CN105131574A - 一种润滑耐磨耐弯曲复合软电缆用护套料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种润滑耐磨耐弯曲复合软电缆用护套料，其特征在于，由下列重量份的原料制备制成：聚醚型聚氨酯100-102、二乙基次膦酸铝20-21.5、氰尿酸三聚氰胺17-18、钛酸铝4.3-4.5、PVC50-52、交联剂TAIC1.6-1.8、硬脂酸钙6-7、乙酰柠檬酸三丁酯20-22、硅酮粉3-4、芥酸酰胺1.3-1.5、聚四氟乙烯粉8-10、硫酸钡晶须8.5-10、玻璃微珠5-6、蓖麻油酸钙2-3、六聚甘油单油酸酯1.8-2。本发明产品克服了电缆料耐磨、耐弯曲性能差的缺点，且柔软防裂，阻燃防火，加工性能优异。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种润滑耐磨耐弯曲复合软电缆用护套料及其制备方法。
背景技术
热塑性聚氨酯是由二异氰酸酯、多元醇和扩链剂聚合而成的弹性体材料，其具有高强度、高弹性、耐磨、耐油、耐气候、耐低温、柔软等特点，这是综合任何橡胶和塑料不全具备的。按照分子结构可以分为聚醚型和聚酯型两大类，由于电缆的使用环境较复杂，要求的使用寿命在10年以上，而聚酯型聚氨酯的高温耐水解性能较差，且低温柔韧性也不及聚醚型，故在电缆领域多使用聚醚型聚氨酯材料。聚醚型聚氨酯材料的氧指数只有18%，属于易燃材料，且燃烧时具有浓烟并伴有有毒气体和严重熔滴，而且聚氨酯的价格相对比较高，这就限制了在电缆行业上面的应用，因此需要对聚醚型聚氨酯进行阻燃改性以及成分上面的交联改性。PVC的成本低、应用广，是一种重要的通用塑料，有研究将聚醚型聚氨酯与PVC共混，得到成本低、加工性能佳的材料。本发明则希望通过聚醚型聚氨酯与PVC进行交联改性，通过阻燃成分的添加，制备出一种成本低、应用范围广、阻燃防火性能优异、加工流动性好、耐低温性能佳的软性电缆护套料。
软电缆不单单是柔软的电缆，还应具有耐磨抗拉耐弯曲的性能。随着通信技术的发展和楼宇智能化进程的加快，出于信号传输和集中控制的需要，楼宇内的电线电缆在布线时一般都会集中布置。当众多线缆布置在较长的通道里，或在已有布线系统内安装新的电缆，进行穿线和安装时，电缆彼此间的摩擦大大增大了施工的难度；同时护套层和外部物质的摩擦也对线缆自身的安全形成了较大的隐患，局部摩擦过度常常造成整条线缆的重新改装。当狭窄的布线通道里同时布置数十甚至几十条电缆时，这种予盾就愈加突出。要解决电缆施工摩擦问题就要使电缆制品具有良好的表面润滑性能、耐磨性能以及柔软性。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种润滑耐磨耐弯曲复合软电缆用护套料及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种润滑耐磨耐弯曲复合软电缆用护套料，由下列重量份的原料制备制成：聚醚型聚氨酯100-102、二乙基次膦酸铝20-21.5、氰尿酸三聚氰胺17-18、钛酸铝4.3-4.5、PVC50-52、交联剂TAIC1.6-1.8、硬脂酸钙6-7、乙酰柠檬酸三丁酯20-22、硅酮粉3-4、芥酸酰胺1.3-1.5、聚四氟乙烯粉8-10、硫酸钡晶须8.5-10、玻璃微珠5-6、蓖麻油酸钙2-3、六聚甘油单油酸酯1.8-2。
所述一种润滑耐磨耐弯曲复合软电缆用护套料，由以下具体步骤制成：
（1）将二乙基次膦酸铝、氰尿酸三聚氰胺、钛酸铝、一半量的硬脂酸钙放入高速混合机中，常温下以1000转/分的速度搅拌10分钟后，然后加热至80℃，以1200转/分的速度搅拌15分钟，得到分散均匀的复配阻燃剂；将聚醚型聚氨酯放置在温度为90℃的鼓风干燥箱中干燥3小时，密封冷却至室温后取出后送入双辊开炼机，控制前后辊温度均为130℃，开练2-3分钟，再加入复配阻燃剂，继续开练8分钟后倒出，送入双螺杆挤出机中，在温度为140℃的条件下挤出造粒，得到阻燃改性聚醚型聚氨酯母料；
（2）将PVC、交联剂TAIC、乙酰柠檬酸三丁酯以及剩余的硬脂酸钙加入到高速混合机中，控温100℃，以1000转/分的速度搅拌10分钟，然后将物料放入冷混机中，以200转/分的速度搅拌，直至物料冷却至室温时加入步骤（2）得到的阻燃改性聚醚型聚氨酯母料，在常温下以1000转/分的速度混合5分钟后出料，再将混合好的物料送入平行双螺杆挤出机中，混合30分钟，控制挤出温度为145℃，挤出造粒，得到交联改性母料；
（3）将玻璃微珠粉碎，过200目筛，与硫酸钡晶须、硅酮粉、芥酸酰胺混合，放入球磨机中，加入六聚甘油单油酸酯，加热至80℃，混合球磨30分钟后取出，干燥得到粉末备用；将聚四氟乙烯粉放入密炼机中，以150℃的温度密炼8分钟后，计入上述干燥粉末，继续混炼10分钟后取出，冷却至室温，粉碎过400目筛，得到改性填料；
（4）将步骤（2）得到的交联改性母料与步骤（3）得到的改性填料以及其余剩余成分共同送入双螺杆挤出机中，混合10分钟后，以150℃的温度挤出造粒即得。
本发明的优点是：本发明在聚醚型聚氨酯的改性中采用二乙基次膦酸铝和氰尿酸三聚氰胺为主阻燃剂，复配钛酸铝，协同作用，能有效提高燃烧过程的成炭量，且使得炭层更致密，同时也降低了最大热释放速率，显示出优异的阻燃防火功效；再利用PVC与改性后的聚醚型聚氨酯进行交联，阻燃性能进一步增强，不仅保持了聚氨酯柔软、耐磨、耐低温的性质，同时降低了成本，提高了交联物料的热稳定性，更适合市场需求。
本发明将玻璃微珠、硫酸钡晶须、硅酮粉、芥酸酰胺等通过一定的工艺结合制成了改性填料，在少量润滑剂的基础上，可以得到更好的耐刮擦、耐磨性能，既降低了成本，又降低了表面析出喷霜的风险，本发明产品克服了电缆料耐磨、耐弯曲性能差的缺点，且柔软防裂，阻燃防火，加工性能优异。
具体实施方式
一种润滑耐磨耐弯曲复合软电缆用护套料，由下列重量份（公斤）的原料制备制成：聚醚型聚氨酯100、二乙基次膦酸铝20、氰尿酸三聚氰胺17、钛酸铝4.3、PVC50、交联剂TAIC1.6、硬脂酸钙6、乙酰柠檬酸三丁酯20、硅酮粉3、芥酸酰胺1.3、聚四氟乙烯粉8、硫酸钡晶须8.5、玻璃微珠5、蓖麻油酸钙2、六聚甘油单油酸酯1.8。
所述一种润滑耐磨耐弯曲复合软电缆用护套料，由以下具体步骤制成：
（1）将二乙基次膦酸铝、氰尿酸三聚氰胺、钛酸铝、一半量的硬脂酸钙放入高速混合机中，常温下以1000转/分的速度搅拌10分钟后，然后加热至80℃，以1200转/分的速度搅拌15分钟，得到分散均匀的复配阻燃剂；将聚醚型聚氨酯放置在温度为90℃的鼓风干燥箱中干燥3小时，密封冷却至室温后取出后送入双辊开炼机，控制前后辊温度均为130℃，开练3分钟，再加入复配阻燃剂，继续开练8分钟后倒出，送入双螺杆挤出机中，在温度为140℃的条件下挤出造粒，得到阻燃改性聚醚型聚氨酯母料；
（2）将PVC、交联剂TAIC、乙酰柠檬酸三丁酯以及剩余的硬脂酸钙加入到高速混合机中，控温100℃，以1000转/分的速度搅拌10分钟，然后将物料放入冷混机中，以200转/分的速度搅拌，直至物料冷却至室温时加入步骤（2）得到的阻燃改性聚醚型聚氨酯母料，在常温下以1000转/分的速度混合5分钟后出料，再将混合好的物料送入平行双螺杆挤出机中，混合30分钟，控制挤出温度为145℃，挤出造粒，得到交联改性母料；
（3）将玻璃微珠粉碎，过200目筛，与硫酸钡晶须、硅酮粉、芥酸酰胺混合，放入球磨机中，加入六聚甘油单油酸酯，加热至80℃，混合球磨30分钟后取出，干燥得到粉末备用；将聚四氟乙烯粉放入密炼机中，以150℃的温度密炼8分钟后，计入上述干燥粉末，继续混炼10分钟后取出，冷却至室温，粉碎过400目筛，得到改性填料；
（4）将步骤（2）得到的交联改性母料与步骤（3）得到的改性填料以及其余剩余成分共同送入双螺杆挤出机中，混合10分钟后，以150℃的温度挤出造粒即得。
将本发明材料应用于电缆的生产，电缆产品经检测，达到的指标如下：抗张强度为26.1MPa，断裂伸张率为312%，氧指数≥30%，阻燃性能达到UL-94V-0级。
Claims (2)
1.一种润滑耐磨耐弯曲复合软电缆用护套料，其特征在于，由下列重量份的原料制备制成：聚醚型聚氨酯100-102、二乙基次膦酸铝20-21.5、氰尿酸三聚氰胺17-18、钛酸铝4.3-4.5、PVC50-52、交联剂TAIC1.6-1.8、硬脂酸钙6-7、乙酰柠檬酸三丁酯20-22、硅酮粉3-4、芥酸酰胺1.3-1.5、聚四氟乙烯粉8-10、硫酸钡晶须8.5-10、玻璃微珠5-6、蓖麻油酸钙2-3、六聚甘油单油酸酯1.8-2。
2.根据权利要求1所述一种润滑耐磨耐弯曲复合软电缆用护套料，其特征在于，由以下具体步骤制成：
（1）将二乙基次膦酸铝、氰尿酸三聚氰胺、钛酸铝、一半量的硬脂酸钙放入高速混合机中，常温下以1000转/分的速度搅拌10分钟后，然后加热至80℃，以1200转/分的速度搅拌15分钟，得到分散均匀的复配阻燃剂；将聚醚型聚氨酯放置在温度为90℃的鼓风干燥箱中干燥3小时，密封冷却至室温后取出后送入双辊开炼机，控制前后辊温度均为130℃，开练2-3分钟，再加入复配阻燃剂，继续开练8分钟后倒出，送入双螺杆挤出机中，在温度为140℃的条件下挤出造粒，得到阻燃改性聚醚型聚氨酯母料；
（2）将PVC、交联剂TAIC、乙酰柠檬酸三丁酯以及剩余的硬脂酸钙加入到高速混合机中，控温100℃，以1000转/分的速度搅拌10分钟，然后将物料放入冷混机中，以200转/分的速度搅拌，直至物料冷却至室温时加入步骤（2）得到的阻燃改性聚醚型聚氨酯母料，在常温下以1000转/分的速度混合5分钟后出料，再将混合好的物料送入平行双螺杆挤出机中，混合30分钟，控制挤出温度为145℃，挤出造粒，得到交联改性母料；
（3）将玻璃微珠粉碎，过200目筛，与硫酸钡晶须、硅酮粉、芥酸酰胺混合，放入球磨机中，加入六聚甘油单油酸酯，加热至80℃，混合球磨30分钟后取出，干燥得到粉末备用；将聚四氟乙烯粉放入密炼机中，以150℃的温度密炼8分钟后，计入上述干燥粉末，继续混炼10分钟后取出，冷却至室温，粉碎过400目筛，得到改性填料；
（4）将步骤（2）得到的交联改性母料与步骤（3）得到的改性填料以及其余剩余成分共同送入双螺杆挤出机中，混合10分钟后，以150℃的温度挤出造粒即得。
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