一种产品增韧、增粘、抗低温的添加剂、制备方法及应用

技术领域

本发明涉及一种产品增韧、增粘、抗低温的添加剂及其制备方法与应用，属于海底管缆防护技术领域。

背景技术

随着通信技术的不断发展，包括海底电缆和海底光缆，已成为跨海通信的重要手段。在全球范围内已经广泛使用。目前，全世界已有几十万km

自海缆大量应用以来，由于各种原因，包括人为和自然因素，海缆通信线路存在诸多安全问题。一方面因自然灾害造成的损害。比如，发生地震直接导致多条海底电缆中断，给海上通信造成了很大的损失。另一方面，各类海上工程项目在海底电缆附近施工造成海缆拖拽、锚击现象逐年升高，直接危及海底电缆安全。

传统海底管缆防护类产品，由于其自身配比、成分的技术不足，导致其使用后不能达到预期的效果或效果指标较低，本专利所涉及的添加剂，主要用来改善此类产品的主要性能，以达到更好的防护效果。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一目的在于提供一种产品增韧、增粘、抗低温的添加剂。

本发明的第二目的在于提供上述添加剂的制备方法。

本发明的第三目的在于提供上述添加剂的应用。

为了实现第一目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种产品增韧、增粘、 抗低温的添加剂，按照100重量份计，包括如下组分：

优选的，按照100重量份计，包括如下组分：

优选的，所述活性剂为硬脂酸或月桂酸。

采用上述技术方案，本发明添加的活性剂能增加有机促进剂的活性，使之充分发挥效能，从而减少促进剂用量或缩短化学反应时间的物质。

优选的，所述促进剂为促进剂M、促进剂H、硫化促进剂D或促进剂ZDMC。

优选的，所述防焦剂为防焦剂CTP或N-亚硝基二苯胺。

采用上述技术方案，防焦剂是防止橡胶胶料在加工过程中产生早期硫化现象的物质。

优选的，所述防老剂为防老剂2246、防老剂D或防老剂4010。

优选的，所述润滑剂为石蜡油。

优选的，所述填料为炭黑、硫酸钙和氧化铁的混合物。

优选的，所述填料为炭黑、硫酸钙和氧化铁的质量比为30-35：2-5：1。

为了实现第二目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种产品增韧、增粘、抗低温的添加剂的制备方法，包括如下步骤：

S1：将胶粉、活性剂、促进剂、防焦剂、抗氧化剂和填料粉碎处理，粉碎至粒径为100-200目；

S2：将粉碎后的胶粉放置搅拌器中，依次放入活性剂、促进剂、防焦剂、抗氧化剂和填料，不断搅拌，最后放入润滑剂，直至搅拌均匀。

优选的，步骤S1中粉碎后的粒径为100-200目。

优选的，步骤S2中搅拌转速为100-200r/min。

为了实现第三目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种产品增韧、增粘、抗低温的添加剂的应用，用于管缆防护类产品的生产。

优选的，将所述添加剂与骨料按照质量比1-2：8进行混合。

本发明的有益效果：

（1）本发明的添加剂可以使管缆防护产品具有良好的柔韧性、抗撞击性、抗压载性、环境亲和性等功能。

（2）本发明的添加剂使用后，能够使该类产品的柔性得到进一步的提高，变形角度提高20°，即使在温度较低的环境中，也能在保证自身结构整体性的前提下发生变形以适应不同的管道形状和海底地形。

（3）本发明的增韧、增粘、抗低温生产用添加剂使用后，能提高该类产品的抗冲击能力，承受一定能量的冲击而不发生大的变形和破坏，其性能为：17KJ冲击能作用下，冲击坑深度由200mm降低至100mm范围以内。

（4）本发明的增韧、增粘、抗低温生产用添加剂使用后，能提高该类产品的抗压载能力，承受一定的荷载而不发生大的变形和破坏，其性能为：10t 荷载作用90天后，凹陷形变量由150mm降低至100mm范围以内。

（5）本发明的增韧、增粘、抗低温生产用添加剂使用后，经过第三方检测并不会额外产生对环境有害的物质。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例1

一种产品增韧、增粘、抗低温的添加剂，包括65kg胶粉、0.5kg硬脂酸、0.6kg促进剂M、15kg防焦剂CTP、0.2kg防老剂D、4kg石蜡油、12.3kg炭黑、2kg硫酸钙和0.4kg氧化铁。

制备方法：将胶粉、硬脂酸、促进剂M、防焦剂CTP、防老剂D、硫酸钙和氧化铁分别粉碎至100目，将粉碎后的胶粉放置搅拌器中，依次放入硬脂酸、促进剂M、防焦剂CTP、防老剂D、炭黑、硫酸钙和氧化铁，不断搅拌，最后放入石蜡油，100r/min搅拌，直至搅拌均匀。

应用：取25kg添加剂与100kg骨料混合，用于管缆防护覆盖物的生产。

实施例2

一种产品增韧、增粘、抗低温的添加剂，包括65kg胶粉、1kg硬脂酸、0.2kg促进剂H、12kg N-亚硝基二苯胺、0.4kg防老剂4010、5kg石蜡油、14kg炭黑、2kg硫酸钙和0.4kg氧化铁。

制备方法：将胶粉、硬脂酸、促进剂H、N-亚硝基二苯胺、防老剂4010、硫酸钙和氧化铁分别粉碎至200目，将粉碎后的胶粉放置搅拌器中，依次放入硬脂酸、促进剂H、N-亚硝基二苯胺、防老剂4010、炭黑、硫酸钙和氧化铁，不断搅拌，最后放入石蜡油，150r/min搅拌，直至搅拌均匀。

应用：取50kg添加剂与400kg沥青混合，用于管缆防护覆盖物的生产。

实施例3

一种产品增韧、增粘、抗低温的添加剂，包括70kg胶粉、0.5kg月桂酸、0.4kg硫化促进剂D、10kg N-亚硝基二苯胺、0.5kg防老剂2246、5kg石蜡油、12.4kg炭黑、0.8kg硫酸钙和0.4kg氧化铁。

制备方法：将胶粉、月桂酸、硫化促进剂D、N-亚硝基二苯胺、防老剂2246、硫酸钙和氧化铁分别粉碎至150目，将粉碎后的胶粉放置搅拌器中，依次放入月桂酸、硫化促进剂D、N-亚硝基二苯胺、防老剂2246、炭黑、硫酸钙和氧化铁，不断搅拌，最后放入石蜡油，150r/min搅拌，直至搅拌均匀。

应用：取50kg添加剂与200kg骨料混合，用于管缆防护覆盖物的生产。

实施例4

一种产品增韧、增粘、抗低温的添加剂，包括67kg胶粉、0.7kg硬脂酸、0.5kg促进剂ZDMC、13kg 防焦剂CTP、0.3kg防老剂2246、4kg石蜡油、12.8kg炭黑、1.3kg硫酸钙和0.4kg氧化铁。

制备方法：将胶粉、硬脂酸、促进剂ZDMC、防焦剂CTP、防老剂2246、硫酸钙和氧化铁分别粉碎至150目，将粉碎后的胶粉放置搅拌器中，依次放入硬脂酸、促进剂ZDMC、防焦剂CTP、防老剂2246、炭黑、硫酸钙和氧化铁，不断搅拌，最后放入石蜡油，200r/min搅拌，直至搅拌均匀。

应用：取50kg添加剂与260kg骨料混合，用于管缆防护类产品的生产。

实施例5

一种产品增韧、增粘、抗低温的添加剂，包括69kg胶粉、0.6kg硬脂酸、0.3kg促进剂M、12kg 防焦剂CTP、0.2kg防老剂2246、3kg石蜡油、13kg炭黑、1.5kg硫酸钙和0.4kg氧化铁。

制备方法：将胶粉、硬脂酸、促进剂ZDMC、防焦剂CTP、防老剂2246、硫酸钙和氧化铁分别粉碎至150目，将粉碎后的胶粉放置搅拌器中，依次放入硬脂酸、促进剂ZDMC、防焦剂CTP、防老剂2246、炭黑、硫酸钙和氧化铁，不断搅拌，最后放入石蜡油，200r/min搅拌，直至搅拌均匀。

应用：取50kg添加剂与260kg骨料混合，用于管缆防护覆盖物的生产。

试验例1：使用添加剂后的样品柔韧性的测定

试验组别：实施例1和对比例1，其中对比例1与实施例1的区别在于，对比例1的产品制备过程中不添加添加剂。

试验方法：将实施例1和对比例1得到的产品分别剪裁4个样品，尺寸均为150mm×25mm，记为实验组样品1、实验组样品2、实验组样品3、实验组样品4以及对比组样品1、对比组样品2、对比组样品3、对比组样品4，将实验组样品1、对比组样品1和50mm的圆棒1置于-30℃低温箱中，将实验组样品2、对比组样品2和50mm的圆棒2置于-20℃低温箱中，将实验组样品3、对比组样品3和50mm的圆棒3置于-10℃低温箱中，将实验组样品4、对比组样品4和50mm的圆棒4置于0℃低温箱中，放置2h后，打开低温箱，捏住样品两端，绕圆棒弯曲120°，记录样品表面弯曲处是否有裂纹或断裂现象。

试验结果：详见表1。

表1 样品柔性结果

实验结果表明，本申请制备的产品具有高度的柔韧性，在低温环境下也能保持良好的柔性，相比对比组产品，至少提高了20°的形变角度。

试验例2：使用添加剂后的样品抗撞击性的测定

试验组别：实施例2和对比例2，对比例2与实施例2的区别在于，对比例2的产品制备过程中不添加添加剂。

试验方法：采用GB/T14152-2001的方法对实施例2（做三组平行试验）和对比例2（做三组平行试验）制得的产品进行抗冲击性试验。

试验结果：

试验结果表明，实施例2制得的产品在17KJ冲击能作用下，凹陷深度不大于100mm，同等条件下，对比例2制得的产品凹陷深度最大为200mm，表明添加添加剂的实施例2制得的产品，具有较高的抗冲击性。

试验例3：使用添加剂后的样品抗压载性的测定

试验组别：实施例3和对比例3，对比例3与实施例3的区别在于，对比例3的产品制备过程中不添加添加剂。

试验方法：将实施例3（做三组平行试验）和对比例3（做三组平行试验）制得的产品分别在载荷10T条件下，连续90天，观察其缩进量。

试验结果：

试验结果表明，实施例3制得的产品缩进量不大于100mm，同等条件下，对比例3制得的产品缩进量最大为150mm，表明添加添加剂的实施例3制得的产品，具有良好的抗压载性。

试验例4：使用添加剂后的样品环境亲和性的测定

试验组别：实施例4和对比例4，对比例4与实施例4的区别在于，对比例4的产品制备过程中不添加添加剂。

试验方法：将实施例4（做三组平行试验）和对比例4（做三组平行试验）制得的产品进行重金属析出试验，对其元素铜、元素汞的含量、元素锰和元素镉进行含量测定。

试验结果：具体检测结果详见表2。

表2 样品中重金属含量

试验结果表明，本申请制得的产品，具有良好的环境亲和性。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。