CN110540691A - 一种强效抗裂电缆插头料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种强效抗裂电缆插头料及其制备方法，涉及电缆生产技术领域。所述电缆插头料由以下重量份的原料制成：高密度聚乙烯45‑55份、氯丁橡胶15‑20份、苯基‑β‑萘胺6‑8份、N,N‑二苯基对苯二胺3‑5份、N‑苯基N′‑异丙基对苯二胺3‑5份、双‑(3‑三乙氧基硅烷丙基)‑四硫化物5‑7份、六氯环戊二烯3‑5份、聚乙烯醇缩丁醛2‑3份、硫代钼酸钠3‑4份、碳化钛2‑3份。本发明克服了现有技术的不足，不仅能够有效提高插头料的抗裂性能，防止插头在拉拔过程中发生开裂，进而发生漏电触电的危险，还能有效提高其韧性、强度和耐磨性能，插头料整体性能优异，抗裂性能好，安全性高，适宜推广。

Description

一种强效抗裂电缆插头料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电缆生产技术领域，具体涉及一种强效抗裂电缆插头料及其制备方法。
背景技术
电源线是传输电流的电线。通常电流传输的方式是点对点传输。电源线按照用途可以分为AC交流电源线及DC直流电源线。电源线的端部都设有插头，一般电子产品的连接头与电气用品插销，称为插头。家用交流电源插头与插座，有棒状或铜板状突出的公接头，以物理方式插入有插槽或凹洞的母接头型的电源插座。
由于电源插头用于实现电子产品的通电，便于进行正常工作，因此就要求电源插头具有较好的抗裂性能，防止插头在拉拔过程中发生开裂，进而发生漏电触电的危险，安全性较低。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供一种强效抗裂电缆插头料及其制备方法，本发明克服了现有技术的不足，不仅能够有效提高插头料的抗裂性能，防止插头在拉拔过程中发生开裂，进而发生漏电触电的危险，还能有效提高其韧性、强度和耐磨性能，插头料整体性能优异，抗裂性能好，安全性高，适宜推广。
为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：
一种强效抗裂电缆插头料，所述电缆插头料由以下重量份的原料制成：高密度聚乙烯45-55份、氯丁橡胶15-20份、苯基-β-萘胺6-8份、N,N-二苯基对苯二胺3-5份、N-苯基N′-异丙基对苯二胺3-5份、双-(3-三乙氧基硅烷丙基)-四硫化物5-7份、六氯环戊二烯3-5份、聚乙烯醇缩丁醛2-3份、硫代钼酸钠3-4份、碳化钛2-3份、氧化镁纤维2-3份、聚酰胺纤维2-3份、增塑剂2-4份、分散剂2-4份。
优选的，所述电缆插头料由以下重量份的原料制成：高密度聚乙烯50份、氯丁橡胶18份、苯基-β-萘胺7份、N,N-二苯基对苯二胺4份、N-苯基N′-异丙基对苯二胺4份、双-(3-三乙氧基硅烷丙基)-四硫化物6份、六氯环戊二烯4份、聚乙烯醇缩丁醛2.5份、硫代钼酸钠3.5份、碳化钛2.5份、氧化镁纤维2.5份、聚酰胺纤维2.5份、增塑剂3份、分散剂3份。
优选的，所述增塑剂由邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二异丁酯和邻苯二甲酸二环己酯以2:2:1混合而成。
优选的，所述分散剂由聚丙烯酰胺、三聚磷酸钠和羟基硅酸镁以质量比为5:3:2混合而成。
所述电缆插头料的制备方法包括以下步骤：
(1)将苯基-β-萘胺、N,N-二苯基对苯二胺和N-苯基N′-异丙基对苯二胺混合加入高压釜中，升温至200-220℃，保温混炼1-2h后升压至8-10MPa，保压渗透30-50min后恢复至常压，再保温静置1-2h得混合料备用；
(2)将双-(3-三乙氧基硅烷丙基)-四硫化物、六氯环戊二烯和聚乙烯醇缩丁醛混合加入上述步骤(1)中的高压釜内，继续保温混炼40-60min后将其混合物倒入高速分散机中，高速分散20-30min得辅料A备用；
(3)将硫代钼酸钠、碳化钛、氧化镁纤维和聚酰胺纤维加入球磨机中进行混合研磨，后加入5-8倍体积的去离子水于超声震荡仪中，升温至100-120℃，超声震荡30-40min后将其混合物置于冷冻机中，并在零下40℃-零下30℃条件下低温冷冻2-3h，后将其混合物进行低温研磨，继续低温冷冻1-2h得辅料B备用；
(4)将高密度聚乙烯和氯丁橡胶混合加入密炼机内，升温至210-230℃，保温混炼2-3h得基料备用；
(5)将制得的辅料A和辅料B混合加入上述步骤(4)中的密炼机内，再加入增塑剂和分散剂，继续保温混炼3-5h后将其混合物倒入双螺杆挤出机内，挤出造粒得到产品。
优选的，所述步骤(1)中调整转速至120-150r/min，步骤(2)中调整转速至800-1000r/min，步骤(4)中调整转速至140-160r/min。
优选的，所述步骤(3)中混合研磨至过100目筛，且低温研磨至过200目筛。
优选的，所述步骤(3)中超声震荡仪的频率为20-25kHz，超声声强为2-3W/cm2。
本发明提供一种强效抗裂电缆插头料及其制备方法，与现有技术相比优点在于：
(1)本发明添加有苯基-β-萘胺、N,N-二苯基对苯二胺、N-苯基N′-异丙基对苯二胺、双-(3-三乙氧基硅烷丙基)-四硫化物、六氯环戊二烯和聚乙烯醇缩丁醛，通过先对苯基-β-萘胺、N,N-二苯基对苯二胺和N-苯基N′-异丙基对苯二胺进行高压共混渗透，再与其他组分混合并高速分散，不仅能够有效提高插头料的抗裂性能，防止插头在拉拔过程中发生开裂，进而发生漏电触电的危险，还能有效提高其耐磨性能，防止其受到磨损而发生开裂，插头料抗裂性能好，安全性高；
(2)本发明还添加有硫代钼酸钠、碳化钛、氧化镁纤维和聚酰胺纤维，通过混合研磨、超声震荡、低温冷冻和低温研磨的方式，不仅能够有效提高插头料的抗裂性能，还能有效提高其韧性，进而提升其强度，其中氧化镁纤维和聚酰胺纤维均匀分散在插头料内形成网状结构，进一步防止插头料发生开裂，插头料整体性能优异，适宜推广。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种强效抗裂电缆插头料，所述电缆插头料由以下重量份的原料制成：高密度聚乙烯45份、氯丁橡胶15份、苯基-β-萘胺6份、N,N-二苯基对苯二胺3份、N-苯基N′-异丙基对苯二胺3份、双-(3-三乙氧基硅烷丙基)-四硫化物5份、六氯环戊二烯3份、聚乙烯醇缩丁醛2份、硫代钼酸钠3份、碳化钛2份、氧化镁纤维2份、聚酰胺纤维2份、增塑剂2份、分散剂2份。
其中，所述增塑剂由邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二异丁酯和邻苯二甲酸二环己酯以2:2:1混合而成；所述分散剂由聚丙烯酰胺、三聚磷酸钠和羟基硅酸镁以质量比为5:3:2混合而成。
所述电缆插头料的制备方法包括以下步骤：
(1)将苯基-β-萘胺、N,N-二苯基对苯二胺和N-苯基N′-异丙基对苯二胺混合加入高压釜中，升温至200-220℃，保温混炼1-2h后升压至8-10MPa，保压渗透30-50min后恢复至常压，再保温静置1-2h得混合料备用；
(2)将双-(3-三乙氧基硅烷丙基)-四硫化物、六氯环戊二烯和聚乙烯醇缩丁醛混合加入上述步骤(1)中的高压釜内，继续保温混炼40-60min后将其混合物倒入高速分散机中，高速分散20-30min得辅料A备用；
(3)将硫代钼酸钠、碳化钛、氧化镁纤维和聚酰胺纤维加入球磨机中进行混合研磨，后加入5-8倍体积的去离子水于超声震荡仪中，升温至100-120℃，超声震荡30-40min后将其混合物置于冷冻机中，并在零下40℃-零下30℃条件下低温冷冻2-3h，后将其混合物进行低温研磨，继续低温冷冻1-2h得辅料B备用；
(4)将高密度聚乙烯和氯丁橡胶混合加入密炼机内，升温至210-230℃，保温混炼2-3h得基料备用；
(5)将制得的辅料A和辅料B混合加入上述步骤(4)中的密炼机内，再加入增塑剂和分散剂，继续保温混炼3-5h后将其混合物倒入双螺杆挤出机内，挤出造粒得到产品。
其中，所述步骤(1)中调整转速至120-150r/min，步骤(2)中调整转速至800-1000r/min，步骤(4)中调整转速至140-160r/min；所述步骤(3)中混合研磨至过100目筛，且低温研磨至过200目筛；所述步骤(3)中超声震荡仪的频率为20-25kHz，超声声强为2-3W/cm2。
实施例2：
一种强效抗裂电缆插头料，所述电缆插头料由以下重量份的原料制成：高密度聚乙烯50份、氯丁橡胶18份、苯基-β-萘胺7份、N,N-二苯基对苯二胺4份、N-苯基N′-异丙基对苯二胺4份、双-(3-三乙氧基硅烷丙基)-四硫化物6份、六氯环戊二烯4份、聚乙烯醇缩丁醛2.5份、硫代钼酸钠3.5份、碳化钛2.5份、氧化镁纤维2.5份、聚酰胺纤维2.5份、增塑剂3份、分散剂3份。
其中，所述增塑剂由邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二异丁酯和邻苯二甲酸二环己酯以2:2:1混合而成；所述分散剂由聚丙烯酰胺、三聚磷酸钠和羟基硅酸镁以质量比为5:3:2混合而成。
所述电缆插头料的制备方法包括以下步骤：
(1)将苯基-β-萘胺、N,N-二苯基对苯二胺和N-苯基N′-异丙基对苯二胺混合加入高压釜中，升温至200-220℃，保温混炼1-2h后升压至8-10MPa，保压渗透30-50min后恢复至常压，再保温静置1-2h得混合料备用；
(2)将双-(3-三乙氧基硅烷丙基)-四硫化物、六氯环戊二烯和聚乙烯醇缩丁醛混合加入上述步骤(1)中的高压釜内，继续保温混炼40-60min后将其混合物倒入高速分散机中，高速分散20-30min得辅料A备用；
(3)将硫代钼酸钠、碳化钛、氧化镁纤维和聚酰胺纤维加入球磨机中进行混合研磨，后加入5-8倍体积的去离子水于超声震荡仪中，升温至100-120℃，超声震荡30-40min后将其混合物置于冷冻机中，并在零下40℃-零下30℃条件下低温冷冻2-3h，后将其混合物进行低温研磨，继续低温冷冻1-2h得辅料B备用；
(4)将高密度聚乙烯和氯丁橡胶混合加入密炼机内，升温至210-230℃，保温混炼2-3h得基料备用；
(5)将制得的辅料A和辅料B混合加入上述步骤(4)中的密炼机内，再加入增塑剂和分散剂，继续保温混炼3-5h后将其混合物倒入双螺杆挤出机内，挤出造粒得到产品。
其中，所述步骤(1)中调整转速至120-150r/min，步骤(2)中调整转速至800-1000r/min，步骤(4)中调整转速至140-160r/min；所述步骤(3)中混合研磨至过100目筛，且低温研磨至过200目筛；所述步骤(3)中超声震荡仪的频率为20-25kHz，超声声强为2-3W/cm2。
实施例3：
一种强效抗裂电缆插头料，所述电缆插头料由以下重量份的原料制成：高密度聚乙烯55份、氯丁橡胶20份、苯基-β-萘胺8份、N,N-二苯基对苯二胺5份、N-苯基N′-异丙基对苯二胺5份、双-(3-三乙氧基硅烷丙基)-四硫化物7份、六氯环戊二烯5份、聚乙烯醇缩丁醛3份、硫代钼酸钠4份、碳化钛3份、氧化镁纤维3份、聚酰胺纤维3份、增塑剂4份、分散剂4份。
其中，所述增塑剂由邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二异丁酯和邻苯二甲酸二环己酯以2:2:1混合而成；所述分散剂由聚丙烯酰胺、三聚磷酸钠和羟基硅酸镁以质量比为5:3:2混合而成。
所述电缆插头料的制备方法包括以下步骤：
(1)将苯基-β-萘胺、N,N-二苯基对苯二胺和N-苯基N′-异丙基对苯二胺混合加入高压釜中，升温至200-220℃，保温混炼1-2h后升压至8-10MPa，保压渗透30-50min后恢复至常压，再保温静置1-2h得混合料备用；
(2)将双-(3-三乙氧基硅烷丙基)-四硫化物、六氯环戊二烯和聚乙烯醇缩丁醛混合加入上述步骤(1)中的高压釜内，继续保温混炼40-60min后将其混合物倒入高速分散机中，高速分散20-30min得辅料A备用；
(3)将硫代钼酸钠、碳化钛、氧化镁纤维和聚酰胺纤维加入球磨机中进行混合研磨，后加入5-8倍体积的去离子水于超声震荡仪中，升温至100-120℃，超声震荡30-40min后将其混合物置于冷冻机中，并在零下40℃-零下30℃条件下低温冷冻2-3h，后将其混合物进行低温研磨，继续低温冷冻1-2h得辅料B备用；
(4)将高密度聚乙烯和氯丁橡胶混合加入密炼机内，升温至210-230℃，保温混炼2-3h得基料备用；
(5)将制得的辅料A和辅料B混合加入上述步骤(4)中的密炼机内，再加入增塑剂和分散剂，继续保温混炼3-5h后将其混合物倒入双螺杆挤出机内，挤出造粒得到产品。
其中，所述步骤(1)中调整转速至120-150r/min，步骤(2)中调整转速至800-1000r/min，步骤(4)中调整转速至140-160r/min；所述步骤(3)中混合研磨至过100目筛，且低温研磨至过200目筛；所述步骤(3)中超声震荡仪的频率为20-25kHz，超声声强为2-3W/cm2。
实施例4：
检测市面上普通的电缆插头料和实施例1-3中电缆插头料的性能，其具体检测步骤如下：
(1)将市面上3种普通的电缆插头料设置为对照组1-3，实施例1-3中电缆插头料设置为实验组1-3，
(2)按照ASTM D638的测试方法，将插头料采用注塑成型法制成165×12.7×3.2mm的哑铃状试样，设置标距为50mm，拉伸速度为50m/min，检测各组试样的拉伸强度(MPa)和断裂伸长率(％)；
(3)采用阿姆斯勒机检测插头料的耐磨性能，将插头料制成直径为50cm、厚为1cm的圆盘状试样，选用表面粗糙度为0.4um、硬度为60HRC的磨盘，设置磨盘的转速为185r/min，对磨时间为2h，负荷为30kg，对磨后将磨损的碎屑进行收集并称重，测得试样的磨损量(mg)。
其检测结果如下表所示：
组别 拉伸强度/MPa 断裂伸长率/％ 磨损量/mg
对照组1 61.0 212 8.5
对照组2 58.5 203 7.2
对照组3 59.5 208 7.9
实验组1 81.0 352 4.3
实验组2 82.5 376 3.8
实验组3 79.0 339 4.1
由上表可知，由于实验组2的试样其拉伸强度和断裂伸长率均为最高，且磨损量最小，因此实施例2所制得的插头料其整体性能最好。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种强效抗裂电缆插头料，其特征在于，所述电缆插头料由以下重量份的原料制成：高密度聚乙烯45-55份、氯丁橡胶15-20份、苯基-β-萘胺6-8份、N,N-二苯基对苯二胺3-5份、N-苯基N′-异丙基对苯二胺3-5份、双-(3-三乙氧基硅烷丙基)-四硫化物5-7份、六氯环戊二烯3-5份、聚乙烯醇缩丁醛2-3份、硫代钼酸钠3-4份、碳化钛2-3份、氧化镁纤维2-3份、聚酰胺纤维2-3份、增塑剂2-4份、分散剂2-4份。
2.根据权利要求1所述的一种强效抗裂电缆插头料，其特征在于，所述电缆插头料由以下重量份的原料制成：高密度聚乙烯50份、氯丁橡胶18份、苯基-β-萘胺7份、N,N-二苯基对苯二胺4份、N-苯基N′-异丙基对苯二胺4份、双-(3-三乙氧基硅烷丙基)-四硫化物6份、六氯环戊二烯4份、聚乙烯醇缩丁醛2.5份、硫代钼酸钠3.5份、碳化钛2.5份、氧化镁纤维2.5份、聚酰胺纤维2.5份、增塑剂3份、分散剂3份。
3.根据权利要求1所述的一种强效抗裂电缆插头料，其特征在于，所述增塑剂由邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二异丁酯和邻苯二甲酸二环己酯以2:2:1混合而成。
4.根据权利要求1所述的一种强效抗裂电缆插头料，其特征在于，所述分散剂由聚丙烯酰胺、三聚磷酸钠和羟基硅酸镁以质量比为5:3:2混合而成。
5.一种强效抗裂电缆插头料的制备方法，其特征在于，所述电缆插头料的制备方法包括以下步骤：
(1)将苯基-β-萘胺、N,N-二苯基对苯二胺和N-苯基N′-异丙基对苯二胺混合加入高压釜中，升温至200-220℃，保温混炼1-2h后升压至8-10MPa，保压渗透30-50min后恢复至常压，再保温静置1-2h得混合料备用；
(2)将双-(3-三乙氧基硅烷丙基)-四硫化物、六氯环戊二烯和聚乙烯醇缩丁醛混合加入上述步骤(1)中的高压釜内，继续保温混炼40-60min后将其混合物倒入高速分散机中，高速分散20-30min得辅料A备用；
(3)将硫代钼酸钠、碳化钛、氧化镁纤维和聚酰胺纤维加入球磨机中进行混合研磨，后加入5-8倍体积的去离子水于超声震荡仪中，升温至100-120℃，超声震荡30-40min后将其混合物置于冷冻机中，并在零下40℃-零下30℃条件下低温冷冻2-3h，后将其混合物进行低温研磨，继续低温冷冻1-2h得辅料B备用；
(4)将高密度聚乙烯和氯丁橡胶混合加入密炼机内，升温至210-230℃，保温混炼2-3h得基料备用；
(5)将制得的辅料A和辅料B混合加入上述步骤(4)中的密炼机内，再加入增塑剂和分散剂，继续保温混炼3-5h后将其混合物倒入双螺杆挤出机内，挤出造粒得到产品。
6.根据权利要求5所述的一种强效抗裂电缆插头料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中调整转速至120-150r/min，步骤(2)中调整转速至800-1000r/min，步骤(4)中调整转速至140-160r/min。
7.根据权利要求5所述的一种强效抗裂电缆插头料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中混合研磨至过100目筛，且低温研磨至过200目筛。
8.根据权利要求5所述的一种强效抗裂电缆插头料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中超声震荡仪的频率为20-25kHz，超声声强为2-3W/cm2。
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