[发明专利]乙丙橡胶与硅橡胶共混复合冷缩套管及其制备方法

说明书

本发明公开一种乙丙橡胶与硅橡胶共混复合冷缩套管及其制备方法，该冷缩套管包括以下重量份的组分制成：乙丙橡胶混炼胶30‑70份、硅橡胶混炼胶30‑70份、相容剂5‑15份、硫化剂2‑8份；乙丙橡胶混炼胶包括以下重量份的原料制成：三元乙丙橡胶100份、氧化锌1‑8份、硬脂酸1‑8份、沉淀法二氧化硅10‑50份、气相法二氧化硅5‑30份、惰性填料20‑100份、操作油10‑100份；硅橡胶混炼胶包括以下重量份的原料制成：甲基乙烯基硅橡胶生胶100份、二甲基硅油0.5‑5份、气相法二氧化硅20‑45份、六甲基二硅氮烷5‑15份、无机金属氧化物2‑8份。本发明分别制备乙丙橡胶混炼胶和硅橡胶混炼胶，再共混制备冷缩套管，能够实现共硫化，生产成本低，耐高低温性能、耐磨性、耐穿刺性等综合性能优异。

【技术领域】

本发明涉及冷缩套管制备技术领域，尤其涉及一种乙丙橡胶与硅橡胶共混复合冷缩套管及其制备方法。

【背景技术】

冷缩套管作为密封组件广泛应用于电力电缆、通讯电缆等领域，冷缩套管常用的材料有硅橡胶和乙丙橡胶，国内以硅橡胶管的使用为主，国外以乙丙橡胶管的使用为主。其中，硅橡胶冷缩管的优点是耐高低温性能优异，回缩性能好，但是其原材料价格较高，且耐穿刺性、耐酸碱性、耐磨性均存在不足，收缩产生的抱紧力较低。与硅橡胶相比，三元乙丙橡胶冷缩管的价格低廉，抗刺破性能和耐撕裂性能优良，在相同扩张倍率下，其定伸应力大，可以产生更大的径向抱紧力，保证优良的防水密封性能、局部放电水平和运行稳定性；但三元乙丙橡胶耐高低温性能较差，例如，在电缆高温90℃长期运行过程中，容易出现老化、开裂等现象，在-20℃及以下的低温环境中收缩性能比硅橡胶差，起不到密封防水等作用。因而，硅橡胶和乙丙橡胶这两类冷缩套管由于材质的差异，在电力及通讯领域都有各自不可替代的位置，使得两款材质的使用都有很大局限性，造成使用不便。

目前，硅橡胶冷缩管得到了广泛研究，而关于乙丙橡胶冷缩管的研究不多。中国专利CN205791324U通过扩张方式将硅橡胶管内置于乙丙橡胶管的一端，起到一定的双层复合作用，解决了抱紧力差、外皮不耐穿刺、不耐酸碱的问题，但仍未能解决以下问题：(1)由于硅橡胶管只是内置于乙丙橡胶管内部的一端，在实际应用中长期高温作用下内层硅橡胶管起不到保护外层乙丙橡胶管的作用，耐高温性能较差；(2)两层冷缩管之间不存在粘连，只是单纯通过物理扩张方式复合，存在界面间隙，且由于材质差异，硅橡胶和乙丙橡胶的回缩性能不一致，会导致局部放电水平较差，运行可靠性下降；(3)与硅橡胶比，乙丙橡胶管的低温回缩性能较差，在-20℃已经回缩很差，而在-30℃及以下的环境下，抽取支撑管后乙丙橡胶冷缩管几乎失去回缩性能，不利于寒冷地区的使用。

鉴于此，实有必要开发一种新型的乙丙橡胶与硅橡胶共混复合冷缩套管及其制备方法，以克服上述缺陷。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种乙丙橡胶与硅橡胶共混复合冷缩套管及其制备方法，实现乙丙橡胶与硅橡胶共硫化，无界面间隙，综合性能好，生产成本低。

为了实现上述目的，本发明提供一种乙丙橡胶与硅橡胶共混复合冷缩套管，包括以下重量份的组分制成：乙丙橡胶混炼胶30-70份、硅橡胶混炼胶30-70份、相容剂5-15份、硫化剂2-8份；所述乙丙橡胶混炼胶包括以下重量份的原料制成：三元乙丙橡胶100份、氧化锌1-8份、硬脂酸1-8份、沉淀法二氧化硅10-50份、气相法二氧化硅5-30份、惰性填料20-100份、操作油10-100份；所述硅橡胶混炼胶包括以下重量份的原料制成：甲基乙烯基硅橡胶生胶100份、二甲基硅油0.5-5份、气相法二氧化硅20-45份、六甲基二硅氮烷5-15份、无机金属氧化物2-8份。

在一个优选实施方式中，所述相容剂为硅烷偶联剂A172、硅烷偶联剂A151、硅烷偶联剂Si-69和自制相容剂中的至少一种；所述自制相容剂由包括以下重量份的原料制成：液体三元乙丙橡胶100份、浓硫酸5-10份、端羟基二甲基硅油80-120份。

在一个优选实施方式中，所述液体三元乙丙橡胶由乙烯、丙烯和第三单体降冰片二烯共聚而成，第三单体含量为3.7-10％。