[发明专利]一种耐化学腐蚀的绝缘材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐化学腐蚀的绝缘材料，包括如下重量份的原料：改性低密度聚乙烯60‑70份、氯丁橡胶14‑16份、天然橡胶4‑5份、促进剂0.05‑0.06份、补强剂0.2‑0.3份、硫化剂0.02‑0.03份、偶联剂0.03‑0.04份、阻燃剂9‑12份、聚磷酸铵2‑3份、增强填料3‑4份；本发明还公开了该绝缘材料的制备方法。本发明采用改性低密度聚乙烯、氯丁橡胶和天然橡胶作为复合材料的基体，在复合材料中加入了阻燃剂，并与聚磷酸铵复配，赋予材料良好的阻燃性能，在复合材料中加入了增强填料来进一步改善材料的力学性能，得到的材料具有优异的耐化学腐蚀性、力学性能、绝缘性能和阻燃性能。

技术领域

本发明属于复合材料加工领域，具体地，涉及一种耐化学腐蚀的绝缘材料及其制备方法。

背景技术

电缆包括导体、绝缘层及保护层；其中绝缘层是将绝缘材料按其耐受电压程度的要求，以不同的厚度包复在导体外面而成，用作电缆的绝缘材料应当具有高的绝缘电阻，高的击穿电场强度，低的介质损耗和低的介电常数；电缆中常用的绝缘材料有油浸纸、聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯、橡皮等；电缆的使用逐渐从陆地扩大到海面，船舶和航标在使用过程中也需要电缆输送信号和电能，但是电缆在船舶上使用时绝缘材料经常接触海水和日光照射，很容易导致腐蚀和老化，出现断裂和开裂现象，容易引发安全是故，因此需要提高电缆的耐腐蚀和阻燃性能，以提高电缆和船舶的使用安全性。

公开号为CN107141663A的专利文献公开了一种野外耐腐蚀复合电缆绝缘材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将氟橡胶、炭黑、正硅酸乙酯、二甲基硅油、聚乙烯醇、碳纤维进行一次密炼，得一次密炼物；(2)将一次密炼物、白炭黑、稀土氧化物和氧化锌进行二次密炼，得二次密炼物；(3)将二次密炼物于挤出机中挤出；其中，二次密炼的温度比一次密炼的温度高20-70℃。该申请制备的复合电缆绝缘材料能够一定程度上提升耐腐蚀性能，但是，该绝缘材料在提升耐腐蚀性的同时降低了机械性能，影响了材料的综合性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐化学腐蚀的绝缘材料及其制备方法，采用改性低密度聚乙烯、氯丁橡胶和天然橡胶作为复合材料的基体，一定比例的天然橡胶与氯丁橡胶进行复配，能够有效结合二者的优势，使得到的并用胶兼具高的耐化学腐蚀性能、物理性能和绝缘性能，并用胶和改性低密度聚乙烯联用，使得到的基体具备良好的力学性能、耐腐蚀性能和绝缘性能；通过阻燃剂的加入，并与聚磷酸铵的复配使用，二者具有协同作用，并且与聚合物基体具有较强的结合力，能够赋予复合材料良好的阻燃性能；通过增强填料的加入，能够进一步提高复合材料的力学性能；得到的材料具有优异的耐化学腐蚀性、力学性能、绝缘性能和阻燃性能，适用于电缆的制造，具有良好的安全使用性能。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种耐化学腐蚀的绝缘材料，包括如下重量份的原料：改性低密度聚乙烯60-70份、氯丁橡胶14-16份、天然橡胶4-5份、促进剂0.05-0.06份、补强剂0.2-0.3份、硫化剂0.02-0.03份、偶联剂0.03-0.04份、阻燃剂9-12份、聚磷酸铵2-3份、增强填料3-4份。

进一步地，所述阻燃剂由如下方法制备：

S1、将六氯环三磷腈溶于乙腈中，形成浓度为0.28mol/L的六氯环三磷腈的乙腈溶液，备用；

S2、按照一定的比例将二氨基二苯基甲烷、三乙胺和乙腈一同加入至圆底烧瓶中，通入氮气的同时保持150r/min匀速搅拌12-15min，并在该过程中控制混合液温度低于5℃；

S3、将一定量的六氯环三磷腈的乙腈溶液滴入上述混合液中，控制滴加速度为30-40mL/h，滴加完成后，保持冰浴反应60-70min，再将体系移入55℃油浴锅中，氮气保护下回流反应20-24h，反应结束后，将产物抽滤、洗涤、干燥，制得阻燃剂。

进一步地，所述二氨基二苯基甲烷、三乙胺、乙腈、六氯环三磷腈的乙腈溶液的用量之比为3-4g:3-4g:200mL:40-45mL。