[发明专利]一种SEBS热塑性弹性体电缆绝缘材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电缆绝缘材料及其制备方法，特别是涉及一种以SEBS热 塑性弹性体为基材的电缆绝缘材料及其制备方法。

背景技术

橡胶电缆是电线电缆中很重要的一大类，主要包括：野外用电线电缆、探 测采掘工业用电线电缆、移动用橡皮软电缆、电焊机电缆、潜水电机用软电 缆、电梯电缆、电力机车用电缆、船用电缆以及橡皮绝缘控制电缆、橡皮绝缘 电力电缆、橡胶绝缘固定铺设电缆等。我国橡胶电缆工业年总产值约150亿 元，使用混合橡胶25万余吨，价值40至50亿元。

橡胶电缆生产面临如下主要问题：

一、橡胶混炼及加工存在的固有弱点：①混炼过程大量使用碳黑、白碳 黑等补强剂，带来严重的粉尘污染；不用补强剂，则混炼胶强度达不到要求， 甚至生产不出合格产品；②炼胶设备系统庞大，生产工艺复杂，能源消耗 大，噪音污染严重；③高温(140～180℃)混炼和硫化过程逸出大量雾气和烟 气，影响操作人员身心健康，危害环境；④使用过的废旧橡胶和边角料难以 回收，无法自然分解，形成一大社会公害；⑤工艺过程难以实现完全的机械 化和自动化。

二、橡胶电缆生产过程存在的问题：①作为关键工艺的硫化过程，需在 硫化管道或硫化罐中通过高温、高压介质进行，工艺流程复杂，占用生产场地 大，投资规模大，能耗高，安全生产要求高；②混炼胶的存放时间较短，容 易焦烧，且随气温变化而波动，难于掌握；③生产电缆的混炼胶一般由电缆 厂自己混炼，自己使用，普通的中小电缆生产厂家无力生产。

热塑性弹性体是具有橡胶的回弹性和柔软度、可采用塑料生产设备和工艺 进行加工、但无须硫化或交联的新型材料；和硫化橡胶相比，具有如下特性：

1)可用常用的热塑性塑料成型方法进行加工，例如注塑成型、挤出成 型、吹塑成型、压缩成型以及传递模塑成型等；

2)不需要专门的硫化过程，生产工艺简化，节省能源；

3)生产过程产生的边角料和废品，可直接回收利用，使用过后的产品可 再生利用；

4)自补强性大，配方大为简化，性能更为稳定。

热塑性弹性体种类繁多，目前，应用于电线电缆方面的热塑性弹性体主要 是TPU和TPV。

热塑性聚氨酯(TPU)：由两种嵌段构成，一种是硬嵌段，由扩链剂如丁二 醇加成到MDI上形成的；另一种是软嵌段，由镶嵌在两个硬段之间的柔软的长 链聚醚或聚酯构成。它是第一个可以热塑性加工的弹性体，具有优异的机械强 度，耐磨性、耐油性和耐屈挠性良好。缺点是耐热性、耐压缩性较差，易黄 变；特别是耐热水性差，控制不好时，容易分解，对电线电缆的挤出很不利， 且价格昂贵。

TPV：即EPDM/PP动态硫化共混热塑性弹性体，是将PP与EPDM熔融共 混，并使EPDM在共混过程中交联，同时利用密炼机转子或挤出机螺杆的高剪 切力，使硫化的微细EPDM橡胶粒子，充分分散在PP基体之中，形成热塑性 弹性体。产品的强度、弹性、耐温性以及耐永久变形性优良，耐油、耐酸碱、 耐溶剂性能良好，电性能、耐臭氧、耐候性能优异。可用于各种软电线的生 产；但目前生产成本偏高，交联程度不易控制，边角料不可回收使用，国产化 商品很少，且作为主要原料之一的EPDM主要依靠进口。

CN103289027A公开了一种SEBS热塑性弹性体电缆绝缘材料，包括如下 重量份含量的各组分：SEBS树脂100份，橡胶填充油50～150份，接枝改性 SEBS10～50份，聚丙烯50～80份，聚烯烃弹性体15～30份，矿物填料100～200 份，润滑剂2～5份，防老化剂2～4份，铜离子抑制剂1.8～3份。所制备的SEBS 热塑性弹性体电缆绝缘材料虽然具有优异的电绝缘性能、力学性能和耐老化性 能，但其耐腐蚀性能和耐高温性能较差。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种SEBS热塑性弹性体电缆绝缘材料，其能克 服现有橡胶材料的耐腐蚀性能和耐高温性能较差的缺点，具有更广泛的应用领 域本发明的目的之二在于提供一种SEBS热塑性弹性体电缆绝缘材料的制备方 法，其生产技术先进、工艺简化、投资小、能耗低、效率高，安全环保，可促 进下游相关产业的环保化。

本发明采用如下技术方案：一种SEBS热塑性弹性体电缆绝缘材料，包括 以下重量份的各组分: