[发明专利]一种耐热抗老化电缆绝缘材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及电缆生产制造技术领域，具体来说是一种耐热抗老化电缆绝缘材料及其制备方法和应用。耐热抗老化电缆绝缘材料由如下重量份数的原料制成：丁腈橡胶100份；天然气半补强炭黑30‑40份；硅烷偶联剂3‑6份；黏土类阻燃剂10‑20份；聚氯乙烯树脂20‑40份。本发明克服了丁腈橡胶绝缘性能差的技术缺陷，同时实现了耐高温和抗老化的性能，能够应用于对电缆进行保护的外护套材料。

技术领域

本发明涉及电缆生产制造技术领域，具体来说是一种耐热抗老化电缆绝缘材料及其制备方法和应用。

背景技术

丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的，丁腈橡胶主要采用低温乳液聚合法生产，是耐油、耐老化性能较好的合成橡胶。其缺点是绝缘性能低劣、弹性稍低。丁腈橡胶能够在120℃的空气中或在150℃的油中长期使用，此外，它还具有良好的耐水性、气密性及优良的粘结性能。广泛用于制各种耐油橡胶制品及电缆胶材料中，是一种必不可少的弹性材料。

聚合物及其制品在使用或贮存过程中，由于受众多环境因素(光、热、氧、潮、湿、应力、化学侵蚀等)的影响，其性能(强度、弹性、硬度、颜色等)逐渐变坏，如外观上变色发黄、变软发粘，变脆发硬，物化性质上分子量、溶解度、玻璃化温度的增减，力学性能上强度、弹性的消失等等，这些现象统称为老化，老化的主要原因为光氧化、热氧化和化学侵蚀，其中光氧化是因吸收紫外线而引发自我氧化，导致丁腈橡胶降解，这一过程称为光氧化还原或光老化；热氧化加速了丁腈橡胶的氧化，随氧化物的分解导致主链断裂。

现有技术中将丁腈橡胶直接应用于制备成电缆胶材料后存在以下技术缺陷：丁腈橡胶的耐高温性能并未达到电缆的标准，另外丁腈橡胶的绝缘性能低劣，因此限制了丁腈橡胶在做为电缆绝缘材料中的应用。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供了一种耐热抗老化电缆绝缘材料及其制备方法和应用，本发明克服了丁腈橡胶绝缘性能差的技术缺陷，同时实现了耐高温和抗老化的性能，能够应用于对电缆进行保护的外护套材料。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种耐热抗老化电缆绝缘材料，由如下重量份数的原料制成：丁腈橡胶100份；天然气半补强炭黑30-40份；硅烷偶联剂3-6份；黏土类阻燃剂10-20份；聚氯乙烯树脂20-40份。

优选的，由如下重量份数的原料制成：丁腈橡胶100份；天然气半补强炭黑30-34份；硅烷偶联剂4-6份；黏土类阻燃剂14-17份；聚氯乙烯树脂30-40份。

优选的，由如下重量份数的原料制成：丁腈橡胶100份；天然气半补强炭黑32份；硅烷偶联剂5份；黏土类阻燃剂15份；聚氯乙烯树脂34份。

优选的，所述黏土类阻燃剂为蒙脱土、班托石、蛭石或者人造水滑石。

优选的，所述硅烷偶联剂为巯基硅烷偶联剂。

本发明还保护了一种耐热抗老化电缆绝缘材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)按照如下重量份数的原料称取：丁腈橡胶100份；天然气半补强炭黑30-40份；硅烷偶联剂3-6份；黏土类阻燃剂10-20份；聚氯乙烯树脂20-40份，备用；

(2)将丁腈橡胶置于80-89％的硫酸水溶液中，并于60-70℃水解6-8h后，过滤、水洗和常温干燥，得到物料A；

(3)将物料A和聚氯乙烯树脂共同加入至非质子溶剂中并搅拌至溶解，再于80-95℃下共混并反应2-5h，冷却至室温、陈化、过滤、水洗、干燥，得到物料B；

(4)将物料B进行塑炼，然后向其中依次加入天然气半补强炭黑、硅烷偶联剂和黏土类阻燃剂并混合均匀，成膜，得到耐热抗老化电缆绝缘材料。