电线电缆具有输送能源、传递信息的重要作用,被誉为国民经济的“血管”和“神经”,在国民经济中占有及其重要的地位。电线电缆产品中除了钢丝绞线等裸线产品以外几乎都需要绝缘层,电线电缆是绝缘材料主要的应用领域。电线电缆使用过程中,对环境的影响越来越受到世界的重视,欧美、日本等发达国家已经严禁使用非环保型电缆。

目前,我国的低烟阻燃电缆料主要依赖进口,价格昂贵,应用受到一定的限制。随着经济建设的快速发展,对安全要求的提高,对低烟阻燃电缆的需求越来越大,国内众多厂家都加大力度对低烟无卤阻燃电缆料进行研制。选用具有优异的电绝缘性能,而且耐臭氧、耐火、耐候、防老化的三元乙丙橡胶(EPDM)作为电缆料的主要原料，制备无卤阻燃环保型绝缘电缆料。

随着白炭黑用量的增加,混炼过程中的橡胶硬度逐渐增加,当白炭黑加到55份时,硬度和拉伸强度出现了峰值,但是扯断伸长率较小,热老化性能也不好。可以得出结论,白炭黑混合均匀,包裹得严实、紧密,说明加入45份白炭黑与EPDM相容性较好。而由于过多的白炭黑加入,有白炭黑堆积区域,所以硬度较大,相容性不好,断裂面出现大的空洞,说明55份白炭黑量过大,不能完全混合均匀,导致材料力学性能降低。综合硬度、拉伸强度和扯断伸长率和热老化后的性能,选择补强填充剂白炭黑的用量为45份时最宜。

可以看出,随着硫磺用量的增加,硬度、扯断伸长率和拉伸强度缓慢增加,在其用量为2.5份时出现峰值。而随着DCP用量增加,硬度无明显变化,拉伸强度和扯断伸长率逐渐增加,在DCP用量3.5份时力学性能显著。用DCP比用硫磺的硫化效果显著。用DCP和硫磺复配的硫化效果不明显,另外,用等量的硫化剂其硫化效果还是DCP较好。所以最终硫化剂选择DCP,最佳用量定为3.5份。其原因可以理解为EPDM是饱和橡胶,所以用硫磺硫化不适合,故宜采用DCP作硫化剂。

橡胶和其它高分子化合物在空气中的燃烧会发生非常激烈的氧化反应。因此要提高橡胶电缆料的耐燃性能,就需要加入阻燃剂,提高材料的难燃性。阻燃剂分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂两类。在橡胶等材料中常用的阻燃剂为无机阻燃剂氢氧化铝和氢氧化镁等。阻燃性的大小一般由氧指数来测量。

随温度升高,硬度与氧指数变化不大,拉伸强度和扯断伸长率先增加后减少,在170℃时出现最大值,确定最佳温度为170℃。而随时间增加,硬度、拉伸强度、扯断伸长率和氧指数逐渐增加,在10min时出现了最大值,而后开始下降。其原因是电缆成型在管道中进行,通过蒸汽控制压力,所以压力通常较低。在低压下完成硫化,就需要较高的硫化温度。因此温度需要170℃。低于此温度橡胶不能充分固化,而高于此温度橡胶会过硫,使橡胶氧化断裂。同理硫化时间小于10min时,橡胶没有固化。大于10min时,在过高温度下长时间的硫化会导致橡胶分子链的氧化断裂。

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