关于乙丙橡胶在电线电缆中的应用.doc

1、wd.关于乙丙橡胶在电线电缆中的应用前言近二十年来，乙丙橡胶已经成为七大合成橡胶中开展最快的一个品种，目前其已经成为继丁苯和顺丁橡胶之后的第三大合成橡胶。随着对于乙丙橡胶认知度的提高，乙丙橡胶先后在密封条，胶管，胶带，轮胎，模塑制品，防水材料，电线电缆等许多方面得到广泛的应用，也使乙丙橡胶在新产品开发中的重要性日益显现。对于电线电缆方面，乙丙橡胶正在代替传统的NR、IIR、CR等橡胶，不断地扩大了在电线电缆方面的应用。其主要应用于低，中，高压电线电缆绝缘层；还应用于船舶电缆；车辆电缆；室外电缆护套；变压器零件；绝缘垫；电器及电表零件等。同时，在用于超高压引线、接线方面是其他橡胶不能代替的。如

2、何认识乙丙橡胶构造与性能的关系，如何正确选择生胶，如何合理进展配合，如何进展配方的设计，这些对于橡胶加工和使用是需要理解和掌握的。目录1.乙丙橡胶的分类与构造特性 12.乙丙橡胶的根本性能 12.1 物理机械性能 12.1.1影响物理机械性能的因素 22.2弹性和低温性能 22.3 耐热性 32.4 耐天候性及耐臭氧性 32.5耐油及耐化学腐蚀性 32.6耐水和水蒸气性能 32.7电性能 32.8乙丙橡胶的缺点 43.EPDM的根本配合体系 43.1硫化体系 43.1.1硫化速率的影响因素 43.1.2过氧化物的选择 53.1.3过氧化物硫化体系的配合 53.1.4过氧化物硫化体系的影响因素

3、53.2补强填充剂 63.3无机填充剂 63.4防老剂体系 63.5软化增塑体系 73.6加工助剂 73.7阻燃剂（总结篇） 83.8硅烷偶联剂 84.EPDM的加工工艺 94.1开炼机混炼 94.2密炼机混炼 94.2.1密炼机混炼方法以及工艺特点 94.3过滤 104.4挤出 104.5硫化 115.EPDM的典型配合体系 125.1阻燃性 125.2电绝缘性 145.2.1生胶的选择 145.2.2 硫化剂 155.2.3补强体系 155.2.4无机填料 165.2.5软化剂 165.2.6典型配方的设计 16.内容构造完整.学习分享1.乙丙橡胶的分类与构造特性 EPM(二元乙丙橡胶)：

4、乙烯与丙烯的共聚物，其分子链呈完全饱和的直链构造。分子链中乙烯，丙烯进展无规排列，因此具有橡胶的弹性。EPM 不可以用硫磺进展硫化，只可以用过氧化物硫化体系进展硫化。EPR(乙丙橡胶) EPDM(三元乙丙橡胶)：其分子主链同EPM 一样是饱和的。不同的是在其支链上引入了不饱和的第三单体，使其在保持了二元乙丙橡胶优异特性的同时实现了可以同时使用硫磺和过氧化物进展硫化。 其主要可以分为两类： DCPD型：优良的耐热，耐天候，耐臭氧；生胶本钱低。用于：防水卷材；用过氧化物硫化可制成耐热性与绝缘性极佳的电线电缆绝缘层；汽车配件等。 ENB 型：优良的耐热，耐天候，耐臭氧老化性能；可适应连续蒸汽硫化等多

5、种加工方法，生产效率高；硫化胶的物理机械性能优良，可选择性强。 2.乙丙橡胶的根本性能乙丙橡胶的主链全部是由乙烯，丙烯单元链节所构成具有完全饱和性及高度柔顺性。使其表现出优良的耐屈挠性，回弹性，耐低温性，优异的化学稳定性，优异的耐臭氧、耐天候性，合理的耐热，良好的耐水蒸气，优异的耐绝缘性。2.1 物理机械性能常温下，乙丙橡胶属于非结晶橡胶，其纯胶的强度较低，因此需要在加工过程中配合补强剂才能使硫化胶具有使用价值。2.1.1影响物理机械性能的因素1.分子量： 分子量对于乙丙橡胶的物理机械性能和加工性能具有重要的影响，分子量越大代表门尼粘度越大，随着分子量的增加，生胶、混炼胶、硫化胶的拉伸强度、定

6、伸应力、抗撕裂强度、填充性增大；但是其加工性能较差。2.分子量的分布：分子量分布越宽，其加工性能越好。这是由于宽的分布中具有一些低分子量组分，可起到内润滑的作用，提供了较好的流动性、可塑性，混炼时吃粉快、收缩小、根基膨胀小。但是物理机械性能及均匀性不及分子量分布窄的牌号。3.乙烯的含量：随着乙烯含量的增加，生胶、混炼胶、硫化胶具有较高的强度；更大的填充性，降低本钱；更大的热塑性；良好的挤出性能及外观质量，但是硫化胶的永久变形增大。4.结晶： 结晶的产生能使生胶和硫化胶的拉伸强度提高，并且是乙丙橡胶在常温下保持良好的刚性、较高的硬度和密度，较低的冷流性。但是结晶对混炼加工及硫化胶的弹性造成不利影

7、响。5.第三单体：根据第三单体的种类分为ENB-EPDM、DCPD-EPDM、HD-EPDM.其中DCPD型单体对于硫磺硫化体系具有最小的硫化速度，而ENB型赋予了胶料最快的硫化速度和较容易控制的聚合过程。随着第三单体含量的增加，将会消耗更多的过氧化物，同时产生更多的副产物，这些副产物会使硫化胶的耐热性及抗撕裂强度降低。2.2弹性和低温性能乙丙橡胶的分子主链完全由化学构造稳定的饱和烃组成，乙烯与丙烯单元都是沿主链方向呈无规排列，即使在侧链上引入了少量的不饱和双键，但因分子内无极性取代基的存在，分子间内聚能较低，仍然能在较宽的温度范围内保持分子链的柔顺性。分子链的高度柔顺性决定了乙丙橡胶具有很好

8、的弹性和低温性能。2.3 耐热性乙丙橡胶的分子主链完全饱和的碳-碳稳定构造，使其具有良好的耐热性和耐老化性。其耐热及耐热氧化性能优于其他通用橡胶，只要配适宜当，其长期工作温度可达120，最高连续工作温度为150，短时间的使用温度达260。参加适当的防老剂RD ，会进一步改善乙丙橡胶的耐高温性能。2.4 耐天候性及耐臭氧性与其他通用橡胶相比，乙丙橡胶分子主链饱和度高，化学构造稳定。因此，无论是是在静态和动态条件下，乙丙橡胶都具有很好地耐天候及耐臭氧老化性能。乙丙橡胶能够经受长期的臭氧，氧气、阳光、紫外线、枯燥、潮湿等自然天候老化的作用。这一突出性能使其在汽车和建筑用密封条、防水卷材、橡胶水坝、船

9、舶部件、户外帐篷等耐候性要求极高的领域中得到广泛的应用。2.5耐油及耐化学腐蚀性乙丙橡胶硫化胶耐许多化学品和溶剂，特别是极性材料如磷酸酯类，酮类，醇类和乙二醇。它们也可以接触各种酸，碱，和植物油。但是它们在脂肪族和芳香族溶剂和氯化烃中急剧膨胀。2.6耐水和水蒸气性能过氧化物硫化乙丙橡胶具有很好地耐水性能和耐水蒸气性能。其可以长期在浸泡中使用，因此适合做在水中使用的电线电缆。此外优异的耐高温性使它在耐热和耐高压蒸汽的胶管、耐热密封件应用广泛。2.7电性能由于乙丙橡胶分子链中不含有极性基团，因此其具有优异的电绝缘性能。其体积电阻到达1015-1016.，击穿电压也很大。耐电晕性能、耐电弧性、耐电龟

10、裂性与丁基橡胶相近。由于乙丙橡胶还同时具有很好的耐臭氧、耐热、耐水、耐天候老化性，所以其在电绝缘制品的领域中占据了主导地位。它们广泛应用于电线电缆的绝缘护套、火花塞护套、电插头绝缘体、电器螺纹接套等绝缘制品中。值得注意的是乙丙具有良好的耐水性，特别适合于制造在水中使用的电线电缆，其在浸水后的电性能变化很小。2.8乙丙橡胶的缺点（1） 自黏和互黏性差；（2）市场价格较高；（3）由于不饱和度低，所以硫化速度较慢；（4）耐油性与阻燃性较差，不能单独用于耐油产品中；阻燃时需要参加更多的阻燃填料，从而造成较高的本钱。3.EPDM的根本配合体系3.1硫化体系EPDM 橡胶即可以通过过氧化物硫化系统硫化，也

11、可以用硫磺硫化。通常，硫磺硫化系统硫化产品的耐热性相比过氧化物硫化物差，其只适用于低压绝缘电缆和护套，而过氧化物硫化系统有很宽的应用范围，可以应用于高压绝缘护套。过氧化物硫化过程中的第一步反响是过氧化物中的过氧基热的作用下均裂成活性自由基，第二步活性自由基夺取聚合物上的氢原子形成聚合物自由基，最后聚合物自由基偶合形成交联。过氧化物硫化胶的耐热性好、压缩永久变形小、定伸应力大、回弹性高，但是其机械性能和抗撕裂强度都略低于硫磺硫化胶，但是通过调整过氧化物的用量可以提高过氧化物硫化胶相应的物理机械性能。3.1.1硫化速率的影响因素（1） 过氧化物的用量和自身的分解速度决定着硫化速率；（2）硫化反响过

12、程中由过氧化物分解产生的自由基夺取聚合物上H原子的难易程度；（3）温度过高不利于偶合交联反响。并且交联活性和EPDM的类型有关，其中交联活性VNB-EPDMDCPD-EPDMENB-EPDMHD-EPDM （4）填料的类型和用量也会影响过氧化物的半衰期从而影响硫化速率。3.1.2过氧化物的选择过氧化物的分解速度用某一温度下的半衰期t1/2表示，半衰期越小，分解越快。同时，过氧化物的分解速度与受热程度有关，提高硫化温度可以缩短半衰期，提高硫化速度。通常，硫化时间到达4-5个半衰期时硫化状态最正确。以DCP为例，160时的半衰期是4-5分钟，典型的硫化条件就是16020min。过氧化物DCP 在硫

13、化时应用最为广泛，但是硫化后会产生严重的刺激气味。使用双2,5（166）、双（叔丁过氧基）二异丙基苯（VCP）（170）可以减少这种气味，但是硫化温度高，价格高，有时还会在电缆产品的外表产生结晶状喷霜。3.1.3过氧化物硫化体系的配合过氧化物有时要配合一定量的活性剂TAC/TAIC，这些硫化助剂除了自身形成补强粒子外，还参与聚合物自由基反响，提供额外的交联活性点，从而加快硫化速度，提高交联度。进一步提高胶料的模量、定伸应力、拉伸强度、硬度、交联程度和耐热性，降低压缩永久变形。在过氧化物硫化体系中参加少量的（0.2-0.5份）的硫磺，其可以消除聚合物自由基反响的不利副反响，这种复合体系在保持过氧

14、化物硫化胶优异性能的同时可以使定伸应力和拉伸强度进一步提高，改善了抗撕裂性能和疲劳性，压缩永久变形稍大。过氧化物硫化体系中必要时需要配合5份的氧化锌和一定量的硬脂酸，其中氧化锌是活性剂，硬脂酸只作为加工助剂使用。3.1.4过氧化物硫化体系的影响因素对于不含酸性基团的过氧化物，如DCP，双2,5，在酸的作用下发生分解，因此要控制酸性填料的用量。（如槽法炭黑、白炭黑、硬质陶土、硬脂酸等），在配方中参加少量的金属氧化物（氧化锌、氧化镁）或者芳香胺DPG对胶料加以中和。防老剂最好选用对于过氧化物硫化影响较小的RD.对于软化增塑剂，EPDM中推荐使用石蜡油，例如 Sunpar 2280.硫化时要选择蒸汽

15、硫化，事先通入蒸汽或者氮气排除空气，防止空气造成过氧化物硫化胶外表发黏，出现欠硫的状态。3.2补强填充剂乙丙橡胶属于非自补强性橡胶，需要参加炭黑等补强剂补强后才具有良好的综合性能。应用最广泛的是炉法炭黑；白炭黑是补强性最好的浅色填料，并且具有较好的绝缘性，在EPDM 的浅色电绝缘胶料中普遍适用。但是白炭黑属于酸性填料，其可以降低过氧化物交联的速率，使用时注意控制用量。3.3无机填充剂（1） CaCO3: 具有良好的耐热性和电绝缘性，补强性差，主要作用是增容从而降低本钱、改善胶料的可塑性和成型挺性。（2） 滑石粉：主要成分是含水硅酸镁，化学性质稳定，耐酸、碱、耐热和电绝缘性好。通常作为胶片之间的

16、隔离剂使用。（3） 陶土：主要成分是含水硅酸铝，耐酸、碱、耐热和电绝缘性好，并且分散性好，属于补强性填料。经过煅烧处理后的陶土适合于高压绝缘中。（4） 二氧化钛：白色不透明，很强的白度和遮盖力，化学性质稳定。主要用于要求高的白度产品中。金红石型二氧化钛具有紫外线的屏蔽作用，可以改善浅色胶料的耐候性。（5） 氢氧化铝：低烟无卤阻燃剂，阻燃性好，与火焰接触时分解释放结晶水，其可以稀释可燃聚合物的浓度并且吸收大量热量。主要应用于阻燃电缆，绝缘护套等产品中。同氢氧化镁。（6） 氧化锌：主要用于硫化活性剂和白色着色剂，并且可大量填充提高胶料的导热。（7） 氧化铅/四氧化三铅（红铅粉）：主要用于EPDM

17、电气方面的配方设计中，其主要作用是优化胶料的耐热和耐水性能，提高胶料的电气稳定性。3.4防老剂体系对于EPDM，饱和度较高，所以其自身的耐氧化和老化性能较好。在不要求耐热性的情况下，可以不使用防老剂；提高EPDM 耐热性使用最普遍的是RD，并且RD与防老增效剂MB配合使用时，体系的耐热防护效果更佳。一般RD 的用量是2-4份。3.5软化增塑体系对于EPDM的配合体系，石蜡油是首选增塑剂。在根据具体需要选择相应黏度的产品。增塑剂用量越大，硫化胶的回弹性、物理机械性能降低，压缩永久变形增大。对于要求好的物理机械能的硫化胶，石蜡油的用量应该在5-30份。3.6加工助剂（1） 氢化液体异戊二烯橡胶、液

18、体乙丙橡胶、聚异丁烯等低分子量聚合物：这些聚合物自身的耐老化性能好，与乙丙橡胶具有很好的相容性，其作为助剂可提高外表光滑度和半成品的粘合性，用量为5-10份。（2） 微晶蜡：具有外润滑的作用，可降低加工过程中的黏性和附着性，改善胶料的加工工艺性能。用量一般小于1.5份。（3） 聚己二醇（PEG）：除了可以作为硫化活性剂和白炭黑的外表处理剂之外，还可以作为加工助剂使用，可以有效的提高胶料加工过程中的流动性，改善制品的外观质量和脱模性。用量一般在1.5-3份。（4） 硬脂酸：提高胶料的分散性，防止胶料粘辊，改善胶料的脱模性。（5） 聚乙烯蜡：与乙丙橡胶相容性好的低分子聚合物。在胶料的加工过程中起到

19、内润滑的作用。可以降低胶料的黏度并改善胶料的分散性，具有良好的外表润滑效果。用量一般2.5-5份。（6） 石油树脂、古马隆、热塑性酚醛树脂：这些聚合物属于增粘剂，其可以提高EPDM 的粘合性，促进配合剂的均匀分散。常温下可补强橡胶，加工温度下又易流动，因此可有效改善流动性。用量为2-5份。3.7阻燃剂（总结篇）EPDM的氧指数在20%左右，其属于易燃橡胶。从阻燃机理入手得出但凡在燃烧过程中能起到降温、隔氧、产生不可燃气体、捕捉燃烧反响中的活性自由基OH .作用的物质都可以起到阻燃作用。阻燃剂主要分为卤系阻燃剂和无机阻燃剂两大类，其中，卤系阻燃剂分解可以产生捕捉活性自由基的卤化氢从而起到阻燃的目

20、的。但是卤化氢气体的毒性、腐蚀性较大（尤其是HCl）,这不符合低烟、无毒的阻燃要求。对于无机阻燃剂，例如ATH、MH、Sb2O3、BZn.等，这些无机化合物热稳定性好，燃烧过程中不会产生有害物质，符合低烟、无毒的要求，并且作为填充剂还可以降低体系本钱，但是要到达较高的阻燃效果必须大量填充或者相互之间配合使用。ATHMH：在与火焰接触时，吸收大量的热脱除结晶水，从而降低聚合物外表的温度，且产生的水蒸气可以驱散烟雾。Sb2O3：金属氧化物，一般情况下需要与卤系阻燃剂或者卤化物并用，从而起到协同作用。相互反响的产物SbX3 起到了阻燃作用：（1）捕捉自由基；（2）气体比重大，可以排除空气，起到排氧隔

21、绝的作用；（3）其在火焰上方凝结成液滴/固体微粒，其壁效应散射大量的热能；（4）Sb2O3与 HX形成SbOX后形成SbX3，这不仅延长了自由基的释放时间，并且反响吸收热量。 BZn：（1）当温度到达300以上时释放大量的结晶水，起到吸收热量降低温度的作用。 ；（2）分解产生的B2O3在谈话蹭上形成了玻璃状保护层，抑制了聚合物的进一步分解。BZn 通过与金属氢氧化物等阻燃剂并用获得更好的阻燃效果。 3.8硅烷偶联剂在过氧化物硫化的乙丙橡胶（EPDM）中，乙烯基硅烷经常应用于电线电缆方面，提高乙丙橡胶电性能。最常用的硅烷偶联剂是乙烯基三（2-甲氧基乙氧基）硅烷（A-172），这种硅烷可以结合煅烧

22、陶土或者处理的煅烧陶土等无机填料，使无机填料与聚合物大分子间形成化学键从而提高硫化胶的模量以及其在水中的电气稳定性。这种化学键将会变化成一个连续的有机相成分，从而降低了其对水的亲和力。4.EPDM的加工工艺4.1开炼机混炼对于非晶聚合物之间的共混是很容易的，半结晶的聚合物在单独使用时难以进展开炼混合，但是，它们可以在非晶聚合物存在的情况下开炼共混，结晶聚合物随后参加到混好的胶料中，关闭冷却水使胶料升温到足够的温度有利于混炼，当聚合物全部混合完全，翻开冷却水，参加剩余的其他配料。通常情况下乙丙橡胶的混炼工艺为：（1）翻开冷却水，调小辊距，参加生胶，破胶；（2）胶料包辊后，参加氧化锌、硬脂酸等；（

23、3）缓慢参加炭黑等补强性填料；（4）逐渐调大辊距，参加操作油及非补强性填料；（5）最后参加硫化剂和促进剂；（6）混合均匀后下片。对于分散性不理想的配料要率先参加到共混胶中，这将会得到其最大的分散度。对于分散性不理想的配料要率先参加到共混胶中，这将会得到其最大的分散度；由于乙丙橡胶的黏性较差，在开炼机上不易包辊，应该尽可能采取较小的辊距进展混炼，只要其连续包辊后，就应该尽快开场加料。乙丙橡胶的开炼温度以50-70为宜。4.2密炼机混炼5.2.1密炼机混炼方法以及工艺特点按混炼作业阶段性（中间有无停放）的不同，可以分为一段、二段和串联混炼；按照加料顺序的不同可以分为传统、逆序、后期加油、和夹层混炼

24、等。其中乙丙橡胶的绝大多数胶适用于一段混炼法，一段混炼法是指一次性完成所有配合剂的参加而制备混炼胶的方法。混炼时，一般是混炼完毕前60s内参加硫化剂和促进剂，或者是排料后的下片开炼机上加硫化剂和促进剂。混炼温度控制在120以下（DCP硫化体系）。不易分散的配合剂通常制成母胶颗粒或者油膏状混合物，以方便快速参加混炼胶中。传统混炼法又称正序法，通常所有的聚合物先混合后，随后参加填料和液体组分，从最难混入和分布的组分开场，容易混入的组分和硫化剂在混炼周期的最后参加。逆序混炼法是先把硫化剂、促进剂以外的其他配合剂全部投入密炼机，然后再投入生胶混炼的方法。逆序混炼法适合生胶黏性差和高填充配合胶料的混炼，

25、其优点是改善分散、缩短混炼时间。密炼机混炼乙丙橡胶的混炼周期：不含硫化剂的胶混炼周期一般为3-5分钟，排料温度120-150，含有硫化剂、促进剂的胶料一般周期为4-6分钟，排料温度不宜超过110（硫磺硫化体系），或120（DCP硫化体系）。4.3硫化胶的过滤胶料在混炼过程中有可能带入杂质，因此需要根据要求进展滤胶。为了防止焦烧，通常情况下是对不加硫化剂、促进剂、发泡剂的母炼胶进展过滤。过滤之前必须经过冷却，滤胶通常在滤胶机中进展，滤胶机的机头部装有不同层数的金属滤网。一般将粗目数的骨架网和细目数的过滤网组合使用，对于普通制品的乙丙橡胶混炼胶过滤，可采用一层20目的骨架网与两层80目的过滤网组合

26、使用。4.4挤出乙丙橡胶具有优异的挤出性能，其挤出速度快、半成品收缩小、挺性好、外观光滑。乙丙橡胶的挤出通常在热喂料或冷喂料的螺杆挤出机上进展，大多数的乙丙橡胶牌号非常适合用冷喂料挤出机挤出，挤出胶通常应用于电线电缆工业中。挤出工艺一般包括挤出前的准备、牵引、冷却和裁断等工序。通常挤出用胶料应该预先过滤后才能使用，开炼机或者密炼机混炼后直接下条供应挤出机。快速挤出乙丙橡胶的温度条件：加料区 40-70机筒 65-100 机头 90-120 通常，模具的内径越小挤出越容易。例如，0.8毫米（30 mils）尺寸的绝缘材料，通常模具的成型段长度至少要6毫米。为了防止镀层的出现，模具要进展充足的冷却

27、冷喂料挤出机挤出胶料时不需要热炼，其传热面积大。凭借长径比12：1到20:1的长螺杆的搅拌作用下完成良好的挤出工艺。4.5硫化由于乙丙橡胶在电线电缆中的应用主要在绝缘材料，电缆护套和焊接电缆护套，所以其几乎都适用于高压蒸汽中硫化。乙丙橡胶适合连续蒸汽硫化的硫化方法。绝缘材料挤出后通过高压蒸汽进展硫化，硫化过后通过冷却水以降低电缆或者护套外表的温度，使制品外表不会产生孔隙和膨胀。 由于乙丙橡胶具有良好的耐高温性能，不容易产生硫化返原，因此其具有很宽的硫化温度范围。为了提高制品的外观质量、防止出现气泡、使胶料易于流动和充满模腔、提高硫化胶的物理机械性能，硫化时需要一定的压力。对于一定压力下的硫化

28、时间主要取决于于过氧化物的分解速率，助剂的合理使用，化合物的热电导率和比热，导体的散热装置，挤出物的温度及硫化最终需要到达的硫化状态。在一定的硫化温度和压力条件下，有一个最适宜的硫化时间（正硫化时间）可以通过电脑程序控制。5.EPDM的典型配合体系物理机械性能对于不用应用的过氧化物硫化胶的物理机械性能的要求在表X 给出：物理机械性能绝缘层保护套200%，模量，MPa1.3-7.62.0-4.8抗拉强度，MPa6.2-12.411.0-17.2断裂伸长率，%250-400300-500其中，定伸应力和抗拉强度会随着油类增塑剂用量的增大而减少，可以考虑以低密度聚乙烯等一些低分子量化合物代替油类增塑

29、剂以改善强度。填料中包含大量的补强性炭黑也可以使模量和拉伸强度更大程度的提高。当护套的拉伸强度到达最大17.2时，胶料中只是填充了炭黑。绝缘材料高的模量和拉伸强度对于其在恶劣环境下使用非常重要，例如，矿用电缆。5.1阻燃性因为乙丙橡胶属于碳氢化合物，其氧指数只有20左右，属于易燃橡胶。制备阻燃电缆时必须配合一定量的阻燃剂或与阻燃性能好的橡胶共混，才能到达较好的阻燃目的。 为了得到最正确的阻效果，像可燃的有机成分，烃类操作油以及石蜡等助剂的用量不宜过多；大量配合白炭黑、碳酸钙、滑石粉、陶土等无机填充剂；氯化石蜡可以作为软化剂，但是相容性不好；氢氧化铝 710 是乙丙橡胶中优异的无机阻燃填料，但是

30、其只适合在枯燥的环境下使用。氢氧化物无机填充剂需要大量填充才能到达较好的阻燃效果，但是由于其自身机械性能差，填充量过对硫化胶的物理机械性能和介电性能不利。对于更加严格的阻燃性能，则需要参加含卤素的添加剂和氧化锑到达更好的阻燃效果。例如，氯系阻燃剂得克隆，SAYTES BT-93和十溴联苯醚协同氧化锑。 低粘度的乙丙橡胶适合用于对于良好的耐热性，优良的电性能，及好的绝缘性有要求的应用中。如基于EPDM 2722 与EPDM 2522的轻负载的硫化胶。其中，EPDM 2722可用于需要一定的物理强度，机械韧性，以及优良的电气和热性能的配方的设计中。在基于EPDM 2722聚合物的配合体系中，建议组

31、成中参加100到150份的氢氧化铝。参加30-35份的卤素添加剂；10-15份的氧化锑；以及大约60份的陶土或者煅烧陶土，可以使绝缘材料得到更好的阻燃性并且在潮湿环境下具有优异的电性能。典型的配方如下：阻燃配合体系配方EPDM 2722100低密度聚乙烯（熔融指数2.0）20氧化锌5氧化铅（EPDM 中90%的分散度）5石蜡油5RD1对巯基苯并咪唑锌盐2AMINOX1TRANSLINK 37(外表处理的煅烧高岭土)60ATH 710150DECHLORANE Plus 25(氯代阻燃剂）33氧化锑12DCP3TAC 15.2电绝缘性乙丙橡胶聚合物分子的非极性使其具有良好的电绝缘性能和优异的低温

32、性能，在柔性绝缘材料中的应用比拟广泛（绝缘护套、电线电缆、电线插接件、高压输电系统用绝缘材料等）。对于绝缘材料的电性能而言，其自身的体积电阻率越大越好，而介电常数及损耗因子越小越好。5.2.1生胶的选择因为不同牌号的胶料的加工及硫化胶的物理机械性的不同会影响绝缘性能，所以要根据需要选择适宜的生胶牌号。对于电线电缆用生胶，为了获得良好的挤出性能和机械性能需要选择低黏度、宽分布、高乙烯含量（65%-75%）、第三单体多为亚乙基冰片烯（ENB-EPDM）的生胶牌号。高的乙烯含量还可以实现大量填充，以降低本钱。乙丙橡胶中硫化剂离子的残留量（灰分）对于绝缘性也有影响，残留量越小，绝缘性能越好。一般情况下

33、合成过程中产生的灰分0.02%时适合应用在电线电缆。几种EPDM生胶的牌号与性能表1：非晶类EPDM橡胶类型比重门尼粘度ML（1+4）,121二烯含量（硫磺硫化系统的硫化速率）EPDM10400.8640正常EPDM 10700.8670正常EPDM 13200.8620正常EPDM 14400.8640高EPDM 14700.8670高EPDM 16600.8660高EPDM 25220.8620高:表2：结晶类EPDM橡胶类型比重门尼粘度ML（1+4）,121结晶度二烯含量（硫磺硫化系统的硫化速率）EPDM 11450.86545低正常EPDM 27220.8825很高高EPDM 274

34、40.8745高高其中，EPDM 1040 的黏度较低，分子量分布宽，乙烯含量低，具有良好的挤出性能，适合于中压电缆制品中；EPDM 2522的黏度低，乙烯含量高，因此其挤出性能好，并且可以大量填充，应用于中、高压绝缘材料中；EPDM 2722，2724 属于半结晶聚合物，相比于其它 EPDM 橡胶其具有较宽的分子量分布并且表现出异常高的熔融强度；这些性能使其具有优异的加工流动性从而有利于挤出型电缆的生产。其中，EPDM 2722的分子量很低，但是其仍可以使制品具有高的抗拉强度及抗压缩性。其加工性能好，负载很小时也能获得优异的电绝缘性。其主要应用于中、高压绝缘电缆中。EPDM 2744属于中等

35、分子量半结晶聚合物，应用于低本钱中低压电缆的设计制造。在低负载的化合物中，为了满足良好的挤出特性其需要和低黏度的化合物共混（例如 EPDM 1040）5.2.2 硫化剂过氧化物DCP (16020min)硫化的EPDM 具有更好的电绝缘性。此时参加氧化锌（ZnO）可以提高电线电缆的热稳定性。相比于硫磺硫化体系，硫磺硫化胶的耐热性较差，不利于绝缘性。配合一定的TAC 、HVA-2、硫磺等活性剂可以进一步提高硫化程度，改善胶料的绝缘性能。5.2.3补强体系炭黑对绝缘不利尽量可以不用，用量应该尽量控制在2-5份左右，其只起到了着色的作用。由于无机填料本身具有很好的绝缘性，EPDM 常用白炭黑、滑石粉

36、碳酸钙、陶土、ATH 作为补强填充剂。其中，白炭黑的补强性最好，但是对硫化的作用大。从绝缘性考虑，滑石粉和煅烧陶土更适合应用于高压绝缘电缆中。5.2.4无机填料无机填料对于提高胶料的阻燃性是有利的，尤其是环保型阻燃剂ATH。在无机填料填充的配方中配合3份以内的硅烷偶联剂（A-172）或者硅烷偶联剂处理的填料可以提高填料与橡胶大分子之间的相互作用以及可以提高配合剂的分散性，进而提高了胶料的力学性能。虽然对电性能的影响不大，但可以有效的提高胶料的耐水性。5.2.5软化剂EPDM 中最好使用石蜡油作为软化剂，应该选择低挥发、高闪点的石蜡油(如 sunpar 2280)，尤其对于耐热要求高的电线电缆。必要时还可参加耐热氧化型防老剂RD.5.2.6典型配方的设计中压EPDM绝缘电缆配方EPDM 2722100低密度聚乙烯（熔融指数2.0）8氧化锌5四氧化三铅5Sunpar 22805RD1.5煅烧陶土65硅烷偶联剂A-1721ATH 710150DCP3.5TAC1高压EPDM绝缘电缆配方EPDM 2722100氧化锌5硬脂酸0.5白炭黑60超细轻质碳酸钙50A-1722Si-692氧化铁红4石蜡油30聚乙烯蜡4DCP3.5TAC1.内容构造完整.学习分享