一种三元乙丙橡胶绝缘材料及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种三元乙丙橡胶绝缘材料及其制备方法。该三元乙丙橡胶绝缘材料，由以下重量份的组分组成：三元乙丙橡胶50～75份；氢化丁腈橡胶20～30份；氯化聚乙烯橡胶5～10份；活性硅酸钙10～20份；环烷基油5～10份；氢氧化镁50～70份；三元乙丙橡胶接枝马来酸酐2～6份；炉法炭黑5～30份；硬脂酸2～5份；氧化锌1～3份；防老剂2～4份；促进剂0.5～3份；及硫磺0.5～3份。上述三元乙丙橡胶绝缘材料，以三元乙丙橡胶、氢化丁腈橡胶和氯化聚乙烯橡胶为主要原料，使三者性能互补，提高了绝缘材料的耐热性、耐候性及耐油性，使得到的三元乙丙橡胶绝缘材料具有良好的绝缘性、阻燃性和力学强度。
【专利说明】
一种三元乙丙橡胶绝缘材料及其制备方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及高分子材料领域，特别是涉及一种三元乙丙橡胶绝缘材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]三元乙丙橡胶是由乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃组成的共聚物，因其主链是由化学稳定的饱和烃组成，只在侧链中含有不饱和双键，因此其耐臭氧、耐热、耐候等性能优异。可广泛用于汽车部件、建筑用防水材料、电线电缆护套、耐热胶管、胶带、汽车密封件等领域。但是三元乙丙橡胶也存在不耐油、粘合性差、硫化速度慢等缺点。随着世界工业的迅猛发展，对三元乙丙橡胶数量特别是质量上的要求越来越高，通过对三元乙丙橡胶进行改性满足现代社会的实际技术要求是目前研究的热点问题。
【发明内容】
[0003]基于此，有必要提供一种绝缘性能优异的三元乙丙橡胶绝缘材料及其制备方法。
[0004]一种三元乙丙橡胶绝缘材料，所述三元乙丙橡胶绝缘材料由以下重量份的组分组成:
[0005]三元乙丙橡胶50?75份;氢化丁腈橡胶20?30份;氯化聚乙烯橡胶5?10份;活性硅酸钙10?20份;环烷基油5?10份;氢氧化镁50?70份;三元乙丙橡胶接枝马来酸酐2?6份;炉法炭黑5?30份;硬脂酸2?5份;氧化锌I?3份;防老剂2?4份;促进剂0.5?3份;及硫横0.5?3份。
[0006]在其中一个实施例中，所述三元乙丙橡胶的门尼粘度ML(l+4)100°C为40?60，乙烯含量为45?50%，分子量为5000?8000。
[0007]在其中一个实施例中，所述防老剂为防老剂RD、防老剂MB、防老剂AW中的至少一种。
[0008]在其中一个实施例中，促进剂为促进剂M和促进剂TMTD中的至少一种。
[0009 ] 一种三元乙丙橡胶绝缘材料的制备方法，包括以下步骤:
[0010]将50?75重量份的三元乙丙橡胶、20?30重量份的氢化丁腈橡胶、5?10份的氯化聚乙烯橡胶分别在开炼机上塑炼2?5min，然后将三者共同放入开炼机中混炼，待三者混炼均匀且包辊后，调整辊间距为2?3mm，依次加入5?30重量份的炉法炭黑、5?10重量份的环烷基油、2?6重量份的三元乙丙橡胶接枝马来酸酐、50?70重量份的氢氧化镁、10?20重量份的活性硅酸钙、2?4重量份的防老剂，混炼1?20min至均匀，同时打开冷却水使辊温控制在40?60 °C，得到混合物料；
[0011]向所述混合物料中依次加入I?3重量份的氧化锌、2?5重量份的硬脂酸，混炼3?6min，控制辊温为40?60 V，得到混炼胶；
[0012]向所述混炼胶中加入0.5?3重量份的硫磺、0.5?3重量份的促进剂，混炼0.5?1.5min，薄通下片，室温冷却放置22?26h后，在平板硫化机上模压硫化成型，得到三元乙丙橡胶绝缘材料。
[0013]在其中一个实施例中，所述三元乙丙橡胶的门尼粘度ML(l+4)100°C为40?60，乙烯含量为45?50%，分子量为5000?8000。
[0014]在其中一个实施例中，所述防老剂为防老剂RD、防老剂M B、防老剂A W中的至少一种。
[0015]在其中一个实施例中，促进剂为促进剂M和促进剂TMTD中的至少一种。
[0016]在其中一个实施例中，所述平板硫化机模压成型的条件为:硫化温度为155?160°C，压力4?8MPa。
[0017]上述三元乙丙橡胶绝缘材料，以三元乙丙橡胶、氢化丁腈橡胶和氯化聚乙烯橡胶为主要原料，使三者性能互补，提高了绝缘材料的耐热性、耐候性及耐油性，同时由于加入氢氧化镁作为阻燃剂，用三元乙丙橡胶接枝马来酸酐作为增容剂改善各物料之间的相容性;活性硅酸钙比表面积大，其表面富含硅羟基，填充到三元乙丙橡胶绝缘材料中，能明显地促进混合橡胶前期硫化，改善混合橡胶硫化速度慢的问题，使得到的三元乙丙橡胶绝缘材料具有良好的绝缘性、阻燃性和力学强度。
【附图说明】
[0018]图1为本发明的三元乙丙橡胶绝缘材料的制备方法的流程图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0020]一种三元乙丙橡胶绝缘材料，由以下重量份的组分组成:三元乙丙橡胶50?75份；氢化丁腈橡胶20?30份;氯化聚乙烯橡胶5?10份;活性硅酸钙10?20份;环烷基油5?10份;氢氧化镁50?70份;三元乙丙橡胶接枝马来酸酐2?6份;炉法炭黑5?30份;硬脂酸2?5份;氧化锌I?3份;防老剂2?4份;促进剂0.5?3份;及硫磺0.5?3份。
[0021]其中，三元乙丙橡胶的门尼粘度ML(1+4)100°C为40?60，乙烯含量为45?50%，分子量为5000?8000。
[0022]防老剂为防老剂RD、防老剂MB、防老剂AW中的至少一种。
[0023]促进剂为促进剂M和促进剂TMTD中的至少一种。
[0024]上述三元乙丙橡胶绝缘材料，以三元乙丙橡胶、氢化丁腈橡胶和氯化聚乙烯橡胶为主要原料，使三者性能互补，提高了绝缘材料的耐热性、耐候性及耐油性，同时由于加入氢氧化镁作为阻燃剂，用三元乙丙橡胶接枝马来酸酐作为增容剂改善各物料之间的相容性;活性硅酸钙比表面积大，其表面富含硅羟基，填充到三元乙丙橡胶绝缘材料中，能明显地促进混合橡胶前期硫化，改善混合橡胶硫化速度慢的问题，使得到的三元乙丙橡胶绝缘材料具有良好的绝缘性、阻燃性和力学强度。
[0025]请参阅图1，一种三元乙丙橡胶绝缘材料的制备方法，包括以下步骤:
[0026]步骤S100、将50?75重量份的三元乙丙橡胶、20?30重量份的氢化丁腈橡胶、5?10份的氯化聚乙烯橡胶分别在开炼机上塑炼2?5min，然后将三者共同放入开炼机中混炼，待三者混炼均匀且包辊后，调整辊间距为2?3mm，依次加入5?30重量份的炉法炭黑、5?10重量份的环烷基油、2?6重量份的三元乙丙橡胶接枝马来酸酐、50?70重量份的氢氧化镁、10?20重量份的活性硅酸钙、2?4重量份的防老剂，混炼10?20min至均匀，同时打开冷却水使辊温控制在40?60 0C，得到混合物料。
[0027]其中，三元乙丙橡胶的门尼粘度ML(1+4)100°C为40?60，乙烯含量为45?50%，分子量为5000?8000。
[0028]防老剂为防老剂RD、防老剂MB、防老剂AW中的至少一种。
[0029]促进剂为促进剂M和促进剂TMTD中的至少一种。
[0030]步骤S200、向混合物料中依次加入I?3重量份的氧化锌、2?5重量份的硬脂酸，混炼3?6min，控制辊温为40?60 °C，得到混炼胶。
[0031 ]步骤S300、向混炼胶中加入0.5?3重量份的硫磺、0.5?3重量份的促进剂，混炼
0.5?1.5min，薄通下片，室温冷却放置22?26h后，在平板硫化机上模压硫化成型，得到三元乙丙橡胶绝缘材料。
[0032]其中，平板硫化机模压成型的条件为:硫化温度为155?160°C，压力4?8MPa。
[0033]上述三元乙丙橡胶绝缘材料的制备方法，由于先将三种橡胶先分别塑炼，后混炼后与其他物料进行混合，混合均匀，使各物料之间的相容性较好，所制备的三元乙丙橡胶绝缘材料具有优异的机械性能和绝缘性能。
[0034]下面结合具体实施例，对本发明的三元乙丙橡胶绝缘材料作进一步的阐述。
[0035]实施例1
[0036]一种三元乙丙橡胶绝缘材料的制备方法，包括以下步骤:
[0037]将50重量份的三元乙丙橡胶、20重量份的氢化丁腈橡胶、5份的氯化聚乙烯橡胶分别在开炼机上塑炼2min，然后将三者共同放入开炼机中混炼，待三者混炼均匀且包辊后，调整辊间距为2mm，依次加入5重量份的炉法炭黑、5重量份的环烷基油、2重量份的三元乙丙橡胶接枝马来酸酐、50重量份的氢氧化镁、10重量份的活性硅酸钙、2重量份的防老剂RD，混炼1min至均匀，同时打开冷却水使辊温控制在60°C，得到混合物料。
[0038]向混合物料中依次加入I重量份的氧化锌、2重量份的硬脂酸，混炼3min，控制辊温为60°C，得到混炼胶。
[0039]向混炼胶中加入0.5重量份的硫磺、0.5重量份的促进剂M，混炼lmin，薄通下片，室温冷却放置24h后，在平板硫化机上模压硫化成型，得到三元乙丙橡胶绝缘材料。
[0040]其中，三元乙丙橡胶的门尼粘度ML(1+4)100°C为60，乙烯含量为50%，分子量为6000;平板硫化机模压成型的条件为:硫化温度为155°C，压力6MPa。
[0041 ]上述方法制备的三元乙丙橡胶绝缘材料的性能为:
[0042]拉伸强度16MPa，撕裂强度16N/mm，断裂伸长率380%，体积电阻率2.8Χ1015Ω.m，氧指数33。
[0043]实施例2
[0044]一种三元乙丙橡胶绝缘材料的制备方法，包括以下步骤:
[0045]将75重量份的三元乙丙橡胶、30重量份的氢化丁腈橡胶、10份的氯化聚乙烯橡胶分别在开炼机上塑炼5min，然后将三者共同放入开炼机中混炼，待三者混炼均匀且包辊后，调整辊间距为3mm，依次加入30重量份的炉法炭黑、10重量份的环烷基油、6重量份的三元乙丙橡胶接枝马来酸酐、70重量份的氢氧化镁、20重量份的活性硅酸钙、4重量份的防老剂RD，混炼20min至均匀，同时打开冷却水使辊温控制在60°C，得到混合物料。
[0046]向混合物料中依次加入3重量份的氧化锌、5重量份的硬脂酸，混炼6min，控制辊温为60°C，得到混炼胶。
[0047]向混炼胶中加入3重量份的硫磺、3重量份的促进剂M，混炼1.5min，薄通下片，室温冷却放置26h后，在平板硫化机上模压硫化成型，得到三元乙丙橡胶绝缘材料。
[0048]其中，三元乙丙橡胶的门尼粘度ML(1+4)100°C为60，乙烯含量为53%，分子量为8000;平板硫化机模压成型的条件为:硫化温度为160°C，压力8MPa。
[0049]上述方法制备的三元乙丙橡胶绝缘材料的性能为:
[0050]拉伸强度18MPa，撕裂强度17N/mm，断裂伸长率410%,体积电阻率2.9 X 115 Ω.m，
氧指数34。
[0051]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种三元乙丙橡胶绝缘材料，其特征在于，所述三元乙丙橡胶绝缘材料由以下重量份的组分组成: 三元乙丙橡胶50?75份;氢化丁腈橡胶20?30份;氯化聚乙烯橡胶5?10份;活性硅酸钙10?20份;环烷基油5?10份;氢氧化镁50?70份;三元乙丙橡胶接枝马来酸酐2?6份;炉法炭黑5?30份;硬脂酸2?5份;氧化锌I?3份;防老剂2?4份;促进剂0.5?3份;及硫磺0.5?3份。2.根据权利要求1所述的三元乙丙橡胶绝缘材料，其特征在于，所述三元乙丙橡胶的门尼粘度ML( 1+4) 100°C为40?60，乙烯含量为45?50%，分子量为5000?8000。3.根据权利要求1所述的三元乙丙橡胶绝缘材料，其特征在于，所述防老剂为防老剂RD、防老剂MB、防老剂AW中的至少一种。4.根据权利要求1所述的三元乙丙橡胶绝缘材料，其特征在于，促进剂为促进剂M和促进剂TMTD中的至少一种。5.—种三元乙丙橡胶绝缘材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 将50?75重量份的三元乙丙橡胶、20?30重量份的氢化丁腈橡胶、5?10份的氯化聚乙烯橡胶分别在开炼机上塑炼2?5min，然后将三者共同放入开炼机中混炼，待三者混炼均匀且包辊后，调整辊间距为2?3mm，依次加入5?30重量份的炉法炭黑、5?10重量份的环烷基油、2?6重量份的三元乙丙橡胶接枝马来酸酐、50?70重量份的氢氧化镁、10?20重量份的活性硅酸钙、2?4重量份的防老剂，混炼10?20min至均匀，同时打开冷却水使辊温控制在40?60°C，得到混合物料； 向所述混合物料中依次加入I?3重量份的氧化锌、2?5重量份的硬脂酸，混炼3?6min，控制辊温为40?60 V，得到混炼胶； 向所述混炼胶中加入0.5?3重量份的硫磺、0.5?3重量份的促进剂，混炼0.5?1.5min，薄通下片，室温冷却放置22?26h后，在平板硫化机上模压硫化成型，得到三元乙丙橡胶绝缘材料。6.根据权利要求5所述的三元乙丙橡胶绝缘材料的制备方法，其特征在于，所述三元乙丙橡胶的门尼粘度ML( 1+4)100C为40?60，乙烯含量为45?50%，分子量为5000?8000。7.根据权利要求5所述的三元乙丙橡胶绝缘材料的制备方法，其特征在于，所述防老剂为防老剂RD、防老剂MB、防老剂AW中的至少一种。8.根据权利要求5所述的三元乙丙橡胶绝缘材料的制备方法，其特征在于，促进剂为促进剂M和促进剂TMTD中的至少一种。9.根据权利要求5所述的三元乙丙橡胶绝缘材料的制备方法，其特征在于，所述平板硫化机模压成型的条件为:硫化温度为155?1600C，压力4?8MPa。
【文档编号】C08L23/28GK106084501SQ201610626717
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月1日 公开号201610626717.6, CN 106084501 A, CN 106084501A, CN 201610626717, CN-A-106084501, CN106084501 A, CN106084501A, CN201610626717, CN201610626717.6
【发明人】陈道华
【申请人】江苏士林电气设备有限公司