CN106633524A - 一种用于电缆的高性能复合新材料及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电缆的高性能复合新材料及制备方法，由以下重量份原料制成：聚氯乙烯树脂50‑60份、丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯树脂20‑30份、聚碳酸酯8‑12份、偏苯三酸三辛酯5‑7份、十溴二苯醚4‑6份、环氧大豆油5‑7份、苯胺甲基三乙氧基硅烷10‑12份、细菌纤维素5‑10份、纳米碳酸钙3‑5份、巯基乙醇4‑6份、菠萝麻纤维1‑3份、焦宝石粉5‑7份、复合助剂5‑10份。本发明的用于电缆的高性能复合新材料，具有耐火、耐低高温、耐酸碱腐蚀、抗冲击、耐磨、耐油、耐水、不开裂的综合特性，各项力学指标符合电缆材料的要求，易于降解。

Description

一种用于电缆的高性能复合新材料及制备方法

技术领域

本发明涉及新材料技术领域，尤其涉及一种用于电缆的高性能复合新材料及其制备方法。

背景技术

随着经济的迅速发展，电线电缆在各个行业、领域中都得到广泛的应用，随着电气火灾事故的频繁发生，电线电缆的阻燃问题逐渐引起世界各国的重视；电缆燃烧时释放出大量烟雾和有毒的、腐蚀性的气体是火灾中危险因素，在火灾中妨碍了人们的安全撤离和灭火工作，使生命财产遭到严重损失，同时随着通讯事业、汽车工业和计算机工业的发展，特别是航空导线、汽车用线、高温仪表电缆、石油钻井平台电缆等许多场合，越来越需要使用耐高温、耐气候的阻燃通信电缆料。目前的电缆料尚难以满足耐高温、耐低温、耐腐蚀、耐磨、阻燃、防水、防火、强度高、抗冲击、抗震、不龟裂用途适用范围广等综合性能理想的要求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种用于电缆的高性能复合新材料，具有耐火、耐低高温、耐酸碱腐蚀、抗冲击、耐磨、耐油、耐水、不开裂的综合特性，不仅各项力学指标符合电缆材料的要求，强度高，阻燃抗静电，耐刮擦，而且易于降解，对环境污染小。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于电缆的高性能复合新材料，由以下重量份的原料制成：聚氯乙烯树脂50-60份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂20-30份、聚碳酸酯8-12份、偏苯三酸三辛酯5-7份、十溴二苯醚4-6份、环氧大豆油5-7份、苯胺甲基三乙氧基硅烷10-12份、细菌纤维素5-10份、纳米碳酸钙3-5份、巯基乙醇4-6份、菠萝麻纤维1-3份、焦宝石粉5-7份、复合助剂5-10份；

所述复合助剂由以下方法制备：按重量份计，取壳聚糖10-12份、云母粉8-15、高岭土10-20份、活性炭5-7份、氢氧化镁1-3份、椰油酰二乙醇胺0.5-1.5份、丙烯酸羟乙酯1.2-1.5份；将壳聚糖溶解于其重量3倍的体积浓度为4％的醋酸水溶液，然后加入云母粉、高岭土研磨25min，将pH调至中性后依次加入活性炭、氢氧化镁，75℃搅拌30min；将pH调至中性，常温下加入其余原料，搅拌30min后，高速剪切分散10min，然后喷雾干燥，即可。

所述的用于电缆的高性能复合新材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按上述重量份比例称取原料；

(2)将聚氯乙烯树脂、聚碳酸酯、偏苯三酸三辛酯、纳米碳酸钙、焦宝石粉加入高速混合机中，55-65℃温度下进行高速混合15-20分钟，得混合物A；

(3)将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、十溴二苯醚、苯胺甲基三乙氧基硅烷、复合助剂加入高速混合机中，85-95℃下高速混合5-10分钟，得混合物B；

(4)将混合物A、混合物B与剩余原料加入高速混合机中，75-85℃下高速混合30-40分钟；取出后转入双螺杆挤出机中，在熔融温度为200-220℃、螺杆转速为500-600转/分钟下挤出造粒，即可。

与已有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明的用于电缆的高性能复合新材料，具有耐火、耐低高温、耐酸碱腐蚀、抗冲击、耐磨、耐油、耐水、不开裂的综合特性，不仅各项力学指标符合电缆材料的要求，强度高，阻燃抗静电，耐刮擦，而且易于降解，对环境污染小。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的说明，但本发明不仅限于这些实施例，在未脱离本发明宗旨的前提下，所作的任何改进均落在本发明的保护范围之内。

实施例1：

一种用于电缆的高性能复合新材料，由以下重量份的原料制成：聚氯乙烯树脂50份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂30份、聚碳酸酯8份、偏苯三酸三辛酯5份、十溴二苯醚4份、环氧大豆油5份、苯胺甲基三乙氧基硅烷10份、细菌纤维素5份、纳米碳酸钙3份、巯基乙醇4份、菠萝麻纤维1份、焦宝石粉5份、复合助剂5份；

所述复合助剂由以下方法制备：按重量份计，取壳聚糖10份、云母粉8份、高岭土20份、活性炭5份、氢氧化镁1份、椰油酰二乙醇胺0.5份、丙烯酸羟乙酯1.2份；将壳聚糖溶解于其重量3倍的体积浓度为4％的醋酸水溶液，然后加入云母粉、高岭土研磨25min，将pH调至中性后依次加入活性炭、氢氧化镁，75℃搅拌30min；将pH调至中性，常温下加入其余原料，搅拌30min后，高速剪切分散10min，然后喷雾干燥，即可。

所述的用于电缆的高性能复合新材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按上述重量份比例称取原料；

(2)将聚氯乙烯树脂、聚碳酸酯、偏苯三酸三辛酯、纳米碳酸钙、焦宝石粉加入高速混合机中，55℃温度下进行高速混合20分钟，得混合物A；

(3)将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、十溴二苯醚、苯胺甲基三乙氧基硅烷、复合助剂加入高速混合机中，85℃下高速混合10分钟，得混合物B；

(4)将混合物A、混合物B与剩余原料加入高速混合机中，75℃下高速混合40分钟；取出后转入双螺杆挤出机中，在熔融温度为200℃、螺杆转速为500转/分钟下挤出造粒，即可。

本实施例1的复合新材料：热老化试验可通过135℃×240h(拉伸强度变化率、断裂伸长率变化率±20％)；耐油性能试验可通过(2#油)100℃×168h(拉伸强度变化率、断裂伸长率变化率±20％)；低温冲击脆化温度-35℃。

实施例2：

一种用于电缆的高性能复合新材料，由以下重量份的原料制成：聚氯乙烯树脂55份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂25份、聚碳酸酯10份、偏苯三酸三辛酯6份、十溴二苯醚5份、环氧大豆油6份、苯胺甲基三乙氧基硅烷11份、细菌纤维素8份、纳米碳酸钙4份、巯基乙醇5份、菠萝麻纤维2份、焦宝石粉6份、复合助剂8份；

所述复合助剂由以下方法制备：按重量份计，取壳聚糖11份、云母粉10份、高岭土15份、活性炭6份、氢氧化镁2份、椰油酰二乙醇胺1.0份、丙烯酸羟乙酯1.3份；将壳聚糖溶解于其重量3倍的体积浓度为4％的醋酸水溶液，然后加入云母粉、高岭土研磨25min，将pH调至中性后依次加入活性炭、氢氧化镁，75℃搅拌30min；将pH调至中性，常温下加入其余原料，搅拌30min后，高速剪切分散10min，然后喷雾干燥，即可。

所述的用于电缆的高性能复合新材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按上述重量份比例称取原料；

(2)将聚氯乙烯树脂、聚碳酸酯、偏苯三酸三辛酯、纳米碳酸钙、焦宝石粉加入高速混合机中，60℃温度下进行高速混合18分钟，得混合物A；

(3)将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、十溴二苯醚、苯胺甲基三乙氧基硅烷、复合助剂加入高速混合机中，90℃下高速混合8分钟，得混合物B；

(4)将混合物A、混合物B与剩余原料加入高速混合机中，780℃下高速混合35分钟；取出后转入双螺杆挤出机中，在熔融温度为210℃、螺杆转速为550转/分钟下挤出造粒，即可。

本实施例2的复合新材料：热老化试验可通过135℃×262h(拉伸强度变化率、断裂伸长率变化率±20％)；耐油性能试验可通过(2#油)100℃×180h(拉伸强度变化率、断裂伸长率变化率±20％)；低温冲击脆化温度-55℃。

实施例3：

一种用于电缆的高性能复合新材料，由以下重量份的原料制成：聚氯乙烯树脂60份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂20份、聚碳酸酯12份、偏苯三酸三辛酯7份、十溴二苯醚6份、环氧大豆油7份、苯胺甲基三乙氧基硅烷12份、细菌纤维素10份、纳米碳酸钙5份、巯基乙醇6份、菠萝麻纤维3份、焦宝石粉7份、复合助剂10份；

所述复合助剂由以下方法制备：按重量份计，取壳聚糖12份、云母粉15份、高岭土10份、活性炭7份、氢氧化镁3份、椰油酰二乙醇胺1.5份、丙烯酸羟乙酯1.5份；将壳聚糖溶解于其重量3倍的体积浓度为4％的醋酸水溶液，然后加入云母粉、高岭土研磨25min，将pH调至中性后依次加入活性炭、氢氧化镁，75℃搅拌30min；将pH调至中性，常温下加入其余原料，搅拌30min后，高速剪切分散10min，然后喷雾干燥，即可。

所述的用于电缆的高性能复合新材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按上述重量份比例称取原料；

(2)将聚氯乙烯树脂、聚碳酸酯、偏苯三酸三辛酯、纳米碳酸钙、焦宝石粉加入高速混合机中，65℃温度下进行高速混合15分钟，得混合物A；

(3)将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、十溴二苯醚、苯胺甲基三乙氧基硅烷、复合助剂加入高速混合机中，95℃下高速混合5分钟，得混合物B；

(4)将混合物A、混合物B与剩余原料加入高速混合机中，85℃下高速混合30分钟；取出后转入双螺杆挤出机中，在熔融温度为220℃、螺杆转速为600转/分钟下挤出造粒，即可。

本实施例3的复合新材料：热老化试验可通过135℃×255h(拉伸强度变化率、断裂伸长率变化率±20％)；耐油性能试验可通过(2#油)100℃×172h(拉伸强度变化率、断裂伸长率变化率±20％)；低温冲击脆化温度-50℃。

Claims (2)

1.一种用于电缆的高性能复合新材料，其特征在于：由以下重量份的原料制成：聚氯乙烯树脂50-60份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂20-30份、聚碳酸酯8-12份、偏苯三酸三辛酯5-7份、十溴二苯醚4-6份、环氧大豆油5-7份、苯胺甲基三乙氧基硅烷10-12份、细菌纤维素5-10份、纳米碳酸钙3-5份、巯基乙醇4-6份、菠萝麻纤维1-3份、焦宝石粉5-7份、复合助剂5-10份；

所述复合助剂由以下方法制备：按重量份计，取壳聚糖10-12份、云母粉8-15份、高岭土10-20份、活性炭5-7份、氢氧化镁1-3份、椰油酰二乙醇胺0.5-1.5份、丙烯酸羟乙酯1.2-1.5份；将壳聚糖溶解于其重量3倍的体积浓度为4％的醋酸水溶液，然后加入云母粉、高岭土研磨25min，将pH调至中性后依次加入活性炭、氢氧化镁，75℃搅拌30min；将pH调至中性，常温下加入其余原料，搅拌30min后，高速剪切分散10min，然后喷雾干燥，即可。

2.根据权利要求1所述的用于电缆的高性能复合新材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)按上述重量份比例称取原料；

(2)将聚氯乙烯树脂、聚碳酸酯、偏苯三酸三辛酯、纳米碳酸钙、焦宝石粉加入高速混合机中，55-65℃温度下进行高速混合15-20分钟，得混合物A；

(3)将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、十溴二苯醚、苯胺甲基三乙氧基硅烷、复合助剂加入高速混合机中，85-95℃下高速混合5-10分钟，得混合物B；

(4)将混合物A、混合物B与剩余原料加入高速混合机中，75-85℃下高速混合30-40分钟；取出后转入双螺杆挤出机中，在熔融温度为200-220℃、螺杆转速为500-600转/分钟下挤出造粒，即可。