一种具有绝缘保护的橡胶电源线及其制备方法

技术领域

本发明涉及具有橡胶电源线领域，具体来说，涉及一种具有绝缘保护的橡胶电源线及其制备方法。

背景技术

源线是导致火灾事故的一部分，消费者将风扇和电暖器或其他物体压在电源线上；消费者将风扇和电暖器推靠到墙边夹到电源线；消费者将风扇和加热器的电源线暴露在人会来回走动的地方；消费者在储存期间，电线暴露也会损坏，根据中国专利文献，公布号为CN201610523716.9，所公开的一种橡胶电源线绝缘料及其制备方法，其制得的线缆具有很好的弯曲性能、压碳性能、耐磨性能、绝缘性能等,各项指标全面达到美国UL62标准要求，根据中国专利文献，公布号为CN201910012978.2，所公布的一种高耐水性的电源线绝缘层及其制备方法，通过控制电源线原材料的关键材料组成,从源头上解决质量问题,有效的防止了售后电源线在泡水条件下绝缘电阻下降,耐压下降，引发的电线烧毁,起火等技术问题，但是两者并无法很好的应用橡胶特性，无法实现橡胶配合体系的多个体系兼顾，并且不具有足够灵活的混合材料和混合特效，只能作用原料的混合，无法在混合时做出更多的改变，绝缘材料多为材料混合所涉及的特性，不能单独对绝缘层或者绝缘料进行专项的制备，也无法进行绝缘性能的有效提升和多种橡胶配合体系的兼顾。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种具有绝缘保护的橡胶电源线及其制备方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

为此，本发明采用的具体技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供了一种具有绝缘保护的橡胶电源线，该具有绝缘保护的橡胶电源线由以下百分比原料组成：

绝缘混合物30-35%、氯化聚乙烯混合物15-20%、白蜡油5-7%、绝缘云母6-8%、低密度聚乙烯树脂10-15%、三元乙丙橡胶10-15%、三盐基硫酸铅4-6%、炭黑5-7%、氯化聚乙烯2-4%、聚乙烯辛烯共弹性体2-4%，滑石粉4-6%和氢氧化镁2-4%。

其中，所述绝缘混合物由以下百分比原料组成：

聚酰胺树脂40-60%、聚磷酸铵5-7%、热稳定剂10-15%、三蒙脱土10-15%、膨胀石墨4-6%、甲基六氢苯酐4-6%、双马来酰亚胺4-6%、抗氧化剂3-5%、增塑剂15-20%。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种具有绝缘保护的橡胶电源线的制备方法。

该具有绝缘保护的橡胶电源线的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将绝缘混合物加入氯化聚乙烯混合物，一起放入高速啮合机中进行啮合均匀后,放置15-20min，制得绝缘橡胶混合料；

步骤二：将密闭式转子炼胶机调制参数后，把混合均匀的绝缘橡胶混合料放到双辊上混炼；

步骤三：当呈透明状,无白色颗粒时,加入剩余材料混合20-25min，直至混合均匀；

步骤四：薄通,打三角包,均匀后下片,停放3-4h；

步骤五：将双螺杆挤出机温度设定在115°以上，将材料放入其中，进行熔融挤出和动态硫化挤出，制得电源线；

步骤六：分别进行防水性和耐高温测试后，包装存放。

进一步的，所述绝缘料混合物的制备包括以下步骤：

将热稳定剂、聚酰胺树脂和聚磷酸铵，一起放入啮合机中进行啮合均匀；

将啮合后的原料放到开炼机中，直至塑化；

塑化后加入三蒙脱土、膨胀石墨和双马来酰亚胺进行均匀混合；

混合10-15min后，加入抗氧化剂和甲基六氢苯酐继续混合10-15min；

将混合后的材料，放到单螺旋杆挤出机中，进行熔融挤出和动态硫化挤出、切粒、收集，制得绝缘料混合物；

进一步的，增塑剂包括大豆油、聚酯增塑剂、石蜡、硬脂酸钡、二苯胺和环氧树脂。

进一步的，所述氯化聚乙烯混合物为氯含量为36%、残留结晶为2.8%、邵氏三角度为55A、热分解温度为180℃、纯胶拉伸强度为8.8MPa、纯胶断裂伸长率为888%、门尼粘度为70的橡胶型，加入3-4份的酰胺二胺制得。

进一步的，所述低密度聚乙烯树脂的熔断指数为0.26-0.28g/10min，所述三元乙丙橡胶的密度为0.58-0.9，乙烯含量为65～68％。

进一步的，用于上述步骤二中密闭式转自炼胶机，混炼前将机器升温至105℃～108℃，并调整辊距调至 0.1mm。

其中，本发明所采用的原料组份阐述如下：

氯化聚乙烯：为饱和高分子材料，外观为白色粉末，无毒无味，具有优良的耐候性、耐臭氧、耐化学药品及耐老化性能，具有良好的耐油性、阻燃性及着色性能。韧性良好（在-30℃仍有柔韧性），与其它高分子材料具有良好的相容性，分解温度较高。

云母：是一种造岩矿物，呈现六方形的片状晶形，是主要造岩矿物之一。云母晶体内部具层状结构，因此呈片状晶体 ，以六方片状晶体为主。特性是绝缘、耐高温、工业上用得最多的是绢云母，广泛的应用于涂料、油漆、电绝缘等行业。

低密度聚乙烯：是聚乙烯树脂中最轻的品种，呈乳白色、无味、无臭、无毒、表面无光泽的蜡状颗粒。具有良好的柔软性、延伸性、电绝缘性、透明性、易加工性和一定的透气性。其化学稳定性能较好，耐碱、耐一般有机溶剂。

三元乙丙橡胶：是乙丙橡胶的一种，以EPDM表示，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，故其耐臭氧、耐热、耐候等耐老化性能优异，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。

三盐基硫酸铅：白色或微黄色粉末。稍带甜味有毒。密度7.1，熔点820℃，约200℃以上开始失去结晶水，折射率2.1。不溶于水及有机溶剂，可溶于热醋酸铵和碱类，以及硝酸，热浓盐酸。无可燃性和腐蚀性，易吸湿，在潮湿状态下受阳光照射变色分解。本品对聚氯乙烯有稳定作用，且具有优良的耐热性和电绝缘性，其耐光性能也好，特别适于高温加工。

炭黑：在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物。由天然气制成的称“气黑”，由油类制成的称“灯黑”，由乙炔制成的称“乙炔黑”。此外还有“槽黑”“炉黑”。按炭黑性能区分有“补强炭黑”“导电炭黑”“耐磨炭黑”等。可作黑色染料，用于制造中国墨、油墨、油漆等，也用于做橡胶的补强剂。

氯化聚乙烯：饱和高分子材料，外观为白色粉末，无毒无味，具有优良的耐候性、耐臭氧、耐化学药品及耐老化性能，具有良好的耐油性、阻燃性及着色性能。韧性良好（在-30℃仍有柔韧性），与其它高分子材料具有良好的相容性，分解温度较高。

滑石粉：硅酸镁盐类矿物滑石族滑石，主要成分为含水硅酸镁，经粉碎后，用盐酸处理，水洗，干燥而成。

氢氧化镁：白色无定形粉末或无色六方柱晶体。别名苛性镁石、轻烧镁砂等，溶于稀酸和铵盐溶液，难溶于水和醇，在水中的悬浊液称为氢氧化镁乳剂，溶于水的部分完全电离，水溶液呈弱碱性，几乎不溶于水。 加热到350℃失去水生成氧化镁，氢氧化镁的天然矿物水镁石，可用于制糖和氧化镁等。

聚酰胺树脂：通常由二元酸和二元胺经缩聚而得。聚酰胺树脂最突出的优点为软化点的范围特别窄,而不象其它热塑性树脂那样,有一个逐渐固化或软化的过程，当温度稍低于熔点时就引起急速地固化。

多磷酸按：正磷酸铵和多种聚磷酸铵的混合物，含有的聚磷酸铵主要是焦磷酸铵和三聚磷酸铵、四聚磷酸铵，链更长的聚磷酸铵只有少量存在。易溶于水，溶解度大于正磷酸铵，还可以螯合金属阳离子，使之保留在溶液中。

热稳定剂是塑料加工助剂中重要类别之一，热稳定剂与PVC树脂的诞生和发展同步，主要用于PVC树脂加工中，因此热稳定剂与PVC树脂、PVC中软硬制品的比例有密切关系。

膨胀石墨：是由天然石墨鳞片经插层、水洗、干燥、高温膨化得到的一种疏松多孔的蠕虫状物质。EG 除了具备天然石墨本身的耐冷热、耐腐蚀、自润滑等优良性能以外，还具有天然石墨所没有的柔软、压缩回弹性、吸附性、生态环境协调性、生物相容性、耐辐射性等特性。

甲基六氢苯酐：主要用于环氧树脂固化剂，主要用于电气及电子领域，它具有熔点低、与脂环族环氧树脂组成的配合物粘度低、适用期长、固化物的耐热性高、高温电性能好等优点，可用于电气设备线圈的浸渍及电气元件的浇铸和半导体的密封，如户外绝缘子、电容器、发光二极管等、数码管等。

双马来酰亚胺：是以马来酰亚胺（MI）为活性端基的双官能团化合物，有与环氧树脂相近的流动性和可模塑性，可用与环氧树脂类同的一般方法进行加工成型，克服了环氧树脂耐热性相对较低的缺点。

二苯胺：主要用于制造润滑油抗氧剂、塑料抗氧剂、橡胶防老剂、火药安定剂，也用作染料和农药的中间体。

硬脂酸钡：白色或微带黄色无定型粉末，熔点>225℃，对中枢神经有刺激作用，溶于热乙醇、苯、甲苯和其他非极性溶剂，不溶于水和乙醇。在有机溶剂中加热溶解后冷却时成胶状物，在空气中有吸水性。无硫化物污染性。遇强酸分解为硬脂酸和相应的钡盐。

本发明的有益效果为：通过添加三元乙丙橡胶，可以让电源线具有耐天候、耐臭氧、耐热、颜色稳定性和常温流动性等特性，并能够通过与热稳定剂一同反应，提高电源线整体的耐高温性能，并可以增加耐腐蚀性，而绝缘料混合物一同加入生产混合时，能够大大增大使用温度，硬度、力学强度和耐化学药品，使得电源线最终可以获得高度的绝缘性、耐温性和耐水性，并且因为绝缘混合物可以单独生产混合，可以选择进行材料混合增加和增强整体性能，或者作为绝缘保护层进行混合制造，并可以很好的配合不同的橡胶进行配合使用，实现兼顾多种体系，大大增加成型后的性能，并大大增强绝缘性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的一种具有绝缘保护的橡胶电源线的制备方法的步骤流程图；

图2是根据本发明实施例的一种具有绝缘保护的橡胶电源线的绝缘混合物制备的步骤流程图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

根据本发明的实施例，提供了一种具有绝缘保护的橡胶电源线。

根据本发明实施例的具有绝缘保护的橡胶电源线，该具有绝缘保护的橡胶电源线由以下百分比原料组成：

绝缘混合物30-35%、氯化聚乙烯混合物15-20%、白蜡油5-7%、绝缘云母6-8%、低密度聚乙烯树脂10-15%、三元乙丙橡胶10-15%、三盐基硫酸铅4-6%、炭黑5-7%、氯化聚乙烯2-4%、聚乙烯辛烯共弹性体2-4%，滑石粉4-6%、15％氢氧化镁2-4%。

其中，绝缘混合物由以下百分比原料组成：

聚酰胺树脂40-60%、聚磷酸铵5-7%、热稳定剂10-15%、三蒙脱土10-15%、膨胀石墨4-6%、甲基六氢苯酐4-6%、双马来酰亚胺4-6%、抗氧化剂3-5%、增塑剂15-20%。

为了更清楚的理解本发明的上述技术方案，以下通过具体实例对本发明的上述方案进行详细说明。

实施例一：

根据本发明实施例的具有绝缘保护的橡胶电源线，该具有绝缘保护的橡胶电源线由以下百分比原料组成：

绝缘混合物30%、氯化聚乙烯混合物15%、白蜡油5%、绝缘云母6%、低密度聚乙烯树脂10%、三元乙丙橡胶10%、三盐基硫酸铅4%、炭黑5%、氯化聚乙烯2%、聚乙烯辛烯共弹性体2%，滑石粉4%和氢氧化镁2%。

其中，绝缘混合物由以下百分比原料组成：

聚酰胺树脂40%、聚磷酸铵5%、热稳定剂10%、三蒙脱土10%、膨胀石墨4%、甲基六氢苯酐4%、双马来酰亚胺4%、抗氧化剂3%、增塑剂15%。

实施例二：

根据本发明实施例的具有绝缘保护的橡胶电源线，该具有绝缘保护的橡胶电源线由以下百分比原料组成：

绝缘混合物32.5%、氯化聚乙烯混合物17.5%、白蜡油6%、绝缘云母7%、低密度聚乙烯树脂12.5%、三元乙丙橡胶12.5%、三盐基硫酸铅5%、炭黑6%、氯化聚乙烯3%、聚乙烯辛烯共弹性体3%，滑石粉5%和氢氧化镁3%。

其中，绝缘混合物由以下百分比原料组成：

聚酰胺树脂50%、聚磷酸铵6%、热稳定剂12.5%、三蒙脱土12.5%、膨胀石墨5%、甲基六氢苯酐5%、双马来酰亚胺5%、抗氧化剂4%、增塑剂17.5%。

实施例三：

根据本发明实施例的具有绝缘保护的橡胶电源线，该具有绝缘保护的橡胶电源线由以下百分比原料组成：

绝缘混合物35%、氯化聚乙烯混合物20%、白蜡油7%、绝缘云母8%、低密度聚乙烯树脂15%、三元乙丙橡胶15%、三盐基硫酸铅6%、炭黑7%、氯化聚乙烯4%、聚乙烯辛烯共弹性体4%，滑石粉6%和氢氧化镁4%。

其中，绝缘混合物由以下百分比原料组成：

聚酰胺树脂60%、聚磷酸铵7%、热稳定剂15%、三蒙脱土15%、膨胀石墨6%、甲基六氢苯酐6%、双马来酰亚胺6%、抗氧化剂5%、增塑剂20%。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下就本发明在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。

如图1-2所示，在实际生产过程中，该具有绝缘保护的橡胶电源线的制备方法，包括以下步骤：

步骤S101：将绝缘混合物加入氯化聚乙烯混合物，一起放入高速啮合机中进行啮合均匀后,放置15-20min，制得绝缘橡胶混合料；

步骤S103：将密闭式转子炼胶机调制参数后，把混合均匀的绝缘橡胶混合料放到双辊上混炼；

步骤S105：当呈透明状,无白色颗粒时,加入剩余材料混合20-25min，直至混合均匀；

步骤S107：薄通,打三角包,均匀后下片,停放3-4h；

步骤S109：将双螺杆挤出机温度设定在115°以上，将材料放入其中，进行熔融挤出和动态硫化挤出，制得电源线；

步骤S111：分别进行防水性和耐高温测试后，包装存放。

在一个实施例中：所述绝缘料混合物的制备包括以下步骤：

步骤S201：将热稳定剂、聚酰胺树脂和聚磷酸铵，一起放入啮合机中进行啮合均匀；

步骤S203：将啮合后的原料放到开炼机中，直至塑化；

步骤S205：塑化后加入三蒙脱土、膨胀石墨和双马来酰亚胺进行均匀混合；

步骤S207：混合10-15min后，加入抗氧化剂和甲基六氢苯酐继续混合10-15min；

步骤S209：将混合后的材料，放到单螺旋杆挤出机中，进行熔融挤出和动态硫化挤出、切粒、收集，制得绝缘料混合物；

步骤S211：在一个实施例中，增塑剂包括大豆油、聚酯增塑剂、石蜡、硬脂酸钡、二苯胺和环氧树脂。

在一个实施例中，所述氯化聚乙烯混合物为氯含量为36%、残留结晶为2.8%、邵氏三角度为55A、热分解温度为180℃、纯胶拉伸强度为8.8MPa、纯胶断裂伸长率为888%、门尼粘度为70的橡胶型，加入3-4份的酰胺二胺制得。

在一个实施例中，所述低密度聚乙烯树脂的熔断指数为0.26-0.28g/10min，所述三元乙丙橡胶的密度为0.58-0.9，乙烯含量为65～68％。

在一个实施例中，用于上述步骤S103中密闭式转自炼胶机，混炼前将机器升温至105℃～108℃，并调整辊距调至 0.1mm。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过添加三元乙丙橡胶，可以让电源线具有耐天候、耐臭氧、耐热、颜色稳定性和常温流动性等特性，并能够通过与热稳定剂一同反应，提高电源线整体的耐高温性能，并可以增加耐腐蚀性，而绝缘料混合物一同加入生产混合时，能够大大增大使用温度，硬度、力学强度和耐化学药品，使得电源线最终可以获得高度的绝缘性、耐温性和耐水性，并且因为绝缘混合物可以单独生产混合，可以选择进行材料混合增加和增强整体性能，或者作为绝缘保护层进行混合制造，并可以很好的配合不同的橡胶进行配合使用，实现兼顾多种体系，大大增加成型后的性能，并大大增强绝缘性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。