CN105602237A - 一种高韧性高撕裂强度的改性聚氨酯橡胶电缆材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高韧性高撕裂强度的改性聚氨酯橡胶电缆材料，其原料包括改性聚氨酯橡胶电缆材料、古马隆树脂、硅橡胶、聚碳酸酯、四丙氟橡胶、改性硫酸钙晶须、三烯丙基异氰脲酸酯、甲基丙烯酸甲酯、3-氨丙基三甲氧基硅烷、促进剂M、防老剂、硫磺、玉石粉、氧化锌、硼酸锌、铝粉、高耐磨炭黑、柠檬酸三丁酯、硬脂酸镉、氧化镁和松香。本发明的聚氨酯橡胶电缆材料具有高韧性高撕裂强度等优异性能。

Description

一种高韧性高撕裂强度的改性聚氨酯橡胶电缆材料
技术领域
本发明涉及电缆材料领域，尤其涉及一种高韧性高撕裂强度的改性聚氨酯橡胶电缆材料。
背景技术
聚氨酯具有优异的耐磨性能，在很宽的硬度范围内，能够保持较高的弹性、高强度和高伸长率，且具有良好的耐油和耐多种溶剂性能，撕裂强度好。
现有技术中的聚氨酯橡胶电缆材料的韧性和撕裂强度无法满足实际生产的需求，需要发明一种高韧性高撕裂强度的聚氨酯橡胶电缆材料。
发明内容
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种高韧性高撕裂强度的改性聚氨酯橡胶电缆材料，具有高韧性高撕裂强度等性能。
本发明提出的一种高韧性高撕裂强度的改性聚氨酯橡胶电缆材料，其原料按重量份包括：改性聚氨酯橡胶电缆材料80-120份、古马隆树脂5-20份、硅橡胶2-8份、聚碳酸酯3-9份、四丙氟橡胶5-15份、改性硫酸钙晶须2-8份、三烯丙基异氰脲酸酯3-9份、甲基丙烯酸甲酯1-5份、3-氨丙基三甲氧基硅烷2-5份、促进剂M1-5份、防老剂3-9份、硫磺2-8份、玉石粉3-9份、氧化锌2-6份、硼酸锌4-8份、铝粉3-9份、高耐磨炭黑1-5份、柠檬酸三丁酯2-8份、硬脂酸镉1-6份、氧化镁2-8份、松香1-5份。
优选地，改性聚氨酯的原料按重量份包括：聚己内酯二醇5-15份、甲苯二异氰酸酯2-8份、1，4-丁二醇3-9份、二羟甲基丙酸4-12份、三乙胺2-6份。
优选地，改性聚氨酯按如下工艺进行制备：将聚己内酯二醇和甲苯二异氰酸酯混合均匀，升温至75-85℃，保温1-3h，加入1，4-丁二醇，扩链1-2h；降温至65-75℃，加入二羟甲基丙酸，反应2-6h，然后冷却至35-45℃，在高速搅拌下加入三乙胺，中和，乳化，即得改性聚氨酯。
优选地，改性硫酸钙晶须按如下工艺进行制备：将乙醇水溶液、醋酸和偶联剂KH-560混合均匀，然后加入硫酸钙晶须，于45-55℃磁力搅拌，过滤，水洗至中性，于90-120℃抽真空，干燥，得到改性硫酸钙晶须。
优选地，乙醇水溶液由无水乙醇和水按质量比为7-9：1-3混合而成。
优选地，醋酸的质量分数为15-35％。
优选地，硫酸钙晶须、乙醇水溶液、醋酸和偶联剂KH-560的重量比为5-15：2-6：3-5：4-8。
优选地，聚己内酯二醇、甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、三乙胺、古马隆树脂、硅橡胶、聚碳酸酯、四丙氟橡胶和改性硫酸钙晶须的重量比为8-12：3-7：6-10：3-5：8-17：3-7：4-8：8-12：3-7。
优选地，改性聚氨酯橡胶电缆材料、古马隆树脂、硅橡胶、聚碳酸酯、四丙氟橡胶、硫酸钙晶须、乙醇水溶液、醋酸和偶联剂KH-560的重量比为85-115：8-17：3-7：4-8：8-12：8-12：3-5：3.5-4.5：5-7。
本发明的高韧性高撕裂强度的改性聚氨酯橡胶电缆材料，其原料包括改性聚氨酯橡胶电缆材料、古马隆树脂、硅橡胶、聚碳酸酯、四丙氟橡胶、改性硫酸钙晶须、三烯丙基异氰脲酸酯、甲基丙烯酸甲酯、3-氨丙基三甲氧基硅烷、促进剂M、防老剂、硫磺、玉石粉、氧化锌、硼酸锌、铝粉、高耐磨炭黑、柠檬酸三丁酯、硬脂酸镉、氧化镁和松香，其中通过改性聚氨酯橡胶电缆材料作为本发明的主料，辅助添加古马隆树脂、硅橡胶、聚碳酸酯、四丙氟橡胶和改性硫酸钙晶须对本发明主料改性聚氨酯橡胶电缆材料进行进一步补强，使得本发明主料改性聚氨酯橡胶电缆材料具有优异的韧性和撕裂强度，并通过添加三烯丙基异氰脲酸酯、甲基丙烯酸甲酯、3-氨丙基三甲氧基硅烷、促进剂M、防老剂、硫磺、玉石粉、氧化锌、硼酸锌、铝粉、高耐磨炭黑、柠檬酸三丁酯、硬脂酸镉、氧化镁和松香作为助剂进一步提高本发明高韧性高撕裂强度的改性聚氨酯橡胶电缆材料的综合性能；其中改性聚氨酯橡胶电缆材料以聚已内酯二醇和甲苯二异氰酸酯为基，通过添加扩链剂1，4-丁二醇和二羟甲基丙酸，合成得到改性聚氨酯橡胶电缆材料的韧性和剪切强度得到了有效提高；添加的改性硫酸钙晶须以乙醇水溶液、醋酸、偶联剂KH-560和硫酸钙晶须为原料，经过有机化的处理后，进一步提高了本发明主料改性聚氨酯橡胶电缆材料的撕裂强度，使得本发明的高韧性高撕裂强度的改性聚氨酯橡胶电缆材料具有优异韧性和剪切强度。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
具体实施方式中，改性聚氨酯橡胶电缆材料的重量份可以为80份、85份、90份、95份、100份、105份、110份、115份、120份；古马隆树脂的重量份可以为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份；硅橡胶的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份；聚碳酸酯的重量份可以为3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份；四丙氟橡胶的重量份可以为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份；改性硫酸钙晶须的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份；三烯丙基异氰脲酸酯的重量份可以为3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份；甲基丙烯酸甲酯的重量份可以为1份、2份、3份、4份、5份；3-氨丙基三甲氧基硅烷的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；促进剂M的重量份可以为1份、2份、3份、4份、5份；防老剂的重量份可以为3-9份；硫磺的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份；玉石粉的重量份可以为3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份；氧化锌的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份；硼酸锌的重量份可以为4份、5份、6份、7份、8份；铝粉的重量份可以为3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份；高耐磨炭黑的重量份可以为1份、2份、3份、4份、5份；柠檬酸三丁酯的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份；硬脂酸镉的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；氧化镁的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份；松香的重量份可以为1份、2份、3份、4份、5份。
实施例1
本发明提出的一种高韧性高撕裂强度的改性聚氨酯橡胶电缆材料，其原料按重量份包括：改性聚氨酯橡胶电缆材料100份、古马隆树脂12.5份、硅橡胶5份、聚碳酸酯6份、四丙氟橡胶10份、改性硫酸钙晶须5份、三烯丙基异氰脲酸酯6份、甲基丙烯酸甲酯3份、3-氨丙基三甲氧基硅烷3.5份、促进剂M3份、防老剂6份、硫磺5份、玉石粉6份、氧化锌4份、硼酸锌6份、铝粉6份、高耐磨炭黑3份、柠檬酸三丁酯5份、硬脂酸镉3.5份、氧化镁5份、松香3份。
改性聚氨酯按如下工艺进行制备：按重量份将10份聚己内酯二醇和5份甲苯二异氰酸酯混合均匀，升温至80℃，保温2h，加入6份1，4-丁二醇，扩链1.5h；降温至70℃，加入8份二羟甲基丙酸，反应4h，然后冷却至40℃，在高速搅拌下加入4份三乙胺，中和，乳化，即得改性聚氨酯。
改性硫酸钙晶须按如下工艺进行制备：按重量份将4份乙醇水溶液、4份质量分数为25％的醋酸和6份偶联剂KH-560混合均匀，然后加入10份硫酸钙晶须，于50℃磁力搅拌，过滤，水洗至中性，于105℃抽真空，干燥，得到改性硫酸钙晶须。
其中，乙醇水溶液由无水乙醇和水按质量比为8：2混合而成。
实施例2
本发明提出的一种高韧性高撕裂强度的改性聚氨酯橡胶电缆材料，其原料按重量份包括：改性聚氨酯橡胶电缆材料80份、古马隆树脂20份、硅橡胶2份、聚碳酸酯9份、四丙氟橡胶5份、改性硫酸钙晶须8份、三烯丙基异氰脲酸酯3份、甲基丙烯酸甲酯5份、3-氨丙基三甲氧基硅烷2份、促进剂M5份、防老剂3份、硫磺8份、玉石粉3份、氧化锌6份、硼酸锌4份、铝粉9份、高耐磨炭黑1份、柠檬酸三丁酯8份、硬脂酸镉1份、氧化镁8份、松香1份。
改性聚氨酯按如下工艺进行制备：按重量份将5份聚己内酯二醇和8份甲苯二异氰酸酯混合均匀，升温至75℃，保温3h，加入3份1，4-丁二醇，扩链2h；降温至65℃，加入12份二羟甲基丙酸，反应2h，然后冷却至45℃，在高速搅拌下加入2份三乙胺，中和，乳化，即得改性聚氨酯。
改性硫酸钙晶须按如下工艺进行制备：按重量份将2份乙醇水溶液、5份质量分数为15％的醋酸和8份偶联剂KH-560混合均匀，然后加入5份硫酸钙晶须，于55℃磁力搅拌，过滤，水洗至中性，于90℃抽真空，干燥，得到改性硫酸钙晶须。
其中，乙醇水溶液由无水乙醇和水按质量比为7：3混合而成。
实施例3
本发明提出的一种高韧性高撕裂强度的改性聚氨酯橡胶电缆材料，其原料按重量份包括：改性聚氨酯橡胶电缆材料120份、古马隆树脂5份、硅橡胶8份、聚碳酸酯3份、四丙氟橡胶15份、改性硫酸钙晶须2份、三烯丙基异氰脲酸酯9份、甲基丙烯酸甲酯1份、3-氨丙基三甲氧基硅烷5份、促进剂M1份、防老剂9份、硫磺2份、玉石粉9份、氧化锌2份、硼酸锌8份、铝粉3份、高耐磨炭黑5份、柠檬酸三丁酯2份、硬脂酸镉6份、氧化镁2份、松香5份。
改性聚氨酯按如下工艺进行制备：按重量份将15份聚己内酯二醇和2份甲苯二异氰酸酯混合均匀，升温至85℃，保温1h，加入9份1，4-丁二醇，扩链1h；降温至75℃，加入4份二羟甲基丙酸，反应6h，然后冷却至35℃，在高速搅拌下加入6份三乙胺，中和，乳化，即得改性聚氨酯。
改性硫酸钙晶须按如下工艺进行制备：按重量份将6份乙醇水溶液、3份质量分数为35％的醋酸和4份偶联剂KH-560混合均匀，然后加入15份硫酸钙晶须，于45℃磁力搅拌，过滤，水洗至中性，于120℃抽真空，干燥，得到改性硫酸钙晶须。
其中，乙醇水溶液由无水乙醇和水按质量比为9：1混合而成。
实施例4
本发明提出的一种高韧性高撕裂强度的改性聚氨酯橡胶电缆材料，其原料按重量份包括：改性聚氨酯橡胶电缆材料85份、古马隆树脂19份、硅橡胶3份、聚碳酸酯8份、四丙氟橡胶8份、改性硫酸钙晶须7份、三烯丙基异氰脲酸酯4份、甲基丙烯酸甲酯4份、3-氨丙基三甲氧基硅烷3份、促进剂M4份、防老剂4份、硫磺7份、玉石粉4份、氧化锌5份、硼酸锌5份、铝粉8份、高耐磨炭黑2份、柠檬酸三丁酯7份、硬脂酸镉2份、氧化镁7份、松香2份。
改性聚氨酯按如下工艺进行制备：按重量份将8份聚己内酯二醇和7份甲苯二异氰酸酯混合均匀，升温至78℃，保温2.5h，加入4份1，4-丁二醇，扩链1.8h；降温至68℃，加入10份二羟甲基丙酸，反应3h，然后冷却至42℃，在高速搅拌下加入3份三乙胺，中和，乳化，即得改性聚氨酯。
改性硫酸钙晶须按如下工艺进行制备：按重量份将3份乙醇水溶液、4.5份质量分数为20％的醋酸和7份偶联剂KH-560混合均匀，然后加入8份硫酸钙晶须，于52℃磁力搅拌，过滤，水洗至中性，于95℃抽真空，干燥，得到改性硫酸钙晶须。
其中，乙醇水溶液由无水乙醇和水按质量比为7.5：2.5混合而成。
实施例5
本发明提出的一种高韧性高撕裂强度的改性聚氨酯橡胶电缆材料，其原料按重量份包括：改性聚氨酯橡胶电缆材料115份、古马隆树脂6份、硅橡胶7份、聚碳酸酯4份、四丙氟橡胶12份、改性硫酸钙晶须3份、三烯丙基异氰脲酸酯8份、甲基丙烯酸甲酯2份、3-氨丙基三甲氧基硅烷4份、促进剂M2份、防老剂8份、硫磺3份、玉石粉8份、氧化锌3份、硼酸锌7份、铝粉4份、高耐磨炭黑4份、柠檬酸三丁酯3份、硬脂酸镉5份、氧化镁3份、松香4份。
改性聚氨酯按如下工艺进行制备：按重量份将12份聚己内酯二醇和3份甲苯二异氰酸酯混合均匀，升温至82℃，保温1.5h，加入8份1，4-丁二醇，扩链1.2h；降温至72℃，加入6份二羟甲基丙酸，反应5h，然后冷却至38℃，在高速搅拌下加入5份三乙胺，中和，乳化，即得改性聚氨酯。
改性硫酸钙晶须按如下工艺进行制备：按重量份将5份乙醇水溶液、3.5份质量分数为30％的醋酸和5份偶联剂KH-560混合均匀，然后加入12份硫酸钙晶须，于48℃磁力搅拌，过滤，水洗至中性，于115℃抽真空，干燥，得到改性硫酸钙晶须。
其中，乙醇水溶液由无水乙醇和水按质量比为8.5：1.5混合而成。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高韧性高撕裂强度的改性聚氨酯橡胶电缆材料，其特征在于，其原料按重量份包括：改性聚氨酯橡胶电缆材料80-120份、古马隆树脂5-20份、硅橡胶2-8份、聚碳酸酯3-9份、四丙氟橡胶5-15份、改性硫酸钙晶须2-8份、三烯丙基异氰脲酸酯3-9份、甲基丙烯酸甲酯1-5份、3-氨丙基三甲氧基硅烷2-5份、促进剂M1-5份、防老剂3-9份、硫磺2-8份、玉石粉3-9份、氧化锌2-6份、硼酸锌4-8份、铝粉3-9份、高耐磨炭黑1-5份、柠檬酸三丁酯2-8份、硬脂酸镉1-6份、氧化镁2-8份、松香1-5份。
2.根据权利要求1所述的高韧性高撕裂强度的改性聚氨酯橡胶电缆材料，其特征在于，改性聚氨酯的原料按重量份包括：聚己内酯二醇5-15份、甲苯二异氰酸酯2-8份、1，4-丁二醇3-9份、二羟甲基丙酸4-12份、三乙胺2-6份。
3.根据权利要求1或2所述的高韧性高撕裂强度的改性聚氨酯橡胶电缆材料，其特征在于，改性聚氨酯按如下工艺进行制备：将聚己内酯二醇和甲苯二异氰酸酯混合均匀，升温至75-85℃，保温1-3h，加入1，4-丁二醇，扩链1-2h；降温至65-75℃，加入二羟甲基丙酸，反应2-6h，然后冷却至35-45℃，在高速搅拌下加入三乙胺，中和，乳化，即得改性聚氨酯。
4.根据权利要求1所述的高韧性高撕裂强度的改性聚氨酯橡胶电缆材料，其特征在于，改性硫酸钙晶须按如下工艺进行制备：将乙醇水溶液、醋酸和偶联剂KH-560混合均匀，然后加入硫酸钙晶须，于45-55℃磁力搅拌，过滤，水洗至中性，于90-120℃抽真空，干燥，得到改性硫酸钙晶须。
5.根据权利要求1-4任一项所述的高韧性高撕裂强度的改性聚氨酯橡胶电缆材料，其特征在于，乙醇水溶液由无水乙醇和水按质量比为7-9：1-3混合而成。
6.根据权利要求1-5任一项所述的高韧性高撕裂强度的改性聚氨酯橡胶电缆材料，其特征在于，醋酸的质量分数为15-35％。
7.根据权利要求1-6任一项所述的高韧性高撕裂强度的改性聚氨酯橡胶电缆材料，其特征在于，硫酸钙晶须、乙醇水溶液、醋酸和偶联剂KH-560的重量比为5-15：2-6：3-5：4-8。
8.根据权利要求1-7任一项所述的高韧性高撕裂强度的改性聚氨酯橡胶电缆材料，其特征在于，聚己内酯二醇、甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、三乙胺、古马隆树脂、硅橡胶、聚碳酸酯、四丙氟橡胶和改性硫酸钙晶须的重量比为8-12：3-7：6-10：3-5：8-17：3-7：4-8：8-12：3-7。
9.根据权利要求1-8任一项所述的高韧性高撕裂强度的改性聚氨酯橡胶电缆材料，其特征在于，改性聚氨酯橡胶电缆材料、古马隆树脂、硅橡胶、聚碳酸酯、四丙氟橡胶、硫酸钙晶须、乙醇水溶液、醋酸和偶联剂KH-560的重量比为85-115：8-17：3-7：4-8：8-12：8-12：3-5：3.5-4.5：5-7。
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