[发明专利]一种阻燃绝缘橡胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种阻燃绝缘橡胶，由包括按重量份计的以下组分制成：36‑38份三元乙丙橡胶、45‑52份复合阻燃剂、1.5‑2.5份炭黑、1.5‑2.0份氧化锌、7‑9份石蜡油、0.5‑2份硬脂酸、0.5‑2份硫化剂和0.9‑1.2份促进剂；所述复合阻燃剂由20‑40wt％的氢氧化铝、25‑40wt％无卤膨胀型阻燃剂和余量的改性三聚氰胺氰尿酸盐；所述三元乙丙橡胶为低硬度三元乙丙橡胶。该阻燃绝缘胶通过使用复合型的阻燃剂，以有效减少无机阻燃剂的使用量，从而在保证该阻燃绝缘橡胶的电性能的基础上提高阻燃级别，同时，还通过调整配方，以得到机械性能优异、加工性强的阻燃绝缘橡胶。

技术领域

本发明涉及一种高分子材料，具体涉及阻燃绝缘橡胶及其制备方法。

背景技术

三元乙丙橡胶(EPDM)是一种饱和橡胶，具有优良的电绝缘、耐湿、耐热、耐寒及耐老化性能，被广泛应用于电线电缆的制备，并且已经全面替代丁苯橡胶作为电缆绝缘层的主体材料。

随着铺设环境要求越来越高，电线电缆正向低烟无卤阻燃化方面发展。

EPDM本身属于易燃材料，对EPMD聚合物分子的结构或组成改性，往往难以达到较好的阻燃效果。目前较通用的增加EPDM的阻燃的方法主要有通过增加阻燃剂。目前添加得较多的是无机阻燃剂，如氢氧化镁或氢氧化铝，但是，EPDM本身的电性能受这类无机阻燃剂的影响较大，很难使EPDM在达到IEC60502《额定电压1～30kV挤出绝缘电缆及其附件》标准中EPR绝缘胶料在正常运行时导体最高温度下绝缘电阻≥3.67MΩ·km和体积电阻率≥1×10¹²Ω·cm的规定的同时，又使EPDM满足电性能要求。

所以，对无机阻燃剂的改性或使用合适的复合阻燃剂，在较低的添加量的基础上达到较高的阻燃性能，同时对EPDM本身的电性能影响降低到最小，是一直以来的难题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种无机阻燃剂的添加量相对较小、对EPDM本身的电性能影响非常小的阻燃绝缘橡胶。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种阻燃绝缘橡胶，由包括按重量份计的以下组分制成：36-38份三元乙丙橡胶、45-52份复合阻燃剂、1.5-2.5份炭黑、1.5-2.0份氧化锌、7-9份石蜡油、0.5-2份硬脂酸、0.5-2份硫化剂和0.9-1.2份促进剂；所述复合阻燃剂由20-40wt％的氢氧化铝、25-40wt％无卤膨胀型阻燃剂和余量的改性三聚氰胺氰尿酸盐；所述三元乙丙橡胶为低硬度三元乙丙橡胶。

本发明通过合适配比的氢氧化铝、无卤膨胀型阻燃剂和改性三聚氰胺氰尿酸盐的协同作用，使在燃烧时，改性三聚氰胺氰尿酸盐表面炭化结痂无卤膨胀型阻燃剂膨胀，同时氢氧化铝生成结晶水，将燃烧物与氧化阻隔；从而在较低的氢氧化铝的添加量的基础上，对三元乙丙橡胶本身的电性能影响较小的基础上，提高阻燃性能；本发明还通过减少炭黑和石蜡油的添加量，以改善橡胶产品的阻燃性。本申请中的三元乙丙橡胶其硬度为20-30A°。

进一步地，所述的促进剂由二硫化四甲基秋兰姆、二丁基二硫代氨基甲酸锌和EG-5促进剂组成。相对于该三元乙丙橡胶，采用此三者复合型促进剂，可以有效促进硫化效果，得到交联均匀、质地偏软的三元乙丙阻燃橡胶。

进一步地，所述二硫化四甲基秋兰姆、二丁基二硫代氨基甲酸锌和EG-5促进剂按(8-15)：(3.5-5)：3的重量比组成。以得到较佳的交联体系。