CN105542400A - 光缆松套管用聚酯弹性体的成核改性方法 - Google Patents

光缆松套管用聚酯弹性体的成核改性方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105542400A
CN105542400A CN201610024814.8A CN201610024814A CN105542400A CN 105542400 A CN105542400 A CN 105542400A CN 201610024814 A CN201610024814 A CN 201610024814A CN 105542400 A CN105542400 A CN 105542400A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nano silicon
polyester elastomer
solution
modification
coupling agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610024814.8A
Other languages
English (en)
Inventor
吴德峰
姚鑫
王君
李兆顺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yangzhou University
Original Assignee
Yangzhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yangzhou University filed Critical Yangzhou University
Priority to CN201610024814.8A priority Critical patent/CN105542400A/zh
Publication of CN105542400A publication Critical patent/CN105542400A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • C08K9/06—Ingredients treated with organic substances with silicon-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/36—Silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/24—Crystallisation aids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

一种光缆松套管用聚酯弹性体的成核改性方法，涉及材料制备技术领域，将未改性的纳米二氧化硅或以硅烷偶联剂KH570改性过的纳米二氧化硅通过熔融共混的方法改性热塑性聚酯弹性体。本发明节能环保，工艺简单，提高了聚酯弹性体的结晶速率和结晶温度，进而提高了聚酯弹性体的强度及缩短成型周期。

Description

光缆松套管用聚酯弹性体的成核改性方法
技术领域
本发明涉及材料制备技术领域，具体涉及对聚酯弹性体的成核改性的技术方法。
背景技术
热塑性聚酯弹性体（TPEE）俗名是聚酯类橡胶或聚酯类热塑性弹性体，是以结晶性高熔点聚酯嵌段作为硬段（结晶相）和玻璃化转变温度较低的无定形聚醚或聚酯嵌段作为软段（非晶相）的嵌段共聚物。TPEE材料兼具橡胶材料的良好的柔软性、弹性与热塑性工程塑料的刚性以及加工便捷性。软段的玻璃化温度与硬段的结晶温度之间的范围很宽，在这个温度区间内，材料的塑性产生，可以采用比较简单的工艺进行加工。热塑性聚酯弹性体是要求抗弯曲疲劳和耐大温差的部件的理想材料，能抗撕裂和由于弯曲、蠕变和磨损而导致的缺口增长。
TPEE耐化学腐蚀的性能十分优秀，耐油性也很好，这同样也是聚酯弹性体的两大优点。一般情况，许多化学物品对TPEE不会产生任何腐蚀作用，比如碱、酸、胺以及二醇类化合物，TPEE的耐化学品性能会随硬段含量的增加而提高，对大多数有机溶剂和气体的抗溶胀性能非常好。此外，热塑性聚酯弹性体的废料可以回收利用，解决了一些橡塑制品无法回收利用的难题，使其成为了标准性、世界化、环境友好型材料，符合绿色环保的发展要求。
到目前为止，商品化的TPEE已有很多，最早生产TPEE的企业有杜邦和日本东洋纺织公司等。鉴于TPEE优异的综合性能，其在市场上的应用领域也越来越广泛，如：救生制品、水上产品、箱包、户外用品等方面；在国防工业中用于生产野战睡袋、帐篷等；在服装领域，由于TPEE复合织物产品具有防水、防风、透气等优异的特性，使其在服装领域占有了一定的市场；此外在汽车配件、电子器件以及封闭器件等行业也得到了广泛的应用。
在光缆行业，TPEE可以用来生产制备光缆用松套管，包覆在光纤表面，为光纤提高理想的机械保护，使光纤的微弯损耗敏感性减小。传统用于生产制备光缆松套管的材料主要是聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和改性聚丙烯（PP），这两种材料成型收缩率和硬度都较大，不易控制光缆松套管尺寸，同时容易造成光纤产生应力损伤，缩短其使用寿命。TPEE成型收缩率小，同时材料柔软，但较前两种材料，TPEE缺乏一定的强度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种光缆松套管用聚酯弹性体的成核改性方法，通过对TPEE进行改性，促进基体结晶，提高材料强度。
本发明技术方案是：将未改性的纳米二氧化硅或硅烷偶联剂KH570改性过的纳米二氧化硅通过熔融共混的方法改性热塑性聚酯弹性体。
有益效果：本发明节能环保，制作简单，提高聚酯弹性体的结晶速率和结晶温度，进而提高了聚酯弹性体的强度及缩短成型周期。
进一步地，本发明将未改性的纳米二氧化硅或硅烷偶联剂KH570改性过的纳米二氧化硅与热塑性聚酯弹性体熔融共混，反应温度170～250℃，优选190℃。该温度下既能保证热塑性聚酯弹性体熔融后具有良好的塑化效果，同时也能防止热塑性聚酯弹性体和硅烷偶联剂热降解。
所述未改性的纳米二氧化硅或硅烷偶联剂KH570改性过的纳米二氧化硅与热塑性聚酯弹性体的混合质量比为3∶100。该比例下的二氧化硅对热塑性聚酯弹性体的成核促进作用较好，同时能够保证二氧化硅在熔融共混过程中较好的分散到热塑性聚酯弹性体基体中，避免因二氧化硅大量团聚而影响材料的力学性能。
所述以硅烷偶联剂KH570改性过的纳米二氧化硅的制备方法是：
1）将纳米二氧化硅加入到乙醇水溶液中，取得纳米二氧化硅分散液；
2）将硅烷偶联剂KH570与乙醇的草酸溶液混合，取得硅烷偶联剂溶液；
3）将硅烷偶联剂溶液和纳米二氧化硅分散液混合，恒温反应，反应温度范围50～110℃，优选80℃，然后离心分离去除溶液，取沉淀物；
4）将沉淀物以乙醇水溶液洗涤后离心，取得固相产物置于烘箱中烘干，得到烘干后的改性的纳米二氧化硅。
硅烷偶联剂KH570的水解基团与颗粒表面的羟基发生化学键合或物理吸附，在粒子表面形成有机吸附层，从而使改性后纳米二氧化硅能够较好的分散在有机介质中，有效改善其团聚现象。
本发明所述乙醇水溶液是以体积比为3∶1的无水乙醇和水混合组成的溶液。该比例下的改性效果是最好的，既能保证硅烷偶联剂水解形成活性反应基团，又能防止发生自交联反应，进而确保改性效果。
另外，本发明所述乙醇的草酸溶液是以体积比为1∶1的无水乙醇和pH值为3.5的草酸组成的混合液。在该PH值下，更有利于硅烷偶联剂与二氧化硅表面的羟基发生缩聚形成紧密的化学键，从而阻隔了二氧化硅之间的团聚。
附图说明
图1为未改性的纳米二氧化硅的红外光谱图。
图2为以硅烷偶联剂KH570改性后的二氧化硅的红外光谱图。
图3为各材料的应力应变曲线图。
图4为各材料的降温热流曲线图。
具体实施方式
一、制备工艺：
1、对纳米二氧化硅进行改性：
超声条件下，将0.5g、粒径为20nm～50nm的纳米二氧化硅分散在200mL由体积比为3∶1的无水乙醇和水混合组成的溶液中，形成纳米二氧化硅分散液。
将0.5g的硅烷偶联剂KH570（γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷）分散到100mL由体积比为1∶1的无水乙醇和pH值为3.5的草酸组成的混合液中，形成硅烷偶联剂溶液。
将硅烷偶联剂溶液加入到纳米二氧化硅分散液中，80℃下恒温反应4h，然后离心分离去除溶液，取沉淀以体积比为1∶1的无水乙醇和水组成的洗涤溶液进行洗涤离心3次，最后将离心取得的固相产物置于烘箱中60℃烘干，得到烘干后的改性的纳米二氧化硅。
2、以改性的纳米二氧化硅对聚酯弹性体进行改性：
取改性的纳米二氧化硅3g与聚酯弹性体50g加入到哈克转矩流变仪中，在190℃条件下进行熔融共混5min，得到改性过的聚酯弹性体材料，产品代码：TPEEC′。
3、以未改性的纳米二氧化硅对聚酯弹性体进行改性：
直接取未改性的粒径为20nm的纳米二氧化硅3g与聚酯弹性体50g加入到哈克转矩流变仪中，在190℃条件下进行熔融共混5min，得到改性过的聚酯弹性体材料，产品代码：TPEEC。
直接取未改性的粒径为50nm的纳米二氧化硅3g与聚酯弹性体50g加入到哈克转矩流变仪中，在190℃条件下进行熔融共混5min，得到改性过的聚酯弹性体材料，产品代码：TPEEC″。
二、分析：
1、未改性的纳米二氧化硅的红外光谱图，如图1所示：807cm-1和1107cm-1是二氧化硅表面Si-O的伸缩振动吸收峰，1692cm-1是O-H的弯曲振动吸收峰，3335cm-1、3662cm-1是Si-O-H基和O-H的伸缩振动吸收峰。
2、硅烷偶联剂KH570改性的纳米二氧化硅的红外光谱图，如图2所示：与未改性的二氧化硅相比，改性后的二氧化硅主要在2922cm-1和2892cm-1处出现了新的红外吸收峰，其分别为为-CH3、-CH2的振动峰，说明已经成功改性了二氧化硅。
3、图3中，曲线1为TPEE（热塑性聚酯弹性体）的应力应变曲线，曲线2为TPEEC的应力应变曲线，曲线3为TPEEC′的应力应变曲线，曲线4为TPEEC″的应力应变曲线。
由图3可见：较纯样TPEE，经二氧化硅改性后，材料的拉伸强度和断裂伸长率都有了一定的提高，硅烷偶联剂改性得到的二氧化硅对聚酯弹性体改性后，材料的拉伸强度和断裂伸长率是最大的。
4、图4的结晶性能测试结果表明：改性后的聚酯弹性体的结晶温度较纯样TPEE都有了较大的提高，说明二氧化硅的加入具有明显的异相成核作用，能够促进TPEE的结晶。

Claims (8)

1.光缆松套管用聚酯弹性体的成核改性方法，其特征在于：将未改性的纳米二氧化硅或以硅烷偶联剂KH570改性过的纳米二氧化硅通过熔融共混的方法改性热塑性聚酯弹性体。
2.根据权利要求1所述成核改性方法，其特征在于：所述熔融共混的温度条件为170～250℃。
3.根据权利要求2所述成核改性方法，其特征在于：所述熔融共混的温度条件为190℃。
4.根据权利要求1所述成核改性方法，其特征在于：所述未改性的纳米二氧化硅或硅烷偶联剂KH570改性过的纳米二氧化硅与热塑性聚酯弹性体的混合质量比为3∶100。
5.根据权利要求1所述成核改性方法，其特征在于：所述以硅烷偶联剂KH570改性过的纳米二氧化硅的制备方法是：
1）将纳米二氧化硅加入到乙醇水溶液中，取得纳米二氧化硅分散液；
2）将硅烷偶联剂KH570与乙醇的草酸溶液混合，取得硅烷偶联剂溶液；
3）将硅烷偶联剂溶液和纳米二氧化硅分散液混合，在50～110℃条件下恒温反应，然后离心分离去除溶液，取沉淀物；
4）将沉淀物以乙醇水溶液洗涤后离心，取得固相产物置于烘箱中烘干，得到烘干后的改性的纳米二氧化硅。
6.根据权利要求5所述成核改性方法，其特征在于：步骤3）中恒温反应的温度条件为80℃。
7.根据权利要求5所述成核改性方法，其特征在于：所述乙醇水溶液是以体积比为3∶1的无水乙醇和水混合组成的溶液。
8.根据权利要求5所述成核改性方法，其特征在于：所述乙醇的草酸溶液是以体积比为1∶1的无水乙醇和pH值为3.5的草酸组成的混合液。
CN201610024814.8A 2016-01-12 2016-01-12 光缆松套管用聚酯弹性体的成核改性方法 Pending CN105542400A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610024814.8A CN105542400A (zh) 2016-01-12 2016-01-12 光缆松套管用聚酯弹性体的成核改性方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610024814.8A CN105542400A (zh) 2016-01-12 2016-01-12 光缆松套管用聚酯弹性体的成核改性方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105542400A true CN105542400A (zh) 2016-05-04

Family

ID=55821980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610024814.8A Pending CN105542400A (zh) 2016-01-12 2016-01-12 光缆松套管用聚酯弹性体的成核改性方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105542400A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107670511A (zh) * 2017-09-28 2018-02-09 昆明理工大学 一种柔性抗污染陶瓷膜及其制备方法
CN108646368A (zh) * 2018-07-12 2018-10-12 江苏亨通光电股份有限公司 全介质自承式微束管adss光缆
CN110452501A (zh) * 2019-07-29 2019-11-15 江阴爱科森博顿聚合体有限公司 一种轨道交通用tpee垫板材料及其制备工艺
CN110894354A (zh) * 2018-09-12 2020-03-20 天津大学 空心玻璃微珠改性聚酯类热塑性弹性树脂复合材料及其制备方法和应用
CN112812512A (zh) * 2020-12-30 2021-05-18 广东格瑞新材料股份有限公司 一种用于非透明可降解塑胶袋的材料及其制备方法
CN112812514A (zh) * 2020-12-30 2021-05-18 广东格瑞新材料股份有限公司 一种用于透明可降解塑胶袋的材料及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103642178A (zh) * 2013-12-02 2014-03-19 合肥安聚达新材料科技有限公司 一种无卤阻燃热塑性聚酯弹性体纳米复合材料及其制备方法
CN104845180A (zh) * 2014-12-13 2015-08-19 青岛佳亿阳工贸有限公司 一种阻燃pet/ptt/tpee复合纤维
CN104845190A (zh) * 2014-12-13 2015-08-19 青岛佳亿阳工贸有限公司 一种pet/ptt/纳米碳纤维复合材料及其制备方法
CN105131536A (zh) * 2015-08-31 2015-12-09 宁波海雨新材料科技有限公司 高耐磨tpee热塑性聚酯弹性体

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103642178A (zh) * 2013-12-02 2014-03-19 合肥安聚达新材料科技有限公司 一种无卤阻燃热塑性聚酯弹性体纳米复合材料及其制备方法
CN104845180A (zh) * 2014-12-13 2015-08-19 青岛佳亿阳工贸有限公司 一种阻燃pet/ptt/tpee复合纤维
CN104845190A (zh) * 2014-12-13 2015-08-19 青岛佳亿阳工贸有限公司 一种pet/ptt/纳米碳纤维复合材料及其制备方法
CN105131536A (zh) * 2015-08-31 2015-12-09 宁波海雨新材料科技有限公司 高耐磨tpee热塑性聚酯弹性体

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吉小利等: "纳米二氧化硅粉体的表面改性研究", 《安徽理工大学学报(自然科学版)》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107670511A (zh) * 2017-09-28 2018-02-09 昆明理工大学 一种柔性抗污染陶瓷膜及其制备方法
CN107670511B (zh) * 2017-09-28 2020-12-15 昆明理工大学 一种柔性抗污染陶瓷膜及其制备方法
CN108646368A (zh) * 2018-07-12 2018-10-12 江苏亨通光电股份有限公司 全介质自承式微束管adss光缆
CN108646368B (zh) * 2018-07-12 2024-05-31 江苏亨通光电股份有限公司 全介质自承式微束管adss光缆
CN110894354A (zh) * 2018-09-12 2020-03-20 天津大学 空心玻璃微珠改性聚酯类热塑性弹性树脂复合材料及其制备方法和应用
CN110452501A (zh) * 2019-07-29 2019-11-15 江阴爱科森博顿聚合体有限公司 一种轨道交通用tpee垫板材料及其制备工艺
CN112812512A (zh) * 2020-12-30 2021-05-18 广东格瑞新材料股份有限公司 一种用于非透明可降解塑胶袋的材料及其制备方法
CN112812514A (zh) * 2020-12-30 2021-05-18 广东格瑞新材料股份有限公司 一种用于透明可降解塑胶袋的材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105542400A (zh) 光缆松套管用聚酯弹性体的成核改性方法
CN105949688A (zh) 一种碳纳米管/聚四氟乙烯复合材料及其制备方法
CN110172258A (zh) 一种含咖啡渣的聚烯烃复合材料及其制备方法
CN107011579A (zh) 中空玻璃微珠的改性方法及利用该改性中空玻璃微珠制备的树脂复合材料
CN108440740A (zh) 一种可逆自修复环氧树脂及其制备与回收重塑方法
CN105936724A (zh) 一种聚醚醚酮改性聚四氟乙烯材料及其制备方法
CN104152102A (zh) 一种高性能硅酮密封胶及其制备方法
CN107033497A (zh) 一种改性植物纤维/pvc 复合材料的制备方法
CN103788617B (zh) 聚碳酸酯/天然纤维复合材料及其制备方法
CN105086162A (zh) 麻纤维增强聚丙烯工程化复合材料及其制备方法和应用
CN106273988A (zh) 一种碳酸钙原位改性竹纤维复合材料的制备方法
CN106009432A (zh) 一种荧光的碳纤维、钢纤维改性聚四氟乙烯材料及其制备方法
CN106009433A (zh) 一种耐磨防火的碳纤维、钢纤维改性聚四氟乙烯材料及其制备方法
CN105131601A (zh) 一种高强度电缆料及其制备方法
CN105131600A (zh) 一种多纤维电缆料及其制备方法
CN107936377A (zh) 一种疏水无纺布塑料膜材料及其制备方法
CN105907001A (zh) 一种活化处理的碳纤维、钢纤维改性聚四氟乙烯材料及其制备方法
CN109385045B (zh) 一种中温固化高韧性环氧树脂及制备方法
CN111518337A (zh) 一种石墨烯/玄武岩纤维增强复合材料及其制备方法
CN102352025A (zh) 一种二氧化硅改性环氧树脂固化剂及清漆制备方法
CN105440325A (zh) 一种耐热疏水改性淀粉pvc复合降解塑料及其制备方法
CN105176087A (zh) 一种抗菌防腐电缆附件冷管用橡胶料及其制备方法
CN105219084A (zh) 一种硅橡胶电缆料及其制备方法
CN113480790B (zh) 一种纳米碳化硅协同改性麦秸秆复合材料的制备方法
CN108586924A (zh) 一种用于汽车车门饰板的聚丙烯复合料

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160504

RJ01 Rejection of invention patent application after publication