[发明专利]一种抗老化阻燃电缆绝缘材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种抗老化阻燃电缆绝缘材料，所述绝缘材料以氯丁橡胶、天然橡胶为基础，在原料中添加了纳米氧化铝、马来酸酐接枝聚乙烯、3‑丁烯三乙氧基硅烷等组分，配合其他原料，能够使得所制备的电缆绝缘材料具有优异的力学性能、防老化性能和绝缘性能。本发明还提供了所述绝缘材料的制备方法。

技术领域

本发明涉及一种抗老化阻燃电缆绝缘材料，以及所述绝缘材料的制备方法。

背景技术

电缆材料是保护电缆免受外界破坏的重要部分，通常采用高分子功能材料制成。电缆材料必须能够保护电缆的内外导体以及绝缘层免受环境、气候、酸、水解作用的影响，目前，电缆护套材料的主体材料主要由氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、聚氨酯、聚乙烯、各种天然或合成的橡胶等。现有的电缆护套材料一般采用单一的高分子材料作为主体材料。

另外，在实际生产过程中，电缆护套材料会配合大量无机填料(如无机补强剂、无机阻燃剂等)使用，由此改变胶料的硫化性能、物理机械性能和热性能等，但是无机填料直接添加到胶料中存在两个缺点：一是无机填料颗粒表面能高，处于热力学不稳定状态，极易聚集成团，直接影响无机填料颗粒的应用效果；二是无机填料颗粒表面亲水疏油，强极性，在胶料中难于分散均匀，与胶料之间的结合力弱，造成界面缺陷，导致电缆护套材料性能下降。

因此，需要提供一种具有优异综合性能的电缆材料，以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明提供了一种抗老化阻燃电缆绝缘材料，所述绝缘材料以氯丁橡胶、天然橡胶为基础，在原料中添加了纳米氧化铝、马来酸酐接枝聚乙烯、3-丁烯三乙氧基硅烷等组分，配合其他原料，能够使得所制备的电缆绝缘材料具有优异的力学性能、防老化性能和绝缘性能。本发明还提供了所述绝缘材料的制备方法。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种抗老化阻燃电缆绝缘材料，制备所述绝缘材料的原料包括：氯丁橡胶、天然橡胶、硫化剂、增塑剂、防老剂、磷酸三丁酯、填料、3-丁烯三乙氧基硅烷；

其中，所述硫化剂包括氧化镁、氧化锌、硬脂酸、一硫化四甲基秋兰姆、二邻甲苯胍和硫磺；

所述增塑剂包括凡士林和马来酸酐接枝聚乙烯树脂；

所述填料包含纳米氧化铝。

在电缆绝缘材料中添加无机填料以增加材料的各方面性能是本领域常用的方法，但是添加无机填料存在填料不容易分散且与原料中其他组分结合性不佳等问题。本发明原料中添加了马来酸酐接枝聚乙烯，能够促进高分子与高分子之间、高分子与无机填料颗粒之间的相容性；另一方面，原料中添加3-丁烯三乙氧基硅烷，能够促进高分子与无机填料之间的结合力，这都有利于最终绝缘材料力学性能的提高。所述填料包含纳米氧化铝，除了能够小幅提高绝缘材料的力学性能之外，其与磷酸三丁酯配合使用，能够提高材料的阻燃性能。

所述硫化剂中，以下列各组分的相对质量份计：

所述氧化镁的用量为3～5质量份；

所述氧化锌的用量为3～5质量份；

所述硬脂酸的用量为0.5～1质量份；

所述一硫化四甲基秋兰姆的用量为0.5～1质量份；

所述二邻甲苯胍的用量为0.5～1质量份；

所述硫磺的用量为0.5～1质量份。

所述马来酸酐接枝聚乙烯的接枝率为0.8～1.2％，数均分子量为2000～3000，优选地，所述马来酸酐接枝聚乙烯的接枝率为0.8％，数均分子量为3000。

所述马来酸酐接枝聚乙烯的数均分子量优选在本发明限定的范围内，超出优选范围将影响其对于各组分相容性的贡献，进而体现在最终绝缘材料的综合性能达不到最优标准。