CN104163941A - 一种高强高韧聚丙烯电缆料用改性蒙脱土及其制备方法 - Google Patents
一种高强高韧聚丙烯电缆料用改性蒙脱土及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种高强高韧聚丙烯电缆料用改性蒙脱土及其制备方法，由以下重量份的原料制成：蒙脱土100、纳米碳酸钙25-45、丙二醇苯醚醋酸酯5-10、硅酸铝15-25、碱式硫酸镁晶须8-16、纳米碳纤维5-10、4,4'-二羟基二苯硫醚3-5、硬脂酸聚乙二醇酯2-4、碳酸胍1-2、四甲基四乙烯基环四硅氧烷2-3、氰尿酸镧1-2、3,4,5-三甲氧基肉桂酸0.5-1、液体石蜡4-6、三油酸甘油酯2-5、助剂3-4。本发明改性处理的蒙脱土具有优异的分散性能，增韧和补强效果显著，在提高韧性的同时，也提高了聚丙烯电缆料的机械强度、抗冲击性、抗疲劳性和尺寸稳定性等，而并不降低材料的加工性能，从而起到增强聚丙烯电缆料综合性能的作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种高强高韧聚丙烯电缆料用改性蒙脱土及其制备方法，属于无机填料技术领域。
背景技术
蒙脱土是粘土中具有代表性的一种矿物，主要成分蒙脱石，是由两层Si—O四面体和一层Al-O八面体，组成的层状硅酸盐晶体，因具有大的比表面积、高的表面活性以及较高的热稳定性等特征，广泛应用于聚丙烯电缆制品的填料，提高复合材料的物理化学性能。然而目前市场上的勃姆石填充功能较低，增韧和补强效果差，无法满足多功能填料的要求，因此必须要对蒙脱土进行改性。
发明内容
本发明目的在于提供一种高强高韧聚丙烯电缆料用改性蒙脱土及其制备方法，改性后的蒙脱土在提高韧性的同时，也提高了聚丙烯电缆料的机械强度、抗冲击性、抗疲劳性和尺寸稳定性等，而并不降低材料的加工性能。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高强高韧聚丙烯电缆料用改性蒙脱土，由以下重量份的原料制成：蒙脱土 100、纳米碳酸钙 25-45、丙二醇苯醚醋酸酯 5-10、硅酸铝15-25、碱式硫酸镁晶须8-16、纳米碳纤维5-10、4,4'-二羟基二苯硫醚3-5、硬脂酸聚乙二醇酯 2-4、碳酸胍 1-2、四甲基四乙烯基环四硅氧烷 2-3、氰尿酸镧1-2、3,4,5-三甲氧基肉桂酸0.5-1、液体石蜡 4-6、三油酸甘油酯2-5、助剂 3-4；
所述助剂的制备方法如下：a、取以下重量份的原料:三甲硅基甲基膦酸二甲酯3-5、亚油酸钴1.5-2.5、邻羟基苯甲酸苯酯4-7、2,4-二羟基二苯甲酮1-2、废砖粉10-15、(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸三酯2-3、马来酸二丁酯5-10、油页岩灰 5-10、纳米陶土4-8、山梨坦三油酸酯2-3、脱脂环烷酸2-3、聚四亚甲基乙二醇醚2.5-4.5、己二酸二异壬酯 5-10；b、将废砖粉、马来酸二丁酯、脱脂环烷酸、山梨坦三油酸酯、混合均匀，高速分散3-5min，得混合物A；c、将油页岩灰、纳米陶土、聚四亚甲基乙二醇醚、己二酸二异壬酯、三甲硅基甲基膦酸二甲酯混合均匀，高速分散4-6min，得混合物B；d、将上述制得的混合物A与混合物B混合均匀，然后加入余下原料，高速分散5-8min，即得所述助剂。
本发明的高强高韧聚丙烯电缆料用改性蒙脱土的制备方法，包括以下步骤：首先将蒙脱土、纳米碳酸钙、硅酸铝、碱式硫酸镁晶须、纳米碳纤维投入高速搅拌机内进行混合搅拌，待料温升至70-75℃时，加入丙二醇苯醚醋酸酯、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、液体石蜡、三油酸甘油酯，搅拌3-5min，然后将物料装入冷混机中搅拌降温，待物料温度降至40-50℃时，加入余下原料，搅拌4-6min，出料，烘干，粉碎，过筛，包装即可。
本发明的有益效果：
本发明改性处理的蒙脱土具有优异的分散性能，增韧和补强效果显著，在提高韧性的同时，也提高了聚丙烯电缆料的机械强度、抗冲击性、抗疲劳性和尺寸稳定性等，而并不降低材料的加工性能，从而起到增强聚丙烯电缆料综合性能的作用。
具体实施方式
一种高强高韧聚丙烯电缆料用改性蒙脱土，由以下重量（kg）的原料制成：蒙脱土 100、纳米碳酸钙 35、丙二醇苯醚醋酸酯 8、硅酸铝20、碱式硫酸镁晶须14、纳米碳纤维8、4,4'-二羟基二苯硫醚4、硬脂酸聚乙二醇酯 3、碳酸胍 1.5、四甲基四乙烯基环四硅氧烷 2.5、氰尿酸镧1.5、3,4,5-三甲氧基肉桂酸0.7、液体石蜡 5、三油酸甘油酯3、助剂 3.5；
所述助剂的制备方法如下：a、取以下重量（kg）的原料:三甲硅基甲基膦酸二甲酯4.5、亚油酸钴2、邻羟基苯甲酸苯酯5、2,4-二羟基二苯甲酮1.5、废砖粉10、(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸三酯2.5、马来酸二丁酯7、油页岩灰 8、纳米陶土6、山梨坦三油酸酯2.5、脱脂环烷酸2、聚四亚甲基乙二醇醚3.5、己二酸二异壬酯 8；b、将废砖粉、马来酸二丁酯、脱脂环烷酸、山梨坦三油酸酯、混合均匀，高速分散4min，得混合物A；c、将油页岩灰、纳米陶土、聚四亚甲基乙二醇醚、己二酸二异壬酯、三甲硅基甲基膦酸二甲酯混合均匀，高速分散5min，得混合物B；d、将上述制得的混合物A与混合物B混合均匀，然后加入余下原料，高速分散7min，即得所述助剂。
高强高韧聚丙烯电缆料用改性蒙脱土的制备方法，包括以下步骤：首先将蒙脱土、纳米碳酸钙、硅酸铝、碱式硫酸镁晶须、纳米碳纤维投入高速搅拌机内进行混合搅拌，待料温升至75℃时，加入丙二醇苯醚醋酸酯、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、液体石蜡、三油酸甘油酯，搅拌4min，然后将物料装入冷混机中搅拌降温，待物料温度降至45℃时，加入余下原料，搅拌5min，出料，烘干，粉碎，过筛，包装即可。
上述实施例制得的改性蒙脱土用于填充高强高韧聚丙烯电缆料的性能测试结果如下表所示：
表1 填充改性勃姆石的高强高韧聚丙烯电缆料的性能测试结果
Claims (2)
1.一种高强高韧聚丙烯电缆料用改性蒙脱土，其特征在于，由以下重量份的原料制成：蒙脱土 100、纳米碳酸钙 25-45、丙二醇苯醚醋酸酯 5-10、硅酸铝15-25、碱式硫酸镁晶须8-16、纳米碳纤维5-10、4,4'-二羟基二苯硫醚3-5、硬脂酸聚乙二醇酯 2-4、碳酸胍 1-2、四甲基四乙烯基环四硅氧烷 2-3、氰尿酸镧1-2、3,4,5-三甲氧基肉桂酸0.5-1、液体石蜡 4-6、三油酸甘油酯2-5、助剂 3-4；
所述助剂的制备方法如下：a、取以下重量份的原料:三甲硅基甲基膦酸二甲酯3-5、亚油酸钴1.5-2.5、邻羟基苯甲酸苯酯4-7、2,4-二羟基二苯甲酮1-2、废砖粉10-15、(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸三酯2-3、马来酸二丁酯5-10、油页岩灰 5-10、纳米陶土4-8、山梨坦三油酸酯2-3、脱脂环烷酸2-3、聚四亚甲基乙二醇醚2.5-4.5、己二酸二异壬酯 5-10；b、将废砖粉、马来酸二丁酯、脱脂环烷酸、山梨坦三油酸酯、混合均匀，高速分散3-5min，得混合物A；c、将油页岩灰、纳米陶土、聚四亚甲基乙二醇醚、己二酸二异壬酯、三甲硅基甲基膦酸二甲酯混合均匀，高速分散4-6min，得混合物B；d、将上述制得的混合物A与混合物B混合均匀，然后加入余下原料，高速分散5-8min，即得所述助剂。
2.如权利要求1所述的高强高韧聚丙烯电缆料用改性蒙脱土的制备方法，其特征在于包括以下步骤：首先将蒙脱土、纳米碳酸钙、硅酸铝、碱式硫酸镁晶须、纳米碳纤维投入高速搅拌机内进行混合搅拌，待料温升至70-75℃时，加入丙二醇苯醚醋酸酯、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、液体石蜡、三油酸甘油酯，搅拌3-5min，然后将物料装入冷混机中搅拌降温，待物料温度降至40-50℃时，加入余下原料，搅拌4-6min，出料，烘干，粉碎，过筛，包装即可。
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| WO2014008235A1 (en) * | 2012-07-02 | 2014-01-09 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for manufacturing filled polymeric materials with modified filler particles |
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