CN105440699A - 一种轨道车辆电缆用改性粒子及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轨道车辆电缆用改性粒子及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：硅氮橡胶25-35、丁苯橡胶18-26、硼化硅12-16、四针状氧化锌晶须4-8、纳米锡粉3-6、腰果壳油5-10、双（4-叔丁基环己基）过氧化二碳酸酯1-2、全氟聚醚油3-5、过氧化苯甲酰2-3、氧化钕1-2、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯2-5、磷酸三甲酚酯5-10、对叔丁基苯酚甲醛树酯2-3、双戊烯1-2、改性填料15-20。本发明提供的改性粒子应用了硅氮橡胶、丁苯橡胶，具有优异的耐热性和耐磨性，能够广泛应用于轨道车辆电缆材料，应用前景广阔。

Description

一种轨道车辆电缆用改性粒子及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种轨道车辆电缆用改性粒子及其制备方法，属于聚合物加工技术领域。
背景技术
母粒，别名母料，是20世纪80年代发展站起来的一种塑料/橡胶加工助剂，它是由超量的化学助剂、载体树脂/橡胶和分散剂等所组成。母粒是指在塑料/橡胶加工成型过程中，为了操作上的方便，将所需要的各种助剂、填料与少量载体树脂/橡胶先进行混合混炼，经过挤出机等设备计量、混合、熔融、挤出、切粒等加工过程制得的颗粒料，母粒在薄膜、塑料/橡胶制品、化纤、电缆、建筑材料等塑料产品领域广泛应用。目前市场上用于电缆的传统母粒存在着产品结构单一、功能增强不高的缺点，随着电缆行业的高速发展，现有母粒已无法满足市场的需求，因此，急需开发一种产品结构丰富的高性能功能增强母粒。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐热性和耐磨性优异的轨道车辆电缆用改性粒子及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种轨道车辆电缆用改性粒子，由以下重量份的原料制成：硅氮橡胶25-35、丁苯橡胶18-26、硼化硅12-16、四针状氧化锌晶须4-8、纳米锡粉3-6、腰果壳油5-10、双(4-叔丁基环己基)过氧化二碳酸酯1-2、全氟聚醚油3-5、过氧化苯甲酰2-3、氧化钕1-2、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯2-5、磷酸三甲酚酯5-10、对叔丁基苯酚甲醛树酯2-3、双戊烯1-2、改性填料15-20；
所述改性填料的制备方法如下：a、取以下重量份的原料：核桃砂18-26、方镁石12-19、废瓷片10-15、醋酸乙烯酯15-25、苯乙烯20-30、丙烯酸丁酯5-10、过硫酸铵0.2-0.4、碳酸氢钠0.1-0.2、十二烷基硫酸钠0.6-1.2、乳化剂OP-100.4-0.8、γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1-2、乙烯基三乙氧基硅烷0.8-1.6、羊毛蜡25-35、琥珀酸单甘油酯10-15、聚己二酸新戊二醇-1,6-己二醇酯二醇10-15、异鲸蜡醇棕榈酸酯3-6、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯2-3、蒸馏水100-150；b、取核桃砂、方镁石、废瓷片混合均匀，粉碎，过100-150目，待用；c、将十二烷基硫酸钠和乳化剂OP-10混合均匀，加入蒸馏水，充分搅拌均匀，然后再加入醋酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯和步骤b制得的粉体，搅拌均匀后水浴加热至60-70℃，加入过硫酸铵和碳酸氢钠，搅拌20-30min后升温至70-80℃，加入γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，搅拌1-2h，降温至40℃以下，用氨水调节pH值至7-8，过滤，烘干；d、将羊毛蜡、琥珀酸单甘油酯、聚己二酸新戊二醇-1,6-己二醇酯二醇混合均匀，加热至完全熔化，然后加入步骤c制得的包覆粉体、异鲸蜡醇棕榈酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯，在温度为80-90℃，转速为1000-1500r/min的条件下搅拌15-20min，降温至常温，即得。
一种轨道车辆电缆用改性粒子的制备方法，包括以下步骤：
(1)将硼化硅、四针状氧化锌晶须、纳米锡粉加入高速搅拌机内搅拌至65-75℃时，加入磷酸三甲酚酯、全氟聚醚油，搅拌5-7min，待物料温度降至40℃以下时出料；
(2)将硅氮橡胶、丁苯橡胶、腰果壳油加入高速搅拌机内搅拌至75-85℃时，加入改性填料以及步骤(1)制得的混合料，搅拌至80-90℃时转入冷混机内，再加入余下原料，搅拌至40-50℃时，出料；
(3)将步骤(2)制得的混合料加入双螺杆挤出机混炼挤出，经冷却切粒烘干，即得所述改性粒子。
上述改性填料采用核桃砂、方镁石、废瓷片三种无机填料复合，再采用有机硅改性的苯乙烯-丙烯酸丁酯-醋酸乙烯酯三元共聚乳液包覆复合料，最后再用羊毛蜡、琥珀酸单甘油酯、聚己二酸新戊二醇-1,6-己二醇酯二醇进行二次包覆，经过上次处理的复合填料，不仅可以提高填料在高聚物基体中的分散性，改性与高聚物间的相容性，还可以提高母粒的功能增强，使其具有优异的耐水性、耐候性和耐久性。
本发明的有益效果：
本发明提供的改性粒子应用了硅氮橡胶、丁苯橡胶，具有优异的耐热性和耐磨性，同时添加了硼化硅、四针状氧化锌晶须、纳米锡粉、腰果壳油等原料，不仅可以提高力学性能，还可以改善耐热性和耐老化性，能够广泛应用于轨道车辆电缆材料，应用前景广阔。
具体实施方式
一种轨道车辆电缆用改性粒子，由以下重量(kg)的原料制成：硅氮橡胶30、丁苯橡胶22、硼化硅14、四针状氧化锌晶须6、纳米锡粉4、腰果壳油8、双(4-叔丁基环己基)过氧化二碳酸酯1.5、全氟聚醚油4、过氧化苯甲酰2.5、氧化钕1.5、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯3、磷酸三甲酚酯8、对叔丁基苯酚甲醛树酯2.5、双戊烯1.5、改性填料17；
所述改性填料的制备方法如下：a、取以下重量(kg)的原料：核桃砂18、方镁石12、废瓷片10、醋酸乙烯酯15、苯乙烯20、丙烯酸丁酯5、过硫酸铵0.2、碳酸氢钠0.1、十二烷基硫酸钠0.6、乳化剂OP-100.4、γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1、乙烯基三乙氧基硅烷0.8、羊毛蜡25、琥珀酸单甘油酯10、聚己二酸新戊二醇-1,6-己二醇酯二醇10、异鲸蜡醇棕榈酸酯3、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯2、蒸馏水100；b、取核桃砂、方镁石、废瓷片混合均匀，粉碎，过100目，待用；c、将十二烷基硫酸钠和乳化剂OP-10混合均匀，加入蒸馏水，充分搅拌均匀，然后再加入醋酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯和步骤b制得的粉体，搅拌均匀后水浴加热至65℃，加入过硫酸铵和碳酸氢钠，搅拌25min后升温至75℃，加入γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，搅拌1.5h，降温至40℃以下，用氨水调节pH值至7，过滤，烘干；d、将羊毛蜡、琥珀酸单甘油酯、聚己二酸新戊二醇-1,6-己二醇酯二醇混合均匀，加热至完全熔化，然后加入步骤c制得的包覆粉体、异鲸蜡醇棕榈酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯，在温度为85℃，转速为1200r/min的条件下搅拌16min，降温至常温，即得。
一种轨道车辆电缆用改性粒子的制备方法，包括以下步骤：
(1)将硼化硅、四针状氧化锌晶须、纳米锡粉加入高速搅拌机内搅拌至70℃时，加入磷酸三甲酚酯、全氟聚醚油，搅拌6min，待物料温度降至40℃以下时出料；
(2)将硅氮橡胶、丁苯橡胶、腰果壳油加入高速搅拌机内搅拌至80℃时，加入改性填料以及步骤(1)制得的混合料，搅拌至85℃时转入冷混机内，再加入余下原料，搅拌至45℃时，出料；
(3)将步骤(2)制得的混合料加入双螺杆挤出机混炼挤出，经冷却切粒烘干，即得所述改性粒子。
上述实施例制得的改性粒子用于填充轨道车辆三元乙丙橡胶电缆材料的性能测试结果如下表所示：
表1填充改性粒子的轨道车辆三元乙丙橡胶电缆材料的性能测试结果

Claims (2)

1.一种轨道车辆电缆用改性粒子，其特征在于，由以下重量份的原料制成：硅氮橡胶25-35、丁苯橡胶18-26、硼化硅12-16、四针状氧化锌晶须4-8、纳米锡粉3-6、腰果壳油5-10、双（4-叔丁基环己基）过氧化二碳酸酯1-2、全氟聚醚油3-5、过氧化苯甲酰2-3、氧化钕1-2、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯2-5、磷酸三甲酚酯5-10、对叔丁基苯酚甲醛树酯2-3、双戊烯1-2、改性填料15-20；
所述改性填料的制备方法如下：a、取以下重量份的原料：核桃砂18-26、方镁石12-19、废瓷片10-15、醋酸乙烯酯15-25、苯乙烯20-30、丙烯酸丁酯5-10、过硫酸铵0.2-0.4、碳酸氢钠0.1-0.2、十二烷基硫酸钠0.6-1.2、乳化剂OP-100.4-0.8、γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1-2、乙烯基三乙氧基硅烷0.8-1.6、羊毛蜡25-35、琥珀酸单甘油酯10-15、聚己二酸新戊二醇-1,6-己二醇酯二醇10-15、异鲸蜡醇棕榈酸酯3-6、异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯2-3、蒸馏水100-150；b、取核桃砂、方镁石、废瓷片混合均匀，粉碎，过100-150目，待用；c、将十二烷基硫酸钠和乳化剂OP-10混合均匀，加入蒸馏水，充分搅拌均匀，然后再加入醋酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯和步骤b制得的粉体，搅拌均匀后水浴加热至60-70℃，加入过硫酸铵和碳酸氢钠，搅拌20-30min后升温至70-80℃，加入γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，搅拌1-2h，降温至40℃以下，用氨水调节pH值至7-8，过滤，烘干；d、将羊毛蜡、琥珀酸单甘油酯、聚己二酸新戊二醇-1,6-己二醇酯二醇混合均匀，加热至完全熔化，然后加入步骤c制得的包覆粉体、异鲸蜡醇棕榈酸酯、异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯，在温度为80-90℃，转速为1000-1500r/min的条件下搅拌15-20min，降温至常温，即得。
2.根据权利要求1所述的轨道车辆电缆用改性粒子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将硼化硅、四针状氧化锌晶须、纳米锡粉加入高速搅拌机内搅拌至65-75℃时，加入磷酸三甲酚酯、全氟聚醚油，搅拌5-7min，待物料温度降至40℃以下时出料；
（2）将硅氮橡胶、丁苯橡胶、腰果壳油加入高速搅拌机内搅拌至75-85℃时，加入改性填料以及步骤（1）制得的混合料，搅拌至80-90℃时转入冷混机内，再加入余下原料，搅拌至40-50℃时，出料；
（3）将步骤（2）制得的混合料加入双螺杆挤出机混炼挤出，经冷却切粒烘干，即得所述改性粒子。
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