CN106800690A - 一种耐弯曲抗冲击电缆材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐弯曲抗冲击电缆材料，其特征在于，其原料按重量份包括：聚乙烯100‑120份，丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物50‑70份，乙烯‑辛烯共聚弹性体20‑30份，填料90‑110份，环氧大豆油1‑3份，环氧蚕蛹油酸丁酯1‑3份，过氧化二异丙苯0.3‑0.5份，二叔丁基过氧化物0.1‑0.3份，促进剂BZ 0.1‑0.3份，马来酸酐接枝相容剂4‑6份，稀土稳定剂2‑3份，Ca/Zn复合稳定剂2‑3份，蒙旦蜡3‑5份。本发明低温韧性好，低温抗冲击性高。

Description

一种耐弯曲抗冲击电缆材料
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种耐弯曲抗冲击电缆材料。
背景技术
电缆广泛用于各行各业，具有多种性能。但是通常在较低温度时，电缆材料的韧性、抗冲击性会大大降低，从而导致使用时容易开裂，缩短电缆材料的使用寿命，且容易造成安全隐患。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐弯曲抗冲击电缆材料，本发明低温韧性好，低温抗冲击性高。
本发明提出的一种耐弯曲抗冲击电缆材料，其原料按重量份包括：聚乙烯100-120份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物50-70份，乙烯-辛烯共聚弹性体20-30份，填料90-110份，环氧大豆油1-3份，环氧蚕蛹油酸丁酯1-3份，过氧化二异丙苯0.3-0.5份，二叔丁基过氧化物0.1-0.3份，促进剂BZ 0.1-0.3份，马来酸酐接枝相容剂4-6份，稀土稳定剂2-3份，Ca/Zn复合稳定剂2-3份，蒙旦蜡3-5份。
优选地，聚乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚弹性体的重量比为105-115：55-65：22-28。
优选地，其原料按重量份包括：聚乙烯105-115份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物55-65份，乙烯-辛烯共聚弹性体22-28份，填料95-105份，环氧大豆油1.5-2.5份，环氧蚕蛹油酸丁酯1.5-2.5份，过氧化二异丙苯0.35-0.45份，二叔丁基过氧化物0.15-0.25份，促进剂BZ 0.15-0.25份，马来酸酐接枝相容剂4.5-5.5份，稀土稳定剂2.3-2.7份，Ca/Zn复合稳定剂2.2-2.8份，蒙旦蜡3.5-4.5份。
优选地，填料的原料包括：改性蒙脱土、改性微晶纤维素、碳酸钙。
优选地，填料的原料包括：改性蒙脱土、改性微晶纤维素、改性碳酸钙，其中，改性蒙脱土、改性微晶纤维素、碳酸钙的重量比为3-5：1-2：2-3。
优选地，改性微晶纤维素是微晶纤维素经乙烯基三乙氧基硅烷改性得到。
优选地，在改性蒙脱土的制备过程中，在氮气氛围中，将异佛尔酮二异氰酸酯、端羟基聚丁二烯-丙烯腈、1，4-丁二醇、二月桂酸二丁基锡、N-甲基吡咯烷酮混匀，制备得到聚氨酯预聚体溶液；调节温度至80-90℃，向聚氨酯预聚体溶液中加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性蒙脱土，保温搅拌2-4h，调节温度至60-70℃，加入季四戊醇三丙烯酸酯，保温搅拌2-4h，然后加三乙胺中和，真空干燥，粉碎得到改性蒙脱土。
优选地，在改性蒙脱土的制备过程中，异佛尔酮二异氰酸酯、端羟基聚丁二烯-丙烯腈、1，4-丁二醇、二月桂酸二丁基锡、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性蒙脱土、季四戊醇三丙烯酸酯的重量比为8-10：36-45：0.8-1：0.1-0.3：1.5-2.5：5.5-6.5。
上述改性蒙脱土的制备过程中，N-甲基吡咯烷酮作为溶剂，不规定具体用量，根据实际操作确定其用量。
上述改性蒙脱土的制备过程中，制备聚氨酯预聚体的方法为本领域常用技术手段。
本发明的制备方法为：将聚乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚弹性体、填料、马来酸酐接枝相容剂混匀后，加入环氧大豆油、环氧蚕蛹油酸丁酯、过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、促进剂BZ、稀土稳定剂、Ca/Zn复合稳定剂、蒙旦蜡混匀得到混合物；将混合物加入挤出机中进行造粒、熔融处理得到熔融物料；然后经双螺杆挤出机挤出，冷却得到耐弯曲抗冲击电缆材料。
本发明选用的聚乙烯具有良好的耐低温性、韧性、耐腐蚀性能，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物具有良好的韧性、强度和抗冲击性，乙烯-辛烯共聚弹性体具有良好的机械性能，三者以合适比例相互配合，并通过乙烯-辛烯共聚弹性体增韧，使得本发明具有良好的耐低温性、韧性、弹性和抗冲击性；填料选用改性蒙脱土、改性微晶纤维素、碳酸钙相互配合，通过制备聚氨酯预聚体，使得γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性蒙脱土表面的氨基与聚氨酯预聚体中的异氰酸酯基键合，将聚氨酯接枝在蒙脱土表面，剩余的异氰酸酯基与与季四戊醇三丙烯酸酯中的羟基键合，在蒙脱土表面接枝上碳碳双键，聚氨酯可以进入蒙脱土层间，增加聚氨酯的韧性和抗冲击性，与聚乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚弹性体混合后大大增加其韧性和抗冲击性，并且改性蒙脱土和改性微晶纤维素表面的碳碳双键，在过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、促进剂BZ作用下，可以与聚乙烯发生交联形成复杂网络，进一步增加本发明的韧性和抗冲击性能；端羟基聚丁二烯-丙烯腈制备得到的聚氨酯具有良好的耐低温性能，与聚乙烯共混，可以大大增加本发明的耐低温性、低温韧性和低温抗冲击性；改性蒙脱土、改性微晶纤维素、碳酸钙在马来酸酐接枝相容剂的作用下相互配合，改善填料分散性、形成交联网络、插层增韧和增加抗冲击性从而大大增加了本发明韧性和抗冲击性能；环氧大豆油、环氧蚕蛹油酸丁酯为增塑剂，可以进一步增加本发明的韧性；稀土稳定剂、Ca/Zn复合稳定剂可以增加本发明的稳定性；过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、促进剂BZ相互配合，交联形成复杂网络，增加本发明的抗冲击、韧性等机械性能；上述各物质相互配合，使得本发明具有良好的耐低温性、低温韧性和抗冲击性能。
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
一种耐弯曲抗冲击电缆材料，其原料按重量份包括：聚乙烯110份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物60份，乙烯-辛烯共聚弹性体25份，填料100份，环氧大豆油2份，环氧蚕蛹油酸丁酯2份，过氧化二异丙苯0.4份，二叔丁基过氧化物0.2份，促进剂BZ 0.2份，马来酸酐接枝相容剂5份，稀土稳定剂2.5份，Ca/Zn复合稳定剂2.5份，蒙旦蜡4份。
实施例2
一种耐弯曲抗冲击电缆材料，其原料按重量份包括：聚乙烯100份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物70份，乙烯-辛烯共聚弹性体20份，填料110份，环氧大豆油1份，环氧蚕蛹油酸丁酯3份，过氧化二异丙苯0.3份，二叔丁基过氧化物0.3份，促进剂BZ 0.1份，马来酸酐接枝相容剂6份，稀土稳定剂2份，Ca/Zn复合稳定剂3份，蒙旦蜡3份；
其中，填料的原料包括：改性蒙脱土、乙烯基三乙氧基硅烷改性微晶纤维素、改性碳酸钙，其中，改性蒙脱土、乙烯基三乙氧基硅烷改性微晶纤维素、碳酸钙的重量比为5：1：3。
实施例3
一种耐弯曲抗冲击电缆材料，其原料按重量份包括：聚乙烯120份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物50份，乙烯-辛烯共聚弹性体30份，填料90份，环氧大豆油3份，环氧蚕蛹油酸丁酯1份，过氧化二异丙苯0.5份，二叔丁基过氧化物0.1份，促进剂BZ 0.3份，马来酸酐接枝相容剂4份，稀土稳定剂3份，Ca/Zn复合稳定剂2份，蒙旦蜡5份；
其中，填料的原料包括：改性蒙脱土、乙烯基三乙氧基硅烷改性微晶纤维素、改性碳酸钙，其中，改性蒙脱土、乙烯基三乙氧基硅烷改性微晶纤维素、碳酸钙的重量比为3：2：2；
在改性蒙脱土的制备过程中，在氮气氛围中，将异佛尔酮二异氰酸酯、端羟基聚丁二烯-丙烯腈、1，4-丁二醇、二月桂酸二丁基锡、N-甲基吡咯烷酮混匀，制备得到聚氨酯预聚体溶液；调节温度至80℃，向聚氨酯预聚体溶液中加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性蒙脱土，保温搅拌4h，调节温度至60℃，加入季四戊醇三丙烯酸酯，保温搅拌4h，然后加三乙胺中和，真空干燥，粉碎得到改性蒙脱土，其中，异佛尔酮二异氰酸酯、端羟基聚丁二烯-丙烯腈、1，4-丁二醇、二月桂酸二丁基锡、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性蒙脱土、季四戊醇三丙烯酸酯的重量比为8：45：0.8：0.3：1.5：6.5。
实施例4
一种耐弯曲抗冲击电缆材料，其原料按重量份包括：聚乙烯105份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物65份，乙烯-辛烯共聚弹性体22份，填料105份，环氧大豆油1.5份，环氧蚕蛹油酸丁酯2.5份，过氧化二异丙苯0.35份，二叔丁基过氧化物0.25份，促进剂BZ 0.15份，马来酸酐接枝相容剂5.5份，稀土稳定剂2.3份，Ca/Zn复合稳定剂2.8份，蒙旦蜡3.5份；
其中，填料的原料包括：改性蒙脱土、乙烯基三乙氧基硅烷改性微晶纤维素、改性碳酸钙，其中，改性蒙脱土、乙烯基三乙氧基硅烷改性微晶纤维素、碳酸钙的重量比为4.5：1.8：2.7；
在改性蒙脱土的制备过程中，在氮气氛围中，将异佛尔酮二异氰酸酯、端羟基聚丁二烯-丙烯腈、1，4-丁二醇、二月桂酸二丁基锡、N-甲基吡咯烷酮混匀，制备得到聚氨酯预聚体溶液；调节温度至90℃，向聚氨酯预聚体溶液中加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性蒙脱土，保温搅拌2h，调节温度至70℃，加入季四戊醇三丙烯酸酯，保温搅拌2h，然后加三乙胺中和，真空干燥，粉碎得到改性蒙脱土，其中，异佛尔酮二异氰酸酯、端羟基聚丁二烯-丙烯腈、1，4-丁二醇、二月桂酸二丁基锡、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性蒙脱土、季四戊醇三丙烯酸酯的重量比为10：36：1：0.1：2.5：5.5。
实施例5
一种耐弯曲抗冲击电缆材料，其原料按重量份包括：聚乙烯115份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物55份，乙烯-辛烯共聚弹性体28份，填料95份，环氧大豆油2.5份，环氧蚕蛹油酸丁酯1.5份，过氧化二异丙苯0.45份，二叔丁基过氧化物0.15份，促进剂BZ 0.25份，马来酸酐接枝相容剂4.5份，稀土稳定剂2.7份，Ca/Zn复合稳定剂2.2份，蒙旦蜡4.5份；
其中，填料的原料包括：改性蒙脱土、乙烯基三乙氧基硅烷改性微晶纤维素、改性碳酸钙，其中，改性蒙脱土、乙烯基三乙氧基硅烷改性微晶纤维素、碳酸钙的重量比为3.5：1.8：2.3；
在改性蒙脱土的制备过程中，在氮气氛围中，将异佛尔酮二异氰酸酯、端羟基聚丁二烯-丙烯腈、1，4-丁二醇、二月桂酸二丁基锡、N-甲基吡咯烷酮混匀，制备得到聚氨酯预聚体溶液；调节温度至85℃，向聚氨酯预聚体溶液中加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性蒙脱土，保温搅拌3h，调节温度至65℃，加入季四戊醇三丙烯酸酯，保温搅拌3h，然后加三乙胺中和，真空干燥，粉碎得到改性蒙脱土，其中，异佛尔酮二异氰酸酯、端羟基聚丁二烯-丙烯腈、1，4-丁二醇、二月桂酸二丁基锡、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性蒙脱土、季四戊醇三丙烯酸酯的重量比为9：40：0.9：0.2：2：6。
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 (8)

1.一种耐弯曲抗冲击电缆材料，其特征在于，其原料按重量份包括：聚乙烯100-120份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物50-70份，乙烯-辛烯共聚弹性体20-30份，填料90-110份，环氧大豆油1-3份，环氧蚕蛹油酸丁酯1-3份，过氧化二异丙苯0.3-0.5份，二叔丁基过氧化物0.1-0.3份，促进剂BZ 0.1-0.3份，马来酸酐接枝相容剂4-6份，稀土稳定剂2-3份，Ca/Zn复合稳定剂2-3份，蒙旦蜡3-5份。
2.根据权利要求1所述耐弯曲抗冲击电缆材料，其特征在于，聚乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚弹性体的重量比为105-115：55-65：22-28。
3.根据权利要求1或2所述耐弯曲抗冲击电缆材料，其特征在于，其原料按重量份包括：聚乙烯105-115份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物55-65份，乙烯-辛烯共聚弹性体22-28份，填料95-105份，环氧大豆油1.5-2.5份，环氧蚕蛹油酸丁酯1.5-2.5份，过氧化二异丙苯0.35-0.45份，二叔丁基过氧化物0.15-0.25份，促进剂BZ 0.15-0.25份，马来酸酐接枝相容剂4.5-5.5份，稀土稳定剂2.3-2.7份，Ca/Zn复合稳定剂2.2-2.8份，蒙旦蜡3.5-4.5份。
4.根据权利要求1-3任一项所述耐弯曲抗冲击电缆材料，其特征在于，填料的原料包括：改性蒙脱土、改性微晶纤维素、碳酸钙。
5.根据权利要求1-4任一项所述耐弯曲抗冲击电缆材料，其特征在于，填料的原料包括：改性蒙脱土、改性微晶纤维素、改性碳酸钙，其中，改性蒙脱土、改性微晶纤维素、碳酸钙的重量比为3-5：1-2：2-3。
6.根据权利要求4或5所述耐弯曲抗冲击电缆材料，其特征在于，改性微晶纤维素是微晶纤维素经乙烯基三乙氧基硅烷改性得到。
7.根据权利要求4或5所述耐弯曲抗冲击电缆材料，其特征在于，在改性蒙脱土的制备过程中，在氮气氛围中，将异佛尔酮二异氰酸酯、端羟基聚丁二烯-丙烯腈、1，4-丁二醇、二月桂酸二丁基锡、N-甲基吡咯烷酮混匀，制备得到聚氨酯预聚体溶液；调节温度至80-90℃，向聚氨酯预聚体溶液中加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性蒙脱土，保温搅拌2-4h，调节温度至60-70℃，加入季四戊醇三丙烯酸酯，保温搅拌2-4h，然后加三乙胺中和，真空干燥，粉碎得到改性蒙脱土。
8.根据权利要求7所述耐弯曲抗冲击电缆材料，其特征在于，在改性蒙脱土的制备过程中，异佛尔酮二异氰酸酯、端羟基聚丁二烯-丙烯腈、1，4-丁二醇、二月桂酸二丁基锡、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性蒙脱土、季四戊醇三丙烯酸酯的重量比为8-10：36-45：0.8-1：0.1-0.3：1.5-2.5：5.5-6.5。
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