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辐照交联EPDM绝缘橡皮及其制备方法[发明专利]

时间:2022-08-19 来源:飒榕旅游知识分享网
(19)中华人民共和国国家知识产权局

*CN103146082A*

(10)申请公布号(10)申请公布号 CN 103146082 A(43)申请公布日 2013.06.12

(12)发明专利申请

(21)申请号 201310085644.0(22)申请日 2013.03.18

(71)申请人远东电缆有限公司

地址214257 江苏省无锡市宜兴市高塍镇远

东大道8号

申请人江苏新远东电缆有限公司

远东复合技术有限公司(72)发明人田维生 刘青波 张会云(74)专利代理机构常州佰业腾飞专利代理事务

所(普通合伙) 32231

代理人徐琳淞(51)Int.Cl.

H01B 3/28(2006.01)

C08L 23/16(2006.01)C08K 5/3492(2006.01)C08K 5/134(2006.01)C08J 3/24(2006.01)C08J 3/28(2006.01)

(54)发明名称

辐照交联EPDM绝缘橡皮及其制备方法(57)摘要

本发明涉及一种辐照交联EPDM绝缘橡皮及其制备方法,组成及配比以质量份计为:三元乙丙橡胶A 80~20份;三元乙丙橡胶B 20~80份;敏化剂2~5份;防粘剂1~3份;离模剂1~3份;润滑助剂1~3份;活性剂5~10份;抗氧剂1~3份;增塑剂5~10份;补强剂50-60份;填充剂50~70份。本发明采用了新的硫化方式——辐照的交联方式,完全避免了现有采用直接蒸汽管道硫化的方式所带来的铜丝氧化、电缆进水与电缆表面污染等问题。CN 103146082 A权利要求书2页 说明书7页权利要求书2页 说明书7页

CN 103146082 A

权 利 要 求 书

1/2页

1.一种辐照交联EPDM绝缘橡皮,其特征在于:所述EPDM绝缘橡皮采用两种不同的三元乙丙橡胶;所述EPDM绝缘橡皮的组成及配比以质量份计为:

2.根据权利要求1所述的一种辐照交联EPDM绝缘橡皮,其特征在于:所述敏化剂为三聚氰酸三烯丙酯。

3.根据权利要求1所述的一种辐照交联EPDM绝缘橡皮,其特征在于:所述三元乙丙橡胶A的乙烯含量为55 %、ENB含量为4 %,125℃下测试的门尼粘度为25;三元乙丙橡胶B的乙烯含量为71 %、ENB含量为0.5 %,125℃下测试的门尼粘度为20。

4.根据权利要求1所述的一种辐照交联EPDM绝缘橡皮,其特征在于:所述防粘剂为塑料橡胶弹性体专用型防粘剂TY-Z。

5.根据权利要求1所述的一种辐照交联EPDM绝缘橡皮,其特征在于:所述离模剂为DC-313。

6.根据权利要求1所述的一种辐照交联EPDM绝缘橡皮,其特征在于: 所述润滑助剂为微晶石蜡。

7.根据权利要求1所述的一种辐照交联EPDM绝缘橡皮,其特征在于: 所述补强剂为DC-70。

8.根据权利要求1所述的一种辐照交联EPDM绝缘橡皮,其特征在于: 所述增塑剂为石蜡油。

9.根据权利要求1所述的一种辐照交联EPDM绝缘橡皮,其特征在于: 所述抗氧剂为四[甲基-β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯。

10.一种辐照交联EPDM绝缘橡皮的制备方法,其特征在于:步骤一:配料:组成及配比以质量份计为:

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权 利 要 求 书

2/2页

敏化剂为三聚氰酸三烯丙酯;三元乙丙橡胶A的乙烯含量为55 %、ENB含量为4 %,125℃下测试的门尼粘度为25;三元乙丙橡胶B的乙烯含量为71 %、ENB含量为0.5 %,125℃下测试的门尼粘度为20;防粘剂为塑料橡胶弹性体专用型防粘剂TY-Z;离模剂为DC-313;润滑助剂为微晶石蜡;补强剂为DC-70;增塑剂为石蜡油;抗氧剂为四[甲基-β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯;

步骤二:混料:把填充剂、三元乙丙橡胶、活性剂、抗氧剂、润滑助剂、离模剂、防粘剂、敏化剂、补强剂、增塑剂依次按顺序加入到密炼机混炼 2~3min;翻斗清扫、压上顶栓继续混炼7~8min,出胶温度为110~120℃;在翻包机上至少翻炼三次后开条;在滤胶机上滤胶,用20目、40目滤网各一张;

步骤三:出片:滤胶后在开炼机上压片、拉一次薄通后打卷在压延机上碾页,最终出片厚度0.8~1.0mm;

步骤四:绝缘放线:在橡胶挤出机上挤出电线绝缘层;步骤五:辐照交联:用电子加速器辐照交联。

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说 明 书

辐照交联EPDM绝缘橡皮及其制备方法

1/7页

技术领域

本发明涉及一种电缆绝缘橡皮及其制备方法,特别涉及一种辐照交联EPDM绝缘

橡皮及其制备方法。

[0001]

背景技术

乙丙橡皮已成为电线电缆中广泛使用的一种绝缘材料。三元乙丙橡胶作为乙丙橡

皮的基料,是乙烯、丙烯和非共轭二烯烃的三元共聚物。二烯烃具有特殊的结构,只有两键之一的才能共聚,不饱和的双键主要是作为交链处,另一个不饱和的只会成为边侧链。三元乙丙橡胶的聚合物主链是完全饱和的。这个特性使得三元乙丙橡胶有优异的耐天候、耐臭氧、耐热、耐酸碱、耐水蒸汽、颜色稳定性。三元乙丙橡胶本质上是无极性的,对极性溶液和化学物具有抗性,吸水率低,具有优异的电绝缘性能和耐电晕性,电性能优于或接近于丁苯橡胶、聚乙烯和交联聚乙烯。[0003] 辐照交联,也称为物理交联:将冷却后的绝缘线芯,均匀通过高能电子加速器的辐照扫描窗口完成交联过程。辐照交联电缆料中不加入交联剂,在交联时是由高能电子加速器产生的高能电子束有效穿透绝缘层,通过能量转换产生交联反应的,因为电子带有很高的能量,而且均匀地穿过绝缘层,所以形成的交联键结合能量高,稳定性好。辐照交联生产电缆的电压优势在6KV以下,最适用于制备薄型交联产品。

[0004] 辐照交联电线电缆在国内已广泛应用,如架空电缆,中低压输电电缆,各类电气配线等;辐射交联材料有PE、EVA、PVC等,以及各类聚烯烃材料的混合物。

[0005] 由于橡胶材料特有的柔软和粘连特性,及受传统热硫化工艺的冲击,辐照交联橡胶材料在橡胶电线电缆方面的应用并不顺利,迟迟不能转入正常的工业化生产。

[0002]

发明内容

本发明的目的是解决上述不足,提供一种辐照交联EPDM绝缘橡皮及其制备方法。[0007] 实现本发明目的的技术方案是:一种辐照交联EPDM绝缘橡皮及其制备方法,所述EPDM绝缘橡皮采用两种不同的三元乙丙橡胶;所述EPDM绝缘橡皮的组成及配比以质量份计为:

[0006] [0008]

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说 明 书

2/7页

上述的辐照交联EPDM绝缘橡皮及其制备方法,所述敏化剂为三聚氰酸三烯丙酯。

[0010] 上述的辐照交联EPDM绝缘橡皮及其制备方法,所述三元乙丙橡胶A的乙烯含量为55 %、ENB含量为4 %,125℃下测试的门尼粘度为25;三元乙丙橡胶B的乙烯含量为71 %、ENB含量为0.5 %,125℃下测试的门尼粘度为20。

[0011] 上述的辐照交联EPDM绝缘橡皮及其制备方法,所述防粘剂为塑料橡胶弹性体专用型防粘剂TY-Z。

[0012] 上述的辐照交联EPDM绝缘橡皮及其制备方法,所述离模剂为DC-313。[0013] 上述的辐照交联EPDM绝缘橡皮及其制备方法,所述润滑助剂为微晶石蜡。[0014] 上述的辐照交联EPDM绝缘橡皮及其制备方法,所述补强剂为DC-70。[0015] 上述的辐照交联EPDM绝缘橡皮及其制备方法,所述增塑剂为石蜡油。[0016] 上述的辐照交联EPDM绝缘橡皮及其制备方法,所述抗氧剂为四[甲基-β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯。[0017] 上述的辐照交联EPDM绝缘橡皮的制备方法,步骤一:配料:组成及配比以质量份计为:三元乙丙橡胶A 80~20份;

[0009] [0018]

[0019]

敏化剂为三聚氰酸三烯丙酯;三元乙丙橡胶A的乙烯含量为55 %、ENB含量为4 %,125℃下测试的门尼粘度为25;三元乙丙橡胶B的乙烯含量为71 %、ENB含量为0.5 %,125℃下测试的门尼粘度为20;防粘剂为塑料橡胶弹性体专用型防粘剂TY-Z;离模剂为DC-313;润滑助剂为微晶石蜡;补强剂为DC-70;增塑剂为石蜡油;抗氧剂为四[甲

[0020]

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说 明 书

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基-β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯;[0021] 步骤二:混料:把填充剂、三元乙丙橡胶、活性剂、抗氧剂、润滑助剂、离模剂、防粘剂、敏化剂、补强剂、增塑剂依次按顺序加入到密炼机混炼 2~3min;翻斗清扫、压上顶栓继续混炼7~8min,出胶温度为110~120℃;在翻包机上至少翻炼三次后开条;在滤胶机上滤胶,用20目、40目滤网各一张;步骤三:出片:滤胶后在开炼机上压片、拉一次薄通后打卷在压延机上碾页,最终出片厚度0.8~1.0mm;[0023] 步骤四:绝缘放线:在橡胶挤出机上挤出电线绝缘层;[0024] 步骤五:辐照交联:用电子加速器辐照交联。[0025] 采用了上述技术方案后,本发明具有以下的有益效果:(1)橡胶类电线电缆的硫化,因橡胶材料质软易粘连的特点,一直以来都采用直接蒸汽管道硫化的方式,但因蒸汽温度高,容易使铜丝导体氧化发黑;蒸汽直接与电缆接触,容易造成电缆进水,影响导体性能,缩短电缆的使用寿命;蒸汽也容易使电缆沾上染污点,不适用于浅色橡胶制品的硫化。本发明采用了新的硫化方式——辐照的交联方式,完全避免了铜丝氧化、电缆进水与电缆表面污染等问题。[0026] (2)材料无异味:“橡胶电线臭”是长久以来难以解决的顽疾, 该橡皮没有采用过氧化物DCP来交联,克服了橡胶材料的臭味和异味,几乎做到完全无味。[0027] (3)铜导体不氧化: 橡胶电线蒸汽硫化后铜导体易氧化变黑,是传统橡胶电线的一大顽疾;该橡皮克服了铜导体氧化的问题,做到辐照交联后铜导体鲜亮如新。[0028] (4)电线产品的耐磨性好:与化学硫化产品相比,辐照交联产品的耐磨性非常优异。

[0029] (5)辐照交联橡胶电线电缆生产时,常见的问题有:电线粘连问题、变形问题、刮伤问题等,电线在挤出后收在线盘上的半成品,非常容易粘连与挤压变形,这不仅影响外观,也会造成电线的偏芯,严重时会造成报废;因橡胶电线非常柔软,辐照前的抗刮伤能力很差,辐照时极易产生刮伤。本发明通过选用塑料橡胶弹性体专用型防粘剂TY-Z,它能够直接添加到聚合物中,提高了防粘脱模效果,提高了滑爽度,降低了表面摩擦。较好的解决了辐照交联EPDM电线粘连问题、变形问题与辐照时的刮伤问题。[0030] (6)优异的耐热性:产品耐热等级有90℃、105℃、125℃等不同等级,可以满足所有此类产品的国内外标准的要求和客户要求。

[0022]

具体实施方式

[0031] (实施例1)

本实施例的辐照交联EPDM绝缘橡皮的组成、配比份数见表1:

[0033] 表1

[0032]

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说 明 书

4/7页

[0034]

[0035] 按照如下步骤制备:

[0036] (1)配料:按配方准确计量、称重各种材料;

[0037] (2)混炼:把填充剂、三元乙丙橡胶、活性剂、抗氧剂、润滑助剂、离模剂、防粘剂、敏

化剂、补强剂、增塑剂按顺序加入到密炼机混炼 2~3min;然后翻斗清扫、压上顶栓继续混炼7~8min,出胶温度为110~120℃;随后在翻包机上至少翻炼三次后开条;在滤胶机上滤胶,用20目、40目滤网各一张;[0038] (3)出片:滤胶后在开炼机上压片、拉一次薄通后打卷;然后在压延机上碾页,最终出片厚度0.8~1.0mm;[0039] (4)绝缘放线:在橡胶挤出机上挤出电线绝缘层;[0040] (5)辐照交联:用电子加速器辐照交联。

2

[0041] 绝缘线芯1.5 mm的生产工艺要点见表2:[0042] 表2

[0043]

项目导体截面导体结构导体外径绝缘平均厚度绝缘线芯外径

[0044]

单位mm2总根数/直径mmmmmm

要求1.530/0.251.6 0.83.2

辐照工艺如下:束下辊筒1700型,选用100道分线梳,按二进二出方式辐照,每组

绕线48道,共2*48道,中间隔2道。辐照能量选1.4 MeV。分线梳的选择原则就是尽量利用扫描长度,不要让束条浪费了,宁可绕线的长度大于束条的长度,也不要让束条的长度大

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说 明 书

5/7页

于绕线的长度。分线梳的间距应能让线的接头顺利通过,不应在梳间卡死,由于分线梳上有档杆,线缆可跑的快些,不至跳槽、打扭。另外注意分线梳上应无毛刺、划痕等避免将导线表面磨花。

2

[0045] 绝缘线芯1.5 mm辐照交联后,EPDM绝缘橡皮的性能见表3:[0046] 表3

[0047]

[0048] (实施例2)

本实施例的辐照交联EPDM绝缘橡皮的组成、配比份数见表4:

[0050] 表4

[0049]

[0051]

[0052] 制备步骤参见实施例1。

8

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说 明 书

6/7页

绝缘线芯1.5 mm2的生产工艺要点见表2:

[0054] 辐照工艺参见实施例1。

2

[0055] 绝缘线芯1.5 mm辐照交联后,EPDM绝缘橡皮的性能见表5:[0056] 表5

[0057]

[0058] (实施例3)

本实施例的辐照交联EPDM绝缘橡皮的组成、配比份数见表6:

[0060] 表6

[0059]

[0061]

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CN 103146082 A[0062] [0063] [0064] [0065] [0066]

说 明 书

7/7页

制备步骤参见实施例1。

绝缘线芯1.5 mm2的生产工艺要点见表2:辐照工艺参见实施例1。

绝缘线芯1.5 mm2辐照交联后,EPDM绝缘橡皮的性能见表7:表7

[0067]

以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详

细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

[0068]

10

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