CN107698969A - 一种轨道交通用阻燃性橡胶增韧尼龙波纹管材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道交通用阻燃性橡胶增韧尼龙波纹管材料，包括以下重量百分比的原料：65‑80%尼龙树脂、5‑10%增韧橡胶、10‑20%负载阻燃剂的聚合物囊泡、1‑2%硬脂酸、0.1‑0.5%抗氧剂、1‑5%无机填料、0.1‑0.5%硫化剂PDM。

Description

一种轨道交通用阻燃性橡胶增韧尼龙波纹管材料及其制备 方法

技术领域

本发明涉及尼龙波纹管材料技术领域，尤其涉及一种轨道交通用阻燃性橡胶增韧尼龙波纹管材料及其制备方法。

背景技术

波纹管是一种带横向波纹的圆柱形薄壁弹性壳体，具有转换、补偿、连接和储能等多方面的功能。相对于同样材料制成的管材，波纹管具有质轻、美观、耐用和成本低、弹性好等优点，广泛应用于石化、仪表、航天、化工、电力、水泥、冶金等领域。使用时波纹管开口端固定，密封端处于自由状态，在内部或外部压力的作用下沿管子纵向或径向变化，起到减震、保持特定设备的连接等作用。不同材质制成的波纹管，性能及应用领域不同，其中尼龙波纹管被广泛的应用于轨道交通工具中，常用作机车线束、机械线束的电缆套管。

由于轨道交通工具中的线束、电缆等工作在一个长期振动，且对安全性要求极高的封闭环境中，这就要求应用于机车的尼龙波纹管具有良好的阻尼性和阻燃性，单纯的尼龙波纹管价格高、无阻燃性、产品稳定性差、吸水性差、使用寿命短，需要将其与其他原料进行复配改性处理，以提高其使用性能。

发明内容

本发明为了弥补已有技术的缺陷，提供一种轨道交通用阻燃性橡胶增韧尼龙波纹管材料及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种轨道交通用阻燃性橡胶增韧尼龙波纹管材料，包括以下重量百分比的原料：

65-80%尼龙树脂、5-10%增韧橡胶、10-20%负载阻燃剂的聚合物囊泡、1-2%硬脂酸、0.1-0.5%抗氧剂、1-5%无机填料、0.1-0.5%硫化剂PDM。

所述的尼龙树脂为尼龙6、尼龙66、尼龙11、尼龙12、尼龙610及尼龙612中的一种。

所述的增韧橡胶为丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶、三元乙丙橡胶中的一种。

所述的负载阻燃剂的聚合物囊泡的制备方法为：将两亲嵌段共聚物投入有机溶剂中，搅拌至其完全溶解，配成浓度为50-80g/L的两亲嵌段共聚物溶液，然后加入与两亲嵌段共聚物等重量的有机磷系阻燃剂，以300-500转/分钟的转速搅拌混合2-5h后保持搅拌状态向溶液体系中加入适量的水，继续搅拌混合15-24h后透析处理10-15h，每隔1小时换水一次，透析结束后离心沉淀，沉淀物经冷冻干燥后即得负载阻燃剂的聚合物囊泡。

所述的无机填料为玻璃纤维或绢云母粉。

所述的两亲嵌段共聚物选自聚(异戊二烯-嵌段-环氧乙烷)嵌段共聚物、聚(乙烯丙烯-b-环氧乙烷)嵌段共聚物、聚(丁二烯-b-环氧乙烷)嵌段共聚物、聚(异戊二烯-b-环氧乙烷-b-异戊二烯)嵌段共聚物、聚(异戊二烯-b-环氧乙烷-甲基丙烯酸甲酯)嵌段共聚物。

所述的有机溶剂为四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二氯甲烷、氯仿、醋酸甲酯中的一种。

所述的一种轨道交通用阻燃性橡胶增韧尼龙波纹管材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）先将尼龙树脂、增韧橡胶分别放置在80-85℃的鼓风干燥箱中干燥5-6h，脱除水分；

（2）将脱水后的尼龙树脂、增韧橡胶、负载阻燃剂的聚合物囊泡投入混料机中均匀混料后再投入双螺杆挤出机中熔融混炼1-5min，接着加入其它剩余物料，混炼3-5min后挤出造粒，即得。

本发明用橡胶对尼龙进行增韧处理，提高了尼龙树脂的抗冲击性，并利用两亲嵌段共聚物的自组装成囊泡的性能实现有机磷系阻燃剂的有效负载，负载阻燃剂的聚合物囊泡与树脂体系有更好的相容性和结合性，囊泡表面的活性基团可与树脂体系发生交联聚合，进一步提高材料内部的交联度，改变内部结构，提高了阻燃剂的分散度，降低了阻燃剂对体系的不良影响，最终获得复合材料表现出良好的强度和韧性，阻燃性能佳，且具有一定的阻尼效果，可有效的提高振动条件下材料的稳定性，确保了在高速轨道交通工具上的使用安全性。

具体实施方式

一种轨道交通用阻燃性橡胶增韧尼龙波纹管材料，包括以下重量百分比的原料：

65%尼龙66树脂、5%丁腈橡胶、10%负载阻燃剂的聚合物囊泡、1%硬脂酸、0.1%抗氧剂、1%玻璃纤维、0.1%硫化剂PDM。

其中负载阻燃剂的聚合物囊泡的制备方法为：将聚(异戊二烯-嵌段-环氧乙烷)嵌段共聚物投入N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌至其完全溶解，配成浓度为50g/L的两亲嵌段共聚物溶液，然后加入与两亲嵌段共聚物等重量的有机磷系阻燃剂，以300转/分钟的转速搅拌混合2h后保持搅拌状态向溶液体系中加入适量的水，继续搅拌混合15h后透析处理10h，每隔1小时换水一次，透析结束后离心沉淀，沉淀物经冷冻干燥后即得负载阻燃剂的聚合物囊泡。

该实施例尼龙波纹管材料的制备方法包括以下步骤：

（1）先将尼龙66树脂、丁腈橡胶分别放置在80℃的鼓风干燥箱中干燥5h，脱除水分；

（2）将脱水后的尼龙66树脂、丁腈橡胶、负载阻燃剂的聚合物囊泡投入混料机中均匀混料后再投入双螺杆挤出机中熔融混炼1min，接着加入其它剩余物料，混炼3min后挤出造粒，即得。

Claims (8)

1.一种轨道交通用阻燃性橡胶增韧尼龙波纹管材料，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：

65-80%尼龙树脂、5-10%增韧橡胶、10-20%负载阻燃剂的聚合物囊泡、1-2%硬脂酸、0.1-0.5%抗氧剂、1-5%无机填料、0.1-0.5%硫化剂PDM。

2.如权利要求1所述的一种轨道交通用阻燃性橡胶增韧尼龙波纹管材料，其特征在于，所述的尼龙树脂为尼龙6、尼龙66、尼龙11、尼龙12、尼龙610及尼龙612中的一种。

3.如权利要求1所述的一种轨道交通用阻燃性橡胶增韧尼龙波纹管材料，其特征在于，所述的增韧橡胶为丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶、三元乙丙橡胶中的一种。

4.如权利要求1所述的一种轨道交通用阻燃性橡胶增韧尼龙波纹管材料，其特征在于，所述的负载阻燃剂的聚合物囊泡的制备方法为：将两亲嵌段共聚物投入有机溶剂中，搅拌至其完全溶解，配成浓度为50-80g/L的两亲嵌段共聚物溶液，然后加入与两亲嵌段共聚物等重量的有机磷系阻燃剂，以300-500转/分钟的转速搅拌混合2-5h后保持搅拌状态向溶液体系中加入适量的水，继续搅拌混合15-24h后透析处理10-15h，每隔1小时换水一次，透析结束后离心沉淀，沉淀物经冷冻干燥后即得负载阻燃剂的聚合物囊泡。

5.如权利要求1所述的一种轨道交通用阻燃性橡胶增韧尼龙波纹管材料，其特征在于，所述的无机填料为玻璃纤维或绢云母粉。

6.如权利要求4所述的一种轨道交通用阻燃性橡胶增韧尼龙波纹管材料，其特征在于，所述的两亲嵌段共聚物选自聚(异戊二烯-嵌段-环氧乙烷)嵌段共聚物、聚(乙烯丙烯-b-环氧乙烷)嵌段共聚物、聚(丁二烯-b-环氧乙烷)嵌段共聚物、聚(异戊二烯-b-环氧乙烷-b-异戊二烯)嵌段共聚物、聚(异戊二烯-b-环氧乙烷-甲基丙烯酸甲酯)嵌段共聚物。

7.如权利要求4所述的一种轨道交通用阻燃性橡胶增韧尼龙波纹管材料，其特征在于，所述的有机溶剂为四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二氯甲烷、氯仿、醋酸甲酯中的一种。

8.如权利要求1-7任一所述的一种轨道交通用阻燃性橡胶增韧尼龙波纹管材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）先将尼龙树脂、增韧橡胶分别放置在80-85℃的鼓风干燥箱中干燥5-6h，脱除水分；

（2）将脱水后的尼龙树脂、增韧橡胶、负载阻燃剂的聚合物囊泡投入混料机中均匀混料后再投入双螺杆挤出机中熔融混炼1-5min，接着加入其它剩余物料，混炼3-5min后挤出造粒，即得。