[发明专利]辐照交联阻燃矿用软电缆乙丙弹性体的组合物及其加工工艺

说明书

本发明涉及一种辐照交联阻燃矿用软电缆乙丙弹性体的组合物及其加工工艺。

乙丙橡胶因具有优异的热阻率和机械性能而被广泛地用做电线、电缆的绝缘材料，但乙丙橡胶易燃，在不降低其它重要性能的前提下，达到优异的耐燃性非常困难。因此，目前国内研制的电缆的乙丙弹性体绝缘材料大都不具有阻燃特性，且配方中均采用过氧化物或其他化学硫化剂为硫化(交联)体系，通过加热完成硫化(交联)。如在《电线电缆》(1986年第5期P32)上公开的“乙丙橡皮的配方设计及其理论分析”一文中，所记载的乙丙橡皮的配方是三元乙丙胶(3070)100份、过氧化二异丙苯DCP4.5份、助硫剂TRA1份、促进剂DM2份、ZnO5份、硬酯酸0.5份、防老剂MB1份、中性碳黑30份、石蜡5份、20#机油15份、CaCO₃变量，其加工工艺是共混体经密炼后制片经挤橡机挤出、再进行化学硫化；这种配方制备的乙丙橡皮的致命缺点是由于本文中采用了有机过氧化物作为硫化剂，而有机过氧化物的耐热性能极差，使材料的加工条件非常苛刻，仅能在100℃以下进行加工，温度稍高就易焦烧而成废品；因此采用该配方制备的电线电缆的耐燃性差、耐温等级低，仅为65℃和90℃；另外，又由于硫化剂在材料中易分散不均，加热时材料各部分受热不均，使得材料在硫化时，易过硫或欠硫，交联度不均，降低了乙丙橡皮的各项性能；在贮存时，由于有机过氧化物易产生预交联和副反应，且在室温下不断分解，使乙丙橡皮的贮存期限和时效较短。为解决乙丙橡胶耐燃、耐热的缺点，在《沈阳化工》(1991年第5期P51)上公开了一篇“耐燃耐热三元乙丙胶配方的改进”的译文，该文中记载的配方组份是乙丙橡胶100份、滑石粉60份、ZnO10份、Sb₂O₃10份、十溴二苯醚30份、过氧化二异丙苯DCP2.5份、HVA-20.5份；将配方中各组份加入密炼机中混炼10分钟，经开炼机制片和挤橡机挤出后，在165℃下硫化30分钟；该配方制备的乙丙胶耐热、耐燃性较差，其配方缺点也是采用过氧化二异丙苯作为硫化剂，其缺点与上述技术相同；另外，该配方材料易粘连、需表面喷洒滑石粉，易造成环境污染，且不可造粒。为解决硫化体系制备的弹性体材料的机械性能、电气性能差的缺点。在《辐射物理化学》(《Radiation Physics Chemistry》)(1983，22(3-5)，564-74 En9.)上公开了一种“辐射橡胶绝缘线的优异加工性能”；其配方是由高乙烯含量的EPDM、EVA和抗氧剂组成，将胶体挤包在铜线上，用电子加速器进行辐照，可提高电缆的老化和电性能，但具缺点是易燃，且其机械、电气性能也较差。

本发明的目的是为了避免上述现有技术的不足之处而提供一种耐燃性好、耐温等级高、物料不粘连、交联剂分布均匀、交联度易控制、可造粒无污染、不需专用挤出设备、贮存期限和时效长、具有优良的电气、机械性能且加工性能好的辐照交联阻燃矿用软电缆乙丙弹性体的组合物及其加工工艺。

本发明的目的可通过如下措施来实现：

一种辐照交联阻燃矿用软电缆乙丙弹性体的组合物重量组份包括：

乙丙橡胶100份  低密度聚乙烯或聚乙烯醋酸乙烯酯  10-50份

轻质碳酸钙40-80份           十溴二苯醚15-28份

氧化钼或钼的无机盐2-5份     三氧化二锑20-40份

受阻酚类抗氧剂0.2-1.0份     硫代酯类抗氧剂0.2-0.5份

丙烯酸酯类多官能团单体5-10份；其中受阻酚类抗氧剂选自2，4，6-三叔丁基苯酚、四[3-(3′，5′-二叔丁基-4′-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、4，4′-硫代双(6-叔丁基-3-甲基)苯酚、1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷中一种；硫代酯类抗氧剂选自硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸二硬脂醇酯中的一种；丙烯酸酯类多官能团单体选自三丙烯酸三羟甲基丙烷酯、三烯丙基异睛脲酸酯、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯中的一种。