CN106543607A - 一种航天航空用交联氟塑料电缆料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种航天航空用交联氟塑料电缆料,包括以下重量份的组分:氟塑料树脂100份;交联剂0.5-20份;润滑剂0.6-2份;抗氧剂1.2-2份。本发明还进一步提供了航天航空用交联氟塑料电缆料的制备方法。本发明提供的一种航天航空用交联氟塑料电缆料具有很高的拉伸强度和较优的伸长率,可以有效的改善氟塑料电缆料原有的蠕变特性和耐温等级,从而可以有效的扩展氟塑料电缆料的在航天航空中的应用,提高其在军用电缆料的应用比例。
Description
技术领域
本发明属于电缆料技术领域,涉及一种氟塑料电缆料及其制备方法,具体涉及一种航天航空用交联氟塑料电缆料及其制备方法。
背景技术
电线电缆行业作为国民经济支柱行业之一的电力行业的配套行业,在国民经济中具有极其重要的作用和地位。氟塑料是聚合物中比重较小的一种,其比重较低,同时氟塑料具有优异的机械、电气及耐辐照性能,其抗张强度可达40MPa以上,非常耐磨、耐弯曲、耐应力开裂,在低气压下一般无杂质、气体挥发等,即释气性很好,因此不会对设备中其他元器件产生污染。其具有非常好的化学稳定性,耐各种航空航天用油、液体,根据氟塑料具有的综合性能,氟塑料绝缘本身应是航空航天用的很好的一个线种,事实也是如此,在飞机中,卫星上使用了氟塑料绝缘电线。但是氟塑料有一个缺点,其温度等级较低,为150℃,这就限制了它在航空航天上的应用。因此,有必要对氟塑料电缆料进行进一步的研究与探讨。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种航天航空用交联氟塑料电缆料及其制备方法,通过选择合适的交联剂,从而使制备的航天航空用交联氟塑料电缆料具有良好的机械性能同时具有较高的温度等级,可以有效扩大航天航空用薄壁电缆中的应用。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明第一方面提供一种航天航空用交联氟塑料电缆料,包括以下重量份的组分:
优选地,所述交联剂可以是0.5-10份;可以是10-20份;可以是5-15份。
优选地,所述润滑剂可以是0.6-1份;可以是1-2份;可以是1-1.5份。
优选地,所述抗氧剂可以是1.2-1.6份;可以是1.6-2份;可以是1.4-1.8份。
优选地,所述氟树脂选自聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯-四氟乙烯(ETFE)、聚全氟乙丙烯(FEP)、聚偏氟乙烯(PVDF)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚(PFA)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、THV氟塑料、氟橡胶等中的任意一种。
优选地,所述氟树脂的熔融指数(297℃*2.16Kg)≥3g/10min。
更优选地,所述氟树脂的熔融指数(297℃*2.16Kg)≥6g/10min。
所述熔融指数均为采用熔体流动速率仪,在温度297℃,负重2.16KG的测试条件下测得。
优选地,所述交联剂为辐照敏化交联剂。
具体地,所述辐照敏化交联剂选自烯丙基脂类敏化剂、烯丙基非脂类敏化剂、非烯丙基类敏化剂等中的一种或多种组合。
更优选地,所述辐照敏化交联剂选自三苯甲酸基三烯丙基脂、二甲基丙烯酸锌、三聚氰酸三烯丙基脂(TAC)、三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)等中的一种或多种的组合。
进一步地,所述辐照敏化交联剂选自三聚氰酸三烯丙基脂(TAC)、三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)中的一种或多种的组合。
最优选地,所述辐照敏化交联剂选自三聚氰酸三烯丙基脂(TAC)、三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)中任意2种的组合。
所述三聚氰酸三烯丙基脂(TAC)、三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)中任意2种加入的质量之比为1-2:1-2。
优选地,所述润滑剂选自聚丙烯蜡或聚乙烯蜡中的任意一种。
优选地,所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂DLTP中的任意一种或两种组合。
更优选地,所述抗氧剂中抗氧剂1010与抗氧剂DLTP加入的重量之比为0.6-1.0:0.6-1.0。
所述抗氧剂1010为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯;所述抗氧剂DLTP为硫代二丙酸二月桂酯。
本发明第二方面公开了一种航天航空用交联氟塑料电缆料的制备方法,具体包括以下步骤:
1)将各组分按照配比放入高速混合机混合均匀;
2)混合均匀后放入双螺杆挤出机中挤出造粒,烘干即得。
优选地,步骤1)中,所述高速混合机的混合温度为25-75℃,混合时间为5-20min。
优选地,步骤1)中,所述高速混合机的转速为100-1500rpm。
更优选地,所述高速混合机的转速为500-1000rpm。
所述高速混合机为常规使用的高速混合机。
优选地,步骤2)中,所述双螺杆挤出机为喂料挤出造粒混炼型双螺杆挤出造粒机。
优选地,步骤2)中,所述双螺杆挤出机的挤出温度为260-350℃。
更优选地,步骤2)中,所述双螺杆挤出机的温度设置为:加料段260-270℃,混料段270-300℃,挤出造粒段300-330℃,机头部分300-350℃。
更优选地,步骤2)中,所述双螺杆挤出机的挤出温度为270-330℃。
最优选地,所述双螺杆挤出机的温度设置为:加料段270℃,混料段290℃,挤出造粒段300℃,机头部分320℃。
优选地,步骤2)中,所述烘干温度为60-95℃。
优选地,步骤2)中,所述烘干时间为1-3小时。
本发明第三方面还公开了一种航天航空用交联氟塑料电缆料在航天航空用电线电缆中的用途。
如上所述,本发明的一种航天航空用交联氟塑料电缆料及其制备方法,通过添加合适的交联剂如辐照敏化交联剂等组分,从而制备的航天航空用交联氟塑料电缆料。本发明制备的航天航空用交联氟塑料电缆料及其制备方法,能够对较难改性的氟树脂进行有效性能提升。该航天航空用交联氟塑料电缆料具有很高的拉伸强度和较优的伸长率,可以有效地改善氟塑料电缆料原有的蠕变特性和耐温等级,从而可以有效的扩展氟塑料电缆料的在航天航空中的应用,提高其在军用电缆料的应用比例。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步阐述本发明,应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
以下实施例中使用的实验材料和设备如下:
聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯-四氟乙烯(ETFE)、聚全氟乙丙烯(FEP)、聚偏氟乙烯(PVDF)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚(PFA)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、THV氟塑料、氟橡胶、三聚氰酸三烯丙基脂(TAC)、三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、聚丙烯蜡、聚乙烯蜡、抗氧剂1010、抗氧剂DLTP均可以通过市场常规购买获得。高速混合机、喂料挤出造粒混炼型双螺杆挤出造粒机也均为常规使用的设备。
实施例1
电缆料配方中,各组分名称及各组分重量份数配比如下:
组分将各组分按照所述配比选择原料,将称量准确的树脂和助剂在高速混合机中以100-1500rpm转速充分混合,所述高速混合机的混合温度为25-75℃,混合时间为5-20min。在喂料挤出造粒混炼型双螺杆挤出造粒机中挤出造粒,所述双螺杆挤出机的所述双螺杆挤出机为260-350℃,加料段260-270℃,混料段270-300℃,挤出造粒段300-330℃,机头部分300-350℃。造粒后干燥,所述烘干温度为60-95℃,所述烘干时间为1-3小时,即获得电缆用粒料。原料组分的组成及重量份配比如表1所示。
实施例2
电缆料配方中,各组分名称及各组分重量份数配比如下:
组分将各组分按照所述配比选择原料,将称量准确的树脂和助剂在高速混合机中以500-1000rpm转速充分混合,所述高速混合机的混合温度为50℃,混合时间为15min。在喂料挤出造粒混炼型双螺杆挤出造粒机中挤出造粒,所述双螺杆挤出机为270-330℃。加料段270℃,混料段290℃,挤出造粒段300℃,机头部分320℃。造粒后干燥,所述烘干温度为80℃,所述烘干时间为2小时,即获得电缆用粒料。原料组分的组成及重量份配比如表1所示。
实施例3
电缆料配方中,各组分名称及各组分重量份数配比如下:
混合及挤出造粒等工艺同实施例1。原料组分的组成及重量份配比如表1所示。
实施例4
电缆料配方中,各组分名称及各组分重量份数配比如下:
混合及挤出造粒等工艺同实施例1。原料组分的组成及重量份配比如表1所示。
实施例5
电缆料配方中,各组分名称及各组分重量份数配比如下:
混合及挤出造粒等工艺同实施例1。原料组分的组成及重量份配比如表1所示。
实施例6
电缆料配方中,各组分名称及各组分重量份数配比如下:
混合及挤出造粒等工艺同实施例1。原料组分的组成及重量份配比如表1所示。
实施例7
电缆料配方中,各组分名称及各组分重量份数配比如下:
混合及挤出造粒等工艺同实施例1。原料组分的组成及重量份配比如表1所示。
表1实施例1-7航天航空用交联氟塑料电缆料的配方表
实施例8
将实施例1-7制得航天航空用交联氟塑料电缆料分别按照相关标准进行性能测试,所制备的电缆料的相关性能结果见表2。
由下表2可知,上述实施例1-7中制得的航天航空用交联氟塑料电缆料在通过选用合适辐照交联助剂改性后,电缆的拉伸强度增加,断裂伸长率明显改善,具有更好的热延伸性能,这就说明了交联的氟树脂的耐温等级提高了,保证了产品在航天航空电缆使用过程中的质量和可靠性,通过航天航空用交联氟塑料电缆料的制备,可以使得所制备的电缆更加有利于生产薄壁电缆,降低航天器的重量,扩大了它的应用领域,也有助于节约成本和增加效益。
表2实施例1-7制得电缆料性能测试结果
综上所述,本发明中制得的一种航天航空用交联氟塑料电缆料具有很高的耐温等级,能够有效应用于航天航空领域。所以,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种氟塑料电缆料,其特征在于,包括以下重量份的组分:
2.根据权利要求1所述的氟塑料电缆料,其特征在于,所述氟树脂选自聚四氟乙烯、聚乙烯-四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、聚偏氟乙烯、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚、聚三氟氯乙烯、THV氟塑料、氟橡胶中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的氟塑料电缆料,其特征在于,所述交联剂为辐照敏化交联剂;所述辐射敏化交联剂选自烯丙基脂类敏化剂、烯丙基非脂类敏化剂、非烯丙基类敏化剂中的一种或多种组合。
4.根据权利要求1所述的氟塑料电缆料,其特征在于,所述润滑剂选自聚丙烯蜡或聚乙烯蜡中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的氟塑料电缆料,其特征在于,所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂DLTP中的任意一种或两种组合。
6.一种氟塑料电缆料的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
1)将各组分按照配比放入高速混合机混合均匀;
2)混合均匀后放入双螺杆挤出机中挤出造粒,烘干即得。
7.根据权利要求6所述的氟塑料电缆料的制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述高速混合机的混合温度为25-75℃,混合时间为5-20min;所述高速混合机的转速为100-1500rpm。
8.根据权利要求6所述的氟塑料电缆料的制备方法,其特征在于,步骤2)中,所述双螺杆挤出机为喂料挤出造粒混炼型双螺杆挤出造粒机;所述双螺杆挤出机的挤出温度为260-350℃。
9.根据权利要求8所述的氟塑料电缆料的制备方法,其特征在于,所述双螺杆挤出机的温度设置为:加料段260-270℃,混料段270-300℃,挤出造粒段300-330℃,机头部分300-350℃。
10.根据权利要求1-5任一所述的氟塑料电缆料在航天航空用电线电缆中的用途。
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