本发明涉及电缆料技术领域，尤其涉及一种改性天然橡胶电缆料。
背景技术：
天然橡胶是一种经生物合成的、可再生的自然资源，因其具有良好的弹性、回弹性及成膜性能，已被广泛应用于医用导管、医用手套和避孕套等产品的生产中。但天然橡胶中含有不饱和双键，使其耐老化性不是很理想，再加上其作为有机物质，阻燃性不是很好，在电缆中使用时，往往不能满足高速发展的要求，需要进行改性。
技术实现要素：
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种改性天然橡胶电缆料，其强度高，耐热性和耐老化性好，阻燃性能优异。
本发明提出的一种改性天然橡胶电缆料，其原料按重量份包括：天然橡胶100份、反式1,4-聚异戊二烯橡胶10-30份、丁苯橡胶5-20份、环氧化天然橡胶5-15份、聚2,6-二甲基-1,4-苯醚3-10份、氧化锌0.5-2份、硬脂酸1-3.5份、硫磺0.5-1.5份、过氧化苯甲酸叔丁酯1-2.5份、甲基丙烯酸锌1-3.5份、微晶纤维素3-15份、棉纤维2-12份、改性填料10-25份、介孔分子筛2-5份、氧化铬2-5份、磷钼酸1-5份、羟基磷灰石3-12份、4-硝基邻苯二甲酸二甲酯1-3份、茉莉酸甲酯2-5份、防老剂MB 0.5-1.8份、防老剂DNP 0.3-1.2份、防老剂ODA 0.2-1.1份、促进剂ZDC 0.2-1.3份、促进剂DM 0.1-0.5份、2,4-二硝基苯肼0.1-0.5份。
优选地，其原料按重量份包括：天然橡胶100份、反式1,4-聚异戊二烯橡胶18-25份、丁苯橡胶10-16份、环氧化天然橡胶7-11份、聚2,6-二甲基-1,4-苯醚6-7.2份、氧化锌1-1.5份、硬脂酸1.8-2.3份、硫磺0.9-1.4份、过氧化苯甲酸叔丁酯1.6-2.2份、甲基丙烯酸锌1.7-2.3份、微晶纤维素4.7-8份、棉纤维6-8份、改性填料18-21份、介孔分子筛3.8-4.3份、氧化铬2.9-3.4份、磷钼酸2.7-3.4份、羟基磷灰石6-8份、4-硝基邻苯二甲酸二甲酯1.8-2.5份、茉莉酸甲酯3.7-4.3份、防老剂MB 1-1.3份、防老剂DNP 0.6-0.9份、防老剂ODA 0.7-1.1份、促进剂ZDC 0.6-1份、促进剂DM 0.3-0.5份、2,4-二硝基苯肼0.29-0.34份。
优选地，其原料按重量份包括：天然橡胶100份、反式1,4-聚异戊二烯橡胶20份、丁苯橡胶12份、环氧化天然橡胶8份、聚2,6-二甲基-1,4-苯醚6.6份、氧化锌1.2份、硬脂酸2份、硫磺1.3份、过氧化苯甲酸叔丁酯2份、甲基丙烯酸锌1.8份、微晶纤维素6份、棉纤维7份、改性填料20份、介孔分子筛4.2份、氧化铬3份、磷钼酸2.9份、羟基磷灰石6.6份、4-硝基邻苯二甲酸二甲酯1.9份、茉莉酸甲酯4份、防老剂MB 1.2份、防老剂DNP 0.8份、防老剂ODA 0.9份、促进剂ZDC 0.7份、促进剂DM 0.38份、2,4-二硝基苯肼0.3份。
优选地，所述环氧化天然橡胶的环氧值为0.5-0.67。
优选地，所述微晶纤维素为纳米微晶纤维素，且直径为8-15nm，长度为500-800nm。
优选地，所述改性填料按照以下工艺进行制备：将碳酸钙加入水中搅拌均匀得到质量分数为10-15％的料浆A；将氧化铈加入水中搅拌均匀得到质量分数为5-10％的料浆B；按重量份将30-50份料浆A与50-80份料浆B混合后超声分散70-100min，升温至75-85℃，然后加入0.1-0.8份谷氨酸，搅拌反应3-5h，反应结束后经抽滤、洗涤、干燥得到所述改性填料。
优选地，所述改性填料按照以下工艺进行制备：将碳酸钙加入水中搅拌均匀得到质量分数为12％的料浆A；将氧化铈加入水中搅拌均匀得到质量分数为8％的料浆B；按重量份将38份料浆A与70份料浆B混合后超声分散80min，升温至80℃，然后加入0.6份谷氨酸，搅拌反应4h，反应结束后经抽滤、洗涤、干燥得到所述改性填料。
优选地，其原料中还包括0.5-2重量份的硅烷偶联剂KH-560。
本发明改性天然橡胶电缆料可以按照常规的天然橡胶复合材料制备工艺制备而成。
本发明改性天然橡胶电缆料，以天然橡胶为主料并加入了反式1,4-聚异戊二烯橡胶、丁苯橡胶对其进行改性，同时加入了环氧化天然橡胶提高了相容性，使其性能协同，使硫化胶在保持物理性能和耐老化性能的基础上提高了耐磨性，同时与4-硝基邻苯二甲酸二甲酯配合后提高了电缆料的耐油性；聚2,6-二甲基-1,4-苯醚加入体系中，与4-硝基邻苯二甲酸二甲酯、茉莉酸甲酯配合，提高电缆料的弹性，同时提高了电缆料的使用温度和阻燃性能；甲基丙烯酸锌加入体系中，与微晶纤维素、棉纤维、改性填料、氧化铬、磷钼酸、羟基磷灰石配合，提高了体系的力学性能，同时耐热氧老化性能及耐伸张和压缩疲劳老化性能达到最优；介孔分子筛、氧化铬加入体系中，与微晶纤维素、磷钼酸、羟基磷灰石具有优异的协同性能，热释放速率峰值和热释放总量均明显下降，橡胶基体的拉伸强度和断裂伸长率均有所改善；同时，环氧化天然橡胶的耐油性好，加入到电缆材料中，在2,4-二硝基苯肼的调节下，环氧化天然橡胶中的环氧基可以开环，与微晶纤维素表面的羟基发生反应，增加了微晶纤维素与橡胶基体间的相互作用，使微晶纤维素很好的分散在橡胶中，与改性填料等配合，提高了电缆料的强度、耐热性和耐老化性；微晶纤维素、棉纤维与主料进行配合，形成互穿的网格结构，使本发明的拉伸性能、弹性性能和耐压缩变形性能进一步得到提升；以硫磺、过氧化苯甲酸叔丁酯配合促进剂ZDC和促进剂DM形成交联系统，促进体系中橡胶大分子彼此交联形成立体网格结构，增加体系的交联密度，提高了体系的强度；在改性填料的制备过程中，以谷氨酸为配体，使其与氧化铈和碳酸钙进行作用，其中谷氨酸含有的羧基和氨基，可以和碳酸钙以及氧化铈的钙和铈结合形成羧酸盐，提高了碳酸钙和氧化铈的分散性，改善了碳酸钙耐酸性差的缺陷，加入体系中显著提高了电缆料的强度、耐热性和耐老化性。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种改性天然橡胶电缆料，其原料按重量份包括：天然橡胶100份、反式1,4-聚异戊二烯橡胶10份、丁苯橡胶20份、环氧化天然橡胶5份、聚2,6-二甲基-1,4-苯醚10份、氧化锌0.5份、硬脂酸3.5份、硫磺0.5份、过氧化苯甲酸叔丁酯2.5份、甲基丙烯酸锌1份、微晶纤维素15份、棉纤维2份、改性填料25份、介孔分子筛2份、氧化铬5份、磷钼酸1份、羟基磷灰石12份、4-硝基邻苯二甲酸二甲酯1份、茉莉酸甲酯5份、防老剂MB 0.5份、防老剂DNP 1.2份、防老剂ODA 0.2份、促进剂ZDC 1.3份、促进剂DM 0.1份、2,4-二硝基苯肼0.5份。
实施例2
本发明提出的一种改性天然橡胶电缆料，其原料按重量份包括：天然橡胶100份、反式1,4-聚异戊二烯橡胶30份、丁苯橡胶5份、环氧化天然橡胶15份、聚2,6-二甲基-1,4-苯醚3份、氧化锌2份、硬脂酸1份、硫磺1.5份、过氧化苯甲酸叔丁酯1份、甲基丙烯酸锌3.5份、微晶纤维素3份、棉纤维12份、改性填料10份、介孔分子筛5份、氧化铬2份、磷钼酸5份、羟基磷灰石3份、4-硝基邻苯二甲酸二甲酯3份、茉莉酸甲酯2份、防老剂MB 1.8份、防老剂DNP 0.3份、防老剂ODA 1.1份、促进剂ZDC 0.2份、促进剂DM 0.5份、2,4-二硝基苯肼0.1份。
实施例3
本发明提出的一种改性天然橡胶电缆料，其原料按重量份包括：天然橡胶100份、反式1,4-聚异戊二烯橡胶18份、丁苯橡胶16份、环氧化天然橡胶7份、聚2,6-二甲基-1,4-苯醚7.2份、氧化锌1份、硬脂酸2.3份、硫磺0.9份、过氧化苯甲酸叔丁酯2.2份、甲基丙烯酸锌1.7份、微晶纤维素8份、棉纤维6份、改性填料21份、介孔分子筛3.8份、氧化铬3.4份、磷钼酸2.7份、羟基磷灰石8份、4-硝基邻苯二甲酸二甲酯1.8份、茉莉酸甲酯4.3份、防老剂MB 1份、防老剂DNP 0.9份、防老剂ODA 0.7份、促进剂ZDC 1份、促进剂DM 0.3份、2,4-二硝基苯肼0.34份、硅烷偶联剂KH-560 0.5份；
其中，所述环氧化天然橡胶的环氧值为0.5；
所述改性填料按照以下工艺进行制备：将碳酸钙加入水中搅拌均匀得到质量分数为15％的料浆A；将氧化铈加入水中搅拌均匀得到质量分数为5％的料浆B；按重量份将50份料浆A与50份料浆B混合后超声分散100min，升温至75℃，然后加入0.8份谷氨酸，搅拌反应3h，反应结束后经抽滤、洗涤、干燥得到所述改性填料。
实施例4
本发明提出的一种改性天然橡胶电缆料，其原料按重量份包括：天然橡胶100份、反式1,4-聚异戊二烯橡胶25份、丁苯橡胶10份、环氧化天然橡胶11份、聚2,6-二甲基-1,4-苯醚6份、氧化锌1.5份、硬脂酸1.8份、硫磺1.4份、过氧化苯甲酸叔丁酯1.6份、甲基丙烯酸锌2.3份、微晶纤维素4.7份、棉纤维8份、改性填料18份、介孔分子筛4.3份、氧化铬2.9份、磷钼酸3.4份、羟基磷灰石6份、4-硝基邻苯二甲酸二甲酯2.5份、茉莉酸甲酯3.7份、防老剂MB 1.3份、防老剂DNP 0.6份、防老剂ODA 1.1份、促进剂ZDC 0.6份、促进剂DM 0.5份、2,4-二硝基苯肼0.29份、硅烷偶联剂KH-560 2份；
其中，所述环氧化天然橡胶的环氧值为0.67；
所述改性填料按照以下工艺进行制备：将碳酸钙加入水中搅拌均匀得到质量分数为10％的料浆A；将氧化铈加入水中搅拌均匀得到质量分数为10％的料浆B；按重量份将30份料浆A与80份料浆B混合后超声分散70min，升温至85℃，然后加入0.1份谷氨酸，搅拌反应5h，反应结束后经抽滤、洗涤、干燥得到所述改性填料。
实施例5
本发明提出的一种改性天然橡胶电缆料，其原料按重量份包括：天然橡胶100份、反式1,4-聚异戊二烯橡胶20份、丁苯橡胶12份、环氧化天然橡胶8份、聚2,6-二甲基-1,4-苯醚6.6份、氧化锌1.2份、硬脂酸2份、硫磺1.3份、过氧化苯甲酸叔丁酯2份、甲基丙烯酸锌1.8份、微晶纤维素6份、棉纤维7份、改性填料20份、介孔分子筛4.2份、氧化铬3份、磷钼酸2.9份、羟基磷灰石6.6份、4-硝基邻苯二甲酸二甲酯1.9份、茉莉酸甲酯4份、防老剂MB 1.2份、防老剂DNP 0.8份、防老剂ODA 0.9份、促进剂ZDC 0.7份、促进剂DM 0.38份、2,4-二硝基苯肼0.3份、硅烷偶联剂KH-560 1.3份；
其中，所述环氧化天然橡胶的环氧值为0.6；
所述微晶纤维素为纳米微晶纤维素，且直径为8-15nm，长度为500-800nm；
所述改性填料按照以下工艺进行制备：将碳酸钙加入水中搅拌均匀得到质量分数为12％的料浆A；将氧化铈加入水中搅拌均匀得到质量分数为8％的料浆B；按重量份将38份料浆A与70份料浆B混合后超声分散80min，升温至80℃，然后加入0.6份谷氨酸，搅拌反应4h，反应结束后经抽滤、洗涤、干燥得到所述改性填料。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。