一种风力发电电缆护套用橡胶材料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种风力发电电缆护套用橡胶材料，其原料按重量份数包括：氯丁橡胶50-70份、顺丁橡胶10-18份、天然橡胶20-32份、有机改性蒙脱土15-20份、氧化镁1-1.5份、氧化锌0.8-1.3份、过氧化二异丙苯1.5-2.8份、三烯丙基异三聚氰酸酯0.3-0.8份、己二酸二异丁酯1-3份、油酸乙酯0.8-2.2份、榛子油5-8份、硬脂酸1.2-1.6份、炭黑20-35份、紫炭黑10-15份、N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺1.0-1.5份、二硫化四甲基秋兰姆0.5-1.6份、N-异丙基-N’-苯基对苯二胺1.8-2.2份、N-苯基-2-萘胺0.4-0.8份；有机改性蒙脱土制备：在水中加入钠基蒙脱土，搅拌静置，取上清液；将上清液加热后加入十八烷基三甲基氯化铵，超声60-80min，搅拌后过滤、洗涤。本发明所述风力发电电缆护套用橡胶材料，具有耐低温性和高回弹性，阻燃性也得到了提高。
【专利说明】-种风力发电电缆护套用橡胶材料
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电缆护套【技术领域】，尤其涉及一种风力发电电缆护套用橡胶材料。
【背景技术】
[0002] 当前，我国电线电缆市场竞争激烈、日趋饱和，新兴的风电市场为电缆行业提供了 难得的市场机会。大规模开发利用风能，在规划风电场建设时要同时规划电网建设和通讯 建设，对电力电缆、通讯电缆提出了要求。在风力发电中，有用于机舱内的软电线、控制电 缆、数据电缆等，有用于搭架内的布电线和电力电缆等。
[0003] 用于风力发电的电缆要满足以下性能：风力发电用电缆多用在气候条件恶劣的地 区，气温寒冷，昼夜温差大，应具有良好的耐低温性，且耐紫外线、耐气候老化性能优异；风 力发电用电缆按使用场合分移动和固定安装用电缆，移动用电缆需频繁扭转，应具有良好 的抗扭转性能和弯曲性能；风力发电用电缆有时会接触油污，在特殊环境下会遭受海水腐 蚀，应具有耐油和耐腐蚀性能；有良好的阻燃性能。
[0004] 风力发电用电力电缆的护套多采用氯化聚乙烯、氯丁橡胶或氯磺化聚乙烯制备， 其具有优异的耐油性和耐腐蚀性。现存的风力发电电力电缆的耐低温性和弹性欠佳，不能 满足风力发电用电缆的要求。
【发明内容】
[0005] 本发明提出了一种风力发电电缆护套用橡胶材料，其具有优异的耐低温性和高回 弹性，阻燃性也得到了提高。
[0006] 本发明提出了一种风力发电电缆护套用橡胶材料，其原料按重量份数包括：氯 丁橡胶50-70份、顺丁橡胶10-18份、天然橡胶20-32份、有机改性蒙脱土 15-20份、氧化镁 1-1. 5份、氧化锌0. 8-1. 3份、过氧化二异丙苯1. 5-2. 8份、三烯丙基异三聚氰酸酯0. 3-0. 8 份、己二酸二异丁酯1-3份、油酸乙酯0. 8-2. 2份、榛子油5-8份、硬脂酸1. 2-1. 6份、炭黑 20-35份、紫炭黑10-15份、N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺1. 0-1. 5份、二硫化四甲基秋 兰姆0. 5-1. 6份、N-异丙基-Ν' -苯基对苯二胺1. 8-2. 2份、N-苯基-2-萘胺0. 4-0. 8份； 所述有机改性蒙脱土按照以下工艺进行制备：按重量份在100份水中加入8-15份钠基蒙脱 土，搅拌4-6h后静置，取上清液；将上清液加热到85-100°C后加入3-6份十八烷基三甲基 氯化铵，超声60-80min，之后搅拌3-5h，过滤，洗漆滤渔至无氯离子后干燥。
[0007] 优选地，所述的风力发电电缆护套用橡胶材料，其原料按重量份数包括：氯丁橡 胶65-68份、顺丁橡胶10-15份、天然橡胶20-22份、有机改性蒙脱土 17-18. 5份、氧化 镁1. 2-1. 4份、氧化锌0. 9-1. 2份、过氧化二异丙苯1. 9-2. 2份、三烯丙基异三聚氰酸酯 0. 5-0. 65份、己二酸二异丁酯2-2. 4份、油酸乙酯1. 6-2. 0份、榛子油6. 5-7份、硬脂酸 1. 3-1. 45份、炭黑28-33份、紫炭黑12-13. 6份、N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺1. 3-1. 4 份、二硫化四甲基秋兰姆1. 3-1. 5份、N-异丙基-Ν' -苯基对苯二胺2. 0-2. 08份、N-苯 基-2-萘胺0.6-0. 69份。
[0008] 优选地，所述的风力发电电缆护套用橡胶材料，其原料按重量份数包括：氯丁橡 胶67份、顺丁橡胶13份、天然橡胶20份、有机改性蒙脱土 18. 2份、氧化镁1. 33份、氧化 锌1. 05份、过氧化二异丙苯1. 94份、三烯丙基异三聚氰酸酯0. 55份、己二酸二异丁酯2. 2 份、油酸乙酯1. 8份、榛子油6. 7份、硬脂酸1. 38份、炭黑32份、紫炭黑13. 2份、N-环已 基-2-苯骈噻唑次磺酰胺1. 36份、二硫化四甲基秋兰姆1. 38份、N-异丙基-Ν' -苯基对苯 二胺2. 04份、Ν-苯基-2-萘胺0. 65份。
[0009] 优选地，在有机改性蒙脱土的制备工艺中，按重量份在100份水中加入8-15份钠 基蒙脱土搅拌4-6h后静置30-50h。
[0010] 优选地，在有机蒙改性脱土的制备工艺中，将滤渣洗涤至无氯离子后放入 90-100°C真空干燥箱中干燥20-35h，降温后研磨，过400-500目筛。
[0011] 本发明所述风力发电电缆护套用橡胶材料，通过选择合适的组分，调节组分的含 量，得到了耐低温、高回弹性、阻燃性好的风力发电电缆护套用橡胶材料；具体地，选择了氯 丁橡胶、顺丁橡胶和天然胶并用，使氯丁橡胶的耐候性、耐臭氧性、耐热性、耐油以及耐化学 腐蚀性，顺丁橡胶的耐寒性、耐磨性、高弹性相互配合，并添加了天然橡胶，增加了橡胶材料 的耐油性和耐臭氧性，在维持耐臭氧性、耐热性、耐油性、耐化学腐蚀性的同时，提高了橡胶 材料的耐低温性；添加油酸乙酯和己二酸二异丁酯为增塑剂，跟氯丁橡胶配合，避免了因 增塑剂溶解度降低而造成的橡胶材料耐低温性的降低，榛子油中的双键与氯丁橡胶相互作 用，提高了橡胶材料的耐低温性；在超声作用下得到的有机改性蒙脱土的层间距变大，且有 机阳离子的引入使蒙脱土的亲水性大大降低，添加到橡胶中，增加了与橡胶的相容性，橡胶 大分子插层后形成了插层型纳米复合材料，改性蒙脱土的片层对层间大分子产生了一定的 阻隔作用，在燃烧时可以形成隔离层，提高了橡胶材料的氧指数；添加了三烯丙基异三聚氰 酸酯配合硫化体系，提高了橡胶的交联度，提高了橡胶的力学性能；添加了紫炭黑配合炭黑 作为补强剂并调节了两者之间的含量，紫炭黑在橡胶中非均匀分布形成纯橡胶区、紫炭黑 凝胶区和紫炭黑区，纯橡胶区赋予了硫化胶弹性、变形和伸长能力，紫炭黑凝胶区提高了橡 胶的强度，紫炭黑区对机械能有负面影响，添加炭黑配合使用，保证了橡胶的弹性、变形和 伸长能力以及力学强度。
【具体实施方式】
[0012] 下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发 明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发 明的保护范围内。
[0013] 实施例1
[0014] 本发明所述风力发电电缆护套用橡胶材料，其原料按重量份数包括：氯丁橡胶50 份、顺丁橡胶18份、天然橡胶32份、有机改性蒙脱土 15份、氧化镁1. 5份、氧化锌0. 8份、 过氧化二异丙苯1. 5份、三烯丙基异三聚氰酸酯0. 8份、己二酸二异丁酯1份、油酸乙酯2. 2 份、榛子油8份、硬脂酸1. 6份、炭黑35份、紫炭黑10份、N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺 1. 5份、二硫化四甲基秋兰姆0. 5份、N-异丙基-Ν' -苯基对苯二胺1. 8份、N-苯基-2-萘 胺0. 4份；
[0015] 其中，所述有机改性蒙脱土按照以下工艺进行制备：按重量份在100份水中加入 15份钠基蒙脱土，搅拌6h后静置38h，取上清液；将上清液加热到85°C后加入3份十八烷 基三甲基氯化铵，超声80min，之后搅拌3h，过滤，用蒸馈水洗漆滤渔，并用0. lmol/L的硝酸 银溶液检测洗涤液，洗涤至洗涤液无氯离子，然后将滤渣放入真空干燥箱，设置干燥箱的温 度为l〇〇°C，保温20h，降温至室温后，研磨过500目筛。
[0016] 对本实施例制备的风力发电电缆护套用橡胶材料进行性能检测，检测数据如下：
[0017]
【权利要求】
1. 一种风力发电电缆护套用橡胶材料，其特征在于，其原料按重量份数包括：氯丁橡 胶50-70份、顺丁橡胶10-18份、天然橡胶20-32份、有机改性蒙脱土 15-20份、氧化镁1-1. 5 份、氧化锌〇. 8-1. 3份、过氧化二异丙苯1. 5-2. 8份、三烯丙基异三聚氰酸酯0. 3-0. 8份、己 二酸二异丁酯1-3份、油酸乙酯0. 8-2. 2份、榛子油5-8份、硬脂酸1. 2-1. 6份、炭黑20-35 份、紫炭黑10-15份、N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺1. 0-1. 5份、二硫化四甲基秋兰姆 0. 5-1. 6份、N-异丙基-Ν' -苯基对苯二胺1. 8-2. 2份、N-苯基-2-萘胺0. 4-0. 8份；所述 有机改性蒙脱土按照以下工艺进行制备：按重量份在100份水中加入8-15份钠基蒙脱土， 搅拌4-6h后静置，取上清液；将上清液加热到85-100°C后加入3-6份十八烷基三甲基氯化 铵，超声60-80min，之后搅拌3-5h，过滤，洗漆滤渔至无氯离子后干燥。
2. 根据权利要求1所述的风力发电电缆护套用橡胶材料，其特征在于，其原料按重 量份数包括：氯丁橡胶65-68份、顺丁橡胶10-15份、天然橡胶20-22份、有机改性蒙脱土 17-18. 5份、氧化镁1. 2-1. 4份、氧化锌0. 9-1. 2份、过氧化二异丙苯1. 9-2. 2份、三烯丙基 异三聚氰酸酯〇. 5-0. 65份、己二酸二异丁酯2-2. 4份、油酸乙酯1. 6-2. 0份、榛子油6. 5-7 份、硬脂酸1. 3-1. 45份、炭黑28-33份、紫炭黑12-13. 6份、N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰 胺1. 3-1. 4份、二硫化四甲基秋兰姆1. 3-1. 5份、N-异丙基-Ν' -苯基对苯二胺2. 0-2. 08 份、Ν-苯基-2-萘胺0. 6-0. 69份。
3. 根据权利要求1或2所述的风力发电电缆护套用橡胶材料，其特征在于，其原料按 重量份数包括：氯丁橡胶67份、顺丁橡胶13份、天然橡胶20份、有机改性蒙脱土 18. 2份、 氧化镁1. 33份、氧化锌1. 05份、过氧化二异丙苯1. 94份、三烯丙基异三聚氰酸酯0. 55份、 己二酸二异丁酯2. 2份、油酸乙酯1. 8份、榛子油6. 7份、硬脂酸1. 38份、炭黑32份、紫炭 黑13. 2份、Ν-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺1. 36份、二硫化四甲基秋兰姆1. 38份、Ν-异 丙基-Ν' -苯基对苯二胺2. 04份、Ν-苯基-2-萘胺0. 65份。
4. 根据权利要求1-3中任一项所述的风力发电电缆护套用橡胶材料，其特征在于，在 有机改性蒙脱土的制备工艺中，按重量份在100份水中加入8-15份钠基蒙脱土搅拌4-6h 后静置30-50h。
5. 根据权利要求1-4中任一项所述的风力发电电缆护套用橡胶材料，其特征在于，在 有机蒙改性脱土的制备工艺中，将滤渣洗涤至无氯离子后放入90-KKTC真空干燥箱中干燥 20-35h,降温后研磨，过400-500目筛。
【文档编号】C08K9/04GK104194106SQ201410424583
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月26日 优先权日:2014年8月26日
【发明者】李正祥, 刁宏明, 王赵兰, 刘琴 申请人:安徽蓝德集团股份有限公司