《最新poe聚烯烃材料在矿用电缆中的应用》Word格式文档下载.docx

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1.2主要原材料

配合剂名称

生产厂家或供货商名称

4906

上海九澳实业有限公司

COPT-40

上海易亮化工有限公司

POE1880

上海博瑞达化工有限公司

三元乙丙橡胶

日本三井株式会社

防老剂RD

中石化集团南京化工有限公司

防老剂MB

淅江黄岩华星化工厂

过氧化二异丙苯

太仓塑料助剂厂

TAIC

锻烧陶土QF-702

苏州中材非金属矿业设计研究院有限公司

10

tudalen13

上海利物通贸易有限公司

11

超细度滑石粉CZ1250

上海聚千化工有限公司

1.3基料

1.3.1不同型号POE聚烯烃材料性能对比

参照我公司材SKL-04《三元乙丙胶原材料技术条件》中规定的性能要求,测定基本配方中所用不同型号POE聚烯烃材料性能见表

（1）。

表

（1）POE聚烯烃材料性能

序号

性能名称

单位

POE

（1）

P0E

（2）

POE（3）

POE（4）

实测值

门尼粘度ML1+4（100℃）

门尼值

25.2

25.1*

26.2

19▲

30.2

硫化条件

℃×

min

160×

20

2.1

2.2

2.3

2.4

M100定伸强度

抗张强度

断裂伸长率

拉断后永久变形率

N/mm2

%

1.25

1.86

235

4.33

5.34

350

55

1.27

1.8

190

1.68

4.14

345

30

1.39

2.53

230

密度

g/cm3

0.864-0.866

0.863

0.862

绝缘电阻系数ρv

（20℃）

Ω.cm

1.2×

1014

3.71×

4.23×

1013

1.92×

1015

6.42×

1016

*—表示为ML1+4（125℃）的测试值。

▲—表示为ML1+4（121℃）的测试值。

注：

POE

（1）、POE

（2）、POE（3）、POE（4）表示不同型号的聚烯烃材料。

1.3.2基料配比用量选择

1.3.2.1配方

基料配比用量试验配方见表

（2）

表

（2）：

基料配比用量试验配方

配方编号

生产配方

（高压乙丙）

22#

59#

53#

21#

100

75

50

—

EPDM

25

氧化锌

防老剂

3.2

1.5

增塑剂

21

15.2

19

16.5

填充剂

157

137

117.5

着色剂

硫化剂

4.75

5.7

4.5

4.1

4.25

合计

326.75

286.1

287

267.1

252.75

1.3.2.2性能

基料配比用量试验配方性能见表（3）

表（3）：

基料配比用量试验配方性能

实测值

37.3

25.4

27.9

40

试验条件

180×

12

t10

t90

m:

s

0:

59

4:

05

58

5:

3:

48

28

46

35

续：

表（3）基料配比用量试验配方性能

3.1

3.3

3.4

4.54

7.31

280

65

3.66

7.04

270

3.64

7.28

330

2.72

7.41

43

3.23

6.56

285

13

1.14×

1.18×

5.19×

8.23×

5.54×

空气老化条件

h

135±

2×

168

5.1

5.2

抗张强度变化率

断裂伸长率变化率

—2.3

—5.5

—5.9

—8.2

1.3.3不同型号POE聚烯烃材料为基料的对比试验。

1.3.3.1配方

不同型号POE聚烯烃材料为基料的试验配方见表（4）

表（4）；

不同型号POE聚烯烃材料试验配方

67#

70#

71#

6.5

POE

（2）

1.3

0.84

软化剂

4.32

补强填充剂

41

75.46

POE

（2）、POE（3）表示不同型号的聚烯烃材料。

1.3.3.2性能

不同型号POE聚烯烃材料试验配方性能见表（5）

表（5）：

不同POE型号聚烯烃材料试验配方性能

22.9

24.7

25.9

52

22

53

表（5）不同型号POE聚烯烃材料试验配方性能

3.5

肖氏硬度

度

4.04

6.3

240

74

3.84

6.9

4.21

7.13

绝缘电阻系数ρv（20℃）

2.18×

2.43×

2.09×

8.7

4.8

3.7

1.7

11.1

1.4为改善电缆工作温度下的使用性能，在配方中常加入防老剂以提高其耐老化性能，常用防老剂有防老剂124。

几种防老剂在低压乙丙绝缘橡皮中的作用见1.4.2。

防老剂选择试验配方见表（6）。

1.4.1试验配方见表（6）

表（6）：

防老剂选用试验配方

47#

38#

44#

防老剂1

1.6

防老剂2

0.25

抗氧剂3

0.15

0.7

抗氧剂4

0.5

0.3

防老剂5

8.75

15

16

179

159

160

5.25

5.0

250.4

285.5

286.5

防老剂1、2、5为防老剂的代号。

1.4.2性能

不同防老剂在低压乙丙绝缘橡皮中的作用见表（7）

表（7）：

不同防老剂试验配方性能

28.8

40.3

38.7

37

2:

32

42

4.17

9.29

6.54

8.8

320

1.6×

8.58×

4.74×

对折断

—33

—44

1.5硅烷偶联剂用量对电性能的影响

1.5.1为提高低压乙丙绝缘橡皮的综合性能，在配方中常常使用硅烷偶联剂。

偶联剂用量的多少会影响材料的电性能。

不同用量偶联剂试验配方见表（8）。

表（8）：

不同用量偶联剂试验配方

39#

硅烷偶联剂

1.0

15.5

159.5

286

1.5.2性能

不同用量偶联剂配方性能见表（9）

表（9）：

不同用量偶联剂配方性能

40.5

44

6.18

210

3.0×

38#和39#有严重的粉料结粒。

1.6软化剂

1.6.1不同软化剂在低压乙丙绝缘橡皮中的性能对比实验配方见表（10）

表（10）：

不同软化剂在低压乙丙绝缘橡皮中的对比实验配方

381#

392#

105

抗氧剂

1.4

石蜡

石蜡油

13.9

tudalen13

220

6.55

398.85

1.6.2性能对比见表（11）

表（11）：

不同软化剂在低压乙丙绝缘橡皮中的性能对比

门尼值

34.5.

33.5

26

51

3.68

6.72

300

3.24

7.10

340

4.16×

3.42×

—2.1

—10

—4.1

—3

1.7填充剂

1.7.1填充剂选择试验配方见表（12）

表（12）：

试验配方

配合剂名称

49#

48#

33#

68#

69#

4.7

4.85

锻烧陶土1

60

57

51.5

锻烧陶土2

80

锻烧陶土3

表（12）试验配方

锻烧陶土4

软质碳酸钙

62

80.5

重钙800cc

滑石粉（400目）

27.5

14

硅酸钙

286.7

286.85

含胶量（%）

34.879

34.953

34.965

34.861

35.118

锻烧陶土1～4为不同产地的锻烧陶土代码。

1.7.2不同填充剂的配方性能对比见表（13）

表（13）：

不同填充剂配方性能

30.8

38.8

24.3

26.7

25.5

36

27

3.19

7.69

3.40

6.53

3.35

6.43

260

3.04

6.45

370

63

4.0

6.88

5.24

440

2.28×

8.46×

1.23×

7.52×

2.33×

1.04×

1012

断裂伸长率保留率

—5.1

7.1

7.6

1.8试验分析

1.8.1通过上述表（3）可知，当基料全部使用POE树脂或EPDM时，其分别存在绝缘橡皮性能不能满足MT818-2009标准要求和材料成本太高的缺点，缺乏市场竞争力。

而当EPDM与POE树脂的用量为1:

3时，材料的综合性能较好。

同时，通过表（4）和表（5）得知，当采用POE（3）或P0E

（2）聚烯烃材料等量替代4906树脂以后，三者绝缘橡皮的性能相差不大。

1.8.2防老剂选择是POE应用的一个重要组成部份。

所采用的防老剂对材料不仅要有抗热氧老化性的作用，同时对胶料的硫化特性和电气性能又不能有影响。

从对抗氧剂3/抗氧剂4、抗氧剂3/防老剂2和防老剂1/防老剂2并用及防老剂5、防老剂2单用的试验中可知。

当防老剂1与防老剂2并用时。

材料的综合性能较1.6软化剂