一種纖維增韌耐磨電纜料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電纜材料領(lǐng)域，尤其涉及一種纖維增韌耐磨電纜料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通訊、電力是國家建設(shè)的重點(diǎn)，無論哪個(gè)地方的發(fā)展，通訊、電力建設(shè)總是先行，所以通訊、電力事業(yè)發(fā)展很快。通訊、電力事業(yè)的發(fā)展，自燃要各個(gè)方面的互相配合，其中電纜料就是一個(gè)方面，通用的電線電纜被覆料主要是塑料盒橡膠，電線電纜用熱塑性塑料只要有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、氟塑料、氯化聚醚和聚酰胺，其中應(yīng)用廣泛的是聚乙烯和聚氯乙烯。在我國聚氯乙烯電纜料發(fā)展較早，品種型號(hào)較多，用于制造各種耐熱等級(jí)的電線電纜絕緣和護(hù)套。由于聚乙烯密度小、電性能優(yōu)良，易于成型加工。聚乙烯是熱塑性塑料中的一大品種，具有質(zhì)輕、無毒、耐化學(xué)腐蝕性優(yōu)異等特點(diǎn)，但是聚乙烯的氧指數(shù)很低，屬于易燃材料，聚乙烯在燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的熔融滴落行為，這給阻燃性帶來很大的困難，除易燃外，聚乙烯的體積電阻率和表面電阻率很高，這就使其在加工和使用過程中一旦帶上靜電就很難消除，以上的兩個(gè)缺點(diǎn)給聚乙烯的使用帶來了很大的安全隱患和降低了使用范圍。紅磷是塑料、橡膠、樹脂和合成纖維等高聚物的高效阻燃劑，紅磷本身易燃，嚴(yán)重影響到紅磷的阻燃效果。碳酸鈣填充改性高密度聚乙烯，較早的研究重點(diǎn)集中于如何實(shí)現(xiàn)最大限度的填充，降低成本，雖然提高了材料的剛度，卻極大的降低了材料的強(qiáng)度和斷裂韌性，并不適用于承載高密度聚乙烯護(hù)套材料，本發(fā)明采用特殊工藝改性納米碳酸鈣不僅改善了填料在基體中的分散效果并增強(qiáng)了二者的粘結(jié)強(qiáng)度，改善了聚乙烯材料的強(qiáng)度和韌性，極大的增強(qiáng)了承載力，力學(xué)性能得到極大的改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種纖維增韌耐磨電纜料及其制備方法。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過以下方案實(shí)施:
一種纖維增韌耐磨電纜料及其制備方法，由下列重量份的原料制成:聚乙烯90-100、紅磷10-15、石蠟3-5、硅烷偶聯(lián)劑kh5700.5_1、納米碳酸鈣15-25、聚乙烯醇0.8-1.6、銅粉2-4、聚苯乙烯樹脂5-8、硼酸鋅1-3、季戊四醇硬酯酰胺5-10、乙撐硫脲2_3、玻璃纖維3_5、氧化聚乙烯蠟2-4、補(bǔ)強(qiáng)炭黑3-4、無水乙醇適量；
本發(fā)明所述一種纖維增韌耐磨電纜料及其制備方法，由以下具體步驟制備制成:
(1)將硅烷偶聯(lián)劑kh570加到置于水浴鍋的燒瓶內(nèi)，加入適量的無水乙醇并緩慢升溫至完全溶解，再加入烘干的納米碳酸鈣攪拌均勻，控制溫度在70-90° C范圍內(nèi)，再加入聚乙烯醇、銅粉加熱攪拌回流0.5-lh，反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行多次抽濾、醇洗循環(huán)多次，再置于烘箱中在110° C下烘干，研磨備用；
(2)將紅磷和石蠟混合，再升高溫度至50-60°C時(shí)攪拌均勻，迅速冷卻至室溫后加到熔融的聚苯乙烯樹脂中，再加入硼酸鋅和步驟(I)制備的產(chǎn)物混合攪拌均勻自然冷卻至室溫后備用； (3)將開放式煉塑機(jī)升高溫度至160-170° C，將聚乙烯、季戊四醇硬酯酰胺加到雙輥中間熔融塑煉，待其混合均勻后加入步驟(2)制備的物料，調(diào)整雙輥間距，輥煉、薄通多次使二者混合均勻，再加入其余剩余的物質(zhì)繼續(xù)混合攪拌均勻，自然冷卻至室溫后，將混合物料轉(zhuǎn)移到平板硫化機(jī)中于180° C下壓制成型即可。
[0005]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明采用硅烷偶聯(lián)劑改性納米碳酸鈣，使碳酸鈣表面具有一定的疏水性，增強(qiáng)了在聚乙烯中的相容性和分散性，并在改性過程中添加銅粉附著其表面，提高聚乙烯的抗靜電作用，將紅磷和石蠟混合冷卻后表面包覆聚苯乙烯樹脂，解決了紅磷易燃的問題，極大的提高了阻燃性能，并且不影響聚乙烯的物理和機(jī)械性能，阻燃制品燃燒時(shí)，發(fā)煙量低，無窒息性氣體放出，健康環(huán)保，本發(fā)明添加的乙撐硫脲、玻璃纖維、氧化聚乙烯蠟和補(bǔ)強(qiáng)炭黑極大的促進(jìn)了聚乙烯的抗腐蝕性、耐磨性、抗紫外性，韌性在很大程度上有了提高，延長了使用壽命，本發(fā)明制備方法簡單，材料來源廣泛，制備的電纜料綜合性能好，使用壽命長，值得推廣。
[0006]具體實(shí)施方案
下面通過具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0007]—種纖維增韌耐磨電纜料及其制備方法，由下列重量份(公斤)的原料制成:聚乙烯100、紅磷12、石蠟4、硅烷偶聯(lián)劑kh5700.7、納米碳酸鈣21、聚乙烯醇1.2、銅粉3、聚苯乙烯樹脂7、硼酸鋅2、季戊四醇硬酯酰胺8、乙撐硫脲2、玻璃纖維4、氧化聚乙烯蠟3、補(bǔ)強(qiáng)炭黑3、無水乙醇適量；
本發(fā)明所述一種纖維增韌耐磨電纜料及其制備方法，由以下具體步驟制備制成:
(1)將硅烷偶聯(lián)劑kh570加到置于水浴鍋的燒瓶內(nèi)，加入適量的無水乙醇并緩慢升溫至完全溶解，再加入烘干的納米碳酸鈣攪拌均勻，控制溫度在90° C范圍內(nèi)，再加入聚乙烯醇、銅粉加熱攪拌回流0.6h，反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行多次抽濾、醇洗循環(huán)多次，再置于烘箱中在110° C下烘干，研磨備用；
(2)將紅磷和石蠟混合，再升高溫度至50°C時(shí)攪拌均勻，迅速冷卻至室溫后加到熔融的聚苯乙烯樹脂中，再加入硼酸鋅和步驟(I)制備的產(chǎn)物混合攪拌均勻自然冷卻至室溫后備用;
(3)將開放式煉塑機(jī)升高溫度至160°C，將聚乙烯、季戊四醇硬酯酰胺加到雙輥中間熔融塑煉，待其混合均勻后加入步驟(2)制備的物料，調(diào)整雙輥間距，輥煉、薄通多次使二者混合均勻，再加入其余剩余的物質(zhì)繼續(xù)混合攪拌均勻，自然冷卻至室溫后，將混合物料轉(zhuǎn)移到平板硫化機(jī)中于180° C下壓制成型即可。
[0008]按照實(shí)施例制備生產(chǎn)聚乙烯材料，性能指標(biāo)如下:抗張強(qiáng)度彡14MPa，拉伸強(qiáng)度彡32MPa，介電強(qiáng)度彡32MV/m，斷裂伸張率彡320%，斷裂伸長率變化率14%，氧指數(shù)彡28%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種纖維增韌耐磨電纜料及其制備方法，其特征在于，由下列重量份的原料制成：聚乙烯90-100、紅磷10-15、石蠟3-5、硅烷偶聯(lián)劑kh5700. 5_1、納米碳酸鈣15-25、聚乙烯醇O.8-1. 6、銅粉2-4、聚苯乙烯樹脂5-8、硼酸鋅1_3、季戊四醇硬酯酰胺5_10、乙撐硫脲2_3、玻璃纖維3-5、氧化聚乙烯蠟2-4、補(bǔ)強(qiáng)炭黑3-4、無水乙醇適量。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種纖維增韌耐磨電纜料及其制備方法，其特征在于，由以下具體步驟制備制成： (1)將硅烷偶聯(lián)劑kh570加到置于水浴鍋的燒瓶內(nèi)，加入適量的無水乙醇并緩慢升溫至完全溶解，再加入烘干的納米碳酸鈣攪拌均勻，控制溫度在70-90° C范圍內(nèi)，再加入聚乙烯醇、銅粉加熱攪拌回流O. 5-lh，反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行多次抽濾、醇洗循環(huán)多次，再置于烘箱中在110° C下烘干，研磨備用； (2)將紅磷和石蠟混合，再升高溫度至50-60°C時(shí)攪拌均勻，迅速冷卻至室溫后加到熔融的聚苯乙烯樹脂中，再加入硼酸鋅和步驟（I)制備的產(chǎn)物混合攪拌均勻自然冷卻至室溫后備用； (3)將開放式煉塑機(jī)升高溫度至160-170°C，將聚乙烯、季戊四醇硬酯酰胺加到雙輥中間熔融塑煉，待其混合均勻后加入步驟（2)制備的物料，調(diào)整雙輥間距，輥煉、薄通多次使二者混合均勻，再加入其余剩余的物質(zhì)繼續(xù)混合攪拌均勻，自然冷卻至室溫后，將混合物料轉(zhuǎn)移到平板硫化機(jī)中于180° C下壓制成型即可。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種纖維增韌耐磨電纜料及其制備方法，其特征在于，由下列重量份的原料制成：聚乙烯90-100、紅磷10-15、石蠟3-5、硅烷偶聯(lián)劑kh5700.5-1、納米碳酸鈣15-25、聚乙烯醇0.8-1.6、銅粉2-4、聚苯乙烯樹脂5-8、硼酸鋅1-3、季戊四醇硬酯酰胺5-10、乙撐硫脲2-3、玻璃纖維3-5、氧化聚乙烯蠟2-4、補(bǔ)強(qiáng)炭黑3-4、無水乙醇適量；本發(fā)明制備方法簡單，材料來源廣泛，制備的電纜料綜合性能好，使用壽命長，值得推廣。
【IPC分類】C08K7/14, C08K3/02, C08L29/04, C08L25/06, C08L23/30, C08L23/06, C08K9/10, H01B3/44, C08L91/06, C08K3/04, C08K3/08, C08K13/06, C08K9/06, C08K3/26, C08K3/38
【公開號(hào)】CN105086053
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510442782
【發(fā)明人】尚廣東
【申請(qǐng)人】合肥市深朝電子有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年7月27日