CN112080089A - 一种高导热聚氯乙烯电缆保护管的制备方法 - Google Patents

一种高导热聚氯乙烯电缆保护管的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112080089A
CN112080089A CN202010966672.3A CN202010966672A CN112080089A CN 112080089 A CN112080089 A CN 112080089A CN 202010966672 A CN202010966672 A CN 202010966672A CN 112080089 A CN112080089 A CN 112080089A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cable protection
polyvinyl chloride
protection tube
temperature
pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010966672.3A
Other languages
English (en)
Inventor
严立万
黄书琴
陈苏焕
黄义山
张庆结
林晓超
黄晓丹
梁璋富
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhonggong Hengsheng Technology Co ltd
Original Assignee
Zhonggong Hengsheng Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhonggong Hengsheng Technology Co ltd filed Critical Zhonggong Hengsheng Technology Co ltd
Priority to CN202010966672.3A priority Critical patent/CN112080089A/zh
Publication of CN112080089A publication Critical patent/CN112080089A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/04Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing chlorine atoms
    • C08L27/06Homopolymers or copolymers of vinyl chloride
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24Acids; Salts thereof
    • C08K3/26Carbonates; Bicarbonates
    • C08K2003/265Calcium, strontium or barium carbonate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/02Flame or fire retardant/resistant
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00Applications
    • C08L2203/18Applications used for pipes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00Applications
    • C08L2203/20Applications use in electrical or conductive gadgets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C08L2205/035Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/05Polymer mixtures characterised by other features containing polymer components which can react with one another
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/14Polymer mixtures characterised by other features containing polymeric additives characterised by shape
    • C08L2205/16Fibres; Fibrils

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Laying Of Electric Cables Or Lines Outside (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及管材生产技术领域,特别涉及一种高导热聚氯乙烯电缆保护管的制备方法;包括以下步骤:步骤1:椰壳纤维、磷酸乙醇胺和聚乳酸在熔融状态下共混,于双螺杆挤出机挤出造粒,得到导热助剂;步骤2:将步骤1制得的导热助剂与聚合度为1400‑1500的聚氯乙烯,聚丙烯酸酯,马来酰亚胺接枝改性的ABS树脂和填料共混,于双螺杆挤出机挤出造粒;步骤3:将步骤2制得的粒料与聚合度为2000‑2200的聚氯乙烯共混,于管材挤出机中,通过管材挤出机挤出制得电缆保护管。保证了管材的绝缘性在保证绝缘性的情况下使电缆保护管具有优异的导热性能,能够及时将管内的热量排出,从而保证电缆线的高载流量。

Description

一种高导热聚氯乙烯电缆保护管的制备方法
技术领域
本发明涉及管材生产技术领域,特别涉及一种高导热聚氯乙烯电缆保护管的制备方法。
背景技术
电缆在输电过程中,会产生热量,导致电缆线温度升高,如果塑料套管导热性差,难以及时将热量排出,则会导致电缆线温度进一步升高,从而降低电缆线的载流量,但是,如果在电缆保护管材料中加入导热材料,会影响电缆保护管的绝缘性,可能会影响电缆保护管的强度、韧性和耐热性等机械性能,且加入导热材料,会增加电缆保护管的生产成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种高导热聚氯乙烯电缆保护管的制备方法,制得具有高导热性能且成本低的聚氯乙烯电缆保护管。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
一种高导热聚氯乙烯电缆保护管的制备方法,包括以下步骤:
步骤1:2-3份椰壳纤维、0.4-0.6份磷酸乙醇胺和3-6份聚乳酸在熔融状态下共混,于双螺杆挤出机挤出造粒,得到导热助剂;
步骤2:将步骤1制得的导热助剂与55-65份聚合度为1400-1500的聚氯乙烯,10-20份聚丙烯酸酯,12-15份马来酰亚胺接枝改性的ABS树脂和11-13份填料共混,于双螺杆挤出机挤出造粒;
步骤3:将步骤2制得的粒料与35-45份聚合度为2000-2200的聚氯乙烯共混,于管材挤出机中,通过管材挤出机挤出制得电缆保护管。
本发明的有益效果在于:
1、本发明通过废物利用,以廉价的椰壳纤维作为电缆保护管的导热助剂材料,其具有优良的导热性能,且具有绝缘性,本发明的导热助剂以椰壳纤维为主要原料,通过与特定比例的磷酸乙醇胺、聚乳酸熔融共混,可改善椰壳纤维的阻燃性和纤维网络结构,具体的,椰壳纤维与聚乳酸结合后形成不规则的纤维网络连接结构,可阻止椰壳纤维熔融滴落,由于磷酸乙醇胺受热后会使聚乳酸表面脱水,生成非挥发性磷氧化物及聚磷酸覆盖于不规则的纤维网络表面,能够阻挡氧气进入,且生成的聚磷酸可使不规则的纤维脱水炭化,使椰壳纤维形成炭化的纤维网络,能够阻挡热量和氧气进入,从而改善椰壳纤维的结构强度和阻燃性;
2、通过用聚合度为1400-1500的聚氯乙烯与聚丙烯酸酯、马来酰亚胺接枝改性的ABS树脂共混,使马来酰亚胺表面的羧基与椰壳纤维中的醇羟基发生酯化反应,降低椰壳纤维的极性和吸水性,使椰壳纤维与聚氯乙烯具有优良的相容性,经过上述反应后的椰壳纤维能够减少电缆保护管内部的微裂纹,能够提高电缆保护管的耐温性、抗弯、抗压等力学性能,使电缆保护管具有更好的韧性;
3、通过步骤2中各组分的共混挤出造粒后,得到的粒料中能够均匀分布椰壳纤维,再与聚合度为2000-2200的聚氯乙烯共混,通过管材挤出机制得电缆保护管,由于高聚合度的聚氯乙烯本身具有优良的刚性和韧性,步骤3中通过步骤2得到粒料共混,不仅保证了椰壳纤维在管材中分布的均匀性,还能提高电缆保护管的机械性能,保证了管材的绝缘性在保证绝缘性的情况下使电缆保护管具有优异的导热性能,能够及时将管内的热量排出,从而保证电缆线的高载流量。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式予以说明。
本发明提供一种高导热聚氯乙烯电缆保护管的制备方法,包括以下步骤:
步骤1:2-3份椰壳纤维、0.4-0.6份磷酸乙醇胺和3-6份聚乳酸在熔融状态下共混,于双螺杆挤出机挤出造粒,得到导热助剂;
步骤2:将步骤1制得的导热助剂与55-65份聚合度为1400-1500的聚氯乙烯,10-20份聚丙烯酸酯,12-15份马来酰亚胺接枝改性的ABS树脂和11-13份填料共混,于双螺杆挤出机挤出造粒;
步骤3:将步骤2制得的粒料与35-45份聚合度为2000-2200的聚氯乙烯共混,于管材挤出机中,通过管材挤出机挤出制得电缆保护管。
本发明通过废物利用,以廉价的椰壳纤维作为电缆保护管的导热助剂材料,其具有优良的导热性能,且具有绝缘性,本发明的导热助剂以椰壳纤维为主要原料,通过与特定比例的磷酸乙醇胺、聚乳酸熔融共混,可改善椰壳纤维的阻燃性和纤维网络结构,具体的,椰壳纤维与聚乳酸结合后形成不规则的纤维网络连接结构,可阻止椰壳纤维熔融滴落,由于磷酸乙醇胺受热后会使聚乳酸表面脱水,生成非挥发性磷氧化物及聚磷酸覆盖于不规则的纤维网络表面,能够阻挡氧气进入,且生成的聚磷酸可使不规则的纤维脱水炭化,使椰壳纤维形成炭化的纤维网络,能够阻挡热量和氧气进入,从而改善椰壳纤维的结构强度和阻燃性;通过用聚合度为1400-1500的聚氯乙烯与聚丙烯酸酯、马来酰亚胺接枝改性的ABS树脂共混,使马来酰亚胺表面的羧基与椰壳纤维中的醇羟基发生酯化反应,降低椰壳纤维的极性和吸水性,使椰壳纤维与聚氯乙烯具有优良的相容性,经过上述反应后的椰壳纤维能够减少电缆保护管内部的微裂纹,能够提高电缆保护管的耐温性、抗弯、抗压等力学性能,使电缆保护管具有更好的韧性;步骤3中通过步骤2得到粒料共混,不仅保证了椰壳纤维在管材中分布的均匀性,还能提高电缆保护管的机械性能,保证了管材的绝缘性在保证绝缘性的情况下使电缆保护管具有优异的导热性能,能够及时将管内的热量排出,从而保证电缆线的高载流量。
进一步的,上述高导热聚氯乙烯电缆保护管的制备方法中,所述步骤1之前,还包括步骤01:将椰壳破碎,得到椰壳碎块,在缸内加入去离子水和占去离子水质量0.1-0.3%的脂肪酶,混合均匀后,加热到45℃保持恒温,将椰壳碎块放入缸内浸泡2-3h后过滤,在蒸煮罐内加入占椰壳碎块0.15-0.2%的氢氧化钠溶液,放入过滤后的椰壳,于105-120℃、12.1-12.5MPa蒸煮1-1.5h,冷却至40℃以下后,用成丝机将椰壳剖析成粗纤维,将粗纤维浸泡于含3-4%的碳酸钠和5.5%的二氧化氯溶液中50-60min后,将其粉碎,制得椰壳纤维。
由上述描述可知,将椰壳进行酶解脱脂、高温高压碱液浸渍,使椰壳内的脂肪与氢氧化钠生成溶于水的脂肪酸钠、多糖类而被溶解,半纤维素得到分级,减少椰壳内的羟基、木质素和胶质,粗纤维经过碳酸钠和二氧化氯溶液进行二次脱脂,杂质少,通过粉碎处理,使制得的椰壳纤维能够满足用于制备导热助剂的需求。
进一步的,上述高导热聚氯乙烯电缆保护管的制备方法中,所述步骤01中,所述椰壳碎块的长度为2-4cm。
进一步的,上述高导热聚氯乙烯电缆保护管的制备方法中,将粗纤维浸泡于含3-4%的碳酸钠和5.5%的二氧化氯溶液中50-60min后,还包括步骤:用去离子水冲洗6-9min。
由上述描述可知,该步骤可使椰壳纤维中的木质素和胶质得到进一步地去除,该步骤中的碳酸钠、二氧化氯的浓度以及浸泡时间十分讲究,时间太短或浓度过低则木质素和胶质去除不完全,影响椰壳纤维和聚氯乙烯的相容性,时间太长或浓度过高则会导致椰壳纤维的降解,造成制得的电缆保护管的力学性能下降。
进一步的,上述高导热聚氯乙烯电缆保护管的制备方法中,所述填料为碳酸钙和凹凸棒土按照1∶1混合的混合料。
凹凸棒土为晶质水合镁铝硅酸盐矿物,晶体中含有不定量的钠离子、钙离子、三价铁离子和铝离子,其中的金属离子也具有一定的导热性能,经过碳酸钙和凹凸棒土按照1∶1混合的混合料制得的填料能够与特定聚合度下的聚氯乙烯更好地结合,该混合料可以提高电缆保护管的阻燃性,辅助提高电缆保护管的力学性能,且不会影响电缆保护管道的导热性能。
上述填料的具体制备方法如下:碳酸钙和凹凸棒土按照1∶1混合的混合料在500-520℃下煅烧3-4小时,取出后,加入3-4%的氢氧化钠溶液中研磨2.5-3小时,调节pH值至中性,过滤,烘干得到粉末,然后向所得粉末中加入相当于粉末重量3%的纳米玉石粉、4%茶树精油3%氧化锌,共同研磨1-2小时后加入相当于粉末重量的4%的氨丙基三乙氧基硅烷、4%聚乙二醇,以10000转/分的高速分散均匀,制得填料。
上述填料的制备方法中,碳酸钙和凹凸棒土在经过煅烧、研磨后,加入一定量的玉石粉、茶树精油、氧化锌共同研磨,并加入氨丙基三乙氧基硅烷、聚乙二醇,使制得的填料具有优良的耐磨性能,能够添补椰壳纤维和聚氯乙烯树脂之间的间隙,从而使制得的电缆保护管具有更好的结构强度,还能阻止电缆保护管的延燃,具有更好的阻燃性。
进一步的,上述高导热聚氯乙烯电缆保护管的制备方法中,所述步骤1中,双螺杆挤出机挤出造粒的条件具体为:一区工作温度130-140℃,二区温度150-180℃,三区温度180-190℃,四区温度190-210℃,喂料速度为150-200r/min,螺杆转速为200-300r/min。
进一步的,上述高导热聚氯乙烯电缆保护管的制备方法中,所述步骤2中,双螺杆挤出机挤出造粒的条件具体为:一区工作温度130-140℃,二区温度150-180℃,三区温度180-190℃,四区温度190-210℃,喂料速度为150-200r/min,螺杆转速为200-300r/min。
进一步的,上述高导热聚氯乙烯电缆保护管的制备方法中,所述步骤3中,通过管材挤出机挤出制得电缆保护管的条件具体为:机筒一区的温度为140-170℃,机筒二区的温度为170-180℃,机筒三区的温度为180-190℃,机筒四区的温度为170-190℃,机筒5区的温度为140-150℃,挤出成型速度为1.5m/min。
实施例1
一种高导热聚氯乙烯电缆保护管的制备方法,包括以下步骤:
步骤01:将椰壳破碎,得到长度为2-4cm的椰壳碎块,在缸内加入去离子水和占去离子水质量0.1-0.3%的脂肪酶,混合均匀后,加热到45℃保持恒温,将椰壳碎块放入缸内浸泡2-3h后过滤,在蒸煮罐内加入占椰壳碎块0.15-0.2%的氢氧化钠溶液,放入过滤后的椰壳,于105-120℃、12.1-12.5MPa蒸煮1-1.5h,冷却至40℃以下后,用成丝机将椰壳剖析成粗纤维,将粗纤维浸泡于含3-4%的碳酸钠和5.5%的二氧化氯溶液中50-60min后,用去离子水冲洗6-9min,将其粉碎,制得椰壳纤维;
步骤1:2-3份椰壳纤维、0.4-0.6份磷酸乙醇胺和3-6份聚乳酸在熔融状态下共混,于双螺杆挤出机挤出造粒,得到导热助剂;双螺杆挤出机挤出造粒的条件具体为:一区工作温度130-140℃,二区温度150-180℃,三区温度180-190℃,四区温度190-210℃,喂料速度为150-200r/min,螺杆转速为200-300r/min;
步骤2:将步骤1制得的导热助剂与55-65份聚合度为1400-1500的聚氯乙烯,10-20份聚丙烯酸酯,12-15份马来酰亚胺接枝改性的ABS树脂和11-13份填料共混,于双螺杆挤出机挤出造粒;双螺杆挤出机挤出造粒的条件具体为:一区工作温度130-140℃,二区温度150-180℃,三区温度180-190℃,四区温度190-210℃,喂料速度为150-200r/min,螺杆转速为200-300r/min;
上述填料的具体制备方法如下:碳酸钙和凹凸棒土按照1∶1混合的混合料在500-520℃下煅烧3-4小时,取出后,加入3-4%的氢氧化钠溶液中研磨2.5-3小时,调节pH值至中性,过滤,烘干得到粉末,然后向所得粉末中加入相当于粉末重量3%的纳米玉石粉、4%茶树精油3%氧化锌,共同研磨1-2小时后加入相当于粉末重量的4%的氨丙基三乙氧基硅烷、4%聚乙二醇,以10000转/分的高速分散均匀,制得填料;
凹凸棒土为晶质水合镁铝硅酸盐矿物,晶体中含有不定量的钠离子、钙离子、三价铁离子和铝离子,其中的金属离子也具有一定的导热性能,经过碳酸钙和凹凸棒土按照1∶1混合的混合料经上述方法制得的填料能够与特定聚合度下的聚氯乙烯更好地结合,该混合料可以提高电缆保护管的阻燃性,使其改性结构更加稳定,从而进一步提高电缆保护管的刚性。
步骤3:将步骤2制得的粒料与35-45份聚合度为2000-2200的聚氯乙烯共混,于管材挤出机中,通过管材挤出机挤出制得电缆保护管;通过管材挤出机挤出制得电缆保护管的条件具体为:机筒一区的温度为140-170℃,机筒二区的温度为170-180℃,机筒三区的温度为180-190℃,机筒四区的温度为170-190℃,机筒5区的温度为140-150℃,挤出成型速度为1.5m/min。
实施例2
一种高导热聚氯乙烯电缆保护管的制备方法,包括以下步骤:
步骤01:将椰壳破碎,得到长度为2-4cm的椰壳碎块,在缸内加入去离子水和占去离子水质量0.1-0.3%的脂肪酶,混合均匀后,加热到45℃保持恒温,将椰壳碎块放入缸内浸泡2-3h后过滤,在蒸煮罐内加入占椰壳碎块0.15-0.2%的氢氧化钠溶液,放入过滤后的椰壳,于105-120℃、12.1-12.5MPa蒸煮1-1.5h,冷却至40℃以下后,用成丝机将椰壳剖析成粗纤维,将粗纤维浸泡于含3-4%的碳酸钠和5.5%的二氧化氯溶液中50-60min后,用去离子水冲洗6-9min,将其粉碎,制得椰壳纤维;
步骤1:2-3份椰壳纤维、0.4-0.6份磷酸乙醇胺和3-6份聚乳酸在熔融状态下共混,于双螺杆挤出机挤出造粒,得到导热助剂;双螺杆挤出机挤出造粒的条件具体为:一区工作温度130-140℃,二区温度150-180℃,三区温度180-190℃,四区温度190-210℃,喂料速度为150-200r/min,螺杆转速为200-300r/min;
步骤2:将步骤1制得的导热助剂与55-65份聚合度为1400-1500的聚氯乙烯,10-20份聚丙烯酸酯,12-15份马来酰亚胺接枝改性的ABS树脂和11-13份填料共混,于双螺杆挤出机挤出造粒;双螺杆挤出机挤出造粒的条件具体为:一区工作温度130-140℃,二区温度150-180℃,三区温度180-190℃,四区温度190-210℃,喂料速度为150-200r/min,螺杆转速为200-300r/min;
上述填料的具体制备方法如下:碳酸钙和凹凸棒土按照1∶1混合的混合料在500-520℃下煅烧3-4小时,取出后,加入3-4%的氢氧化钠溶液中研磨2.5-3小时,调节pH值至中性,过滤,烘干得到粉末,然后向所得粉末中加入相当于粉末重量3%的纳米玉石粉、4%茶树精油3%氧化锌,共同研磨1-2小时后加入相当于粉末重量的4%的氨丙基三乙氧基硅烷、4%聚乙二醇,以10000转/分的高速分散均匀,制得填料;
凹凸棒土为晶质水合镁铝硅酸盐矿物,晶体中含有不定量的钠离子、钙离子、三价铁离子和铝离子,其中的金属离子也具有一定的导热性能,经过碳酸钙和凹凸棒土按照1∶1混合的混合料经上述方法制得的填料能够与特定聚合度下的聚氯乙烯更好地结合,该混合料可以提高电缆保护管的阻燃性,使其改性结构更加稳定,从而进一步提高电缆保护管的刚性。
步骤3:将步骤2制得的粒料与35-45份聚合度为2000-2200的聚氯乙烯共混,于管材挤出机中,通过管材挤出机挤出制得电缆保护管;通过管材挤出机挤出制得电缆保护管的条件具体为:机筒一区的温度为140-170℃,机筒二区的温度为170-180℃,机筒三区的温度为180-190℃,机筒四区的温度为170-190℃,机筒5区的温度为140-150℃,挤出成型速度为1.5m/min。
实施例3
一种高导热聚氯乙烯电缆保护管的制备方法,包括以下步骤:
步骤01:将椰壳破碎,得到长度为2-4cm的椰壳碎块,在缸内加入去离子水和占去离子水质量0.1-0.3%的脂肪酶,混合均匀后,加热到45℃保持恒温,将椰壳碎块放入缸内浸泡2-3h后过滤,在蒸煮罐内加入占椰壳碎块0.15-0.2%的氢氧化钠溶液,放入过滤后的椰壳,于105-120℃、12.1-12.5MPa蒸煮1-1.5h,冷却至40℃以下后,用成丝机将椰壳剖析成粗纤维,将粗纤维浸泡于含3-4%的碳酸钠和5.5%的二氧化氯溶液中50-60min后,用去离子水冲洗6-9min,将其粉碎,制得椰壳纤维;
步骤1:2-3份椰壳纤维、0.4-0.6份磷酸乙醇胺和3-6份聚乳酸在熔融状态下共混,于双螺杆挤出机挤出造粒,得到导热助剂;双螺杆挤出机挤出造粒的条件具体为:一区工作温度130-140℃,二区温度150-180℃,三区温度180-190℃,四区温度190-210℃,喂料速度为150-200r/min,螺杆转速为200-300r/min;
步骤2:将步骤1制得的导热助剂与55-65份聚合度为1400-1500的聚氯乙烯,10-20份聚丙烯酸酯,12-15份马来酰亚胺接枝改性的ABS树脂和11-13份填料共混,于双螺杆挤出机挤出造粒;双螺杆挤出机挤出造粒的条件具体为:一区工作温度130-140℃,二区温度150-180℃,三区温度180-190℃,四区温度190-210℃,喂料速度为150-200r/min,螺杆转速为200-300r/min;
上述填料的具体制备方法如下:碳酸钙和凹凸棒土按照1∶1混合的混合料在500-520℃下煅烧3-4小时,取出后,加入3-4%的氢氧化钠溶液中研磨2.5-3小时,调节pH值至中性,过滤,烘干得到粉末,然后向所得粉末中加入相当于粉末重量3%的纳米玉石粉、4%茶树精油3%氧化锌,共同研磨1-2小时后加入相当于粉末重量的4%的氨丙基三乙氧基硅烷、4%聚乙二醇,以10000转/分的高速分散均匀,制得填料;
凹凸棒土为晶质水合镁铝硅酸盐矿物,晶体中含有不定量的钠离子、钙离子、三价铁离子和铝离子,其中的金属离子也具有一定的导热性能,经过碳酸钙和凹凸棒土按照1∶1混合的混合料经上述方法制得的填料能够与特定聚合度下的聚氯乙烯更好地结合,该混合料可以提高电缆保护管的阻燃性,使其改性结构更加稳定,从而进一步提高电缆保护管的刚性。
步骤3:将步骤2制得的粒料与35-45份聚合度为2000-2200的聚氯乙烯共混,于管材挤出机中,通过管材挤出机挤出制得电缆保护管;通过管材挤出机挤出制得电缆保护管的条件具体为:机筒一区的温度为140-170℃,机筒二区的温度为170-180℃,机筒三区的温度为180-190℃,机筒四区的温度为170-190℃,机筒5区的温度为140-150℃,挤出成型速度为1.5m/min。
将上述实施例1-3制得的电缆保护管进行性能检测;用于检测的电缆保护管的直径均为30cm,厚度为1cm。
其中落锤冲击试验的条件为(20℃、1.5kg、1.5m),其中按照GB/T18742.1-2002的标准进行静液压试验,按照GB/T 1040.1-2018标准进行拉伸强度测试,按照GB/T9341-2008测试弯曲弹性模量,按照GB/T1043-2008标准进行缺口冲击强度试验,结果如表1所示:
表1:机械性能测试结果
Figure BDA0002682581280000091
由表1可知,实施例1-实施例3制得的电缆保护管都具有优良的刚性和韧性。
将上述实施例1-3制得的电缆保护管进行介电常数检测,使用keysight E5063A(265)介电常数测试仪器,在5GHz、25℃条件下测试电缆保护管的介电常数,其中实施例1制得的电缆保护管的介电常数为5.3,实施例2制得的电缆保护管的介电常数为5.2,实施例3制得的电缆保护管的介电常数为5.0,由上可知,实施例1-实施例3制得的电缆保护管都具有优良的绝缘性。
将上述实施例1-3制得的电缆保护管进行导热系数检测,其中实施例1制得的电缆保护管的导热系数为0.53W/m·℃,实施例1制得的电缆保护管的导热系数为0.50W/m·℃,实施例1制得的电缆保护管的导热系数为0.52W/m·℃;由上可知,实施例1-实施例3制得的电缆保护管都具有优良的导热性。
综上所述,本发明通过废物利用,以廉价的椰壳纤维作为电缆保护管的导热助剂材料,其具有优良的导热性能,且具有绝缘性,本发明的导热助剂以椰壳纤维为主要原料,通过与特定比例的磷酸乙醇胺、聚乳酸熔融共混,可改善椰壳纤维的阻燃性和纤维网络结构,具体的,椰壳纤维与聚乳酸结合后形成不规则的纤维网络连接结构,可阻止椰壳纤维熔融滴落,由于磷酸乙醇胺受热后会使聚乳酸表面脱水,生成非挥发性磷氧化物及聚磷酸覆盖于不规则的纤维网络表面,能够阻挡氧气进入,且生成的聚磷酸可使不规则的纤维脱水炭化,使椰壳纤维形成炭化的纤维网络,能够阻挡热量和氧气进入,从而改善椰壳纤维的结构强度和阻燃性;通过用聚合度为1400-1500的聚氯乙烯与聚丙烯酸酯、马来酰亚胺接枝改性的ABS树脂共混,使马来酰亚胺表面的羧基与椰壳纤维中的醇羟基发生酯化反应,降低椰壳纤维的极性和吸水性,使椰壳纤维与聚氯乙烯具有优良的相容性,经过上述反应后的椰壳纤维能够减少电缆保护管内部的微裂纹,能够提高电缆保护管的耐温性、抗弯、抗压等力学性能,使电缆保护管具有更好的韧性;步骤3中通过步骤2得到粒料共混,不仅保证了椰壳纤维在管材中分布的均匀性,还能提高电缆保护管的机械性能,保证了管材的绝缘性在保证绝缘性的情况下使电缆保护管具有优异的导热性能,能够及时将管内的热量排出,从而保证电缆线的高载流量。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种高导热聚氯乙烯电缆保护管的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:2-3份椰壳纤维、0.4-0.6份磷酸乙醇胺和3-6份聚乳酸在熔融状态下共混,于双螺杆挤出机挤出造粒,得到导热助剂;
步骤2:将步骤1制得的导热助剂与55-65份聚合度为1400-1500的聚氯乙烯,10-20份聚丙烯酸酯,12-15份马来酰亚胺接枝改性的ABS树脂和11-13份填料共混,于双螺杆挤出机挤出造粒;
步骤3:将步骤2制得的粒料与35-45份聚合度为2000-2200的聚氯乙烯共混,于管材挤出机中,通过管材挤出机挤出制得电缆保护管。
2.根据权利要求1所述的高导热聚氯乙烯电缆保护管的制备方法,其特征在于,所述步骤1之前,还包括步骤01:将椰壳破碎,得到椰壳碎块,在缸内加入去离子水和占去离子水质量0.1-0.3%的脂肪酶,混合均匀后,加热到45℃保持恒温,将椰壳碎块放入缸内浸泡2-3h后过滤,在蒸煮罐内加入占椰壳碎块0.15-0.2%的氢氧化钠溶液,放入过滤后的椰壳,于105-120℃、12.1-12.5MPa蒸煮1-1.5h,冷却至40℃以下后,用成丝机将椰壳剖析成粗纤维,将粗纤维浸泡于含3-4%的碳酸钠和5.5%的二氧化氯溶液中50-60min后,将其粉碎,制得椰壳纤维。
3.根据权利要求2所述的高导热聚氯乙烯电缆保护管的制备方法,其特征在于,所述步骤01中,所述椰壳碎块的长度为2-4cm。
4.根据权利要求2所述的高导热聚氯乙烯电缆保护管的制备方法,其特征在于,将粗纤维浸泡于含3-4%的碳酸钠和5.5%的二氧化氯溶液中50-60min后,还包括步骤:用去离子水冲洗6-9min。
5.根据权利要求1所述的高导热聚氯乙烯电缆保护管的制备方法,其特征在于,所述填料为碳酸钙和凹凸棒土按照1∶1混合的混合料。
6.根据权利要求1所述的高导热聚氯乙烯电缆保护管的制备方法,其特征在于,所述步骤1中,双螺杆挤出机挤出造粒的条件具体为:一区工作温度130-140℃,二区温度150-180℃,三区温度180-190℃,四区温度190-210℃,喂料速度为150-200r/min,螺杆转速为200-300r/min。
7.根据权利要求1所述的高导热聚氯乙烯电缆保护管的制备方法,其特征在于,所述步骤2中,双螺杆挤出机挤出造粒的条件具体为:一区工作温度130-140℃,二区温度150-180℃,三区温度180-190℃,四区温度190-210℃,喂料速度为150-200r/min,螺杆转速为200-300r/min。
8.根据权利要求1所述的高导热聚氯乙烯电缆保护管的制备方法,其特征在于,所述步骤3中,通过管材挤出机挤出制得电缆保护管的条件具体为:机筒一区的温度为140-170℃,机筒二区的温度为170-180℃,机筒三区的温度为180-190℃,机筒四区的温度为170-190℃,机筒5区的温度为140-150℃,挤出成型速度为1.5m/min。
9.根据权利要求1-8任一项所述的高导热聚氯乙烯电缆保护管的制备方法制得的高导热聚氯乙烯电缆保护管。
CN202010966672.3A 2020-09-15 2020-09-15 一种高导热聚氯乙烯电缆保护管的制备方法 Pending CN112080089A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010966672.3A CN112080089A (zh) 2020-09-15 2020-09-15 一种高导热聚氯乙烯电缆保护管的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010966672.3A CN112080089A (zh) 2020-09-15 2020-09-15 一种高导热聚氯乙烯电缆保护管的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112080089A true CN112080089A (zh) 2020-12-15

Family

ID=73736263

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010966672.3A Pending CN112080089A (zh) 2020-09-15 2020-09-15 一种高导热聚氯乙烯电缆保护管的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112080089A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101386702A (zh) * 2007-09-11 2009-03-18 比亚迪股份有限公司 一种聚乳酸复合材料及其制备方法
CN103524937A (zh) * 2013-09-30 2014-01-22 芜湖航天特种电缆厂 一种高阻燃聚氯乙烯电缆料
US20140357764A1 (en) * 2011-09-21 2014-12-04 Basf Se Thermoplastic molding compound having improved notch impact strength
CN105061926A (zh) * 2015-07-31 2015-11-18 浙江华丰管业有限公司 一种高强、高韧、导热聚氯乙烯管材的制备方法及产品
CN105860466A (zh) * 2016-04-25 2016-08-17 苏州亚科塑胶有限公司 一种环境友好型阻燃复合材料及其制备方法
CN109162132A (zh) * 2018-09-19 2019-01-08 安徽九天印务有限公司 一种椰壳纤维的提取方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101386702A (zh) * 2007-09-11 2009-03-18 比亚迪股份有限公司 一种聚乳酸复合材料及其制备方法
US20140357764A1 (en) * 2011-09-21 2014-12-04 Basf Se Thermoplastic molding compound having improved notch impact strength
CN103524937A (zh) * 2013-09-30 2014-01-22 芜湖航天特种电缆厂 一种高阻燃聚氯乙烯电缆料
CN105061926A (zh) * 2015-07-31 2015-11-18 浙江华丰管业有限公司 一种高强、高韧、导热聚氯乙烯管材的制备方法及产品
CN105860466A (zh) * 2016-04-25 2016-08-17 苏州亚科塑胶有限公司 一种环境友好型阻燃复合材料及其制备方法
CN109162132A (zh) * 2018-09-19 2019-01-08 安徽九天印务有限公司 一种椰壳纤维的提取方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
程军: "《通用塑料手册》", 31 May 2007, 国防工业出版社 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106189221B (zh) 一种无卤阻燃玻纤增强尼龙及其制备方法和应用
CN103232631B (zh) 一种无卤低烟阻燃电缆护套料及其制备方法
CN102174247A (zh) 一种无卤阻燃玻璃纤维增强聚酯复合材料及其制备方法
CN101503569B (zh) 一种玻璃纤维增强无卤阻燃pa66及其制备方法
CN101456991B (zh) 光伏电缆用无卤阻燃护套料
CN104231575B (zh) 一种无卤无膦pbt增强复合材料及其制备方法
CN101913782A (zh) 海泡石纳米阻燃纤维及其制备方法和用其增强增韧的阻燃复合材料
CN108276664B (zh) 墙壁开关用阻燃连续长玻纤增强pp材料及其制备方法
CN102964667A (zh) 一种无卤阻燃聚乙烯复合材料及其制备方法
CN106432871A (zh) 光伏电缆用无卤低烟阻燃交联聚烯烃绝缘料的制备方法
CN113337041B (zh) 一种具有高绝缘性的电力电缆护套管
CN104072977A (zh) 一种阻燃热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法
CN103881190A (zh) 无卤阻燃聚乙烯材料及其制备方法
CN103881203A (zh) 低烟无卤阻燃聚乙烯复合材料及其制备方法
CN102732033A (zh) 用于led光源的阻燃导热绝缘聚酰胺酰亚胺组合物及其制备方法
CN112080088A (zh) 一种绝缘聚氯乙烯电缆保护管的制备方法
CN112080089A (zh) 一种高导热聚氯乙烯电缆保护管的制备方法
CN101333298A (zh) 超支化聚酰胺酯与混合稀土氧化物复合制备无卤阻燃塑料母料及专用树脂的制备方法
CN102816405A (zh) 一种低烟无卤阻燃热塑性弹性体及其制备方法
CN110204825B (zh) 一种阻燃电缆管及其制备方法
CN101851408A (zh) 一种无卤阻燃聚碳酸酯组合物及其制备方法
CN103613913A (zh) 一种无卤阻燃热塑性聚酯弹性体材料及其制备方法
CN102977590A (zh) 一种汽车进回油管夹层用尼龙pa6材料及其制备方法
CN115490954A (zh) 一种聚丙烯复合材料及其制备方法和应用
CN110903642A (zh) 一种无卤阻燃树脂及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20201215

RJ01 Rejection of invention patent application after publication