CN105111716A - 一种核电站电缆用耐曲挠抗疲劳tpe弹性体材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种核电站电缆用耐曲挠抗疲劳TPE弹性体材料及其制备方法，由以下重量份原料制成：热塑性聚氨酯弹性体38-54、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物24-42、有机蒙脱土13-19、茂金属乙烯-辛烯共聚物15-25、端羟基聚丁二烯10-15、三苯甲烷三异氰酸酯？4-6、偏磷酸铝5-10、六亚甲基二胺氨基甲酸盐？12-16、圣麻纤维14-18、4,4-二苯乙烯化二苯胺2-3、氧化石墨烯15-20、环氧脂肪酸甲酯10-15、硬脂酸锌2-3、二丁基二硫代氨基甲酸镍1-2、瓷化粉22-28。本发明制得的电缆材料韧性好，强度高，具有优良的抗疲劳性、耐曲挠性、耐热性和抗老化性。
Description
技术领域
本发明涉及一种核电站电缆用耐曲挠抗疲劳TPE弹性体材料及其制备方法，属于高分子材料加工技术领域。
背景技术
进入新世纪，能源的紧张和资源稀缺的显现，加之人们越来越担心火力发电带来的地球温室效应对环境的负面影响，而开始看重核能干净、便宜的一面，同时核电技术的进步也大大降低了核电站的危险性，使得核电站再次受到人们的青睐。核电作为一种新能源，其发展和使用受到世界各国的普遍关注，核电对解决当前世界面临的能源危机和环境问题是具有非常重要的积极作用。核电的发展与繁荣为核电站用电缆带来了广阔的发展空间，高性能核电站电缆材料对与核能利用、核电发展具有重要的意义。目前市场上用于核电站电缆材料的种类和数量繁多，核电站用电缆材料除了要具备良好的电气性能和机械物理性能，更要具备优异的耐曲挠性和抗疲劳性。因此，开发一种核电站电缆用耐曲挠抗疲劳TPE弹性体材料是十分必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种核电站电缆用耐曲挠抗疲劳TPE弹性体材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种核电站电缆用耐曲挠抗疲劳TPE弹性体材料，由以下重量份的原料制成：热塑性聚氨酯弹性体38-54、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物24-42、有机蒙脱土13-19、茂金属乙烯-辛烯共聚物15-25、端羟基聚丁二烯10-15、三苯甲烷三异氰酸酯4-6、偏磷酸铝5-10、六亚甲基二胺氨基甲酸盐12-16、圣麻纤维14-18、4,4-二苯乙烯化二苯胺2-3、氧化石墨烯15-20、环氧脂肪酸甲酯10-15、硬脂酸锌2-3、二丁基二硫代氨基甲酸镍1-2、瓷化粉22-28；
所述瓷化粉的制备方法如下所示：a、按质量比3-4:1的比例称取透闪石和锂辉石，混合均匀，粉碎，过100-150目筛，在2-3MPa的O2/CO2＝20/80气氛下升温至730-770℃,煅烧1-2h，炉冷至室温；b、按质量比2-3:1的比例称取伊利石和堇青石，混合均匀，粉碎，过100-150目筛，在1-2MPa的N2气氛下升温至820-860℃，煅烧1-2h，炉冷至室温；c、将步骤a煅烧后的粉体与步骤b煅烧后的粉体等质量混合均匀，加入相当于混合粉体重量4-5倍的75％乙醇水溶液，3000-5000r/min高速研磨15-30min，过滤，洗涤干净，烘干，再在2-3MPa的Ar气氛下升温至660-720℃,煅烧2-3h，炉冷至室温，研细，过200-300目筛即可。
上述瓷化粉采用透闪石、锂辉石、伊利石和堇青石四种矿物填料进行陶瓷化处理后，用于填充高分子材料体系，不仅可以提高材料的力学性能，还可以使得材料在高温或火焰的作用下迅速形成陶瓷化的自支撑体，成瓷速度快，自支撑体致密、坚硬，且垂直燃烧不延燃，起到了很好的耐火、防火、阻燃的效果。
一种核电站电缆用耐曲挠抗疲劳TPE弹性体材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将热塑性聚氨酯弹性体、茂金属乙烯-辛烯共聚物、端羟基聚丁二烯、有机蒙脱土加入到捏合机中混炼，混成团之后再加入硬脂酸锌、氧化石墨烯、偏磷酸铝，待全部混匀成团后于95-105℃温度下继续混炼15-25min，出料，冷却10-15h；
(2)将步骤(1)制得的胶料与苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、圣麻纤维、三苯甲烷三异氰酸酯、环氧脂肪酸甲酯、六亚甲基二胺氨基甲酸盐一同加入双辊炼胶机内，调整辊温至80-100℃，辊距至1-3mm，混炼5-8min后加入余下原料，调整辊温至70-90℃，辊距至2-4mm，混炼7-9min，出料，自然冷却至常温即得。
本发明的有益效果：
本发明加入的氧化石墨烯、圣麻纤维等原料具有很好的柔软性和挠曲性，将热塑性聚氨酯弹性体、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、茂金属乙烯-辛烯共聚物与氧化石墨烯、圣麻纤维等共混改性，极大提高了材料的耐曲挠性和抗疲劳性。本发明制得的电缆材料韧性好，强度高，具有优良的抗疲劳性、耐曲挠性、耐热性和抗老化性。
具体实施方式
一种核电站电缆用耐曲挠抗疲劳TPE弹性体材料，由以下重量(kg)的原料制成：热塑性聚氨酯弹性体49、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物37、有机蒙脱土16、茂金属乙烯-辛烯共聚物20、端羟基聚丁二烯12、三苯甲烷三异氰酸酯5、偏磷酸铝8、六亚甲基二胺氨基甲酸盐14、圣麻纤维16、4,4-二苯乙烯化二苯胺2.5、氧化石墨烯18、环氧脂肪酸甲酯12、硬脂酸锌2.5、二丁基二硫代氨基甲酸镍1.5、瓷化粉26；
所述瓷化粉的制备方法如下所示：a、按质量比3:1的比例称取透闪石和锂辉石，混合均匀，粉碎，过100目筛，在2MPa的O2/CO2＝20/80气氛下升温至750℃,煅烧1.5h，炉冷至室温；b、按质量比3:1的比例称取伊利石和堇青石，混合均匀，粉碎，过120目筛，在2MPa的N2气氛下升温至840℃，煅烧2h，炉冷至室温；c、将步骤a煅烧后的粉体与步骤b煅烧后的粉体等质量混合均匀，加入相当于混合粉体重量4倍的75％乙醇水溶液，4000r/min高速研磨25min，过滤，洗涤干净，烘干，再在2MPa的Ar气氛下升温至690℃,煅烧3h，炉冷至室温，研细，过200目筛即可。
一种核电站电缆用耐曲挠抗疲劳TPE弹性体材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将热塑性聚氨酯弹性体、茂金属乙烯-辛烯共聚物、端羟基聚丁二烯、有机蒙脱土加入到捏合机中混炼，混成团之后再加入硬脂酸锌、氧化石墨烯、偏磷酸铝，待全部混匀成团后于95-105℃温度下继续混炼15-25min，出料，冷却10-15h；
(2)将步骤(1)制得的胶料与苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、圣麻纤维、三苯甲烷三异氰酸酯、环氧脂肪酸甲酯、六亚甲基二胺氨基甲酸盐一同加入双辊炼胶机内，调整辊温至80-100℃，辊距至1-3mm，混炼5-8min后加入余下原料，调整辊温至70-90℃，辊距至2-4mm，混炼7-9min，出料，自然冷却至常温即得。
上述实施例制得的核电站电缆用耐曲挠抗疲劳TPE弹性体材料的性能测试结果如下表所示：
表1核电站电缆用耐曲挠抗疲劳TPE弹性体材料的性能测试结果
Claims (2)
1.一种核电站电缆用耐曲挠抗疲劳TPE弹性体材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：热塑性聚氨酯弹性体38-54、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物24-42、有机蒙脱土13-19、茂金属乙烯-辛烯共聚物15-25、端羟基聚丁二烯10-15、三苯甲烷三异氰酸酯4-6、偏磷酸铝5-10、六亚甲基二胺氨基甲酸盐12-16、圣麻纤维14-18、4,4-二苯乙烯化二苯胺2-3、氧化石墨烯15-20、环氧脂肪酸甲酯10-15、硬脂酸锌2-3、二丁基二硫代氨基甲酸镍1-2、瓷化粉22-28；
所述瓷化粉的制备方法如下所示：a、按质量比3-4:1的比例称取透闪石和锂辉石，混合均匀，粉碎，过100-150目筛，在2-3MPa的O2/CO2=20/80气氛下升温至730-770℃,煅烧1-2h，炉冷至室温；b、按质量比2-3:1的比例称取伊利石和堇青石，混合均匀，粉碎，过100-150目筛，在1-2MPa的N2气氛下升温至820-860℃，煅烧1-2h，炉冷至室温；c、将步骤a煅烧后的粉体与步骤b煅烧后的粉体等质量混合均匀，加入相当于混合粉体重量4-5倍的75%乙醇水溶液，3000-5000r/min高速研磨15-30min，过滤，洗涤干净，烘干，再在2-3MPa的Ar气氛下升温至660-720℃,煅烧2-3h，炉冷至室温，研细，过200-300目筛即可。
2.根据权利要求1所述的一种核电站电缆用耐曲挠抗疲劳TPE弹性体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将热塑性聚氨酯弹性体、茂金属乙烯-辛烯共聚物、端羟基聚丁二烯、有机蒙脱土加入到捏合机中混炼，混成团之后再加入硬脂酸锌、氧化石墨烯、偏磷酸铝，待全部混匀成团后于95-105℃温度下继续混炼15-25min，出料，冷却10-15h；
（2）将步骤(1)制得的胶料与苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、圣麻纤维、三苯甲烷三异氰酸酯、环氧脂肪酸甲酯、六亚甲基二胺氨基甲酸盐一同加入双辊炼胶机内，调整辊温至80-100℃，辊距至1-3mm，混炼5-8min后加入余下原料，调整辊温至70-90℃，辊距至2-4mm，混炼7-9min，出料，自然冷却至常温即得。
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|---|---|---|---|---|
| CN113563640A (zh) * | 2021-08-20 | 2021-10-29 | 江苏文明人造草坪有限公司 | 一种生物质人造草坪弹性填充颗粒 |
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|---|---|---|---|---|
| CN102604137A (zh) * | 2012-03-12 | 2012-07-25 | 烟台大学 | 聚氨酯-氧化石墨烯复合耐老化高通透微孔膜材料的制法 |
| CN102816427A (zh) * | 2012-09-06 | 2012-12-12 | 北京化工大学 | 一种高阻燃高耐热无卤阻燃热塑性聚氨酯弹性体电缆料及其制备方法 |
| CN104650441A (zh) * | 2015-03-16 | 2015-05-27 | 四川大学 | 一种可陶瓷化阻燃高分子复合材料及应用 |
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