CN112920493A - 一种光缆用特种环保高分子材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光缆用特种环保高分子材料，其特征在于，是由如下按重量份计的各组分制成：丙烯腈离子化改性聚2,5‑双(1,2,4‑三唑‑1‑基)对苯二甲酸2,3,5,6‑四氟对苯二甲醇酯15‑25份、高密度聚乙烯60‑70份、含氟超支化聚乙烯共聚物10‑15份、乙烯基超支化聚氨酯5‑8份、3,4,5‑三氟苯硼酸1.5‑2.5份、引发剂1‑2份、抗氧剂0.5‑1.0份。本发明还提供了一种所述光缆用特种环保高分子材料的制备方法。本发明公开的光缆用特种环保高分子材料综合性能佳，性能稳定性、阻燃性、耐老化性、耐热性、耐冲击性能和机械力学性能优异。

Description

一种光缆用特种环保高分子材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高分子材料技术领域，尤其涉及一种光缆用特种环保高分子材料及其制备方法。
背景技术
随着社会的飞速发展，人们对通信网络和信息传输的依赖性日益增加，通信网络正在向大容量和高密度方向发展。光缆作为一种常见的大容量通讯媒介，在人们的日常生活中起着越来越重要的作用，是现代化、信息化的如今必不可少的一种工程材料。
护套是光缆的重要组成部分，是设于光缆外部对光缆起到保护作用的一种材料，其性能的好坏直接影响光缆信息传输效果和光缆使用寿命。由于光缆使用范围广，敷设场合多样，对其护套的要求也很高。目前光缆护套通常要么是由易燃、可燃材料制成，要么是大量分散有卤素系、磷系的阻燃剂的树脂制成。易燃型光缆护套一旦着火，燃烧速度快，不易熄灭，危及人民的生命安全，造成财产损失。由大量分散有卤素系、磷系的阻燃剂的树脂制成制成的光缆护套在燃烧时会释放出大量烟雾和有毒、有腐蚀性的卤化氢等有害气体，对环境产生很大的污染，并造成火灾的“二次危害”，加大了火灾造成的损失，使用环保性能不佳。除此之外，市面上的光缆护套还或多或少存在耐老化性能、耐热性、机械力学性能和耐冲击性能有待进一步提高的缺陷。
例如，申请号为201510505473.1的中国发明专利公开了一种超低摩擦系数低烟无卤高阻燃聚烯烃护套料、制备及应用，其护套料包括以下重量份数的原料：高密度聚乙烯树脂5～20重量份；线性低密度聚乙烯树脂5～20重量份；乙烯醋酸乙烯共聚物树脂30～50重量份；改性树脂A 5～10重量份；改性树脂B10～20重量份；无卤阻燃剂140～180重量份；表面爽滑剂10～15重量份；抗氧剂0.5～1.0重量份；润滑剂0.2～0.5重量份；其中，所述表面爽滑剂是酰胺类爽滑剂、含氟流变剂和超高分子量硅氧烷的混合物。该发明所述的技术方案得到了一种同时满足超低摩擦系数、低烟无卤且具有高阻燃性能的蝶形光缆用环保型聚烯烃护套料。然而，该材料助剂添加量过大，成本高，加工流动性不好，性能稳定性不佳，在长期使用过程中易产生外渗现象。
因此，开发一种综合性能佳，性能稳定性、阻燃性、耐老化性、耐热性、耐冲击性能和机械力学性能优异的光缆护套用环保高分子材料符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进光缆材料的发展具有非常重要的作用。
发明内容
为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供一种光缆用特种环保高分子材料，其特征在于，是由如下按重量份计的各组分制成：丙烯腈离子化改性聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯15-25份、高密度聚乙烯60-70份、含氟超支化聚乙烯共聚物10-15份、乙烯基超支化聚氨酯5-8份、3,4,5-三氟苯硼酸1.5-2.5份、引发剂1-2份、抗氧剂0.5-1.0份。
优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1010、复合抗氧剂B225、抗氧剂1076中的至少一种。
优选的，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化月桂酰、过氧化环己酮中的至少一种。
优选的，所述乙烯基超支化聚氨酯是按申请号为201810403757.3的中国发明专利实施例1的制备方法制备得到的乙烯基超支化聚氨酯；所述含氟超支化聚乙烯共聚物是按申请号为201810015380.4的中国发明专利实施例1的方法制成的含氟超支化聚乙烯共聚物。
优选的，所述高密度聚乙烯的牌号为HDPE 5070、HDPE TR480、HDPE 9001中的至少一种。
优选的，所述丙烯腈离子化改性聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯的制备方法，包括如下步骤：
步骤D1、将2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸、2,3,5,6-四氟对苯二甲醇、催化剂加入到高沸点溶剂中混合均匀后，得到反应液，然后将反应液转移到反应釜中，用惰性气体置换釜内空气，在压力0.3-0.5MPa，温度220-240℃下进行酯化反应2-3小时；之后于真空度100-300Pa，温度245-255℃条件下进行缩聚反应4-6小时；接着于真空度20-60Pa、温度260-270℃条件下继续进行缩聚反应6-8小时，反应结束后，冷却至室温，在水中沉出，后用乙醇洗涤产物3-6次，最后旋蒸除去残留的乙醇，得到聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯；
步骤D2、将经过步骤D1制成的聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯、2-氯丙烯腈加入到N,N-二甲基甲酰胺中，在35-50℃下搅拌反应4-6小时，后在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的聚合物，最后旋蒸除去残留的乙醇，得到丙烯腈离子化改性聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯。
优选的，步骤D1中所述2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸、2,3,5,6-四氟对苯二甲醇、催化剂、高沸点溶剂的摩尔1:1:(0.3-0.5):(6-10)。
优选的，所述催化剂为醋酸钴、醋酸锑、乙二醇锑中的一种或几种。
优选的，所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。
优选的，步骤D2中所述聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯、2-氯丙烯腈、N,N-二甲基甲酰胺的质量比为(3-5):(0.4-0.6):(15-25)。
本发明的另一个目的，在于提供一种所述光缆用特种环保高分子材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分按重量份混合均匀后，得到混合物料，然后将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出成型，得到光缆用特种环保高分子材料。
优选的，所述挤出成型工艺具体为：加料段温度190-220℃，输送段230-240℃，塑化段245-255℃，机头温度260-280℃，螺杆转速为200-500r/min。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
(1)本发明提供的光缆用特种环保高分子材料的制备方法，该制备方法简单易行，对设备依赖性小，耗能低，制备效率和成品合格率高，适合连续规模化生产。
(2)本发明提供的光缆用特种环保高分子材料，克服了传统易燃型光缆护套一旦着火，燃烧速度快，不易熄灭，危及人民的生命安全，造成财产损失；由大量分散有卤素系、磷系的阻燃剂的树脂制成制成的光缆护套在燃烧时会释放出大量烟雾和有毒、有腐蚀性的卤化氢等有害气体，对环境产生很大的污染，并造成火灾的“二次危害”，加大了火灾造成的损失，使用环保性能不佳的缺陷；也克服了市面上的光缆护套还或多或少存在耐老化性能、耐热性、机械力学性能和耐冲击性能有待进一步提高的弊端；通过各组分协同作用，使得制成的光缆用特种环保高分子材料综合性能佳，性能稳定性、阻燃性、耐老化性、耐热性、耐冲击性能和机械力学性能优异。
(3)本发明提供的光缆用特种环保高分子材料，丙烯腈离子化改性聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯、乙烯基超支化聚氨酯上的不饱和烯键在引发剂的作用下能与高密度聚乙烯、含氟超支化聚乙烯共聚物发生共聚接枝反应，使得各主要成分均以化学键连接在一起，形成三维网络结构，各组分和结构协同作用，有效提高了其性能稳定性和综合性能，使得其耐冲击性能、机械力学性能、耐热性和耐老化性能显著提高。
(4)本发明提供的光缆用特种环保高分子材料，丙烯腈离子化改性聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯分子链上引入腈基、离子盐结构、三唑基、聚酯基和氟苯基，各结构在电子效应、位阻效应和电子效应的多重作用下，使得制成的材料耐老化性能和耐冲击性能佳，阻燃性能优异；添加的3,4,5-三氟苯硼酸能与丙烯腈离子化改性聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯通过离子键连接，改善了其耐热性、耐老化性和环保性能。
(5)本发明提供的光缆用特种环保高分子材料，乙烯基超支化聚氨酯、高密度聚乙烯和含氟超支化聚乙烯共聚物的引入，协同作用能改善耐冲击性能和耐老化性能，使得材料结合了两类材料的优点，综合性能和性能稳定性更佳。
具体实施方式
为了使本技术领域人员更好地理解本发明的技术方案，并使本发明的上述特征、目的以及优点更加清晰易懂，下面结合实施例对本发明做进一步的说明。实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明实施例中涉及到的所述乙烯基超支化聚氨酯是按申请号为201810403757.3的中国发明专利实施例1的制备方法制备得到的乙烯基超支化聚氨酯；所述含氟超支化聚乙烯共聚物是按申请号为201810015380.4的中国发明专利实施例1的方法制成的含氟超支化聚乙烯共聚物。
实施例1
一种光缆用特种环保高分子材料，其特征在于，是由如下按重量份计的各组分制成：丙烯腈离子化改性聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯15份、高密度聚乙烯60份、含氟超支化聚乙烯共聚物10份、乙烯基超支化聚氨酯5份、3,4,5-三氟苯硼酸1.5份、引发剂1份、抗氧剂0.5份。
所述抗氧剂为抗氧剂101；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述高密度聚乙烯的牌号为HDPE 5070。
所述丙烯腈离子化改性聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯的制备方法，包括如下步骤：
步骤D1、将2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸、2,3,5,6-四氟对苯二甲醇、催化剂加入到高沸点溶剂中混合均匀后，得到反应液，然后将反应液转移到反应釜中，用惰性气体置换釜内空气，在压力0.3MPa，温度220℃下进行酯化反应2小时；之后于真空度100Pa，温度245℃条件下进行缩聚反应4小时；接着于真空度20Pa、温度260℃条件下继续进行缩聚反应6小时，反应结束后，冷却至室温，在水中沉出，后用乙醇洗涤产物3次，最后旋蒸除去残留的乙醇，得到聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯；
步骤D2、将经过步骤D1制成的聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯、2-氯丙烯腈加入到N,N-二甲基甲酰胺中，在35℃下搅拌反应4小时，后在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的聚合物，最后旋蒸除去残留的乙醇，得到丙烯腈离子化改性聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯。
步骤D1中所述2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸、2,3,5,6-四氟对苯二甲醇、催化剂、高沸点溶剂的摩尔1:1:0.3:6；所述催化剂为醋酸钴；所述高沸点溶剂为二甲亚砜；所述惰性气体为氮气。
步骤D2中所述聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯、2-氯丙烯腈、N,N-二甲基甲酰胺的质量比为3:0.4:15。
一种所述光缆用特种环保高分子材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分按重量份混合均匀后，得到混合物料，然后将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出成型，得到光缆用特种环保高分子材料；所述挤出成型工艺具体为：加料段温度190℃，输送段230℃，塑化段245℃，机头温度260℃，螺杆转速为200r/min。
实施例2
一种光缆用特种环保高分子材料，其特征在于，是由如下按重量份计的各组分制成：丙烯腈离子化改性聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯17份、高密度聚乙烯63份、含氟超支化聚乙烯共聚物11份、乙烯基超支化聚氨酯6份、3,4,5-三氟苯硼酸1.7份、引发剂1.2份、抗氧剂0.6份。
所述抗氧剂为复合抗氧剂B225；所述引发剂为偶氮二异庚腈；所述高密度聚乙烯的牌号为HDPE TR480。
所述丙烯腈离子化改性聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯的制备方法，包括如下步骤：
步骤D1、将2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸、2,3,5,6-四氟对苯二甲醇、催化剂加入到高沸点溶剂中混合均匀后，得到反应液，然后将反应液转移到反应釜中，用惰性气体置换釜内空气，在压力0.35MPa，温度225℃下进行酯化反应2.3小时；之后于真空度150Pa，温度248℃条件下进行缩聚反应4.5小时；接着于真空度30Pa、温度263℃条件下继续进行缩聚反应6.5小时，反应结束后，冷却至室温，在水中沉出，后用乙醇洗涤产物4次，最后旋蒸除去残留的乙醇，得到聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯；
步骤D2、将经过步骤D1制成的聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯、2-氯丙烯腈加入到N,N-二甲基甲酰胺中，在40℃下搅拌反应4.5小时，后在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的聚合物，最后旋蒸除去残留的乙醇，得到丙烯腈离子化改性聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯。
步骤D1中所述2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸、2,3,5,6-四氟对苯二甲醇、催化剂、高沸点溶剂的摩尔1:1:0.35:7；所述催化剂为醋酸锑；所述高沸点溶剂为N,N-二甲基甲酰胺；所述惰性气体为氦气。
步骤D2中所述聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯、2-氯丙烯腈、N,N-二甲基甲酰胺的质量比为3.5:0.45:17。
一种所述光缆用特种环保高分子材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分按重量份混合均匀后，得到混合物料，然后将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出成型，得到光缆用特种环保高分子材料；所述挤出成型工艺具体为：加料段温度200℃，输送段233℃，塑化段248℃，机头温度265℃，螺杆转速为300r/min。
实施例3
一种光缆用特种环保高分子材料，其特征在于，是由如下按重量份计的各组分制成：丙烯腈离子化改性聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯20份、高密度聚乙烯65份、含氟超支化聚乙烯共聚物13份、乙烯基超支化聚氨酯6.5份、3,4,5-三氟苯硼酸2份、引发剂1.5份、抗氧剂0.7份。
所述抗氧剂为抗氧剂1076；所述引发剂为过氧化月桂酰；所述高密度聚乙烯的牌号为HDPE 9001。
所述丙烯腈离子化改性聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯的制备方法，包括如下步骤：
步骤D1、将2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸、2,3,5,6-四氟对苯二甲醇、催化剂加入到高沸点溶剂中混合均匀后，得到反应液，然后将反应液转移到反应釜中，用惰性气体置换釜内空气，在压力0.4MPa，温度230℃下进行酯化反应2.5小时；之后于真空度200Pa，温度250℃条件下进行缩聚反应5小时；接着于真空度40Pa、温度265℃条件下继续进行缩聚反应7小时，反应结束后，冷却至室温，在水中沉出，后用乙醇洗涤产物5次，最后旋蒸除去残留的乙醇，得到聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯；
步骤D2、将经过步骤D1制成的聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯、2-氯丙烯腈加入到N,N-二甲基甲酰胺中，在44℃下搅拌反应5小时，后在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的聚合物，最后旋蒸除去残留的乙醇，得到丙烯腈离子化改性聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯。
步骤D1中所述2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸、2,3,5,6-四氟对苯二甲醇、催化剂、高沸点溶剂的摩尔1:1:0.4:8；所述催化剂为乙二醇锑；所述高沸点溶剂为N,N-二甲基乙酰胺；所述惰性气体为氖气。
步骤D2中所述聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯、2-氯丙烯腈、N,N-二甲基甲酰胺的质量比为4:0.5:20。
一种所述光缆用特种环保高分子材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分按重量份混合均匀后，得到混合物料，然后将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出成型，得到光缆用特种环保高分子材料；所述挤出成型工艺具体为：加料段温度205℃，输送段235℃，塑化段250℃，机头温度270℃，螺杆转速为350r/min。
实施例4
一种光缆用特种环保高分子材料，其特征在于，是由如下按重量份计的各组分制成：丙烯腈离子化改性聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯23份、高密度聚乙烯68份、含氟超支化聚乙烯共聚物14份、乙烯基超支化聚氨酯7.5份、3,4,5-三氟苯硼酸2.3份、引发剂1.8份、抗氧剂0.9份。
所述抗氧剂为抗氧剂1010、复合抗氧剂B225、抗氧剂1076按质量比1:3:2混合而成；所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化月桂酰、过氧化环己酮按质量比1:1:3:2混合而成；所述高密度聚乙烯的牌号为HDPE 5070。
所述丙烯腈离子化改性聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯的制备方法，包括如下步骤：
步骤D1、将2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸、2,3,5,6-四氟对苯二甲醇、催化剂加入到高沸点溶剂中混合均匀后，得到反应液，然后将反应液转移到反应釜中，用惰性气体置换釜内空气，在压力0.45MPa，温度235℃下进行酯化反应2.8小时；之后于真空度280Pa，温度252℃条件下进行缩聚反应5.5小时；接着于真空度55Pa、温度268℃条件下继续进行缩聚反应7.5小时，反应结束后，冷却至室温，在水中沉出，后用乙醇洗涤产物6次，最后旋蒸除去残留的乙醇，得到聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯；
步骤D2、将经过步骤D1制成的聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯、2-氯丙烯腈加入到N,N-二甲基甲酰胺中，在48℃下搅拌反应5.5小时，后在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的聚合物，最后旋蒸除去残留的乙醇，得到丙烯腈离子化改性聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯。
步骤D1中所述2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸、2,3,5,6-四氟对苯二甲醇、催化剂、高沸点溶剂的摩尔1:1:0.45:9；所述催化剂为醋酸钴、醋酸锑、乙二醇锑按质量比1:3:5混合而成；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮按质量比1:3:2:1混合而成；所述惰性气体为氩气。
步骤D2中所述聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯、2-氯丙烯腈、N,N-二甲基甲酰胺的质量比为4.5:0.55:23。
一种所述光缆用特种环保高分子材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分按重量份混合均匀后，得到混合物料，然后将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出成型，得到光缆用特种环保高分子材料；所述挤出成型工艺具体为：加料段温度215℃，输送段238℃，塑化段253℃，机头温度275℃，螺杆转速为450r/min。
实施例5
一种光缆用特种环保高分子材料，其特征在于，是由如下按重量份计的各组分制成：丙烯腈离子化改性聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯25份、高密度聚乙烯70份、含氟超支化聚乙烯共聚物15份、乙烯基超支化聚氨酯8份、3,4,5-三氟苯硼酸2.5份、引发剂2份、抗氧剂1.0份。
所述抗氧剂为抗氧剂1010；所述引发剂为过氧化环己酮；所述高密度聚乙烯的牌号为HDPE TR480。
所述丙烯腈离子化改性聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯的制备方法，包括如下步骤：
步骤D1、将2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸、2,3,5,6-四氟对苯二甲醇、催化剂加入到高沸点溶剂中混合均匀后，得到反应液，然后将反应液转移到反应釜中，用惰性气体置换釜内空气，在压力0.5MPa，温度240℃下进行酯化反应3小时；之后于真空度300Pa，温度255℃条件下进行缩聚反应6小时；接着于真空度60Pa、温度270℃条件下继续进行缩聚反应8小时，反应结束后，冷却至室温，在水中沉出，后用乙醇洗涤产物6次，最后旋蒸除去残留的乙醇，得到聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯；
步骤D2、将经过步骤D1制成的聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯、2-氯丙烯腈加入到N,N-二甲基甲酰胺中，在50℃下搅拌反应6小时，后在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的聚合物，最后旋蒸除去残留的乙醇，得到丙烯腈离子化改性聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯。
步骤D1中所述2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸、2,3,5,6-四氟对苯二甲醇、催化剂、高沸点溶剂的摩尔1:1:0.5:10；所述催化剂为乙二醇锑；所述高沸点溶剂为N-甲基吡咯烷酮；所述惰性气体为氮气。
步骤D2中所述聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯、2-氯丙烯腈、N,N-二甲基甲酰胺的质量比为5:0.6:25。
一种所述光缆用特种环保高分子材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分按重量份混合均匀后，得到混合物料，然后将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出成型，得到光缆用特种环保高分子材料；所述挤出成型工艺具体为：加料段温度220℃，输送段240℃，塑化段255℃，机头温度280℃，螺杆转速为500r/min。
对比例1
本例提供一种光缆用特种环保高分子材料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是没有添加含氟超支化聚乙烯共聚物。
对比例2
本例提供一种光缆用特种环保高分子材料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是没有添加乙烯基超支化聚氨酯。
对比例3
本例提供一种光缆用特种环保高分子材料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是没有添加3,4,5-三氟苯硼酸。
对比例4
本例提供一种光缆用特种环保高分子材料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是没有添加丙烯腈离子化改性聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯。
对比例5
本例提供一种光缆用特种环保高分子材料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是用聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯代替丙烯腈离子化改性聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯。
将实施例1-5和对比例1-5所述光缆用特种环保高分子材料分别进行性能测试，测试结果和测试方法见表1。其中，耐热老化性是将各例样品置于110℃×200h后拉伸强度的保留率来衡量的，其数值越大，耐热老化性越好。
表1
Figure BDA0002934355590000111
从表1可见，本发明实施例公开的光缆用特种环保高分子材料，与对比例产品相比，具有更加优异的机械力学性能、耐热老化性、耐冲击强度和阻燃性，这是各组分协同作用的结果。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种光缆用特种环保高分子材料，其特征在于，是由如下按重量份计的各组分制成：丙烯腈离子化改性聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯15-25份、高密度聚乙烯60-70份、含氟超支化聚乙烯共聚物10-15份、乙烯基超支化聚氨酯5-8份、3,4,5-三氟苯硼酸1.5-2.5份、引发剂1-2份、抗氧剂0.5-1.0份。
2.根据权利要求1所述的光缆用特种环保高分子材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010、复合抗氧剂B225、抗氧剂1076中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的光缆用特种环保高分子材料，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化月桂酰、过氧化环己酮中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的光缆用特种环保高分子材料，其特征在于，所述高密度聚乙烯的牌号为HDPE 5070、HDPE TR480、HDPE 9001中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的光缆用特种环保高分子材料，其特征在于，所述丙烯腈离子化改性聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯的制备方法，包括如下步骤：
步骤D1、将2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸、2,3,5,6-四氟对苯二甲醇、催化剂加入到高沸点溶剂中混合均匀后，得到反应液，然后将反应液转移到反应釜中，用惰性气体置换釜内空气，在压力0.3-0.5MPa，温度220-240℃下进行酯化反应2-3小时；之后于真空度100-300Pa，温度245-255℃条件下进行缩聚反应4-6小时；接着于真空度20-60Pa、温度260-270℃条件下继续进行缩聚反应6-8小时，反应结束后，冷却至室温，在水中沉出，后用乙醇洗涤产物3-6次，最后旋蒸除去残留的乙醇，得到聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯；
步骤D2、将经过步骤D1制成的聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯、2-氯丙烯腈加入到N,N-二甲基甲酰胺中，在35-50℃下搅拌反应4-6小时，后在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的聚合物，最后旋蒸除去残留的乙醇，得到丙烯腈离子化改性聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯。
6.根据权利要求5所述的光缆用特种环保高分子材料，其特征在于，步骤D1中所述2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸、2,3,5,6-四氟对苯二甲醇、催化剂、高沸点溶剂的摩尔1:1:(0.3-0.5):(6-10)。
7.根据权利要求5所述的光缆用特种环保高分子材料，其特征在于，所述催化剂为醋酸钴、醋酸锑、乙二醇锑中的一种或几种；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。
8.根据权利要求5所述的光缆用特种环保高分子材料，其特征在于，步骤D2中所述聚2,5-双(1,2,4-三唑-1-基)对苯二甲酸2,3,5,6-四氟对苯二甲醇酯、2-氯丙烯腈、N,N-二甲基甲酰胺的质量比为(3-5):(0.4-0.6):(15-25)。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述的光缆用特种环保高分子材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分按重量份混合均匀后，得到混合物料，然后将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出成型，得到光缆用特种环保高分子材料。
10.根据权利要求9所述的光缆用特种环保高分子材料的制备方法，其特征在于，所述挤出成型工艺具体为：加料段温度190-220℃，输送段230-240℃，塑化段245-255℃，机头温度260-280℃，螺杆转速为200-500r/min。
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