CN105086220A - 一种轻质抗寒电缆护套料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轻质抗寒电缆护套料，它是由下述重量份的原料组成的：乙二醇3-4、轻质碳酸钙17-20、聚氯乙烯570-600、黄腐植酸17-20、碘化钠0.06-0.1、异丙醇40-50、皂石70-100、sp802-3、丙交酯20-30、L-精氨酸0.2-0.25、氯化钙2-3、椰油酸二乙醇酰胺1-2、粉煤灰6-10、二甘醇二苯甲酸酯6-10、氨丙基三乙氧基硅烷1-2、甲基丙烯酸异辛酯3-4。本发明的电缆护套料质轻，运输方便、柔韧性、可加工性好，安装方便，环保无毒，特别适用于低温的寒冷地区。

Description

一种轻质抗寒电缆护套料及其制备方法

技术领域

本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种轻质抗寒电缆护套料及其制备方法。

背景技术

聚乳酸是环境友好材料，具有良好的物理性能，生物相容性和可降解性能．但是，聚乳酸耐热性、韧性和结晶性能较差，制约了它的应用，因此，聚乳酸改性一直是聚乳酸研究的热点，主要改性方法有共聚改性、共混改性和掺杂填料技术等，其中采用共混改性较为常用，近年来通过制备聚乳酸/层状硅酸盐纳米复合材料，以提高聚合物材料的综合性能已成为研究热点，皂石是我国新疆所特有的三八面体结构的层状硅酸盐，因具有优异的表面性能、膨胀性能、阳离子交换能力而备受关注，为了提高皂石和聚合物的界面相容性，皂石有机化改性非常关键，由于有机化改性后皂石的层间距增大，有利于聚合物获得插层或剥离的结构，实现对聚合物材料的纳米改性，从而提高聚合物的性能，目前研究最多的皂石改性剂主要是烷基季铵盐，而黄腐植酸季铵盐改性皂石等方面的研究则很少报道。

电缆料如果耐热性差，就容易老化、脱落，这样不仅造成维修的难度，消耗更多资源，还会造成电缆工作异常，引起不确定的灾害，本发明将聚乳酸改性的皂石作为填料加入到电缆护套材料中，主要是为了改善其耐热性能，提高安全系数，延迟使用寿命。。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种轻质抗寒电缆护套料及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种轻质抗寒电缆护套料，它是由下述重量份的原料组成的：

乙二醇3-4、轻质碳酸钙17-20、聚氯乙烯570-600、黄腐植酸17-20、碘化钠0.06-0.1、异丙醇40-50、皂石70-100、sp802-3、丙交酯20-30、L-精氨酸0.2-0.25、氯化钙2-3、椰油酸二乙醇酰胺1-2、粉煤灰6-10、二甘醇二苯甲酸酯6-10、氨丙基三乙氧基硅烷1-2、甲基丙烯酸异辛酯3-4。

一种所述的轻质抗寒电缆护套料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将上述椰油酸二乙醇酰胺加入到5-10倍去离子水中，搅拌均匀，加入甲基丙烯酸异辛酯，升高温度为60-70℃，加入氯化钙，保温搅拌20-30分钟，得抗冻乳液；

（2）将二甘醇二苯甲酸酯、乙二醇混合，加入3-4倍去离子水，升高温度为60-70℃，加入轻质碳酸钙，保温搅拌5-10分钟，得混合溶液；

（3）将上述混合溶液、抗冻乳液混合，搅拌均匀，加入氨丙基三乙氧基硅烷、上述异丙醇重量的10-14%，600-1000转/分搅拌10-14分钟，得复合抗冻乳液；

（4）将上述黄腐植酸加入到2-3倍25-28%的氨水中，在150-160℃下保温反应50-60分钟，得黄腐植酸酰胺；

（5）将黄腐植酸酰胺、碘化钠混合加入到异丙醇中，在70-100℃下反应20-25小时，减压蒸馏，除去异丙醇，冷冻干燥，得黄腐植酸季铵盐；

（6）将黄腐植酸季铵盐加入到46-50倍水中，搅拌均匀，得黄腐植酸季铵盐水溶液；

（7）将皂石磨成细粉，加入到40-45倍水中，加入sp80，超声搅拌20-24小时，加入黄腐植酸季铵盐水溶液，在50-60℃的水浴中搅拌8-10小时，出料，在30-35℃、频率18-20kHz下超声辐照10-12小时，将产物抽滤，洗涤，真空干燥，得到季铵盐插层皂石；

（8）将丙交酯、季铵盐插层皂石、L-精氨酸混合，加入到反应釜中，真空条件下缓慢加热，升高温度为150-165℃，保温反应45-50小时，冷却，将产物用丙酮溶解，加入上述复合抗冻乳液、适量去离子水，搅拌混合1-2小时，静置10-12小时，过滤，将沉淀真空干燥，得聚乳酸改性季铵盐插层皂石；

（9）将上述聚乳酸改性季铵盐插层皂石与剩余各原料混合，80-100℃下预热搅拌7-10分钟，送入挤出机，熔融挤出，冷却、造粒，即得所述电缆料。

本发明的优点是：

本发明的季铵盐插层皂石与聚乳酸产生较强的界面相互作用，与聚乳酸基体形成纳米级的微观相界面，无机相与聚合物有机相之间形成稳固的网络结构，使聚乳酸分子间运动受阻，另一方面，当材料内部发生热分解时，由于皂石的片层结构具有良好的阻隔性能，片层对层间及层外的聚合物分子具有保护作用，从而延缓了热分解速率，提高了热分解温度；

细菌的细胞壁主要是由带负电荷的肽聚糖组成，因此细菌的细胞壁带负电荷，而且皂石属于层状硅酸盐，对细菌也有一定的吸附作用，当皂石与黄腐植酸季铵盐发生离子交换后，片层表面被烷基长链覆盖，从而使皂石的表面微环境由亲水性变为亲油性，因而黄腐植酸季铵盐插层皂石可能通过亲油作用吸附细菌，吸附到黄腐植酸季铵盐插层皂石上的细菌被黄腐植酸季铵盐离子慢慢杀死或阻碍了细菌呼吸导致细菌变形死亡，黄腐植酸季铵盐插层皂石添加到聚乳酸中赋予了其抗菌性能，在聚乳酸改性季铵盐插层皂石材料中皂石呈剥离态，表面积比较大，表面的黄腐植酸季铵盐是一类具有较强阳离子表面活性的抗菌剂，其带正电的季铵盐基团通过静电作用被带负电荷的细菌选择性吸附，然后通过渗透和扩散作用进入细菌内部达到杀死细菌的作用，因此可以很好的提高成品材料的抑菌抗菌性能。

本发明的电缆护套料质轻，运输方便、柔韧性、可加工性好，安装方便，环保无毒，特别适用于低温的寒冷地区。

具体实施方式

一种轻质抗寒电缆护套料，它是由下述重量份的原料组成的：

乙二醇3、轻质碳酸钙17、聚氯乙烯570、黄腐植酸17、碘化钠0.06、异丙醇40、皂石70、sp802、丙交酯20、L精氨酸0.2、氯化钙2、椰油酸二乙醇酰胺1、粉煤灰6、二甘醇二苯甲酸酯6、氨丙基三乙氧基硅烷1、甲基丙烯酸异辛酯3。

一种所述的轻质抗寒电缆护套料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将上述椰油酸二乙醇酰胺加入到5倍去离子水中，搅拌均匀，加入甲基丙烯酸异辛酯，升高温度为60℃，加入氯化钙，保温搅拌20分钟，得抗冻乳液；

（2）将二甘醇二苯甲酸酯、乙二醇混合，加入3倍去离子水，升高温度为60℃，加入轻质碳酸钙，保温搅拌5分钟，得混合溶液；

（3）将上述混合溶液、抗冻乳液混合，搅拌均匀，加入氨丙基三乙氧基硅烷、上述异丙醇重量的10%，600转/分搅拌10分钟，得复合抗冻乳液；

（4）将上述黄腐植酸加入到2倍25%的氨水中，在150℃下保温反应50分钟，得黄腐植酸酰胺；

（5）将黄腐植酸酰胺、碘化钠混合加入到异丙醇中，在70℃下反应20小时，减压蒸馏，除去异丙醇，冷冻干燥，得黄腐植酸季铵盐；

（6）将黄腐植酸季铵盐加入到46倍水中，搅拌均匀，得黄腐植酸季铵盐水溶液；

（7）将皂石磨成细粉，加入到40倍水中，加入sp80，超声搅拌20小时，加入黄腐植酸季铵盐水溶液，在50℃的水浴中搅拌8小时，出料，在30℃、频率18kHz下超声辐照10小时，将产物抽滤，洗涤，真空干燥，得到季铵盐插层皂石；

（8）将丙交酯、季铵盐插层皂石、L精氨酸混合，加入到反应釜中，真空条件下缓慢加热，升高温度为150℃，保温反应45小时，冷却，将产物用丙酮溶解，加入上述复合抗冻乳液、适量去离子水，搅拌混合1小时，静置10小时，过滤，将沉淀真空干燥，得聚乳酸改性季铵盐插层皂石；

（9）将上述聚乳酸改性季铵盐插层皂石与剩余各原料混合，80℃下预热搅拌7分钟，送入挤出机，熔融挤出，冷却、造粒，即得所述电缆料。

性能测试

拉伸强度：18.3MPa；

断裂伸长率：355%；

在水里浸泡2小时，材料增重率：≤0.01%；

热老化性能（100℃、170h）：拉伸强度变化率-8.0%、断裂伸长率变化率-8.7%。

Claims (2)

1.一种轻质抗寒电缆护套料，其特征在于它是由下述重量份的原料组成的：

乙二醇3-4、轻质碳酸钙17-20、聚氯乙烯570-600、黄腐植酸17-20、碘化钠0.06-0.1、异丙醇40-50、皂石70-100、sp802-3、丙交酯20-30、L-精氨酸0.2-0.25、氯化钙2-3、椰油酸二乙醇酰胺1-2、粉煤灰6-10、二甘醇二苯甲酸酯6-10、氨丙基三乙氧基硅烷1-2、甲基丙烯酸异辛酯3-4。

2.一种如权利要求1所述的轻质抗寒电缆护套料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将上述椰油酸二乙醇酰胺加入到5-10倍去离子水中，搅拌均匀，加入甲基丙烯酸异辛酯，升高温度为60-70℃，加入氯化钙，保温搅拌20-30分钟，得抗冻乳液；

（2）将二甘醇二苯甲酸酯、乙二醇混合，加入3-4倍去离子水，升高温度为60-70℃，加入轻质碳酸钙，保温搅拌5-10分钟，得混合溶液；

（3）将上述混合溶液、抗冻乳液混合，搅拌均匀，加入氨丙基三乙氧基硅烷、上述异丙醇重量的10-14%，600-1000转/分搅拌10-14分钟，得复合抗冻乳液；

（4）将上述黄腐植酸加入到2-3倍25-28%的氨水中，在150-160℃下保温反应50-60分钟，得黄腐植酸酰胺；

（5）将黄腐植酸酰胺、碘化钠混合加入到异丙醇中，在70-100℃下反应20-25小时，减压蒸馏，除去异丙醇，冷冻干燥，得黄腐植酸季铵盐；

（6）将黄腐植酸季铵盐加入到46-50倍水中，搅拌均匀，得黄腐植酸季铵盐水溶液；

（7）将皂石磨成细粉，加入到40-45倍水中，加入sp80，超声搅拌20-24小时，加入黄腐植酸季铵盐水溶液，在50-60℃的水浴中搅拌8-10小时，出料，在30-35℃、频率18-20kHz下超声辐照10-12小时，将产物抽滤，洗涤，真空干燥，得到季铵盐插层皂石；

（8）将丙交酯、季铵盐插层皂石、L-精氨酸混合，加入到反应釜中，真空条件下缓慢加热，升高温度为150-165℃，保温反应45-50小时，冷却，将产物用丙酮溶解，加入上述复合抗冻乳液、适量去离子水，搅拌混合1-2小时，静置10-12小时，过滤，将沉淀真空干燥，得聚乳酸改性季铵盐插层皂石；

（9）将上述聚乳酸改性季铵盐插层皂石与剩余各原料混合，80-100℃下预热搅拌7-10分钟，送入挤出机，熔融挤出，冷却、造粒，即得所述电缆料。