CN107325575A - 一种高韧性耐热电缆护套料 - Google Patents

一种高韧性耐热电缆护套料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高韧性耐热电缆护套料，其原料包括改性聚乳酸、乙烯‑丙烯酸丁酯共聚物、马来酸酐接枝乙烯‑辛烯共聚物、聚苯硫醚、二乙基次膦酸铝、聚酰胺、聚磷酸胺、次磷酸铝、三聚氰胺聚磷酸钠、硼酸锌、改性Lyocell纤维、玻璃纤维、改性二氧化硅、纳米氧化锌、纳米二氧化钛和铝酸脂。本发明的电缆护套料韧性好，具有优异的耐热性能。

Description

一种高韧性耐热电缆护套料
技术领域
本发明涉及电缆材料的技术领域，尤其涉及一种高韧性耐热电缆护套料。
背景技术
电缆在使用时，其最外层的电缆护套料对电缆的保护起着至关重要的作用，现有技术中电缆护套料的韧性和耐热性能均无法满足实际使用时的需求，故此亟需开发一种高韧性耐热电缆护套料来解决现有技术中的问题。
发明内容
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种高韧性耐热电缆护套料，具有优异的韧性和耐热性能。
本发明提出的一种高韧性耐热电缆护套料，其原料按重量份包括：改性聚乳酸80-120份、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物1-4份、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物3-9份、聚苯硫醚4-8份、二乙基次膦酸铝2-6份、聚酰胺1-4份、聚磷酸胺3-6份、次磷酸铝1-5份、三聚氰胺聚磷酸钠2-5份、硼酸锌3-6份、改性Lyocell纤维4-6份、玻璃纤维2-5份、改性二氧化硅3-5份、纳米氧化锌1-4份、纳米二氧化钛2-6份、铝酸脂4-8份。
优选地，改性聚乳酸的原料按重量份包括：木质纤维素5-15份、重量分数为4-6％氢氧化钠溶液2-8份、马来酸酐3-6份、二甲苯1-4份、丙酮2-5份、聚乳酸3-6份。
优选地，改性聚乳酸按如下工艺进行制备：将木质纤维素在室温下于重量分数为4-6％氢氧化钠溶液中浸泡3-5h，然后用去离子水水洗至中性，室温下风干，接着于70-90℃干燥10-14h，冷却至室温，然后加入马来酸酐、二甲苯和丙酮混合均匀，通入氮气，于90-110℃冷凝回流4-6h，接着于850-1050r/min转速搅拌10-30min，抽真空，水洗，于55-65℃干燥15-25h，然后加入聚乳酸混合均匀，以20℃/min升温速率升温至200-240℃，接着于650-850r/min转速搅拌20-40min，冷却至室温得到改性聚乳酸。
优选地，改性二氧化硅按如下工艺进行制备：将固含量为45-55％的二氧化硅溶胶、去离子水、乙醇和十二烷基硫酸钠混合均匀，于450-650r/min转速搅拌10-30min，接着调节pH至9.0-10.0，然后加入硅烷偶联剂KH-560混合均匀，室温下，于350-650r/min转速搅拌20-28h，接着于70-90℃水浴加热1-3h，离心后于60-80℃干燥1-3h，冷却至室温得到改性二氧化硅。
优选地，改性二氧化硅的制备工艺中，固含量为45-55％的二氧化硅溶胶、去离子水、乙醇、十二烷基硫酸钠和硅烷偶联剂KH-560的重量比为2-4：4-8：3-5：2-6：1-3。
优选地，改性Lyocell纤维按如下工艺进行制备：向Lyocell纤维加入质量分数为30-50％的甲酸和5-15％的盐酸混合均匀，升温至70-90℃，保温7-9h，接着水洗至pH至中性，接着于1500-2500r/min转速搅拌10-20min，干燥至恒重，冷却至室温得到改性Lyocell纤维。
优选地，改性Lyocell纤维的制备工艺中，Lyocell纤维、质量分数为30-50％的甲酸和5-15％的盐酸的重量比为4-6：1-2：2-3。
本发明的一种高韧性耐热电缆护套料，其原料包括改性聚乳酸、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、聚苯硫醚、二乙基次膦酸铝、聚酰胺、聚磷酸胺、次磷酸铝、三聚氰胺聚磷酸钠、硼酸锌、改性Lyocell纤维、玻璃纤维、改性二氧化硅、纳米氧化锌、纳米二氧化钛和铝酸脂。其中，改性聚乳酸通过将木质纤维素在室温下于氢氧化钠溶液中浸泡，然后用去离子水水洗至中性，室温下风干，接着干燥，冷却至室温，然后加入马来酸酐、二甲苯和丙酮混合均匀，通入氮气，冷凝回流，接着搅拌，抽真空，水洗，干燥，然后加入聚乳酸混合均匀，升温，接着搅拌，冷却至室温得到改性聚乳酸，通过对木质纤维素进行碱化处理，然后在马来酸酐、二甲苯和丙酮作用下，实现与聚乳酸的共混，得到的改性聚乳酸具有优异的韧性，运用到本发明的电缆护套料中，使得本发明的电缆护套料具有优异的韧性。其中，改性二氧化硅通过将二氧化硅溶胶、去离子水、乙醇和十二烷基硫酸钠混合均匀，搅拌，接着调节pH，然后加入硅烷偶联剂KH-560混合均匀，室温下，搅拌，接着于水浴加热，离心后干燥，冷却至室温得到改性二氧化硅，通过硅烷偶联剂KH-560对二氧化硅进行改性，使得改性后的二氧化硅运用到本发明的电缆护套料中，与树脂配合，在助剂和填料的作用下，得到的电缆护套料具有优异的硬度和耐高温性能。其中，改性Lyocell纤维通过向Lyocell纤维加入甲酸和盐酸混合均匀，升温，保温，接着水洗至pH至中性，接着搅拌，干燥至恒重，冷却至室温得到改性Lyocell纤维，运用到本发明的电缆护套料中，使得本发明的电缆护套料具有优异的韧性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
具体实施方式中，改性聚乳酸的重量份可以为80份、85份、90份、95份、100份、105份、110份、115份、120份；乙烯-丙烯酸丁酯共聚物的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份；马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物的重量份可以为3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份；聚苯硫醚的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份；二乙基次膦酸铝的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份；聚酰胺的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份；聚磷酸胺的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；次磷酸铝的重量份可以为1份、2份、3份、4份、5份；三聚氰胺聚磷酸钠的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；硼酸锌的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；改性Lyocell纤维的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份；玻璃纤维的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；改性二氧化硅的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份；纳米氧化锌的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份；纳米二氧化钛的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；铝酸脂的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份。
实施例1
本发明提出的一种高韧性耐热电缆护套料，其原料按重量份包括：改性聚乳酸100份、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物2.5份、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物6份、聚苯硫醚6份、二乙基次膦酸铝4份、聚酰胺2.5份、聚磷酸胺4.5份、次磷酸铝3份、三聚氰胺聚磷酸钠3.5份、硼酸锌4.5份、改性Lyocell纤维5份、玻璃纤维3.5份、改性二氧化硅4份、纳米氧化锌2.5份、纳米二氧化钛4份、铝酸脂6份。
改性聚乳酸按如下工艺进行制备：按重量份将10份木质纤维素在室温下于5份重量分数为5％氢氧化钠溶液中浸泡4h，然后用去离子水水洗至中性，室温下风干，接着于80℃干燥12h，冷却至室温，然后加入4.5份马来酸酐、2.5份二甲苯和3.5份丙酮混合均匀，通入氮气，于100℃冷凝回流5h，接着于950r/min转速搅拌20min，抽真空，水洗，于60℃干燥20h，然后加入4.5份聚乳酸混合均匀，以20℃/min升温速率升温至220℃，接着于750r/min转速搅拌30min，冷却至室温得到改性聚乳酸。
改性二氧化硅按如下工艺进行制备：按重量份将3份固含量为50％的二氧化硅溶胶、6份去离子水、4份乙醇和4份十二烷基硫酸钠混合均匀，于550r/min转速搅拌20min，接着调节pH至9.5，然后加入2份硅烷偶联剂KH-560混合均匀，室温下，于500r/min转速搅拌24h，接着于80℃水浴加热2h，离心后于70℃干燥2h，冷却至室温得到改性二氧化硅。
改性Lyocell纤维按如下工艺进行制备：按重量份向5份Lyocell纤维加入1.5份质量分数为40％的甲酸和2.5份10％的盐酸混合均匀，升温至80℃，保温8h，接着水洗至pH至中性，接着于2000r/min转速搅拌15min，干燥至恒重，冷却至室温得到改性Lyocell纤维。
实施例2
本发明提出的一种高韧性耐热电缆护套料，其原料按重量份包括：改性聚乳酸80份、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物1份、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物9份、聚苯硫醚4份、二乙基次膦酸铝6份、聚酰胺1份、聚磷酸胺6份、次磷酸铝1份、三聚氰胺聚磷酸钠5份、硼酸锌3份、改性Lyocell纤维6份、玻璃纤维2份、改性二氧化硅5份、纳米氧化锌1份、纳米二氧化钛6份、铝酸脂4份。
改性聚乳酸按如下工艺进行制备：按重量份将5份木质纤维素在室温下于8份重量分数为4％氢氧化钠溶液中浸泡5h，然后用去离子水水洗至中性，室温下风干，接着于70℃干燥14h，冷却至室温，然后加入3份马来酸酐、4份二甲苯和2份丙酮混合均匀，通入氮气，于110℃冷凝回流4h，接着于1050r/min转速搅拌10min，抽真空，水洗，于65℃干燥15h，然后加入6份聚乳酸混合均匀，以20℃/min升温速率升温至200℃，接着于850r/min转速搅拌20min，冷却至室温得到改性聚乳酸。
改性二氧化硅按如下工艺进行制备：按重量份将2份固含量为55％的二氧化硅溶胶、4份去离子水、5份乙醇和2份十二烷基硫酸钠混合均匀，于650r/min转速搅拌10min，接着调节pH至10.0，然后加入1份硅烷偶联剂KH-560混合均匀，室温下，于650r/min转速搅拌20h，接着于90℃水浴加热1h，离心后于80℃干燥1h，冷却至室温得到改性二氧化硅。
改性Lyocell纤维按如下工艺进行制备：按重量份向4份Lyocell纤维加入2份质量分数为30％的甲酸和3份5％的盐酸混合均匀，升温至90℃，保温7h，接着水洗至pH至中性，接着于2500r/min转速搅拌10min，干燥至恒重，冷却至室温得到改性Lyocell纤维。
实施例3
本发明提出的一种高韧性耐热电缆护套料，其原料按重量份包括：改性聚乳酸120份、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物4份、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物3份、聚苯硫醚8份、二乙基次膦酸铝2份、聚酰胺4份、聚磷酸胺3份、次磷酸铝5份、三聚氰胺聚磷酸钠2份、硼酸锌6份、改性Lyocell纤维4份、玻璃纤维5份、改性二氧化硅3份、纳米氧化锌4份、纳米二氧化钛2份、铝酸脂8份。
改性聚乳酸按如下工艺进行制备：按重量份将15份木质纤维素在室温下于2份重量分数为6％氢氧化钠溶液中浸泡3h，然后用去离子水水洗至中性，室温下风干，接着于90℃干燥10h，冷却至室温，然后加入6份马来酸酐、1份二甲苯和5份丙酮混合均匀，通入氮气，于90℃冷凝回流6h，接着于850r/min转速搅拌30min，抽真空，水洗，于55℃干燥25h，然后加入3份聚乳酸混合均匀，以20℃/min升温速率升温至240℃，接着于650r/min转速搅拌40min，冷却至室温得到改性聚乳酸。
改性二氧化硅按如下工艺进行制备：按重量份将4份固含量为45％的二氧化硅溶胶、8份去离子水、3份乙醇和6份十二烷基硫酸钠混合均匀，于450r/min转速搅拌30min，接着调节pH至9.0，然后加入3份硅烷偶联剂KH-560混合均匀，室温下，于350r/min转速搅拌28h，接着于70℃水浴加热3h，离心后于60℃干燥3h，冷却至室温得到改性二氧化硅。
改性Lyocell纤维按如下工艺进行制备：按重量份向6份Lyocell纤维加入1份质量分数为50％的甲酸和2份15％的盐酸混合均匀，升温至70℃，保温9h，接着水洗至pH至中性，接着于1500r/min转速搅拌20min，干燥至恒重，冷却至室温得到改性Lyocell纤维。
实施例4
本发明提出的一种高韧性耐热电缆护套料，其原料按重量份包括：改性聚乳酸85份、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物2份、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物8份、聚苯硫醚5份、二乙基次膦酸铝5份、聚酰胺2份、聚磷酸胺5份、次磷酸铝2份、三聚氰胺聚磷酸钠4份、硼酸锌4份、改性Lyocell纤维5.5份、玻璃纤维3份、改性二氧化硅4.5份、纳米氧化锌2份、纳米二氧化钛5份、铝酸脂5份。
改性聚乳酸按如下工艺进行制备：按重量份将8份木质纤维素在室温下于7份重量分数为4.5％氢氧化钠溶液中浸泡4.5h，然后用去离子水水洗至中性，室温下风干，接着于75℃干燥13h，冷却至室温，然后加入4份马来酸酐、3份二甲苯和3份丙酮混合均匀，通入氮气，于105℃冷凝回流4.5h，接着于1020r/min转速搅拌15min，抽真空，水洗，于62℃干燥18h，然后加入5份聚乳酸混合均匀，以20℃/min升温速率升温至205℃，接着于820r/min转速搅拌25min，冷却至室温得到改性聚乳酸。
改性二氧化硅按如下工艺进行制备：按重量份将2.5份固含量为52％的二氧化硅溶胶、5份去离子水、4.5份乙醇和3份十二烷基硫酸钠混合均匀，于620r/min转速搅拌15min，接着调节pH至9.8，然后加入1.5份硅烷偶联剂KH-560混合均匀，室温下，于620r/min转速搅拌22h，接着于85℃水浴加热1.5h，离心后于75℃干燥1.5h，冷却至室温得到改性二氧化硅。
改性Lyocell纤维按如下工艺进行制备：按重量份向4.5份Lyocell纤维加入1.8份质量分数为35％的甲酸和2.8份8％的盐酸混合均匀，升温至85℃，保温7.2h，接着水洗至pH至中性，接着于2200r/min转速搅拌12min，干燥至恒重，冷却至室温得到改性Lyocell纤维。
实施例5
本发明提出的一种高韧性耐热电缆护套料，其原料按重量份包括：改性聚乳酸115份、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物3份、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物4份、聚苯硫醚7份、二乙基次膦酸铝3份、聚酰胺3份、聚磷酸胺4份、次磷酸铝4份、三聚氰胺聚磷酸钠3份、硼酸锌5份、改性Lyocell纤维4.5份、玻璃纤维4份、改性二氧化硅3.5份、纳米氧化锌3份、纳米二氧化钛3份、铝酸脂7份。
改性聚乳酸按如下工艺进行制备：按重量份将12份木质纤维素在室温下于3份重量分数为5.5％氢氧化钠溶液中浸泡3.5h，然后用去离子水水洗至中性，室温下风干，接着于85℃干燥11h，冷却至室温，然后加入5份马来酸酐、2份二甲苯和4份丙酮混合均匀，通入氮气，于95℃冷凝回流5.5h，接着于880r/min转速搅拌25min，抽真空，水洗，于58℃干燥22h，然后加入4份聚乳酸混合均匀，以20℃/min升温速率升温至235℃，接着于680r/min转速搅拌35min，冷却至室温得到改性聚乳酸。
改性二氧化硅按如下工艺进行制备：按重量份将3.5份固含量为48％的二氧化硅溶胶、7份去离子水、3.5份乙醇和5份十二烷基硫酸钠混合均匀，于480r/min转速搅拌25min，接着调节pH至9.2，然后加入2.5份硅烷偶联剂KH-560混合均匀，室温下，于380r/min转速搅拌26h，接着于75℃水浴加热2.5h，离心后于65℃干燥2.5h，冷却至室温得到改性二氧化硅。
改性Lyocell纤维按如下工艺进行制备：按重量份向5.5份Lyocell纤维加入1.2份质量分数为45％的甲酸和2.2份12％的盐酸混合均匀，升温至75℃，保温8.5h，接着水洗至pH至中性，接着于1800r/min转速搅拌18min，干燥至恒重，冷却至室温得到改性Lyocell纤维。
将实施例1-5中的高韧性耐热电缆护套料的性能进行检测，得到的数据如表1所示。
表1：
由表1可知，实施例1-实施例5中的高韧性耐热电缆护套料具有优异的韧性和耐热性能。
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)

1.一种高韧性耐热电缆护套料，其特征在于，其原料按重量份包括：改性聚乳酸80-120份、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物1-4份、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物3-9份、聚苯硫醚4-8份、二乙基次膦酸铝2-6份、聚酰胺1-4份、聚磷酸胺3-6份、次磷酸铝1-5份、三聚氰胺聚磷酸钠2-5份、硼酸锌3-6份、改性Lyocell纤维4-6份、玻璃纤维2-5份、改性二氧化硅3-5份、纳米氧化锌1-4份、纳米二氧化钛2-6份、铝酸脂4-8份。
2.根据权利要求1所述的高韧性耐热电缆护套料，其特征在于，改性聚乳酸的原料按重量份包括：木质纤维素5-15份、重量分数为4-6％氢氧化钠溶液2-8份、马来酸酐3-6份、二甲苯1-4份、丙酮2-5份、聚乳酸3-6份。
3.根据权利要求1或2所述的高韧性耐热电缆护套料，其特征在于，改性聚乳酸按如下工艺进行制备：将木质纤维素在室温下于重量分数为4-6％氢氧化钠溶液中浸泡3-5h，然后用去离子水水洗至中性，室温下风干，接着于70-90℃干燥10-14h，冷却至室温，然后加入马来酸酐、二甲苯和丙酮混合均匀，通入氮气，于90-110℃冷凝回流4-6h，接着于850-1050r/min转速搅拌10-30min，抽真空，水洗，于55-65℃干燥15-25h，然后加入聚乳酸混合均匀，以20℃/min升温速率升温至200-240℃，接着于650-850r/min转速搅拌20-40min，冷却至室温得到改性聚乳酸。
4.根据权利要求1-3任一项所述的高韧性耐热电缆护套料，其特征在于，改性二氧化硅按如下工艺进行制备：将固含量为45-55％的二氧化硅溶胶、去离子水、乙醇和十二烷基硫酸钠混合均匀，于450-650r/min转速搅拌10-30min，接着调节pH至9.0-10.0，然后加入硅烷偶联剂KH-560混合均匀，室温下，于350-650r/min转速搅拌20-28h，接着于70-90℃水浴加热1-3h，离心后于60-80℃干燥1-3h，冷却至室温得到改性二氧化硅。
5.根据权利要求1-4任一项所述的高韧性耐热电缆护套料，其特征在于，改性二氧化硅的制备工艺中，固含量为45-55％的二氧化硅溶胶、去离子水、乙醇、十二烷基硫酸钠和硅烷偶联剂KH-560的重量比为2-4：4-8：3-5：2-6：1-3。
6.根据权利要求1-5任一项所述的高韧性耐热电缆护套料，其特征在于，改性Lyocell纤维按如下工艺进行制备：向Lyocell纤维加入质量分数为30-50％的甲酸和5-15％的盐酸混合均匀，升温至70-90℃，保温7-9h，接着水洗至pH至中性，接着于1500-2500r/min转速搅拌10-20min，干燥至恒重，冷却至室温得到改性Lyocell纤维。
7.根据权利要求1-6任一项所述的高韧性耐热电缆护套料，其特征在于，改性Lyocell纤维的制备工艺中，Lyocell纤维、质量分数为30-50％的甲酸和5-15％的盐酸的重量比为4-6：1-2：2-3。
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