一种橡胶电缆绝缘材料及其制备方法
技术领域
本发明实施例涉及橡胶电缆领域，具体涉及一种橡胶电缆绝缘材料及其制备方法。
背景技术
电缆的绝缘材料是工业和民用中必不可少的物品之一，主要包覆在线芯的表面，目前，电缆的绝缘材料主要为聚录乙烯和聚乙烯制得，具有一定的绝缘性能。
现有技术存在以下不足：现有的电缆大部分采用橡胶类型的软性材料，在使用的过程中，散热性较差，同时为了方便电缆便于进行携带，电缆的使用的材料韧性较大，相对的硬度较小，在与尖锐物体接触时，表面容易被划开，将内芯暴露在空气中，具有一定的危险性，所以需要工人定期检测电缆表面的整体情况，较为麻烦。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种橡胶电缆绝缘材料及其制备方法，通过将氧化铝陶瓷碾成粉末掺入制备电缆的原料内，氧化铝陶瓷具有高导热、绝缘的特性，增加了电缆散热效果同时不会影响橡胶电缆的绝缘性，然后将橡胶电缆通过气压的方式开设一定大小的空腔，再将硅酮胶注入空腔内，在注入过程中保证硅酮胶不与空气接触，使硅酮胶在空腔内保持一定的胶体状，硅酮胶具有耐候性、抗振性，和防潮、抗臭气和适应冷热变化大的特点，增加电缆的适用性，当使用的过程中，电缆表面被尖锐的物体划开时，空腔内的硅酮胶会从缺口溢出，硅酮胶一旦接触空气中的水分就会固化成一种坚韧的橡胶类固体的材料，将电缆的缺口自动补上，并且凝固后的硅酮胶与橡胶电缆材质的特性相近，并不会影响橡胶电缆的使用，增加电缆的实用性，以解决现有技术中由于橡胶电缆表面容易受到损坏导致的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种橡胶电缆绝缘材料，所使用的主料包括以下按重量份数计包括：天然橡胶10-30份；丁苯橡胶15-30份；乙丙橡胶10-20份；硅酮胶10-15份；氧化铝陶瓷5-15份；偶联剂5-10份；增塑剂3-8份；抗氧化剂2-8份；水3-8份；有机溶剂2-5份。
进一步地，所使用的主料包括以下按重量份数计包括：天然橡胶12-25份；丁苯橡胶18-25份；乙丙橡胶12-15份；硅酮胶12-15份；氧化铝陶瓷8-12份；偶联剂6-8份；增塑剂4-7份；抗氧化剂3-6份；水4-6份；有机溶剂2-5份。
进一步地，所述硅酮胶的主要具体成分为聚二甲基硅氧烷与二氧化硅，所述聚二甲基硅氧烷与二氧化硅重量比为5：3。
进一步地，所述橡胶电缆的绝缘层和护套主要由天然橡胶、丁苯橡胶与乙丙橡胶构成，所述天然橡胶、丁苯橡胶与乙丙橡胶的重量比为5:4:3。
进一步地，所述有机溶剂的具体成分为苯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯、乙烯乙二醇醚和三乙醇胺。
一种橡胶电缆绝缘材料的制备方法，所述具体制备步骤如下：
步骤一：将天然橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶与一定量的清水倒入熔炉内进行高温溶解，等待天然橡胶、丁苯橡胶与乙丙橡胶完全溶解后，通过搅拌机构进行搅拌混合；
步骤二：当熔炉到达最高温度时依次将抗氧化剂与有机溶剂倒入，然后再通过搅拌机构搅拌，直到与熔炉内混合橡胶充分混合；
步骤三：然后将熔融状态的混合橡胶倒出，接着将增塑剂与偶联剂倒入混合橡胶内，使用搅拌设备充分搅拌一段时间；
步骤四：将氧化铝陶瓷倒入粉碎机内，通过粉碎机将氧化铝陶瓷粉碎，将氧化铝陶瓷碾成粉末，然后倒入混合橡胶内，通过搅拌设备进行搅拌，使氧化铝陶瓷碾成粉末与混合橡胶充分混合；
步骤五：将混合完毕的橡胶倒入挤压机内，通过挤压机将橡胶挤压成管状，并且挤压的过程中，通过输气机构将气压输送管状的内壁，使绝缘层和护套之间形成空腔；
步骤六：将挤压的完毕管状橡胶放入冷却室内，等待管状橡胶自然冷却固型；
步骤七：将硅酮胶通过注射设备注入到管状橡胶的空腔内，使硅酮胶充满绝缘层和护套之间空腔，最后将注射口封闭，得到橡胶电缆。
进一步地，所述步骤一中熔炉溶解天然橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶温度为120℃-200℃，所述步骤一中搅拌结构搅拌的时间为30min-60min。
进一步地，所述步骤二中熔炉的最高温度能达到150℃-200℃，所述步骤二中抗氧化剂与有机溶剂倒入的重量比例为3:2，所述步骤三中增塑剂与偶联剂倒入的重量比例5:4。
进一步地，所述步骤四中氧化铝陶瓷粉碎后粉末的颗粒大小为200目-300目，所述步骤四中氧化铝陶瓷粉粉碎的时间为3h-5h，所述步骤五中管状橡胶内部的空腔半径为0.5mm-1mm。
进一步地，所述步骤六冷却室的温度为15℃-20℃，所述步骤六中管状橡胶的冷却时间为8h-12h。
本发明实施例具有如下优点：
通过将氧化铝陶瓷碾成粉末掺入制备电缆的原料内，氧化铝陶瓷具有高导热、绝缘的特性，增加了电缆散热效果同时不会影响橡胶电缆的绝缘性，然后将橡胶电缆通过气压的方式开设一定大小的空腔，再将硅酮胶注入空腔内，在注入过程中保证硅酮胶不与空气接触，使硅酮胶在空腔内保持一定的胶体状，硅酮胶具有耐候性、抗振性，和防潮、抗臭气和适应冷热变化大的特点，增加电缆的适用性，当使用的过程中，电缆表面被尖锐的物体划开时，空腔内的硅酮胶会从缺口溢出，硅酮胶一旦接触空气中的水分就会固化成一种坚韧的橡胶类固体的材料，将电缆的缺口自动补上，并且凝固后的硅酮胶与橡胶电缆材质的特性相近，并不会影响橡胶电缆的使用，增加电缆的实用性。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
该实施例的一种橡胶电缆绝缘材料，所使用的主料包括以下按重量份数计包括：天然橡胶12份；丁苯橡胶18份；乙丙橡胶12份；硅酮胶12份；氧化铝陶瓷8份；偶联剂6份；增塑剂4份；抗氧化剂3份；水4份；有机溶剂2份。
进一步地，所述硅酮胶的主要具体成分为聚二甲基硅氧烷与二氧化硅，所述聚二甲基硅氧烷与二氧化硅重量比为5：3。
进一步地，所述橡胶电缆的绝缘层和护套主要由天然橡胶、丁苯橡胶与乙丙橡胶构成，所述天然橡胶、丁苯橡胶与乙丙橡胶的重量比为5:4:3。
进一步地，所述有机溶剂的具体成分为苯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯、乙烯乙二醇醚和三乙醇胺。
一种橡胶电缆绝缘材料的制备方法，所述具体制备步骤如下：
步骤一：将天然橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶与一定量的清水倒入熔炉内进行高温溶解，等待天然橡胶、丁苯橡胶与乙丙橡胶完全溶解后，通过搅拌机构进行搅拌混合；
步骤二：当熔炉到达最高温度时依次将抗氧化剂与有机溶剂倒入，然后再通过搅拌机构搅拌，直到与熔炉内混合橡胶充分混合；
步骤三：然后将熔融状态的混合橡胶倒出，接着将增塑剂与偶联剂倒入混合橡胶内，使用搅拌设备充分搅拌一段时间；
步骤四：将氧化铝陶瓷倒入粉碎机内，通过粉碎机将氧化铝陶瓷粉碎，将氧化铝陶瓷碾成粉末，然后倒入混合橡胶内，通过搅拌设备进行搅拌，使氧化铝陶瓷碾成粉末与混合橡胶充分混合；
步骤五：将混合完毕的橡胶倒入挤压机内，通过挤压机将橡胶挤压成管状，并且挤压的过程中，通过输气机构将气压输送管状的内壁，使绝缘层和护套之间形成空腔；
步骤六：将挤压的完毕管状橡胶放入冷却室内，等待管状橡胶自然冷却固型；
步骤七：将硅酮胶通过注射设备注入到管状橡胶的空腔内，使硅酮胶充满绝缘层和护套之间空腔，最后将注射口封闭，得到橡胶电缆。
进一步地，所述步骤一中熔炉溶解天然橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶温度为120℃，所述步骤一中搅拌结构搅拌的时间为30min。
进一步地，所述步骤二中熔炉的最高温度能达到150℃，所述步骤二中抗氧化剂与有机溶剂倒入的重量比例为3:2，所述步骤三中增塑剂与偶联剂倒入的重量比例5:4。
进一步地，所述步骤四中氧化铝陶瓷粉碎后粉末的颗粒大小为200目-300目，所述步骤四中氧化铝陶瓷粉粉碎的时间为3h，所述步骤五中管状橡胶内部的空腔半径为0.5mm。
进一步地，所述步骤六冷却室的温度为15℃，所述步骤六中管状橡胶的冷却时间为8h。
实施例2：
一种橡胶电缆绝缘材料，所使用的主料包括以下按重量份数计包括：天然橡胶15份；丁苯橡胶20份；乙丙橡胶13份；硅酮胶13份；氧化铝陶瓷9份；偶联剂6份；增塑剂5份；抗氧化剂4份；水4份；有机溶剂3份。
进一步地，所述硅酮胶的主要具体成分为聚二甲基硅氧烷与二氧化硅，所述聚二甲基硅氧烷与二氧化硅重量比为5：3。
进一步地，所述橡胶电缆的绝缘层和护套主要由天然橡胶、丁苯橡胶与乙丙橡胶构成，所述天然橡胶、丁苯橡胶与乙丙橡胶的重量比为5:4:3。
进一步地，所述有机溶剂的具体成分为苯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯、乙烯乙二醇醚和三乙醇胺。
一种橡胶电缆绝缘材料的制备方法，所述具体制备步骤如下：
步骤一：将天然橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶与一定量的清水倒入熔炉内进行高温溶解，等待天然橡胶、丁苯橡胶与乙丙橡胶完全溶解后，通过搅拌机构进行搅拌混合；
步骤二：当熔炉到达最高温度时依次将抗氧化剂与有机溶剂倒入，然后再通过搅拌机构搅拌，直到与熔炉内混合橡胶充分混合；
步骤三：然后将熔融状态的混合橡胶倒出，接着将增塑剂与偶联剂倒入混合橡胶内，使用搅拌设备充分搅拌一段时间；
步骤四：将氧化铝陶瓷倒入粉碎机内，通过粉碎机将氧化铝陶瓷粉碎，将氧化铝陶瓷碾成粉末，然后倒入混合橡胶内，通过搅拌设备进行搅拌，使氧化铝陶瓷碾成粉末与混合橡胶充分混合；
步骤五：将混合完毕的橡胶倒入挤压机内，通过挤压机将橡胶挤压成管状，并且挤压的过程中，通过输气机构将气压输送管状的内壁，使绝缘层和护套之间形成空腔；
步骤六：将挤压的完毕管状橡胶放入冷却室内，等待管状橡胶自然冷却固型；
步骤七：将硅酮胶通过注射设备注入到管状橡胶的空腔内，使硅酮胶充满绝缘层和护套之间空腔，最后将注射口封闭，得到橡胶电缆。
进一步地，所述步骤一中熔炉溶解天然橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶温度为150℃，所述步骤一中搅拌结构搅拌的时间为40min。
进一步地，所述步骤二中熔炉的最高温度能达到160℃，所述步骤二中抗氧化剂与有机溶剂倒入的重量比例为3:2，所述步骤三中增塑剂与偶联剂倒入的重量比例5:4。
进一步地，所述步骤四中氧化铝陶瓷粉碎后粉末的颗粒大小为220目，所述步骤四中氧化铝陶瓷粉粉碎的时间为4h，所述步骤五中管状橡胶内部的空腔半径为0.7mm。
进一步地，所述步骤六冷却室的温度为18℃，所述步骤六中管状橡胶的冷却时间为10h。
实施例3：
一种橡胶电缆绝缘材料，所使用的主料包括以下按重量份数计包括：天然橡胶20份；丁苯橡胶20份；乙丙橡胶14份；硅酮胶13份；氧化铝陶瓷10份；偶联剂7份；增塑剂6份；抗氧化剂5份；水5份；有机溶剂3份。
进一步地，所述硅酮胶的主要具体成分为聚二甲基硅氧烷与二氧化硅，所述聚二甲基硅氧烷与二氧化硅重量比为5：3。
进一步地，所述橡胶电缆的绝缘层和护套主要由天然橡胶、丁苯橡胶与乙丙橡胶构成，所述天然橡胶、丁苯橡胶与乙丙橡胶的重量比为5:4:3。
进一步地，所述有机溶剂的具体成分为苯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯、乙烯乙二醇醚和三乙醇胺。
一种橡胶电缆绝缘材料的制备方法，所述具体制备步骤如下：
步骤一：将天然橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶与一定量的清水倒入熔炉内进行高温溶解，等待天然橡胶、丁苯橡胶与乙丙橡胶完全溶解后，通过搅拌机构进行搅拌混合；
步骤二：当熔炉到达最高温度时依次将抗氧化剂与有机溶剂倒入，然后再通过搅拌机构搅拌，直到与熔炉内混合橡胶充分混合；
步骤三：然后将熔融状态的混合橡胶倒出，接着将增塑剂与偶联剂倒入混合橡胶内，使用搅拌设备充分搅拌一段时间；
步骤四：将氧化铝陶瓷倒入粉碎机内，通过粉碎机将氧化铝陶瓷粉碎，将氧化铝陶瓷碾成粉末，然后倒入混合橡胶内，通过搅拌设备进行搅拌，使氧化铝陶瓷碾成粉末与混合橡胶充分混合；
步骤五：将混合完毕的橡胶倒入挤压机内，通过挤压机将橡胶挤压成管状，并且挤压的过程中，通过输气机构将气压输送管状的内壁，使绝缘层和护套之间形成空腔；
步骤六：将挤压的完毕管状橡胶放入冷却室内，等待管状橡胶自然冷却固型；
步骤七：将硅酮胶通过注射设备注入到管状橡胶的空腔内，使硅酮胶充满绝缘层和护套之间空腔，最后将注射口封闭，得到橡胶电缆。
进一步地，所述步骤一中熔炉溶解天然橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶温度为180℃，所述步骤一中搅拌结构搅拌的时间为50min。
进一步地，所述步骤二中熔炉的最高温度能达到180℃，所述步骤二中抗氧化剂与有机溶剂倒入的重量比例为3:2，所述步骤三中增塑剂与偶联剂倒入的重量比例5:4。
进一步地，所述步骤四中氧化铝陶瓷粉碎后粉末的颗粒大小为250目，所述步骤四中氧化铝陶瓷粉粉碎的时间为4h，所述步骤五中管状橡胶内部的空腔半径为0.8mm。
进一步地，所述步骤六冷却室的温度为18℃，所述步骤六中管状橡胶的冷却时间为10h。
实施例4：
一种橡胶电缆绝缘材料，所使用的主料包括以下按重量份数计包括：天然橡胶25份；丁苯橡胶25份；乙丙橡胶15份；硅酮胶15份；氧化铝陶瓷12份；偶联剂8份；增塑剂7份；抗氧化剂6份；水6份；有机溶剂5份。
进一步地，所述硅酮胶的主要具体成分为聚二甲基硅氧烷与二氧化硅，所述聚二甲基硅氧烷与二氧化硅重量比为5：3。
进一步地，所述橡胶电缆的绝缘层和护套主要由天然橡胶、丁苯橡胶与乙丙橡胶构成，所述天然橡胶、丁苯橡胶与乙丙橡胶的重量比为5:4:3。
进一步地，所述有机溶剂的具体成分为苯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯、乙烯乙二醇醚和三乙醇胺。
一种橡胶电缆绝缘材料的制备方法，所述具体制备步骤如下：
步骤一：将天然橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶与一定量的清水倒入熔炉内进行高温溶解，等待天然橡胶、丁苯橡胶与乙丙橡胶完全溶解后，通过搅拌机构进行搅拌混合；
步骤二：当熔炉到达最高温度时依次将抗氧化剂与有机溶剂倒入，然后再通过搅拌机构搅拌，直到与熔炉内混合橡胶充分混合；
步骤三：然后将熔融状态的混合橡胶倒出，接着将增塑剂与偶联剂倒入混合橡胶内，使用搅拌设备充分搅拌一段时间；
步骤四：将氧化铝陶瓷倒入粉碎机内，通过粉碎机将氧化铝陶瓷粉碎，将氧化铝陶瓷碾成粉末，然后倒入混合橡胶内，通过搅拌设备进行搅拌，使氧化铝陶瓷碾成粉末与混合橡胶充分混合；
步骤五：将混合完毕的橡胶倒入挤压机内，通过挤压机将橡胶挤压成管状，并且挤压的过程中，通过输气机构将气压输送管状的内壁，使绝缘层和护套之间形成空腔；
步骤六：将挤压的完毕管状橡胶放入冷却室内，等待管状橡胶自然冷却固型；
步骤七：将硅酮胶通过注射设备注入到管状橡胶的空腔内，使硅酮胶充满绝缘层和护套之间空腔，最后将注射口封闭，得到橡胶电缆。
进一步地，所述步骤一中熔炉溶解天然橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶温度为200℃，所述步骤一中搅拌结构搅拌的时间为60min。
进一步地，所述步骤二中熔炉的最高温度能达到200℃，所述步骤二中抗氧化剂与有机溶剂倒入的重量比例为3:2，所述步骤三中增塑剂与偶联剂倒入的重量比例5:4。
进一步地，所述步骤四中氧化铝陶瓷粉碎后粉末的颗粒大小为300目，所述步骤四中氧化铝陶瓷粉粉碎的时间为5h，所述步骤五中管状橡胶内部的空腔半径为1mm。
进一步地，所述步骤六冷却室的温度为20℃，所述步骤六中管状橡胶的冷却时间为12h。
实施例5：
分别取上述实施例1-4所制得的橡胶电缆进行分组，然后对制备的橡胶电缆各项性能进行测试，得到以下数据：
由上表可知，实施例1中制备的橡胶电缆可以快速自动的填充缺口，散热性好，具有较强的抗腐蚀性，同时具有较好的韧性。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
