CN106751089A - 一种抗冲击耐高温聚苯乙烯电缆材料 - Google Patents

一种抗冲击耐高温聚苯乙烯电缆材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗冲击耐高温聚苯乙烯电缆材料，其原料按重量份包括：聚丙烯4‑10份，氯化聚乙烯4‑6份，聚苯乙烯24‑32份，聚醚酮8‑16份，乙酰柠檬酸三丁酯1.5‑2.5份，歧化松香1.5‑2.5份，己二酸丙二醇酯1.5‑2.5份，氯化石蜡1.5‑2.5份，环氧脂肪酸甲酯2‑4份，改性亚麻纤维2‑4份，烟灰3‑5份，氧化石墨烯4‑8份，硅藻土4‑10份，氧化硼8‑16份，稳定剂1.5‑2.5份，交联剂1.5‑2.5份，抗静电剂2‑4份，抗氧剂1‑2份。本发明耐高温、耐老化性能优异，耐水性能优秀，力学性能极好。

Description

一种抗冲击耐高温聚苯乙烯电缆材料
技术领域
本发明涉及电缆材料技术领域，尤其涉及一种抗冲击耐高温聚苯乙烯电缆材料。
背景技术
随着我国电缆制品的广泛应用，电缆材料的需求量也逐渐增加。目前很多企业利用废旧聚乙烯来生产电缆材料，同时为了适应不同的工作环境和使用需求，所以会对电缆材料进行改进性能，但只具有单一的功能的电缆材料在现在竞争越来越激烈的市场中，越来越凸显出劣势。因此需要对电缆材料进行改性，使其具有不止一种特性，从而增强在市场的竞争力。
现有技术中利用改性聚苯乙烯电缆材料所生产出的电缆材料抗拉强度小、抗冲击力弱、防水性能差，从而影响使用范围。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种抗冲击耐高温聚苯乙烯电缆材料，耐高温、耐老化性能优异，耐水性能优秀，力学性能极好。
本发明提出的一种抗冲击耐高温聚苯乙烯电缆材料，其原料按重量份包括：聚丙烯4-10份，氯化聚乙烯4-6份，聚苯乙烯24-32份，聚醚酮8-16份，乙酰柠檬酸三丁酯1.5-2.5份，歧化松香1.5-2.5份，己二酸丙二醇酯1.5-2.5份，氯化石蜡1.5-2.5份，环氧脂肪酸甲酯2-4份，改性亚麻纤维2-4份，烟灰3-5份，氧化石墨烯4-8份，硅藻土4-10份，氧化硼8-16份，稳定剂1.5-2.5份，交联剂1.5-2.5份，抗静电剂2-4份，抗氧剂1-2份。
优选地，聚丙烯、氯化聚乙烯、聚苯乙烯、聚醚酮、改性亚麻纤维的重量比为6-8：4.5-5.5：26-30：10-14：2.5-3.5。
优选地，氯化石蜡、环氧脂肪酸甲酯、改性亚麻纤维、烟灰、氧化石墨烯、硅藻土、氧化硼的重量比为1.8-2.2：2.5-3.5：2.5-3.5：3.5-4.5：5-7：6-8：10-14。
优选地，其原料按重量份包括：聚丙烯6-8份，氯化聚乙烯4.5-5.5份，聚苯乙烯26-30份，聚醚酮10-14份，乙酰柠檬酸三丁酯1.8-2.2份，歧化松香1.8-2.2份，己二酸丙二醇酯1.8-2.2份，氯化石蜡1.8-2.2份，环氧脂肪酸甲酯2.5-3.5份，改性亚麻纤维2.5-3.5份，烟灰3.5-4.5份，氧化石墨烯5-7份，硅藻土6-8份，氧化硼10-14份，稳定剂1.8-2.2份，交联剂1.8-2.2份，抗静电剂2.5-3.5份，抗氧剂1.2-1.8份。
优选地，改性亚麻纤维采用如下工艺制备：将硅溶胶置于水浴中，搅拌状态下滴加六甲基二硅氮烷，滴加完全后，继续搅拌，真空干燥至恒重，粉碎得到预处理硅溶胶；将亚麻纤维、氢氧化钠溶液混合搅拌，升温，加入亚硫酸钠搅拌得到预处理亚麻纤维；向预处理亚麻纤维中加入甲醛、预处理硅溶胶搅拌，冷却至室温，喷雾干燥得到改性亚麻纤维。
优选地，改性亚麻纤维采用如下工艺制备：按重量份将45-65份浓度为15-18wt％的硅溶胶置于水浴中，硅溶胶的pH值为3.5-4.5，搅拌状态下滴加25-33份六甲基二硅氮烷，滴加完全后，继续搅拌，真空干燥至恒重，粉碎得到预处理硅溶胶；按重量份将4-10份亚麻纤维、30-40份浓度为1.4-2mol/L的氢氧化钠溶液混合搅拌，升温，加入1.8-2.5份亚硫酸钠搅拌得到预处理亚麻纤维；按重量份向18-24份预处理亚麻纤维中加入8-12份甲醛、4-10份预处理硅溶胶搅拌，冷却至室温，喷雾干燥得到改性亚麻纤维。
优选地，改性亚麻纤维采用如下工艺制备：按重量份将45-65份浓度为15-18wt％的硅溶胶置于温度为65-75℃水浴中，硅溶胶的pH值为3.5-4.5，搅拌状态下滴加25-33份六甲基二硅氮烷，搅拌速度为450-550r/min，滴加完全后，继续搅拌1.5-2.5h，85-90℃真空干燥至恒重，粉碎得到预处理硅溶胶；按重量份将4-10份亚麻纤维、30-40份浓度为1.4-2mol/L的氢氧化钠溶液混合搅拌45-55min，搅拌温度为60-70℃，升温至125-135℃，加入1.8-2.5份亚硫酸钠搅拌1.5-3.5h，得到预处理亚麻纤维；按重量份向18-24份预处理亚麻纤维中加入8-12份甲醛、4-10份预处理硅溶胶搅拌3-6h，冷却至室温，喷雾干燥得到改性亚麻纤维。
本发明采用常规制备工艺制得。
本发明的改性亚麻纤维中，利用分子间脱水反应将六甲基二硅氮烷中的-Si(CH3)3基团接枝到硅溶胶分子上，硅溶胶表面布满-Si(CH3)3基团，疏水性能好，还可有效提高二氧化硅与预处理亚麻纤维间亲和性；而亚麻纤维碱化后经磺化、缩合，其耐高温、耐酸碱性极好，再经亚硫酸钠蒸煮，形成大量酚羟基，与预制料的结合力强，综合作用使改性亚麻纤维热稳定性好，防水性能优异；本发明采用改性亚麻纤维与聚苯乙烯、聚醚酮、聚丙烯、氯化聚乙烯相容性好，不易迁移及析出，综合作用使本发明的力学性能极好，而且耐高温、耐老化性能优异；而改性亚麻纤维、氧化硼、氧化石墨烯、烟灰、硅藻土配合，在环氧脂肪酸甲酯、氯化石蜡的作用下，与聚苯乙烯、聚醚酮、聚丙烯、氯化聚乙烯分散性好，可有效分散在聚苯乙烯、聚醚酮、聚丙烯、氯化聚乙烯表面，相互间结合程度高，缝隙极小，使本发明的耐水性能、耐老化性能与力学性能进一步增强。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种抗冲击耐高温聚苯乙烯电缆材料，其原料按重量份包括：聚丙烯4份，氯化聚乙烯6份，聚苯乙烯24份，聚醚酮16份，乙酰柠檬酸三丁酯1.5份，歧化松香2.5份，己二酸丙二醇酯1.5份，氯化石蜡2.5份，环氧脂肪酸甲酯2份，改性亚麻纤维4份，烟灰3份，氧化石墨烯8份，硅藻土4份，氧化硼16份，稳定剂1.5份，交联剂2.5份，抗静电剂2份，抗氧剂2份。
实施例2
本发明提出的一种抗冲击耐高温聚苯乙烯电缆材料，其原料按重量份包括：聚丙烯10份，氯化聚乙烯4份，聚苯乙烯32份，聚醚酮8份，乙酰柠檬酸三丁酯2.5份，歧化松香1.5份，己二酸丙二醇酯2.5份，氯化石蜡1.5份，环氧脂肪酸甲酯4份，改性亚麻纤维2份，烟灰5份，氧化石墨烯4份，硅藻土10份，氧化硼8份，稳定剂2.5份，交联剂1.5份，抗静电剂4份，抗氧剂1份。
改性亚麻纤维采用如下工艺制备：将硅溶胶置于水浴中，搅拌状态下滴加六甲基二硅氮烷，滴加完全后，继续搅拌，真空干燥至恒重，粉碎得到预处理硅溶胶；将亚麻纤维、氢氧化钠溶液混合搅拌，升温，加入亚硫酸钠搅拌得到预处理亚麻纤维；向预处理亚麻纤维中加入甲醛、预处理硅溶胶搅拌，冷却至室温，喷雾干燥得到改性亚麻纤维。
实施例3
本发明提出的一种抗冲击耐高温聚苯乙烯电缆材料，其原料按重量份包括：聚丙烯6份，氯化聚乙烯5.5份，聚苯乙烯26份，聚醚酮14份，乙酰柠檬酸三丁酯1.8份，歧化松香2.2份，己二酸丙二醇酯1.8份，氯化石蜡2.2份，环氧脂肪酸甲酯2.5份，改性亚麻纤维3.5份，烟灰3.5份，氧化石墨烯7份，硅藻土6份，氧化硼14份，稳定剂1.8份，交联剂2.2份，抗静电剂2.5份，抗氧剂1.8份。
改性亚麻纤维采用如下工艺制备：按重量份将65份浓度为15wt％的硅溶胶置于温度为75℃水浴中，硅溶胶的pH值为3.5-4.5，搅拌状态下滴加25份六甲基二硅氮烷，搅拌速度为550r/min，滴加完全后，继续搅拌1.5h，90℃真空干燥至恒重，粉碎得到预处理硅溶胶；按重量份将4份亚麻纤维、40份浓度为1.4mol/L的氢氧化钠溶液混合搅拌55min，搅拌温度为60℃，升温至135℃，加入1.8份亚硫酸钠搅拌3.5h，得到预处理亚麻纤维；按重量份向18份预处理亚麻纤维中加入12份甲醛、4份预处理硅溶胶搅拌6h，冷却至室温，喷雾干燥得到改性亚麻纤维。
实施例4
本发明提出的一种抗冲击耐高温聚苯乙烯电缆材料，其原料按重量份包括：聚丙烯8份，氯化聚乙烯4.5份，聚苯乙烯30份，聚醚酮10份，乙酰柠檬酸三丁酯2.2份，歧化松香1.8份，己二酸丙二醇酯2.2份，氯化石蜡1.8份，环氧脂肪酸甲酯3.5份，改性亚麻纤维2.5份，烟灰4.5份，氧化石墨烯5份，硅藻土8份，氧化硼10份，稳定剂2.2份，交联剂1.8份，抗静电剂3.5份，抗氧剂1.2份。
改性亚麻纤维采用如下工艺制备：按重量份将45份浓度为18wt％的硅溶胶置于温度为65℃水浴中，硅溶胶的pH值为3.5-4.5，搅拌状态下滴加33份六甲基二硅氮烷，搅拌速度为450r/min，滴加完全后，继续搅拌2.5h，85℃真空干燥至恒重，粉碎得到预处理硅溶胶；按重量份将10份亚麻纤维、30份浓度为2mol/L的氢氧化钠溶液混合搅拌45min，搅拌温度为70℃，升温至125℃，加入2.5份亚硫酸钠搅拌1.5h，得到预处理亚麻纤维；按重量份向24份预处理亚麻纤维中加入8份甲醛、10份预处理硅溶胶搅拌3h，冷却至室温，喷雾干燥得到改性亚麻纤维。
实施例5
本发明提出的一种抗冲击耐高温聚苯乙烯电缆材料，其原料按重量份包括：聚丙烯7份，氯化聚乙烯5份，聚苯乙烯28份，聚醚酮12份，乙酰柠檬酸三丁酯2份，歧化松香2份，己二酸丙二醇酯2份，氯化石蜡2份，环氧脂肪酸甲酯3份，改性亚麻纤维3份，烟灰4份，氧化石墨烯6份，硅藻土7份，氧化硼12份，稳定剂2份，交联剂2份，抗静电剂3份，抗氧剂1.5份。
改性亚麻纤维采用如下工艺制备：按重量份将55份浓度为16wt％的硅溶胶置于水浴中，硅溶胶的pH值为3.5-4.5，搅拌状态下滴加28份六甲基二硅氮烷，滴加完全后，继续搅拌，真空干燥至恒重，粉碎得到预处理硅溶胶；按重量份将7份亚麻纤维、35份浓度为1.7mol/L的氢氧化钠溶液混合搅拌，升温，加入2.2份亚硫酸钠搅拌得到预处理亚麻纤维；按重量份向21份预处理亚麻纤维中加入10份甲醛、7份预处理硅溶胶搅拌，冷却至室温，喷雾干燥得到改性亚麻纤维。
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 (7)

1.一种抗冲击耐高温聚苯乙烯电缆材料，其特征在于，其原料按重量份包括：聚丙烯4-10份，氯化聚乙烯4-6份，聚苯乙烯24-32份，聚醚酮8-16份，乙酰柠檬酸三丁酯1.5-2.5份，歧化松香1.5-2.5份，己二酸丙二醇酯1.5-2.5份，氯化石蜡1.5-2.5份，环氧脂肪酸甲酯2-4份，改性亚麻纤维2-4份，烟灰3-5份，氧化石墨烯4-8份，硅藻土4-10份，氧化硼8-16份，稳定剂1.5-2.5份，交联剂1.5-2.5份，抗静电剂2-4份，抗氧剂1-2份。
2.根据权利要求1所述抗冲击耐高温聚苯乙烯电缆材料，其特征在于，聚丙烯、氯化聚乙烯、聚苯乙烯、聚醚酮、改性亚麻纤维的重量比为6-8：4.5-5.5：26-30：10-14：2.5-3.5。
3.根据权利要求1或2所述抗冲击耐高温聚苯乙烯电缆材料，其特征在于，氯化石蜡、环氧脂肪酸甲酯、改性亚麻纤维、烟灰、氧化石墨烯、硅藻土、氧化硼的重量比为1.8-2.2：2.5-3.5：2.5-3.5：3.5-4.5：5-7：6-8：10-14。
4.根据权利要求1-3任一项所述抗冲击耐高温聚苯乙烯电缆材料，其特征在于，其原料按重量份包括：聚丙烯6-8份，氯化聚乙烯4.5-5.5份，聚苯乙烯26-30份，聚醚酮10-14份，乙酰柠檬酸三丁酯1.8-2.2份，歧化松香1.8-2.2份，己二酸丙二醇酯1.8-2.2份，氯化石蜡1.8-2.2份，环氧脂肪酸甲酯2.5-3.5份，改性亚麻纤维2.5-3.5份，烟灰3.5-4.5份，氧化石墨烯5-7份，硅藻土6-8份，氧化硼10-14份，稳定剂1.8-2.2份，交联剂1.8-2.2份，抗静电剂2.5-3.5份，抗氧剂1.2-1.8份。
5.根据权利要求1-4任一项所述抗冲击耐高温聚苯乙烯电缆材料，其特征在于，改性亚麻纤维采用如下工艺制备：将硅溶胶置于水浴中，搅拌状态下滴加六甲基二硅氮烷，滴加完全后，继续搅拌，真空干燥至恒重，粉碎得到预处理硅溶胶；将亚麻纤维、氢氧化钠溶液混合搅拌，升温，加入亚硫酸钠搅拌得到预处理亚麻纤维；向预处理亚麻纤维中加入甲醛、预处理硅溶胶搅拌，冷却至室温，喷雾干燥得到改性亚麻纤维。
6.根据权利要求1-5任一项所述抗冲击耐高温聚苯乙烯电缆材料，其特征在于，改性亚麻纤维采用如下工艺制备：按重量份将45-65份浓度为15-18wt％的硅溶胶置于水浴中，硅溶胶的pH值为3.5-4.5，搅拌状态下滴加25-33份六甲基二硅氮烷，滴加完全后，继续搅拌，真空干燥至恒重，粉碎得到预处理硅溶胶；按重量份将4-10份亚麻纤维、30-40份浓度为1.4-2mol/L的氢氧化钠溶液混合搅拌，升温，加入1.8-2.5份亚硫酸钠搅拌得到预处理亚麻纤维；按重量份向18-24份预处理亚麻纤维中加入8-12份甲醛、4-10份预处理硅溶胶搅拌，冷却至室温，喷雾干燥得到改性亚麻纤维。
7.根据权利要求1-6任一项所述抗冲击耐高温聚苯乙烯电缆材料，其特征在于，改性亚麻纤维采用如下工艺制备：按重量份将45-65份浓度为15-18wt％的硅溶胶置于温度为65-75℃水浴中，硅溶胶的pH值为3.5-4.5，搅拌状态下滴加25-33份六甲基二硅氮烷，搅拌速度为450-550r/min，滴加完全后，继续搅拌1.5-2.5h，85-90℃真空干燥至恒重，粉碎得到预处理硅溶胶；按重量份将4-10份亚麻纤维、30-40份浓度为1.4-2mol/L的氢氧化钠溶液混合搅拌45-55min，搅拌温度为60-70℃，升温至125-135℃，加入1.8-2.5份亚硫酸钠搅拌1.5-3.5h，得到预处理亚麻纤维；按重量份向18-24份预处理亚麻纤维中加入8-12份甲醛、4-10份预处理硅溶胶搅拌3-6h，冷却至室温，喷雾干燥得到改性亚麻纤维。
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