CN112908571B - 一种阻燃型耐磨电缆的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阻燃型耐磨电缆的制备工艺,具体制备过程如下:将阻燃聚合物、邻苯二甲酸二辛脂、滑石粉、耐磨添加剂、抗氧剂、着色剂加入高度混合机中搅拌均匀,然后再加入密炼机中进行密炼后通过螺杆挤出,造粒得到电缆材料。本发明制备的支化醛基聚苯醚中苯环上均匀接枝有大量的醛基,同时氨基化弹性体改性剂链上接枝有大量的氨基,醛基和氨基能够进行聚合,进而使得氨基化弹性体改性剂均匀接枝在支化醛基聚苯醚,同时由于支化醛基聚苯醚为支化结构能够提高与氨基化弹性体改性剂的分散性能,使得氨基化弹性体改性剂在聚合物中接枝均匀,提高了聚合物的性能。
Description
技术领域
本发明属于电缆制备领域,涉及一种阻燃型耐磨电缆的制备工艺。
背景技术
电缆制备过程中其表面通常包覆一层防护层,防护层材料需要具有阻燃耐磨的性能,聚苯醚是一种主链上含有苯环的非极性线型结构的高分子工程塑料,具有良好的力学性能、耐热性能和阻燃性能,但是由于聚苯醚由若干苯环通过醚键相连而成,具有较高的黏度,与其他组分的物质之间的相容性较差,并且不易成型加工,韧性较差,为了提高聚苯醚的加工性能和柔韧性,通常将聚丙烯、聚乙烯等弹性材料混炼,但是混炼改性后容易造成复合材料的阻性性能降低。同时为了提高材料的耐磨性能,通常在材料中加入耐磨填料,而耐磨填料与聚苯醚之间的相容性也较差,容易造成在混合过程中填料分离影响材料的整体性能。
现有技术中使用的耐磨填料通常为无机填料,为了提高无机填料与有机材料的相容性,通常将无机填料表面进行接枝改进,对于粒径较小的纳米无机填料,直接加入改性剂中容易团聚分散不均匀,造成接枝改性不均匀,影响改性后耐磨材料的性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种阻燃型耐磨电缆的制备工艺,其中制备的支化醛基聚苯醚中苯环上均匀接枝有大量的醛基,同时氨基化弹性体改性剂链上接枝有大量的氨基,醛基和氨基能够进行聚合,进而使得氨基化弹性体改性剂均匀接枝在支化醛基聚苯醚,同时由于支化醛基聚苯醚为支化结构能够提高与氨基化弹性体改性剂的分散性能,使得氨基化弹性体改性剂在聚合物中接枝均匀,提高了阻燃聚合物的性能。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种阻燃型耐磨电缆的制备工艺,具体制备过程如下:
第一步,将支化醛基聚苯醚、氨基化弹性体改性剂和二甲基亚砜同时加入反应釜中,升温至50-60℃搅拌反应3-4h,然后旋蒸回收溶剂,得到阻燃聚合物;支化醛基聚苯醚中苯环上均匀接枝有大量的醛基,同时氨基化弹性体改性剂链上接枝有大量的氨基,醛基和氨基能够进行聚合,进而使得氨基化弹性体改性剂均匀接枝在支化醛基聚苯醚,同时由于支化醛基聚苯醚为支化结构能够提高与氨基化弹性体改性剂的分散性能,使得氨基化弹性体改性剂在聚合物中接枝均匀;同时由于氨基化弹性体改性剂具有较高的韧性使得制备的聚合物具有较高的韧性,同时其中均匀分布大量的硅烷键和磷酸酯基团,进而使得制备的聚合物中均匀的引入大量的硅烷键和磷酸酯基团,使得聚合物具有较高的阻燃性能,并且聚苯醚本身也具有一定的阻燃型,使得添加氨基化弹性体改性剂后制备的聚合物阻燃性能不仅不会降低,反而会有所增加;
第二步,将68-74份阻燃聚合物、2-3份邻苯二甲酸二辛脂、滑石粉2-6份、14-16份耐磨添加剂、0.3-0.5份抗氧剂、0.8-1.4份着色剂加入高度混合机中搅拌均匀,然后再加入密炼机中进行密炼后通过螺杆挤出,造粒得到电缆材料;由于阻燃聚合物为支化结构,进而使得其中添加的耐磨添加剂、抗氧剂和着色剂能够在其中均匀分散;
优选地,第一步中每千克支化醛基聚苯醚中加入氨基化弹性体改性剂230-240g;
耐磨添加剂是由纳米碳化硅和超细碳酸钙混合均匀后加入自动分次加料搅拌釜中,与其中浓度为12%的3-氨基丙基三甲氧基硅烷乙醇溶液进行反应制备而成;
其中纳米碳化硅和超细碳酸钙按照质量比为1:15-16的比例加入,每克纳米碳化硅中加入3-氨基丙基三甲氧基硅烷乙醇溶液60-65mL;
支化醛基聚苯醚的制备过程如下:
步骤1:向反应釜中同时加入对溴苯甲醛、苯酚和醋酸,搅拌溶解后冷却至0℃向其中滴加浓硫酸,控制2h内滴加完,然后恒温搅拌反应72h,将产物倒入冰水中搅拌1h后过滤水洗至中性后烘干,得到产物A;
步骤2:将产物A、六亚甲基四胺和质量浓度为90%的醋酸溶液同时加入反应釜中升温至50℃搅拌溶解后保温反应30min,然后加水后加热至回流,反应8-9h后减压回收醋酸至干,然后加水,并用氯仿提取后加入饱和亚硫酸氢钠溶液中搅拌后分取水层,加盐酸酸化,析出结晶、过滤烘干,得到产物B;产物A为含苯酚基团的芳醛化合物,能够与六亚甲基四胺反应生成亚胺中间体,随后进行水解生成芳醛,使得产物B中芳香环上引入醛基;
步骤3:向反应釜中加入产物B、碳酸钾、甲苯和二甲基亚砜,同时不断向反应釜中通入氮气,搅拌溶解后加热至回流反应2-3h,然后向其中加入氯化亚铜,升温至170-175℃反应28-30h,冷却至室温后加入盐酸调节溶液的pH=3-3.5,然后将产物加入质量浓度为50%的甲醇水溶液中搅拌过滤洗涤烘干,得到支化醛基聚苯醚,由于产物B中芳香环上引入有醛基,经过聚合后生成的产物中均匀的引入大量的醛基;
优选地,步骤1中n(对溴苯甲醛):n(苯酚)=1:2.1-2.2,每摩尔对溴苯甲醛中加入醋酸390-400mL,浓硫酸350-360mL;
优选地,步骤2中每克产物A中加入0.7-0.71g六亚甲基四胺,加入醋酸溶液8-9mL;
优选地,步骤3中每克产物B中加入碳酸钾0.34-0.35g,加入甲苯10mL,加入二甲基亚砜28-29mL,加入氯化亚铜4.3mg;
氨基化弹性体改性剂的制备过程如下:
(1)向反应釜中同时加入二乙醇胺和甲醛溶液,升温至40-45℃反应2-3h,然后升温至80-90℃抽真空除去生成的水,然后降温至60-65℃后缓慢向反应釜中加入亚磷酸二乙酯,恒温反应2-3h,然后进行减压蒸馏,得到二羟基磷酸酯;
(2)将二羟基磷酸酯、烯丙基二甲基氯硅烷和石油醚同时加入反应釜中,升温至90-100℃回流反应3-4h,蒸除石油醚后真空蒸馏,得到双端烯烃基硅烷化磷酸酯;烯丙基二甲基氯硅烷上的硅氯键能够与二羟基磷酸酯中的两侧羟基进行反应,进而使得二羟基磷酸酯两侧连接烯丙基二甲基氯硅烷,制备的产物为硅烷链两侧均接枝有端烯丙基,并且链中间接枝有磷酸酯基团;
(3)向反应容器中加入双端烯烃基硅烷化磷酸酯、过氧化苯甲酰和丙酮,搅拌升温至90-100℃后向其中滴加质量浓度为30%的丙烯酰胺丙酮溶液,控制30min内滴加完全,恒温反应2-3h后补加引发剂,反应4-5h后减压蒸除溶剂,得到氨基化弹性体改性剂;双端烯烃基硅烷化磷酸酯两端的烯丙基均能够与丙烯酰胺中的烯丙基进行自由基聚合反应,双端烯烃基硅烷化磷酸酯链主要是由硅烷键组成,进而使得制备的氨基化弹性体改性剂主链主要为硅烷链,并且在主链上引入磷酸酯支链和伯氨基支链,使得制备的氨基化弹性体改进剂具有很高的柔性,并且链上均匀分布大量的磷酸酯基团和硅烷键,使得改进剂具有较高的阻燃性能;
优选地,步骤(1)中每摩尔二乙醇胺中加入37%的甲醛溶液108-110mL,加入0.93-0.95mol亚磷酸二乙酯;
优选地,步骤(2)中n(二羟基磷酸酯):n(烯丙基二甲基氯硅烷)=1:2.2-2.3;
优选地,步骤(3)中每千克双端烯烃基硅烷化磷酸酯中加入丙烯酰胺450-460g,加入过氧化苯甲酰73-82g,加入丙酮2.5-2.6L。
优选地,自动分次加料搅拌釜包括搅拌罐体,搅拌罐体的顶部从上到下依次安装有进料机构、挡料机构和出料调节机构,同时位于出料调节机构中部设置有进料量调节机构,进料机构包括固定在搅拌罐体顶部的固定圆板,固定圆板的表面中心处通过轴承安装有伸缩转轴,伸缩转轴上安装有传动组件,固定圆板的表面位于伸缩转轴周侧开有三个进料口,三个进料口表面分别设置有储料斗。
优选地,搅拌罐体的侧壁顶端开有延伸至内侧的环形槽,挡料机构包括通过轴承安装在环形槽中的挡料圆板,挡料圆板的表面与固定圆板的底面相接,能够挡料放置物料进入挡料圆板和固定圆板之间,挡料圆板的表面中心处开有与伸缩转轴同心设置的穿透孔,伸缩转轴与穿透孔侧壁不相接,挡料圆板的表面开有与三个进料口一一对应的三个过渡口,挡料圆板的表面还开有通过穿透孔与三个过渡口一一对称的三个过渡对称口,挡料圆板底面位于过渡口和过渡对称口下方均设置有过渡筒。
优选地,出料调节机构包括安装在伸缩转轴上的出料调节板,出料调节板的表面与三个过渡口对应处开有三个相应的插接口,同时出料调节板表面还开有通过伸缩转轴一一对称的三个插接对称口,同时出料调节板底面位于插接口和插接对称口处均设置有调节筒,过渡筒位于调节筒中,调节筒底部铰接有出料调节组件。
优选地,调节筒的底面位于伸缩转轴一侧固定有两个相对设置的第一铰接块,出料调节组件包括挡料板,挡料板的表面一侧固定有连接板条,连接板条的表面固定有第二铰接块,第二铰接块铰接在两个第一铰接块之间,同时连接板条的一端表面固定有压杆。
优选地,搅拌罐体的侧壁上方两侧安装有两个液压缸,进料量调节机构包括套设在伸缩转轴外部的调节圈,调节圈的底面同心固定有连接筒,连接筒通过轴承与伸缩转轴连接,连接筒的底端侧壁外表面固定有两个固定条,同时两个固定条的两端固定有固定块,两个液压缸的动力输出端固定在固定块表面,对称的三对压杆中,一对压杆伸至调节圈中部靠近伸缩转轴处,一对压杆伸至调节圈边侧,另一对压杆伸至两外两个压杆之间的中部,两个压杆顶端与调节圈底面相接时,挡料板处于水平位置并且挡料板表面与调节筒底面相接,同时调节圈底面开有三个调节槽,三个调节槽均匀分散在调节圈周侧。
本发明的有益效果:
1、本发明制备的支化醛基聚苯醚中苯环上均匀接枝有大量的醛基,同时氨基化弹性体改性剂链上接枝有大量的氨基,醛基和氨基能够进行聚合,进而使得氨基化弹性体改性剂均匀接枝在支化醛基聚苯醚,同时由于支化醛基聚苯醚为支化结构能够提高与氨基化弹性体改性剂的分散性能,使得氨基化弹性体改性剂在聚合物中接枝均匀,提高了聚合物的性能。
2、本发明制备的氨基化弹性体改性剂具有较高的韧性使得制备的聚合物具有较高的韧性,同时其中均匀分布大量的硅烷键和磷酸酯基团,进而使得制备的聚合物中均匀的引入大量的硅烷键和磷酸酯基团,使得聚合物具有较高的阻燃性能,并且聚苯醚本身也具有一定的阻燃型,使得添加氨基化弹性体改性剂后制备的聚合物阻燃性能不仅不会降低,反而会有所增加。
3、本发明在耐磨添加剂的制备过程中通过在自动分次加料搅拌釜中进行反应,使得超细的粉末物料能够通过三个不同的加料口自动加料,并且可以控制每次加料的量,实现自动化分次加料过程,使得粉末物料能够分次自动加入,防止一次同时加入造成物料颗粒太细使得其容易团聚的情况,并且在加入过程中三个加料口分布在搅拌罐体的周侧以及位于中心处,边侧和中部,使得物料加入位置分散,避免团聚。
4、本发明设置的调节槽中部最低,两侧缓慢延伸至调节圈底面呈坡状,使得压杆在调节圈底面移动时且挡料板表面与调节筒底面相接物料不会卸下,当移动至调节槽边侧斜坡时在重力作用下压杆沿槽底移动,挡料板逐渐倾斜,由于是坡状槽,使得挡料板缓慢倾斜,在移动过程中倾斜角度逐渐增大,物料边移动边卸下,增大了物料卸料的范围,使得物料加入更加分散均匀。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解,下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明自动分次加料搅拌釜结构图;
图2为图1的局部结构示意图;
图3为挡料机构结构示意图;
图4为出料调节组件结构示意图;
图5为进料量调节机构结构示意图;
图6为传动组件结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1:
支化醛基聚苯醚的制备过程如下:
步骤1:向反应釜中同时加入1mol对溴苯甲醛、2.2mol苯酚和400mL醋酸,搅拌溶解后冷却至0℃向其中滴加360mL浓硫酸,控制2h内滴加完,然后恒温搅拌反应72h,将产物倒入冰水中搅拌1h后过滤水洗至中性后烘干,得到产物A;
步骤2:将100g产物A、70g六亚甲基四胺和850mL质量浓度为90%的醋酸溶液同时加入反应釜中升温至50℃搅拌溶解后保温反应30min,然后加70mL水后加热至回流,反应8-9h后减压回收醋酸至干,然后加200mL水,并用氯仿提取后加入饱和亚硫酸氢钠溶液中搅拌后分取水层,加盐酸酸化,析出结晶、过滤烘干,得到产物B,红外分析可知,1701cm-1有醛基吸收峰;
步骤3:向反应釜中加入100g产物B、35g碳酸钾、1L甲苯和2.8L二甲基亚砜,同时不断向反应釜中通入氮气,搅拌溶解后加热至回流反应2-3h,然后向其中加入430mg氯化亚铜,升温至170℃反应30h,冷却至室温后加入盐酸调节溶液的pH=3-3.5,然后将产物加入质量浓度为50%的甲醇水溶液中搅拌过滤洗涤烘干,得到支化醛基聚苯醚,红外分析可知,1263cm-1处有Ph-O-Ph吸收峰,1703cm-1有醛基红外吸收峰,3410cm-1处有-OH红外吸收峰。
实施例2:
支化聚苯醚的制备过程如下:向反应釜中加入100g实施例1制备的产物A、35g碳酸钾、1L甲苯和2.8L二甲基亚砜,同时不断向反应釜中通入氮气,搅拌溶解后加热至回流反应2-3h,然后向其中加入430mg氯化亚铜,升温至170℃反应30h,冷却至室温后加入盐酸调节溶液的pH=3-3.5,然后将产物加入质量浓度为50%的甲醇水溶液中搅拌过滤洗涤烘干,得到支化聚苯醚。
实施例3:
氨基化弹性体改性剂的制备过程如下:
(1)向反应釜中同时加入0.1mol二乙醇胺和11mL37%的甲醛溶液,升温至45℃反应2h,然后升温至90℃抽真空除去生成的水,然后降温至65℃后缓慢向反应釜中加入0.094mol亚磷酸二乙酯,恒温反应3h,然后进行减压蒸馏,得到二羟基磷酸酯,红外分析可知,在1246cm-1处出现了P=O的红外吸收峰,3335cm-1处出现了羟基较宽的红外吸收峰;
(2)将0.1mol二羟基磷酸酯、0.22mol烯丙基二甲基氯硅烷和70mL石油醚同时加入反应釜中,升温至90℃回流反应4h,蒸除石油醚后真空蒸馏,得到双端烯烃基硅烷化磷酸酯,红外分析可知,876cm-1处出现了Si-O-C的红外吸收峰;
(3)向反应容器中加入100g双端烯烃基硅烷化磷酸酯、8g过氧化苯甲酰和250mL丙酮,搅拌升温至100℃后向其中滴加45g质量浓度为30%的丙烯酰胺丙酮溶液,控制30min内滴加完全,恒温反应2-3h后补加3g引发剂,反应5h后减压蒸除溶剂,得到氨基化弹性体改性剂。
实施例4:
氨基化弹性体改性剂的制备过程与实施例3相同,删除实施例3中二羟基磷酸酯的制备,并且将步骤(2)中的二羟基磷酸酯替换为丙二醇。
实施例5:
一种阻燃型耐磨电缆的制备工艺,具体制备过程如下:
第一步,将1kg实施例1中制备的支化醛基聚苯醚、235g实施例3中制备的氨基化弹性体改性剂和5L二甲基亚砜同时加入反应釜中,升温至60℃搅拌反应3h,然后旋蒸回收溶剂,得到阻燃聚合物;
第二步,将700g阻燃聚合物、22g邻苯二甲酸二辛脂、35g滑石粉、150g耐磨添加剂、4g抗氧剂、12g着色剂加入高度混合机中搅拌均匀,然后再加入密炼机中进行密炼后通过螺杆挤出,造粒得到电缆材料;其中耐磨添加剂是由10g纳米碳化硅和150g超细碳酸钙混合均匀后加入自动分次加料搅拌釜中,与其中600mL浓度为12%的3-氨基丙基三甲氧基硅烷乙醇溶液进行反应制备而成;根据GB/T 2406-2009标准对电缆材料进行阻燃性能测定结果为41.3%。
实施例6:
一种阻燃型耐磨电缆的制备工艺与实施例5相同,将实施例5中使用的实施例1中制备的支化醛基聚苯醚替换为实施例2制备的的支化聚苯醚,测得电缆材料进行阻燃性能测定结果为40.4%;由于使用的支化聚苯醚中没有引入醛基,进而使得氨基化弹性体改性剂在其中容易分散不均匀,进而造成其阻燃性能降低。
实施例7:
一种阻燃型耐磨电缆的制备工艺与实施例5相同,将实施例5中使用的实施例1中制备的支化醛基聚苯醚替换为聚苯醚树脂,测得电缆材料进行阻燃性能测定结果为38.8%;由于直接使用聚苯醚其与氨基化弹性体改性剂之间的相容性较低,进而造成制备的材料阻燃性能降低。
实施例8:
一种阻燃型耐磨电缆的制备工艺与实施例5相同,将实施例3中制备的氨基化弹性体改性剂替换为实施例4制备的氨基化弹性体改性剂,测得电缆材料进行阻燃性能测定结果为35.1%;由于氨基化弹性体改性剂中没有引入磷酸酯基团,造成其阻燃性能降低。
实施例9:
在耐磨添加剂制备过程中使用自动分次加料搅拌釜进行反应,能够自动均匀的分散物料,如图1-6所示,自动分次加料搅拌釜包括搅拌罐体1,搅拌罐体1的顶部从上到下依次安装有进料机构2、挡料机构3和出料调节机构4,同时位于出料调节机构4中部设置有进料量调节机构5;
搅拌罐体1的侧壁设置有加料口,3-氨基丙基三甲氧基硅烷乙醇溶液从加料口加入,同时搅拌罐体1底部设置有出料口,出料口处设置有出料阀;
进料机构2包括固定在搅拌罐体1顶部的固定圆板21,固定圆板21的表面中心处通过轴承安装有伸缩转轴22,伸缩转轴22为现有技术,此处不再赘述,伸缩转轴22上安装有传动组件6,固定圆板21的表面位于伸缩转轴22周侧开有三个进料口,三个进料口的中心分别位于固定圆板21的圆三等分线上,第一个进料口靠近伸缩转轴22中心处,第二个进料口位于固定圆板21边侧,另外一个进料口位于第一个进料口和第二个进料口之间,三个进料口表面分别设置有储料斗,三个储料斗分别为第一储料斗23、第二储料斗24和第三储料斗25;
搅拌罐体1的侧壁顶端开有延伸至内侧的环形槽,挡料机构3包括通过轴承安装在环形槽中的挡料圆板31,挡料圆板31的表面与固定圆板21的底面相接,能够挡料放置物料进入挡料圆板31和固定圆板21之间,挡料圆板31的表面中心处开有与伸缩转轴22同心设置的穿透孔,伸缩转轴22与穿透孔侧壁不相接,挡料圆板31的表面开有与三个进料口一一对应的三个过渡口,挡料圆板31的表面还开有通过穿透孔与三个过渡口一一对称的三个过渡对称口,挡料圆板31底面位于过渡口和过渡对称口下方均设置有过渡筒32;
出料调节机构4包括安装在伸缩转轴22上的出料调节板41,出料调节板41的表面与三个过渡口对应处开有三个相应的插接口,同时出料调节板表面还开有通过伸缩转轴22一一对称的三个插接对称口,插接口和插接对称口直径与过渡筒32外径相同,同时出料调节板41底面位于插接口和插接对称口处均设置有调节筒42;过渡筒32位于调节筒42中,并且过渡筒32的侧壁外表面与调节筒42的侧壁内表面相接,调节筒42底部铰接有出料调节组件43;
调节筒42的底面位于伸缩转轴22一侧固定有两个相对设置的第一铰接块421,出料调节组件43包括挡料板431,挡料板431的表面一侧固定有连接板条432,连接板条432的表面固定有第二铰接块433,第二铰接块433铰接在两个第一铰接块421之间,同时连接板条432的一端表面固定有压杆434,压杆434的顶端面为半球形结构;
搅拌罐体1的侧壁上方两侧安装有两个液压缸,进料量调节机构5包括套设在伸缩转轴22外部的调节圈51,调节圈51与伸缩转轴22同心设置,调节圈51的底面同心固定有连接筒52,连接筒52通过轴承与伸缩转轴22连接,使得伸缩转轴22转动过程中连接筒52不会转动,连接筒52的底端侧壁外表面固定有两个固定条53,固定条53的两侧壁为倾斜设置相接,使得固定条53顶部倾斜,当物料掉落在固定条53表面时物料容易滑落下来,同时两个固定条53的两端固定有固定块,两个液压缸的动力输出端固定在固定块表面,两个液压缸同时工作能够通过两个固定块带动调节圈51上下移动,上下移动过程中通过连接筒52带动伸缩转轴22底端上下移动,伸缩转轴22带动出料调节机构4上下移动,使得调节圈51与出料调节机构4上下相对位置一定;
对称的三对压杆434中,一对压杆434伸至调节圈51中部靠近伸缩转轴22处,一对压杆434伸至调节圈51边侧,另一对压杆434伸至两外两个压杆之间的中部,使得在出料调节机构4转动过程中三对压杆434顶端在调节圈51底面转动的弧形圈同心但是不交接重合,并且两个压杆434顶端的半球形端面与调节圈51底面相接时,挡料板431处于水平位置并且挡料板431表面与调节筒42底面相接,使得物料不会从调节筒42底部漏出,同时调节圈51底面开有三个调节槽54,三个调节槽54均匀分散在调节圈51周侧,并且三个调节槽54分别位于三对压杆434转动过程中的弧形圈上,同时每对压杆434中当压杆434的顶端压在调节槽54中部最低处时,此时对称的一个压杆434对应的调节筒42位于一个进料口的正下方,能够进料;调节槽54中部最低,两侧缓慢延伸至调节圈51底面呈坡状,使得压杆434在调节圈51底面移动时且挡料板431表面与调节筒42底面相接物料不会卸下,当移动至调节槽54边侧斜坡时在重力作用下压杆沿槽底移动,挡料板431逐渐倾斜,由于是坡状槽,使得挡料板431缓慢倾斜,在移动过程中倾斜角度逐渐增大,物料边移动边卸下,增大了物料卸料的范围,当移动至调节槽54最低端时物料完全卸下,此时对称一侧的过渡筒32和调节筒42正好位于进料口下方进行进料;
伸缩转轴22的底端固定有安装块,安装块中安装有第一减速电机,第一减速电机的动力输出端安装有搅拌轴,搅拌轴侧壁外表面设置有搅拌杆;
传动组件6包括安装在伸缩转轴22顶端的传动轮61,传动轮61的底面固定有锁止板62,锁止板62对称的两端开有弧形锁止槽621,同时固定圆板21的表面中部安装有传动轴,传动轴的顶端与第二减速电机动力输出端相连接,传动轴上套设有主动轮63,主动轮63的底端一侧固定有半圆弧型锁止环631,半圆弧型锁止环631与弧形锁止槽621配合,主动轮63表面另一侧半圆弧侧壁上等角度固定有若干与传动轮61啮合的传动齿632;通过传动轴转动带动主动轮63转动,主动轮63转动过程中,传动齿632转动至与传动轮61啮合时通过传动轮61带动伸缩转轴22转动,直到转动半圈后传动齿632余传动轮61脱离,此时半圆弧型锁止环631与弧形锁止槽621配合,实现在主动轮63转动过程中伸缩转轴22转动半圈后停止转动,然后再转动半圈,实现间歇转动;
耐磨添加剂的具体制备过程如下:
首先将纳米碳化硅和超细碳酸钙混合均匀,根据每次加入量的多少控制两个液压缸同时上下移动,能够通过两个固定块带动调节圈51上下移动,上下移动过程中通过连接筒52带动伸缩转轴22底端上下移动,伸缩转轴22带动出料调节机构4上下移动,实现过渡筒32和调节筒42之间重叠距离的调节,进而实现加入量的控制,然后将搅拌均匀的纳米碳化硅和超细碳酸钙粉末同时加入自动分次加料搅拌釜的三个储料斗中,并且向自动分次加料搅拌釜中加入质量浓度为12%的3-氨基丙基三甲氧基硅烷乙醇溶液;
其次,控制第一减速电机转动带动搅拌轴转动,通过搅拌杆进行搅拌,同时控制传动轴转动带动主动轮63转动,主动轮63转动过程中,传动齿622转动至与传动轮61啮合时通过传动轮61带动伸缩转轴22实现间歇转动,在伸缩转轴22转动过程中带动出料调节机构4转动,出料调节机构4通过调节筒42与过渡筒32之间的配合作用带动挡料圆板31转动,当压杆434在调节圈51底面移动至调节槽54边侧斜坡时在重力作用下压杆沿槽底移动,挡料板431逐渐倾斜,在移动过程中倾斜角度逐渐增大,物料边移动边卸下,增大了物料卸料的范围,当移动至调节槽54最低端时物料完全卸下,此时对称一侧的过渡筒32和调节筒42正好位于进料口下方进行进料,实现一个调节筒42底部进行出料,对称一侧的调节筒42进料,继续转动至伸缩转轴22转动时,进料一侧的调节筒42转动至调节槽54下方进行出料,对称一侧已经出料的转动至进料口下方进行进料,往复运动实现自动化进料出料过程,并且由于三对调节筒42分别位于伸缩转轴22周侧,并且位于罐内中部边侧以及两者之间使得物料出料位置分散,同时在出料时由于调节槽54的缓慢斜坡结构使得边旋转边出料,出料范围增大。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (9)
1.一种阻燃型耐磨电缆的制备工艺,其特征在于,具体制备过程如下:
第一步,将支化醛基聚苯醚、氨基化弹性体改性剂和二甲基亚砜同时加入反应釜中,升温至50-60℃搅拌反应3-4h,然后旋蒸回收溶剂,得到阻燃聚合物;
第二步,将68-74份阻燃聚合物、2-3份邻苯二甲酸二辛脂、2-6份滑石粉、9-11份耐磨添加剂、0.3-0.5份抗氧剂、0.8-1.4份着色剂加入高度混合机中搅拌均匀,然后再加入密炼机中进行密炼后通过螺杆挤出,造粒得到电缆材料;
其中支化醛基聚苯醚的制备过程如下:
步骤1:向反应釜中同时加入对溴苯甲醛、苯酚和醋酸,搅拌溶解后冷却至0℃向其中滴加浓硫酸,控制2h内滴加完,然后恒温搅拌反应72h,将产物倒入冰水中搅拌1h后过滤水洗至中性后烘干,得到产物A;
步骤2:将产物A、六亚甲基四胺和质量浓度为90%的醋酸溶液同时加入反应釜中升温至50℃搅拌溶解后保温反应30min,然后加水后加热至回流,反应8-9h后减压回收醋酸至干,然后加水,并用氯仿提取后加入饱和亚硫酸氢钠溶液中搅拌后分取水层,加盐酸酸化,析出结晶、过滤烘干,得到产物B;
步骤3:向反应釜中加入产物B、碳酸钾、甲苯和二甲基亚砜,同时不断向反应釜中通入氮气,搅拌溶解后加热至回流反应2-3h,然后向其中加入氯化亚铜,升温至170-175℃反应28-30h,冷却至室温后加入盐酸调节溶液的pH=3-3.5,然后将产物加入甲醇水溶液中搅拌过滤洗涤烘干,得到支化醛基聚苯醚。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃型耐磨电缆的制备工艺,其特征在于,步骤2中每克产物A中加入0.7-0.71g六亚甲基四胺,加入醋酸溶液8-9mL。
3.根据权利要求1所述的一种阻燃型耐磨电缆的制备工艺,其特征在于,氨基化弹性体改性剂的制备过程如下:
(1)向反应釜中同时加入二乙醇胺和甲醛溶液,升温至40-45℃反应2-3h,然后升温至80-90℃抽真空除去生成的水,然后降温至60-65℃后缓慢向反应釜中加入亚磷酸二乙酯,恒温反应2-3h,然后进行减压蒸馏,得到二羟基磷酸酯;
(2)将二羟基磷酸酯、烯丙基二甲基氯硅烷和石油醚同时加入反应釜中,升温至90-100℃回流反应3-4h,蒸除石油醚后真空蒸馏,得到双端烯烃基硅烷化磷酸酯;
(3)向反应容器中加入双端烯烃基硅烷化磷酸酯、过氧化苯甲酰和丙酮,搅拌升温至90-100℃后向其中滴加质量浓度为30%的丙烯酰胺丙酮溶液,控制30min内滴加完全,恒温反应2-3h后补加引发剂,反应4-5h后减压蒸除溶剂,得到氨基化弹性体改性剂。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃型耐磨电缆的制备工艺,其特征在于,耐磨添加剂是由纳米碳化硅和超细碳酸钙混合均匀后加入自动分次加料搅拌釜中,与其中浓度为12%的3-氨基丙基三甲氧基硅烷乙醇溶液进行反应制备而成。
5.根据权利要求4所述的一种阻燃型耐磨电缆的制备工艺,其特征在于,自动分次加料搅拌釜包括搅拌罐体,搅拌罐体的顶部从上到下依次安装有进料机构、挡料机构和出料调节机构,同时位于出料调节机构中部设置有进料量调节机构,进料机构包括固定在搅拌罐体顶部的固定圆板,固定圆板的表面中心处通过轴承安装有伸缩转轴,伸缩转轴上安装有传动组件,固定圆板的表面位于伸缩转轴周侧开有三个进料口,三个进料口表面分别设置有储料斗。
6.根据权利要求5所述的一种阻燃型耐磨电缆的制备工艺,其特征在于,搅拌罐体的侧壁顶端开有延伸至内侧的环形槽,挡料机构包括通过轴承安装在环形槽中的挡料圆板,挡料圆板的表面与固定圆板的底面相接,能够挡料放置物料进入挡料圆板和固定圆板之间,挡料圆板的表面中心处开有与伸缩转轴同心设置的穿透孔,伸缩转轴与穿透孔侧壁不相接,挡料圆板的表面开有与三个进料口一一对应的三个过渡口,挡料圆板的表面还开有通过穿透孔与三个过渡口一一对称的三个过渡对称口,挡料圆板底面位于过渡口和过渡对称口下方均设置有过渡筒。
7.根据权利要求6所述的一种阻燃型耐磨电缆的制备工艺,其特征在于,出料调节机构包括安装在伸缩转轴上的出料调节板,出料调节板的表面与三个过渡口对应处开有三个相应的插接口,同时出料调节板表面还开有通过伸缩转轴一一对称的三个插接对称口,同时出料调节板底面位于插接口和插接对称口处均设置有调节筒,过渡筒位于调节筒中,调节筒底部铰接有出料调节组件。
8.根据权利要求7所述的一种阻燃型耐磨电缆的制备工艺,其特征在于,调节筒的底面位于伸缩转轴一侧固定有两个相对设置的第一铰接块,出料调节组件包括挡料板,挡料板的表面一侧固定有连接板条,连接板条的表面固定有第二铰接块,第二铰接块铰接在两个第一铰接块之间,同时连接板条的一端表面固定有压杆。
9.根据权利要求5所述的一种阻燃型耐磨电缆的制备工艺,其特征在于,搅拌罐体的侧壁上方两侧安装有两个液压缸,进料量调节机构包括套设在伸缩转轴外部的调节圈,调节圈的底面同心固定有连接筒,连接筒通过轴承与伸缩转轴连接,连接筒的底端侧壁外表面固定有两个固定条,同时两个固定条的两端固定有固定块,两个液压缸的动力输出端固定在固定块表面,对称的三对压杆中,一对压杆伸至调节圈中部靠近伸缩转轴处,一对压杆伸至调节圈边侧,另一对压杆伸至两外两个压杆之间的中部,两个压杆顶端与调节圈底面相接时,挡料板处于水平位置并且挡料板表面与调节筒底面相接,同时调节圈底面开有三个调节槽,三个调节槽均匀分散在调节圈周侧。
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