CN106543677A - 一种高强度pc光缆接头盒 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高强度PC光缆接头盒，所述PC光缆接头盒含有以下重量份数的组分：改性聚碳酸酯50‑75份、聚氯乙烯45‑60份、改性碳纤维30‑50份、润滑剂1‑3份、成核剂1‑2份、过氧化苯甲酰5‑7份、季戊四醇硬脂酸脂4‑6份、碳酸钙粉末20‑35份、抗氧剂1‑3份、防紫外线剂6‑10份、改性石墨烯3‑7份、纳米碳化硅1‑3份与纳米碳化铬5‑10份。本发明产品能起到阻燃、防水、防震作用，具有强度高、韧性好，防紫外线、防老化具有较好耐候性。

Description

一种高强度PC光缆接头盒
技术领域
本发明涉及一种强度高、韧性好，防紫外线、防老化具有较好耐候性的高强度PC光缆接头盒。
背景技术
中国十二五规划要求提高中国的信息化水平，因此，在十二五期间，通讯行业必定会加速发展，而随着光缆的入乡入户，行业规模日浙增大，提高系统耐用性，减少事故率则成为需要考虑的问题。
现代传输技术中，光缆接头盒广泛应用于通信、网络系统，CATV有线电视、光缆网络系统。按光缆连接方式，接头盒可分为直通接续和分歧接续两种。用于室外的光缆接头盒由于对使用寿命、工作性能有严格的要求，故所用材质在通信行业的相关标准中作出了具体规定，要求采用高强度高性能塑料材料，盒体结构轻巧，并具有可靠的密封性能，适用于架空、管道、地埋及户内安装，能很好起到保护光缆接头的作用。国内盒体在选用材质上，从较高安全系数和工作可靠性出发，整套光缆接头盒构件材质无一例外均采用高强度聚碳酸酯(PC)工程塑料，经过数控设备注塑成型而成。产品具有优良的力学强度，能满足工作要求。然而，受制于PC材料国内生产规模小，需要大量依赖进口，加之国内在光盘、饮水桶上对PC的需求量很大，导致价格快速升高，而且从成型工艺角度，PC工程塑料熔融粘度高，注塑成型技术难度大、产品加工质量要求较高，使得PC的材料成本和加工成本远高于类似于PP的通用塑料。
接头盒的作用是保护光缆接头，使接头处在酸性、碱性及风吹日晒的环境中不受影响，因此，对接头盒的性能也提出了比较高的要求。首先，一些接头可能埋于地下，而地质环境是不同的，可能是酸性土壤，也有可能是碱性，因此接头盒要将接头与外面的酸碱环境隔离开，同时自身不受影响，或者在相当长的时间内不会因酸碱环境的影响而损坏；其次，接头盒需要一定的刚性，特别是对于埋于地下的光缆，接头盒不能因为外面的挤压而变形；再次，对于露天设置的光缆，则要求能有一定的抗紫外光性能，使材料在相当长的时间内不因紫外光的作用而出现性能下降。
发明内容
本发明的目的在于为了解决现有接头盒耐候性不高，强度不够的缺陷而提供一种强度高、韧性好，防紫外线、防老化具有较好耐候性的高强度PC光缆接头盒。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种高强度PC光缆接头盒，所述PC光缆接头盒含有以下重量份数的组分：改性聚碳酸酯50-75份、聚氯乙烯45-60份、改性碳纤维30-50份、润滑剂1-3份、成核剂1-2份、过氧化苯甲酰5-7份、季戊四醇硬脂酸脂4-6份、碳酸钙粉末20-35份、抗氧剂1-3份、防紫外线剂6-10份、改性石墨烯3-7份、纳米碳化硅1-3份与纳米碳化铬5-10份。在本技术方案中，本发明通过增加改性石墨烯，能够大大提升接头盒的强度与韧性，由于使用环境有露天环境，紫外线是使老化加速的重要因素，通过加入防紫外线剂，来吸收与反射紫外线。
作为优选，改性石墨烯的改性方法为：将25重量份的氧化石墨烯分散于300重量份的三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液中超声处理2h，得到悬浮液；然后加入200重量份的二环己基碳酰亚胺、155重量份的二甲基硅氧烷与120重量份的葵二酸二丁酯，超声20min后加热至280-320℃反应2-4h，超滤得到的沉淀经乙醇、去离子水洗涤3次后真空干燥得到改性石墨烯。
作为优选，防紫外线剂由无机防紫外线剂与有机防紫外线剂组成，其质量比为1:3.2-4.6。
作为优选，所述无机防紫外线剂为质量比为1:2:3.2的纳米二氧化钛、纳米氧化锌与粒径为500-600目的滑石粉组成；所述有机防紫外线剂由以下制备方法制得：在体积比为1∶12-15∶5-7的浓硫酸、甲酸和45％双氧水溶液中加入α，α′-二(对硝基亚苄基)环己酮与对硝基苯甲醛，反应时间2-4h，α，α′-二(对硝基亚苄基)环己酮与对硝基苯甲醛的质量比为1∶4-5.1，所述α，α′-二(对硝基亚苄基)环己酮在浓硫酸、甲酸和45％双氧水溶液的混合溶液中的浓度为1.56-2.25摩尔/升，反应温度为60-75℃；反应开始45min后，在10min内加入α，α′-二(对硝基亚苄基)环己酮的质量30％的苯基膦酸。在本技术方案中，纳米二氧化钛、纳米氧化锌与滑石粉组成的无机防紫外线剂可以反射紫外线；以α，α′-二(对硝基亚苄基)环己酮与对硝基苯甲醛为原料的有机防紫外线剂化学性能稳定，能强烈吸收紫外线，并且吸收紫外线范围宽，通过无机防紫外线剂与有机防紫外线剂的结合，可以起到协同作用。
作为优选，改性聚碳酸酯的改性方法为：在100重量份的聚碳酸酯中加入10重量份的锆英沙与5重量份的云母粉，共纺制备得到初步改性的聚碳酸酯，然后按其质量比1:3加入邻甲酚醛环氧树脂，升温至320℃，保温10-30min后得到改性聚碳酸酯。
作为优选，改性碳纤维的制备方法为：将碳纤维与浓度为85-90wt％的乳酸溶液混合均匀后加热搅拌，其中所述碳纤维与乳酸溶液的质量比为20:3-5，加热温度为150-200℃，加热时间40-60min；在加热搅拌过程中向反应液逐渐加入质量为所述碳纤维50-65％的浓度为30wt％的双氧水溶液；在加热搅拌结束后向反应液滴加氢氧化钠溶液至中性，最后真空干燥后制得改性碳纤维。
作为优选，成核剂为超级成核剂HPN-68L；润滑剂为乙撑双硬脂酰胺；抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂。
作为优选，碳酸钙粉末为1350目碳酸钙或硅烷偶联剂处理过的800钼碳酸钙。
本发明的有益效果是：本发明产品能起到阻燃、防水、防震作用，具有强度高、韧性好，防紫外线、防老化具有较好耐候性。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，但这些阐述并不对本发明做任何形式上的限定。除另有说明，否则本发明所用的所有科学和技术术语具有本发明所属和相关领域的一般技术人员通常所理解的含义。
下面结合具体实施例对本发明做出进一步详细的阐述，但应当明白，实施例不应理解为对本发明保护范围的限制。
本发明所用试剂，原料均可从市场购得，制备方法为常规制备方法。
本发明中，成核剂为超级成核剂HPN-68L；润滑剂为乙撑双硬脂酰胺；抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂。
碳酸钙粉末为1350目碳酸钙或硅烷偶联剂处理过的800钼碳酸钙。
实施例1
一种高强度PC光缆接头盒，所述PC光缆接头盒含有以下重量份数的组分：改性聚碳酸酯50份、聚氯乙烯45份、改性碳纤维30份、润滑剂1份、成核剂1份、过氧化苯甲酰5份、季戊四醇硬脂酸脂4份、碳酸钙粉末20份、抗氧剂1份、防紫外线剂6份、改性石墨烯3份、纳米碳化硅1份与纳米碳化铬5份。
改性石墨烯的改性方法为：将25重量份的氧化石墨烯分散于300重量份的三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液中超声处理2h，得到悬浮液；然后加入200重量份的二环己基碳酰亚胺、155重量份的二甲基硅氧烷与120重量份的葵二酸二丁酯，超声20min后加热至280℃反应2h，超滤得到的沉淀经乙醇、去离子水洗涤3次后真空干燥得到改性石墨烯。
防紫外线剂由无机防紫外线剂与有机防紫外线剂组成，其质量比为1:3.2。
所述无机防紫外线剂为质量比为1:2:3.2的纳米二氧化钛、纳米氧化锌与粒径为500-600目的滑石粉组成；所述有机防紫外线剂由以下制备方法制得：在体积比为1∶12∶5的浓硫酸、甲酸和45％双氧水溶液中加入α，α′-二(对硝基亚苄基)环己酮与对硝基苯甲醛，反应时间2h，α，α′-二(对硝基亚苄基)环己酮与对硝基苯甲醛的质量比为1∶4，所述α，α′-二(对硝基亚苄基)环己酮在浓硫酸、甲酸和45％双氧水溶液的混合溶液中的浓度为1.56摩尔/升，反应温度为60℃；反应开始45min后，在10min内加入α，α′-二(对硝基亚苄基)环己酮的质量30％的苯基膦酸。
改性聚碳酸酯的改性方法为：在100重量份的聚碳酸酯中加入10重量份的锆英沙与5重量份的云母粉，共纺制备得到初步改性的聚碳酸酯，然后按其质量比1:3加入邻甲酚醛环氧树脂，升温至320℃，保温10min后得到改性聚碳酸酯。
改性碳纤维的制备方法为：将碳纤维与浓度为85wt％的乳酸溶液混合均匀后加热搅拌，其中所述碳纤维与乳酸溶液的质量比为20:3，加热温度为150℃，加热时间40min；在加热搅拌过程中向反应液逐渐加入质量为所述碳纤维50％的浓度为30wt％的双氧水溶液；在加热搅拌结束后向反应液滴加氢氧化钠溶液至中性，最后真空干燥后制得改性碳纤维。
实施例2
一种高强度PC光缆接头盒，所述PC光缆接头盒含有以下重量份数的组分：改性聚碳酸酯63份、聚氯乙烯58份、改性碳纤维36份、润滑剂2份、成核剂1.5份、过氧化苯甲酰6份、季戊四醇硬脂酸脂5份、碳酸钙粉末25份、抗氧剂2份、防紫外线剂7份、改性石墨烯4份、纳米碳化硅2份与纳米碳化铬6份。
改性石墨烯的改性方法为：将25重量份的氧化石墨烯分散于300重量份的三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液中超声处理2h，得到悬浮液；然后加入200重量份的二环己基碳酰亚胺、155重量份的二甲基硅氧烷与120重量份的葵二酸二丁酯，超声20min后加热至300℃反应3h，超滤得到的沉淀经乙醇、去离子水洗涤3次后真空干燥得到改性石墨烯。
防紫外线剂由无机防紫外线剂与有机防紫外线剂组成，其质量比为1:3.8。
所述无机防紫外线剂为质量比为1:2:3.2的纳米二氧化钛、纳米氧化锌与粒径为500-600目的滑石粉组成；所述有机防紫外线剂由以下制备方法制得：在体积比为1∶13∶6的浓硫酸、甲酸和45％双氧水溶液中加入α，α′-二(对硝基亚苄基)环己酮与对硝基苯甲醛，反应时间2-4h，α，α′-二(对硝基亚苄基)环己酮与对硝基苯甲醛的质量比为1∶4.3，所述α，α′-二(对硝基亚苄基)环己酮在浓硫酸、甲酸和45％双氧水溶液的混合溶液中的浓度为1.77摩尔/升，反应温度为68℃；反应开始45min后，在10min内加入α，α′-二(对硝基亚苄基)环己酮的质量30％的苯基膦酸。
改性聚碳酸酯的改性方法为：在100重量份的聚碳酸酯中加入10重量份的锆英沙与5重量份的云母粉，共纺制备得到初步改性的聚碳酸酯，然后按其质量比1:3加入邻甲酚醛环氧树脂，升温至320℃，保温20min后得到改性聚碳酸酯。
改性碳纤维的制备方法为：将碳纤维与浓度为88wt％的乳酸溶液混合均匀后加热搅拌，其中所述碳纤维与乳酸溶液的质量比为20:4，加热温度为170℃，加热时间50min；在加热搅拌过程中向反应液逐渐加入质量为所述碳纤维58％的浓度为30wt％的双氧水溶液；在加热搅拌结束后向反应液滴加氢氧化钠溶液至中性，最后真空干燥后制得改性碳纤维。
实施例3
一种高强度PC光缆接头盒，所述PC光缆接头盒含有以下重量份数的组分：改性聚碳酸酯75份、聚氯乙烯60份、改性碳纤维50份、润滑剂3份、成核剂2份、过氧化苯甲酰7份、季戊四醇硬脂酸脂6份、碳酸钙粉末35份、抗氧剂3份、防紫外线剂10份、改性石墨烯7份、纳米碳化硅3份与纳米碳化铬10份。
改性石墨烯的改性方法为：将25重量份的氧化石墨烯分散于300重量份的三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液中超声处理2h，得到悬浮液；然后加入200重量份的二环己基碳酰亚胺、155重量份的二甲基硅氧烷与120重量份的葵二酸二丁酯，超声20min后加热至320℃反应4h，超滤得到的沉淀经乙醇、去离子水洗涤3次后真空干燥得到改性石墨烯。
防紫外线剂由无机防紫外线剂与有机防紫外线剂组成，其质量比为1:4.6。
所述无机防紫外线剂为质量比为1:2:3.2的纳米二氧化钛、纳米氧化锌与粒径为500-600目的滑石粉组成；所述有机防紫外线剂由以下制备方法制得：在体积比为1∶15∶7的浓硫酸、甲酸和45％双氧水溶液中加入α，α′-二(对硝基亚苄基)环己酮与对硝基苯甲醛，反应时间4h，α，α′-二(对硝基亚苄基)环己酮与对硝基苯甲醛的质量比为1∶5.1，所述α，α′-二(对硝基亚苄基)环己酮在浓硫酸、甲酸和45％双氧水溶液的混合溶液中的浓度为2.25摩尔/升，反应温度为75℃；反应开始45min后，在10min内加入α，α′-二(对硝基亚苄基)环己酮的质量30％的苯基膦酸。
改性聚碳酸酯的改性方法为：在100重量份的聚碳酸酯中加入10重量份的锆英沙与5重量份的云母粉，共纺制备得到初步改性的聚碳酸酯，然后按其质量比1:3加入邻甲酚醛环氧树脂，升温至320℃，保温30min后得到改性聚碳酸酯。
改性碳纤维的制备方法为：将碳纤维与浓度为90wt％的乳酸溶液混合均匀后加热搅拌，其中所述碳纤维与乳酸溶液的质量比为20:5，加热温度为200℃，加热时间60min；在加热搅拌过程中向反应液逐渐加入质量为所述碳纤维65％的浓度为30wt％的双氧水溶液；在加热搅拌结束后向反应液滴加氢氧化钠溶液至中性，最后真空干燥后制得改性碳纤维。
将本发明实施例1-3的材料制备成光缆接头盒，采用GB/T16422.2-1999对其进行氙弧灯老化测试，结果见表1。
由表1可知，本发明的接头盒强度高。
申请人声明，尽管本发明通过上述实施例来描述本发明的详细工艺流程，但本发明并不限于上述详细工艺流程，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，所属技术领域的技术人员应该明白，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (8)

1.一种高强度PC光缆接头盒，其特征在于，所述PC光缆接头盒含有以下重量份数的组分：改性聚碳酸酯50-75份、聚氯乙烯45-60份、改性碳纤维30-50份、润滑剂1-3份、成核剂1-2份、过氧化苯甲酰5-7份、季戊四醇硬脂酸脂4-6份、碳酸钙粉末20-35份、抗氧剂1-3份、防紫外线剂6-10份、改性石墨烯3-7份、纳米碳化硅1-3份与纳米碳化铬5-10份。
2.根据权利要求1所述的一种高强度PC光缆接头盒，其特征在于，改性石墨烯的改性方法为：将25重量份的氧化石墨烯分散于300重量份的三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液中超声处理2h，得到悬浮液；然后加入200重量份的二环己基碳酰亚胺、155重量份的二甲基硅氧烷与120重量份的葵二酸二丁酯，超声20min后加热至280-320℃反应2-4h，超滤得到的沉淀经乙醇、去离子水洗涤3次后真空干燥得到改性石墨烯。
3.根据权利要求1所述的一种高强度PC光缆接头盒，其特征在于，防紫外线剂由无机防紫外线剂与有机防紫外线剂组成，其质量比为1:3.2-4.6。
4.根据权利要求3所述的一种高强度PC光缆接头盒，其特征在于，所述无机防紫外线剂为质量比为1:2:3.2的纳米二氧化钛、纳米氧化锌与粒径为500-600目的滑石粉组成；所述有机防紫外线剂由以下制备方法制得：在体积比为1∶12-15∶5-7的浓硫酸、甲酸和45％双氧水溶液中加入α，α′-二(对硝基亚苄基)环己酮与对硝基苯甲醛，反应时间2-4h，α，α′-二(对硝基亚苄基)环己酮与对硝基苯甲醛的质量比为1∶4-5.1，所述α，α′-二(对硝基亚苄基)环己酮在浓硫酸、甲酸和45％双氧水溶液的混合溶液中的浓度为1.56-2.25摩尔/升，反应温度为60-75℃；反应开始45min后，在10min内加入α，α′-二(对硝基亚苄基)环己酮的质量30％的苯基膦酸。
5.根据权利要求1所述的一种高强度PC光缆接头盒，其特征在于，改性聚碳酸酯的改性方法为：在100重量份的聚碳酸酯中加入10重量份的锆英沙与5重量份的云母粉，共纺制备得到初步改性的聚碳酸酯，然后按其质量比1:3加入邻甲酚醛环氧树脂，升温至320℃，保温10-30min后得到改性聚碳酸酯。
6.根据权利要求1所述的一种高强度PC光缆接头盒，其特征在于，改性碳纤维的制备方法为：将碳纤维与浓度为85-90wt％的乳酸溶液混合均匀后加热搅拌，其中所述碳纤维与乳酸溶液的质量比为20:3-5，加热温度为150-200℃，加热时间40-60min；在加热搅拌过程中向反应液逐渐加入质量为所述碳纤维50-65％的浓度为30wt％的双氧水溶液；在加热搅拌结束后向反应液滴加氢氧化钠溶液至中性，最后真空干燥后制得改性碳纤维。
7.根据权利要求1或2或3或5或6所述的一种高强度PC光缆接头盒，其特征在于，成核剂为超级成核剂HPN-68L；润滑剂为乙撑双硬脂酰胺；抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂。
8.根据权利要求1或2或3或5或6所述的一种高强度PC光缆接头盒，其特征在于，碳酸钙粉末为1350目碳酸钙或硅烷偶联剂处理过的800钼碳酸钙。
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