′-二（β-萘基）对苯二胺(DNP),N-环己基-N'-苯基对苯二胺（4010）和防老剂2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体（RD）配合使用。

增塑剂为按重量比6:0.5的石蜡和硬脂酸。

补强剂为白炭黑，填充剂为按重量比55:165的超细滑石粉和纳米碳酸钙。

本发明主要是使用HVA-2（N，N'-间苯撑双马来酰亚胺）、过氧化二异丙苯（DCP）、三烯丙基异三聚氰酸酯（TAIC）、氧化锌共做硫化剂从根本上消除天然丁苯橡胶绝缘对铜导体的氧化。配方采用正交实验设计，根据实验结果得到最佳胶料配方为：天然橡胶（NR)35份、丁苯橡胶（SBR）65份、N，N’-间苯撑双马来酰亚胺（HVA-2）0.5份、过氧化二异丙苯（DCP）2.0份、三烯丙基异三聚氰酸酯（TAIC）2.5份、氧化锌5.0份、石蜡6.0份、硬脂酸0.5份、N-环己基-N'-苯基对苯二胺（4010）0.5份、2-硫醇基苯骈咪唑(MB)2.0份，N,N'-β-萘基对苯二胺（DNP）0.5份，防老剂2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体（RD）2.0份、超细滑石粉55份、纳米碳酸钙165份。

本发明的生胶并用比：

天然橡胶是一种以聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物，分子式是（C5H8）n，其橡胶烃（聚异戊二烯）含量在90%以上，还含有少量的蛋白质、脂肪酸、糖分及灰分等。天然橡胶在常温下具有较高的弹性，稍带塑性，具有非常好的机械强度，滞后损失小，在多次变形时生热低，因此其耐屈挠性也很好，并且因为是非极性橡胶，所以电绝缘性能良好。因为有不饱和双键，所以天然橡胶是一种化学反应能力较强的物质，光、热、臭氧、辐射、屈挠变形和铜、锰等金属都能促进橡胶的老化，不耐老化是天然橡胶的致命弱点，但是，添加了防老剂的天然橡胶，有时在阳光下曝晒两个月依然看不出多大变化，在仓库内贮存三年后仍可以照常使用。