本发明涉及电缆护套料技术领域，尤其涉及一种高强度抗冲击电缆护套材料及其制备方法。
背景技术：
电缆护套是电缆不可缺少的中间结构部分，起着保护电缆的作用，保证电缆的通电安全，让铜丝和水、空气等介质隔绝，避免出现漏电现象。pvc护套由于其质地柔软、抗腐蚀性能、耐腐蚀性能、难燃、耐油性好、价格低廉等优点，广泛应用于电缆护套。但是，目前普通pvc护套的耐磨性较差，因此使用寿命短，不适用于恶劣环境使用。
经过对现有技术进行检索，在中国专利（申请号：201210283037.0）公开了一种复合电线电缆护套材料的配方，包括聚苯乙烯、聚酰胺、耐磨剂、耐候剂、抗冲击改性剂抗静电剂以及填充剂，所述的耐磨剂为纳米氧化铝材料，耐候剂为氯磺化聚乙烯橡胶，抗冲击改性剂为丙烯酸酯共聚物，抗静电剂为二硫代氨基甲酸，填充剂为炭黑。通过在聚苯乙烯、聚酰胺材料中添加多种添加剂，使得聚苯乙烯与聚酰胺复合制成的复合电线电缆护套材料具有耐候性好、抗扭转、耐腐蚀、耐油、韧性好、成本低、使用寿命长等特点。但是该电线电缆护套材料的强度不足，抗冲击性能弱，且以聚苯乙烯和聚酰胺等热塑性塑料为主，难以适应恶劣环境使用的要求。
因此，有必要提供一种高强度抗冲击电缆护套材料及其制备方法，以解决现有技术存在的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提高了一种高强度抗冲击电缆护套材料，强度高，抗冲击性能好，耐老化性能优异，使用寿命长。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种高强度抗冲击电缆护套材料，由以下重量份的原料制成：氯丁橡胶40-60份、顺丁橡胶15-30份、乙烯-醋酸乙烯共聚物10-20份、氧化锌2-5份、过氧化苯甲酰醋酸丁酯10-20份、硫磺粉末5-10份、氢氧化镁3-6份、蓖麻酸钙2-4份、聚乙烯蜡3-8份、碳酸钙2-5份、结构控制剂1-3份、半补强填料2-4份、乙烯基硅油3-5份、促进剂tmdt0.5-1.5份、防老剂0.4-0.8份、增塑剂0.3-0.7份。
进一步地，由以下重量份的原料制成：氯丁橡胶50份、顺丁橡胶22份、乙烯-醋酸乙烯共聚物15份、氧化锌3.5份、过氧化苯甲酰醋酸丁酯15份、硫磺粉末7.5份、氢氧化镁4.5份、蓖麻酸钙3份、聚乙烯蜡5.5份、碳酸钙3.5份、结构控制剂2份、半补强填料3份、乙烯基硅油4份、促进剂tmdt1份、防老剂0.6份、增塑剂0.5份。
进一步地，所述结构控制剂为低粘度的羟基硅油或二苯基硅二醇其中的一种或两种。
进一步地，所述半补强填料包括硅微粉、石英粉、氧化铝粉、钛白粉、滑石粉或者其任意混合物。
进一步地，所述乙烯基硅油为乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，所述聚二甲基硅氧烷粘度为1000mpa.s-50000pa.s。
进一步地，所述增塑剂选用邻苯二甲酸酯类增塑剂或环保型增塑剂。
进一步地，所述防老剂为防老剂mb、防老剂rd、防老剂h、防老剂4020和防老剂4010na中的一种。
进一步地，本发明还提供了上述高强度抗冲击电缆护套材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份数比称取各原料组分；
（2）将氯丁橡胶、顺丁橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物、结构控制剂和半补强填料加入密炼机，在110-120℃下混炼10-15min，得到橡胶原浆；
（3）向步骤（2）的橡胶原浆中加入氧化锌、过氧化苯甲酰醋酸丁酯、硫磺粉末、氢氧化镁、蓖麻酸钙、聚乙烯蜡、碳酸钙、乙烯基硅油、氧化锌，密炼10-15min，当密炼机温度达到130-150℃，开始出料，冷却后得到混合料，备用；
（4）将促进剂tmdt、防老剂、增塑剂以及步骤（3）得到的混合料一起送入密炼机中，在100-120℃下混炼5-10min，得到胶状物；
（5）将步骤（4）得到的胶状物投入到螺杆挤出机中，熔融挤出，得到高强度抗冲击电缆护套材料。
进一步地，所述步骤（5）中的螺杆挤出机在挤出过程中蒸汽压强控制在5-8mpa。
本发明与现有技术相比，具有如下的有益效果：
（1）本发明以氯丁橡胶为主料，利用其具有良好的物理机械性能及化学稳定性，可提高电缆护套材料的强度和抗冲击性能，并配合添加了顺丁橡胶，两者的性能协同，进一步改善护套材料的强度和抗冲击性能；同时，通过加入乙烯-醋酸乙烯共聚物可起到增容效果，实现了体系良好的相容性，使得其与过氧化苯甲酰醋酸丁酯、硫磺粉末、氢氧化镁、氧化锌等进行协同硫化作用，缩短硫化时间，提高护套材料的强度和抗冲击性能，同时氢氧化镁、氧化锌具有活化作用，使体系中各组分结合紧密，提高护套材料的性能。
（2）本发明的半补强填料可进一步增强护套材料的强度和抗冲击性能。
（3）本发明根据组分的特点，优化了制备过程，在制备过程汇总规定了加料的顺序并选择不同的密炼温度及硫化条件，提高了护套材料的强度、抗冲击性能及耐老化性能。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明进一步说明，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例的高强度抗冲击电缆护套材料，由以下重量份的原料制成：氯丁橡胶40份、顺丁橡胶15份、乙烯-醋酸乙烯共聚物10份、氧化锌2份、过氧化苯甲酰醋酸丁酯10份、硫磺粉末5份、氢氧化镁3份、蓖麻酸钙2份、聚乙烯蜡3份、碳酸钙2份、结构控制剂1份、半补强填料2份、乙烯基硅油3份、促进剂tmdt0.5份、防老剂0.4份、增塑剂0.3份。
所述结构控制剂为低粘度的羟基硅油或二苯基硅二醇其中的一种或两种。
所述半补强填料包括硅微粉、石英粉、氧化铝粉、钛白粉、滑石粉或者其任意混合物。
所述乙烯基硅油为乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，所述聚二甲基硅氧烷粘度为1000mpa.s-50000pa.s。
所述增塑剂选用邻苯二甲酸酯类增塑剂或环保型增塑剂。
所述防老剂为防老剂mb、防老剂rd、防老剂h、防老剂4020和防老剂4010na中的一种。
本发明还提供了上述高强度抗冲击电缆护套材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份数比称取各原料组分；
（2）将氯丁橡胶、顺丁橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物、结构控制剂和半补强填料加入密炼机，在110℃下混炼10min，得到橡胶原浆；
（3）向步骤（2）的橡胶原浆中加入氧化锌、过氧化苯甲酰醋酸丁酯、硫磺粉末、氢氧化镁、蓖麻酸钙、聚乙烯蜡、碳酸钙、乙烯基硅油、氧化锌，密炼10min，当密炼机温度达到130℃，开始出料，冷却后得到混合料，备用；
（4）将促进剂tmdt、防老剂、增塑剂以及步骤（3）得到的混合料一起送入密炼机中，在100℃下混炼5min，得到胶状物；
（5）将步骤（4）得到的胶状物投入到螺杆挤出机中，熔融挤出，得到高强度抗冲击电缆护套材料。
所述步骤（5）中的螺杆挤出机在挤出过程中蒸汽压强控制在5mpa。
实施例2
本实施例的高强度抗冲击电缆护套材料，由以下重量份的原料制成：氯丁橡胶60份、顺丁橡胶30份、乙烯-醋酸乙烯共聚物20份、氧化锌5份、过氧化苯甲酰醋酸丁酯20份、硫磺粉末10份、氢氧化镁6份、蓖麻酸钙4份、聚乙烯蜡8份、碳酸钙5份、结构控制剂3份、半补强填料4份、乙烯基硅油5份、促进剂tmdt1.5份、防老剂00.8份、增塑剂0.7份。
所述结构控制剂为低粘度的羟基硅油或二苯基硅二醇其中的一种或两种。
所述半补强填料包括硅微粉、石英粉、氧化铝粉、钛白粉、滑石粉或者其任意混合物。
所述乙烯基硅油为乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，所述聚二甲基硅氧烷粘度为1000mpa.s-50000pa.s。
所述增塑剂选用邻苯二甲酸酯类增塑剂或环保型增塑剂。
所述防老剂为防老剂mb、防老剂rd、防老剂h、防老剂4020和防老剂4010na中的一种。
本发明还提供了上述高强度抗冲击电缆护套材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份数比称取各原料组分；
（2）将氯丁橡胶、顺丁橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物、结构控制剂和半补强填料加入密炼机，在120℃下混炼15min，得到橡胶原浆；
（3）向步骤（2）的橡胶原浆中加入氧化锌、过氧化苯甲酰醋酸丁酯、硫磺粉末、氢氧化镁、蓖麻酸钙、聚乙烯蜡、碳酸钙、乙烯基硅油、氧化锌，密炼15min，当密炼机温度达到150℃，开始出料，冷却后得到混合料，备用；
（4）将促进剂tmdt、防老剂、增塑剂以及步骤（3）得到的混合料一起送入密炼机中，在120℃下混炼10min，得到胶状物；
（5）将步骤（4）得到的胶状物投入到螺杆挤出机中，熔融挤出，得到高强度抗冲击电缆护套材料。
所述步骤（5）中的螺杆挤出机在挤出过程中蒸汽压强控制在8mpa。
实施例3
本实施例的高强度抗冲击电缆护套材料，由以下重量份的原料制成：氯丁橡胶50份、顺丁橡胶22份、乙烯-醋酸乙烯共聚物15份、氧化锌3.5份、过氧化苯甲酰醋酸丁酯15份、硫磺粉末7.5份、氢氧化镁4.5份、蓖麻酸钙3份、聚乙烯蜡5.5份、碳酸钙3.5份、结构控制剂2份、半补强填料3份、乙烯基硅油4份、促进剂tmdt1份、防老剂0.6份、增塑剂0.5份。
所述结构控制剂为低粘度的羟基硅油或二苯基硅二醇其中的一种或两种。
所述半补强填料包括硅微粉、石英粉、氧化铝粉、钛白粉、滑石粉或者其任意混合物。
所述乙烯基硅油为乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，所述聚二甲基硅氧烷粘度为1000mpa.s-50000pa.s。
所述增塑剂选用邻苯二甲酸酯类增塑剂或环保型增塑剂。
所述防老剂为防老剂mb、防老剂rd、防老剂h、防老剂4020和防老剂4010na中的一种。
本发明还提供了上述高强度抗冲击电缆护套材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份数比称取各原料组分；
（2）将氯丁橡胶、顺丁橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物、结构控制剂和半补强填料加入密炼机，在115℃下混炼13min，得到橡胶原浆；
（3）向步骤（2）的橡胶原浆中加入氧化锌、过氧化苯甲酰醋酸丁酯、硫磺粉末、氢氧化镁、蓖麻酸钙、聚乙烯蜡、碳酸钙、乙烯基硅油、氧化锌，密炼13min，当密炼机温度达到140℃，开始出料，冷却后得到混合料，备用；
（4）将促进剂tmdt、防老剂、增塑剂以及步骤（3）得到的混合料一起送入密炼机中，在115℃下混炼7min，得到胶状物；
（5）将步骤（4）得到的胶状物投入到螺杆挤出机中，熔融挤出，得到高强度抗冲击电缆护套材料。
所述步骤（5）中的螺杆挤出机在挤出过程中蒸汽压强控制在6mpa。
实施例4
本实施例的高强度抗冲击电缆护套材料，由以下重量份的原料制成：氯丁橡胶45份、顺丁橡胶20份、乙烯-醋酸乙烯共聚物12份、氧化锌3份、过氧化苯甲酰醋酸丁酯12份、硫磺粉末6份、氢氧化镁4份、蓖麻酸钙2.5份、聚乙烯蜡4份、碳酸钙3份、结构控制剂1.5份、半补强填料2.5份、乙烯基硅油3.5份、促进剂tmdt0.8份、防老剂0.5份、增塑剂0.4份。
所述结构控制剂为低粘度的羟基硅油或二苯基硅二醇其中的一种或两种。
所述半补强填料包括硅微粉、石英粉、氧化铝粉、钛白粉、滑石粉或者其任意混合物。
所述乙烯基硅油为乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，所述聚二甲基硅氧烷粘度为1000mpa.s-50000pa.s。
所述增塑剂选用邻苯二甲酸酯类增塑剂或环保型增塑剂。
所述防老剂为防老剂mb、防老剂rd、防老剂h、防老剂4020和防老剂4010na中的一种。
本发明还提供了上述高强度抗冲击电缆护套材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份数比称取各原料组分；
（2）将氯丁橡胶、顺丁橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物、结构控制剂和半补强填料加入密炼机，在113℃下混炼12min，得到橡胶原浆；
（3）向步骤（2）的橡胶原浆中加入氧化锌、过氧化苯甲酰醋酸丁酯、硫磺粉末、氢氧化镁、蓖麻酸钙、聚乙烯蜡、碳酸钙、乙烯基硅油、氧化锌，密炼12min，当密炼机温度达到135℃，开始出料，冷却后得到混合料，备用；
（4）将促进剂tmdt、防老剂、增塑剂以及步骤（3）得到的混合料一起送入密炼机中，在105℃下混炼6min，得到胶状物；
（5）将步骤（4）得到的胶状物投入到螺杆挤出机中，熔融挤出，得到高强度抗冲击电缆护套材料。
所述步骤（5）中的螺杆挤出机在挤出过程中蒸汽压强控制在6mpa。
实施例5
本实施例的高强度抗冲击电缆护套材料，由以下重量份的原料制成：氯丁橡胶55份、顺丁橡胶25份、乙烯-醋酸乙烯共聚物18份、氧化锌4份、过氧化苯甲酰醋酸丁酯18份、硫磺粉末9份、氢氧化镁5份、蓖麻酸钙3.5份、聚乙烯蜡7份、碳酸钙4份、结构控制剂2.5份、半补强填料3.5份、乙烯基硅油4.5份、促进剂tmdt1.2份、防老剂0.7份、增塑剂0.6份。
所述结构控制剂为低粘度的羟基硅油或二苯基硅二醇其中的一种或两种。
所述半补强填料包括硅微粉、石英粉、氧化铝粉、钛白粉、滑石粉或者其任意混合物。
所述乙烯基硅油为乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，所述聚二甲基硅氧烷粘度为1000mpa.s-50000pa.s。
所述增塑剂选用邻苯二甲酸酯类增塑剂或环保型增塑剂。
所述防老剂为防老剂mb、防老剂rd、防老剂h、防老剂4020和防老剂4010na中的一种。
本发明还提供了上述高强度抗冲击电缆护套材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份数比称取各原料组分；
（2）将氯丁橡胶、顺丁橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物、结构控制剂和半补强填料加入密炼机，在118℃下混炼14min，得到橡胶原浆；
（3）向步骤（2）的橡胶原浆中加入氧化锌、过氧化苯甲酰醋酸丁酯、硫磺粉末、氢氧化镁、蓖麻酸钙、聚乙烯蜡、碳酸钙、乙烯基硅油、氧化锌，密炼14min，当密炼机温度达到145℃，开始出料，冷却后得到混合料，备用；
（4）将促进剂tmdt、防老剂、增塑剂以及步骤（3）得到的混合料一起送入密炼机中，在115℃下混炼9min，得到胶状物；
（5）将步骤（4）得到的胶状物投入到螺杆挤出机中，熔融挤出，得到高强度抗冲击电缆护套材料。
所述步骤（5）中的螺杆挤出机在挤出过程中蒸汽压强控制在7mpa。
对比例1
参照中国专利（申请号：201210283037.0）实施例制备得到的一种电线电缆护套材料。
对比例2
除将乙烯-醋酸乙烯共聚物省去外，其原料含量及步骤与实施例1一致。
对比例3
除将半补强填料省去外，其原料含量及步骤与实施例1一致。
对比例4
除将顺丁橡胶省去外，其原料含量及步骤与实施例1一致。
实验例
按照本发明实施例1-5以对比例1-4制备的电缆护套材料进行试验，具体结果见表1。
表1性能检测结果
从表1可以看出，本发明实施例的电缆护套材料的各项性能指标均优于对比例中的电缆护套材料，且按照实施例3制备工艺和原料含量制得的电缆护套材料的性能优于其他实施例，并且由对比例2-4可知，通过在电缆护套材料中增加过氧化苯甲酰醋酸丁酯、硫磺粉末及顺丁橡胶可以提高电缆护套材料的强度、抗冲击性能及耐老化性能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。