CN114316465A - 一种基于电缆光缆包覆用强热塑性复合材料及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于电缆光缆包覆用强热塑性复合材料及其制备方法；涉及复合材料技术领域，由以下成分制成：三元乙丙橡胶、氮化硼纳米片、聚氯乙烯、丙烯酸改性松香、石英粉、色母粒、邻苯二甲酸二辛酯、聚乙烯蜡、氢氧化镁、偶联剂、硬脂酸、硼酸铝晶须；本发明制备的电缆光缆材料具有优异的耐油老化性能，首先，本发明通过引入丙烯酸改性松香，能够有效的改善电缆光缆材料的的力学性能，通过对松香的改性处理，得到的丙烯酸改性松香与其它成分之间的相容性得到大幅度的改善，从而能够更好的将各组分与三元乙丙橡胶分子结合到一起，进而改善提高了力学性能。
Description
技术领域
本发明属于复合材料技术领域，特别是一种基于电缆光缆包覆用强热塑性复合材料。
背景技术
随着我国现代化工业的发展，电缆光缆被用于国民经济和人民生活的各个方面，电缆光缆产业的发展，使得人们对电缆光缆的安全性、美观性等使用性能的要求越来越高，而改进传统电缆光缆用材料，是完善电缆光缆使用性能的根本途径，高分子电缆光缆塑料材料较之传统电缆光缆材料有许多突出的优点，质量轻、机械性能优越、易加工成型，材料可重复利用，还具有卓越的美观装饰作用，然而这些高分子材料也存在一些缺点，比如刚性较差、不耐高低温、化学稳定性差、耐老化满足不了需求等。
现有技术“电缆材料，包括以下质量份比的原料：氢化丁晴橡胶50-70份、氟硅橡胶20-30份、聚丙烯20-30份、聚醚酯酰胺5-10份、聚酯纤维2-5份、聚氯乙烯6-8份、无水乙醇2-3份、羧甲基纤维素钠2-14份、环氧丙烷1-3份、丙二醇10-15份、石蜡4-6份、十二烷基苯磺酸钠2-5份、乙酰柠檬酸三丁酯1-5份。本发明的成分配比使得电缆材料同时具有的阻燃性、抗老化性、耐磨性”，然而其性能无法满足市场某些场合的需求，因此，需要对现有技术进行进一步的改进处理，提高其性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于电缆光缆包覆用强热塑性复合材料，以解决现有技术中的不足。
本发明采用的技术方案如下：
一种基于电缆光缆包覆用强热塑性复合材料，按重量份计由以下成分制成：三元乙丙橡胶20-30、氮化硼纳米片5-10、聚氯乙烯55-58、丙烯酸改性松香15-20、石英粉18-24、色母粒3-6、邻苯二甲酸二辛酯4-10、聚乙烯蜡1-3、氢氧化镁5-8、偶联剂1-1.2、硬脂酸1-4、硼酸铝晶须2-6。
作为进一步的技术方案：所述丙烯酸改性松香制备方法包括以下步骤：
(1)对松香进行预改性处理：配制松香溶液，将松香溶液、催化剂依次添加到反应釜中，然后向反应釜中通入氮气，排出反应釜内空气；
(2)对反应釜内加氢压10MPa，调节温度至180℃，保温搅拌反应2小时，然后保压30min，再进行泄压，出料，经过洗涤，干燥，得到预改性松香；
(3)将预改性松香进行粉碎，得到松香粉；
(4)向松香粉中添加对苯二酚，然后在惰性气氛保护下，调节温度至180℃，保温搅拌30min，然后再滴加丙烯酸和马来酸混合物，滴加时间为1小时，滴加完成后，继续调节温度至195℃，保温搅拌30min，然后自然冷却至室温，经过洗涤、干燥，即得。
作为进一步的技术方案：所述松香溶液质量分数为55％；
所述松香溶液、催化剂混合质量比为100:1。
作为进一步的技术方案：所述催化剂为铂钯炭催化剂。
作为进一步的技术方案：所述松香粉、对苯二酚、丙烯酸和马来酸混合物混合质量比为30:10:5；
所述丙烯酸和马来酸混合物中丙烯酸、马来酸混合质量比为3:1。
作为进一步的技术方案：所述氮化硼纳米片经过改性处理：
将氮化硼纳米片均匀分散到N,N-二甲基甲酰胺中，调节温度至135℃，保温搅拌10min，然后采用超声波剥离处理10min，再添加乙烯基三甲氧基硅烷，搅拌反应1小时，然后进行过滤，洗涤，干燥，即得。
作为进一步的技术方案：所述氮化硼纳米片、N,N-二甲基甲酰胺混合质量比为1:10；
超声波频率为50kHz，功率为800W。
作为进一步的技术方案：所述氮化硼纳米片、乙烯基三甲氧基硅烷混合质量比为30:1。
作为进一步的技术方案：所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。
一种基于电缆光缆包覆用强热塑性复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份称取三元乙丙橡胶、氮化硼纳米片、聚氯乙烯、丙烯酸改性松香、石英粉、色母粒、邻苯二甲酸二辛酯、聚乙烯蜡、氢氧化镁、偶联剂、硬脂酸、硼酸铝晶须；
(2)将上述原料依次添加到反应釜中，通入氮气，排出反应釜内空气，调节温度至115℃，保温，以500r/mi n转速搅拌30mi n，出料，得到均匀料；
(3)将上述得到的均匀料添加到双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，即得。
松香被称为“生长于树上的石油”，其主要成分是树脂酸，树脂酸是一类化合物的总称。松香在结构方面的特性决定了其防潮、防腐、绝缘及乳化等诸多优良性能，因而在材料、化工等领域得到了广泛应用，然而，单纯的松香引入与其它组分之间相容性有待提高，因此，本发明通过对松香进行改成处理，制备得到丙烯酸改性松香，结构性能得到极大的改善。
在体系中，通过引入丙烯酸改性松香与氮化硼纳米片，在加工过程中，分子链反复规则地折叠进晶格形成厚度约为10nm片晶，而片晶以晶核为中心紧密堆叠形成了球晶。片晶之间以及球晶之外的区域为无定形区，无定形区中大分子链无规绕结，任意贯穿，形成结晶区和无定形区，其共同决定了电缆光缆复合材料优异的性能。
本发明制备的电缆光缆复合材料具有较高的极限氧指数，表现出了优异的阻燃性能，本发明通过引入氮化硼纳米片，能够显著的改善提高了电缆光缆材料的阻燃性能，通过在丙烯酸改变松香树脂的作用下，能够更好的更均匀的分散在材料体系中，形成均一的网络体系，进而改善了材料的阻燃性能和力学性能。
有益效果
本发明制备的电缆光缆材料具有优异的耐油老化性能，首先，本发明通过引入丙烯酸改性松香，能够有效的改善电缆光缆材料的的力学性能，通过对松香的改性处理，得到的丙烯酸改性松香与其它成分之间的相容性得到大幅度的改善，从而能够更好的将各组分与三元乙丙橡胶分子结合到一起，进而改善提高了力学性能，并且，由于通过对松香的改性处理，其与各组分之间以共价键相结合，结合性能大幅度提高，具有更好的耐油老化性能。
附图说明
图1为不同氮化硼纳米片添加量对极限氧指数影响图。
具体实施方式
一种基于电缆光缆包覆用强热塑性复合材料，按重量份计由以下成分制成：三元乙丙橡胶20-30、氮化硼纳米片5-10、聚氯乙烯55-58、丙烯酸改性松香15-20、石英粉18-24、色母粒3-6、邻苯二甲酸二辛酯4-10、聚乙烯蜡1-3、氢氧化镁5-8、偶联剂1-1.2、硬脂酸1-4、硼酸铝晶须2-6。
作为进一步的技术方案：所述丙烯酸改性松香制备方法包括以下步骤：
(1)对松香进行预改性处理：配制松香溶液，将松香溶液、催化剂依次添加到反应釜中，然后向反应釜中通入氮气，排出反应釜内空气；
(2)对反应釜内加氢压10MPa，调节温度至180℃，保温搅拌反应2小时，然后保压30min，再进行泄压，出料，经过洗涤，干燥，得到预改性松香；
(3)将预改性松香进行粉碎，得到松香粉；
(4)向松香粉中添加对苯二酚，然后在惰性气氛保护下，调节温度至180℃，保温搅拌30min，然后再滴加丙烯酸和马来酸混合物，滴加时间为1小时，滴加完成后，继续调节温度至195℃，保温搅拌30min，然后自然冷却至室温，经过洗涤、干燥，即得。
作为进一步的技术方案：所述松香溶液质量分数为55％；
所述松香溶液、催化剂混合质量比为100:1。
作为进一步的技术方案：所述催化剂为铂钯炭催化剂。
作为进一步的技术方案：所述松香粉、对苯二酚、丙烯酸和马来酸混合物混合质量比为30:10:5；
所述丙烯酸和马来酸混合物中丙烯酸、马来酸混合质量比为3:1。
作为进一步的技术方案：所述氮化硼纳米片经过改性处理：
将氮化硼纳米片均匀分散到N,N-二甲基甲酰胺中，调节温度至135℃，保温搅拌10min，然后采用超声波剥离处理10min，再添加乙烯基三甲氧基硅烷，搅拌反应1小时，然后进行过滤，洗涤，干燥，即得。
作为进一步的技术方案：所述氮化硼纳米片、N,N-二甲基甲酰胺混合质量比为1:10；
超声波频率为50kHz，功率为800W。
作为进一步的技术方案：所述氮化硼纳米片、乙烯基三甲氧基硅烷混合质量比为30:1。
作为进一步的技术方案：所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。
一种基于电缆光缆包覆用强热塑性复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份称取三元乙丙橡胶、氮化硼纳米片、聚氯乙烯、丙烯酸改性松香、石英粉、色母粒、邻苯二甲酸二辛酯、聚乙烯蜡、氢氧化镁、偶联剂、硬脂酸、硼酸铝晶须；
(2)将上述原料依次添加到反应釜中，通入氮气，排出反应釜内空气，调节温度至115℃，保温，以500r/min转速搅拌30min，出料，得到均匀料；
(3)将上述得到的均匀料添加到双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，即得。
下面将结合本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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
一种基于电缆光缆包覆用强热塑性复合材料，按重量份计由以下成分制成：三元乙丙橡胶20、氮化硼纳米片5、聚氯乙烯55、丙烯酸改性松香15、石英粉18、色母粒3、邻苯二甲酸二辛酯4、聚乙烯蜡1、氢氧化镁5、偶联剂1、硬脂酸1、硼酸铝晶须2。
所述丙烯酸改性松香制备方法包括以下步骤：
(1)对松香进行预改性处理：配制松香溶液，将松香溶液、催化剂依次添加到反应釜中，然后向反应釜中通入氮气，排出反应釜内空气；
(2)对反应釜内加氢压10MPa，调节温度至180℃，保温搅拌反应2小时，然后保压30min，再进行泄压，出料，经过洗涤，干燥，得到预改性松香；
(3)将预改性松香进行粉碎，得到松香粉；
(4)向松香粉中添加对苯二酚，然后在惰性气氛保护下，调节温度至180℃，保温搅拌30min，然后再滴加丙烯酸和马来酸混合物，滴加时间为1小时，滴加完成后，继续调节温度至195℃，保温搅拌30min，然后自然冷却至室温，经过洗涤、干燥，即得。
所述松香溶液质量分数为55％；
所述松香溶液、催化剂混合质量比为100:1。
所述催化剂为铂钯炭催化剂。
所述松香粉、对苯二酚、丙烯酸和马来酸混合物混合质量比为30:10:5；
所述丙烯酸和马来酸混合物中丙烯酸、马来酸混合质量比为3:1。
所述氮化硼纳米片经过改性处理：
将氮化硼纳米片均匀分散到N,N-二甲基甲酰胺中，调节温度至135℃，保温搅拌10min，然后采用超声波剥离处理10min，再添加乙烯基三甲氧基硅烷，搅拌反应1小时，然后进行过滤，洗涤，干燥，即得。
所述氮化硼纳米片、N,N-二甲基甲酰胺混合质量比为1:10；
超声波频率为50kHz，功率为800W。
所述氮化硼纳米片、乙烯基三甲氧基硅烷混合质量比为30:1。
所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。
一种基于电缆光缆包覆用强热塑性复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份称取三元乙丙橡胶、氮化硼纳米片、聚氯乙烯、丙烯酸改性松香、石英粉、色母粒、邻苯二甲酸二辛酯、聚乙烯蜡、氢氧化镁、偶联剂、硬脂酸、硼酸铝晶须；
(2)将上述原料依次添加到反应釜中，通入氮气，排出反应釜内空气，调节温度至115℃，保温，以500r/min转速搅拌30min，出料，得到均匀料；
(3)将上述得到的均匀料添加到双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，即得。
实施例2
一种基于电缆光缆包覆用强热塑性复合材料，按重量份计由以下成分制成：三元乙丙橡胶22、氮化硼纳米片6、聚氯乙烯56、丙烯酸改性松香16、石英粉19、色母粒4、邻苯二甲酸二辛酯5、聚乙烯蜡2、氢氧化镁6、偶联剂1.1、硬脂酸2、硼酸铝晶须3。
所述丙烯酸改性松香制备方法包括以下步骤：
(1)对松香进行预改性处理：配制松香溶液，将松香溶液、催化剂依次添加到反应釜中，然后向反应釜中通入氮气，排出反应釜内空气；
(2)对反应釜内加氢压10MPa，调节温度至180℃，保温搅拌反应2小时，然后保压30min，再进行泄压，出料，经过洗涤，干燥，得到预改性松香；
(3)将预改性松香进行粉碎，得到松香粉；
(4)向松香粉中添加对苯二酚，然后在惰性气氛保护下，调节温度至180℃，保温搅拌30min，然后再滴加丙烯酸和马来酸混合物，滴加时间为1小时，滴加完成后，继续调节温度至195℃，保温搅拌30min，然后自然冷却至室温，经过洗涤、干燥，即得。
所述松香溶液质量分数为55％；
所述松香溶液、催化剂混合质量比为100:1。
所述催化剂为铂钯炭催化剂。
所述松香粉、对苯二酚、丙烯酸和马来酸混合物混合质量比为30:10:5；
所述丙烯酸和马来酸混合物中丙烯酸、马来酸混合质量比为3:1。
所述氮化硼纳米片经过改性处理：
将氮化硼纳米片均匀分散到N,N-二甲基甲酰胺中，调节温度至135℃，保温搅拌10min，然后采用超声波剥离处理10min，再添加乙烯基三甲氧基硅烷，搅拌反应1小时，然后进行过滤，洗涤，干燥，即得。
所述氮化硼纳米片、N,N-二甲基甲酰胺混合质量比为1:10；
超声波频率为50kHz，功率为800W。
所述氮化硼纳米片、乙烯基三甲氧基硅烷混合质量比为30:1。
所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。
一种基于电缆光缆包覆用强热塑性复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份称取三元乙丙橡胶、氮化硼纳米片、聚氯乙烯、丙烯酸改性松香、石英粉、色母粒、邻苯二甲酸二辛酯、聚乙烯蜡、氢氧化镁、偶联剂、硬脂酸、硼酸铝晶须；
(2)将上述原料依次添加到反应釜中，通入氮气，排出反应釜内空气，调节温度至115℃，保温，以500r/min转速搅拌30min，出料，得到均匀料；
(3)将上述得到的均匀料添加到双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，即得。
实施例3
一种基于电缆光缆包覆用强热塑性复合材料，按重量份计由以下成分制成：三元乙丙橡胶24、氮化硼纳米片7、聚氯乙烯57、丙烯酸改性松香17、石英粉20、色母粒5、邻苯二甲酸二辛酯6、聚乙烯蜡2、氢氧化镁7、偶联剂1.1、硬脂酸3、硼酸铝晶须4。
所述丙烯酸改性松香制备方法包括以下步骤：
(1)对松香进行预改性处理：配制松香溶液，将松香溶液、催化剂依次添加到反应釜中，然后向反应釜中通入氮气，排出反应釜内空气；
(2)对反应釜内加氢压10MPa，调节温度至180℃，保温搅拌反应2小时，然后保压30min，再进行泄压，出料，经过洗涤，干燥，得到预改性松香；
(3)将预改性松香进行粉碎，得到松香粉；
(4)向松香粉中添加对苯二酚，然后在惰性气氛保护下，调节温度至180℃，保温搅拌30min，然后再滴加丙烯酸和马来酸混合物，滴加时间为1小时，滴加完成后，继续调节温度至195℃，保温搅拌30min，然后自然冷却至室温，经过洗涤、干燥，即得。
所述松香溶液质量分数为55％；
所述松香溶液、催化剂混合质量比为100:1。
所述催化剂为铂钯炭催化剂。
所述松香粉、对苯二酚、丙烯酸和马来酸混合物混合质量比为30:10:5；
所述丙烯酸和马来酸混合物中丙烯酸、马来酸混合质量比为3:1。
所述氮化硼纳米片经过改性处理：
将氮化硼纳米片均匀分散到N,N-二甲基甲酰胺中，调节温度至135℃，保温搅拌10min，然后采用超声波剥离处理10min，再添加乙烯基三甲氧基硅烷，搅拌反应1小时，然后进行过滤，洗涤，干燥，即得。
所述氮化硼纳米片、N,N-二甲基甲酰胺混合质量比为1:10；
超声波频率为50kHz，功率为800W。
所述氮化硼纳米片、乙烯基三甲氧基硅烷混合质量比为30:1。
所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。
一种基于电缆光缆包覆用强热塑性复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份称取三元乙丙橡胶、氮化硼纳米片、聚氯乙烯、丙烯酸改性松香、石英粉、色母粒、邻苯二甲酸二辛酯、聚乙烯蜡、氢氧化镁、偶联剂、硬脂酸、硼酸铝晶须；
(2)将上述原料依次添加到反应釜中，通入氮气，排出反应釜内空气，调节温度至115℃，保温，以500r/min转速搅拌30min，出料，得到均匀料；
(3)将上述得到的均匀料添加到双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，即得。
实施例4
一种基于电缆光缆包覆用强热塑性复合材料，按重量份计由以下成分制成：三元乙丙橡胶28、氮化硼纳米片7、聚氯乙烯56、丙烯酸改性松香18、石英粉21、色母粒4、邻苯二甲酸二辛酯8、聚乙烯蜡2、氢氧化镁6、偶联剂1.1、硬脂酸3、硼酸铝晶须5。
所述丙烯酸改性松香制备方法包括以下步骤：
(1)对松香进行预改性处理：配制松香溶液，将松香溶液、催化剂依次添加到反应釜中，然后向反应釜中通入氮气，排出反应釜内空气；
(2)对反应釜内加氢压10MPa，调节温度至180℃，保温搅拌反应2小时，然后保压30min，再进行泄压，出料，经过洗涤，干燥，得到预改性松香；
(3)将预改性松香进行粉碎，得到松香粉；
(4)向松香粉中添加对苯二酚，然后在惰性气氛保护下，调节温度至180℃，保温搅拌30min，然后再滴加丙烯酸和马来酸混合物，滴加时间为1小时，滴加完成后，继续调节温度至195℃，保温搅拌30min，然后自然冷却至室温，经过洗涤、干燥，即得。
所述松香溶液质量分数为55％；
所述松香溶液、催化剂混合质量比为100:1。
所述催化剂为铂钯炭催化剂。
所述松香粉、对苯二酚、丙烯酸和马来酸混合物混合质量比为30:10:5；
所述丙烯酸和马来酸混合物中丙烯酸、马来酸混合质量比为3:1。
所述氮化硼纳米片经过改性处理：
将氮化硼纳米片均匀分散到N,N-二甲基甲酰胺中，调节温度至135℃，保温搅拌10min，然后采用超声波剥离处理10min，再添加乙烯基三甲氧基硅烷，搅拌反应1小时，然后进行过滤，洗涤，干燥，即得。
所述氮化硼纳米片、N,N-二甲基甲酰胺混合质量比为1:10；
超声波频率为50kHz，功率为800W。
所述氮化硼纳米片、乙烯基三甲氧基硅烷混合质量比为30:1。
所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。
一种基于电缆光缆包覆用强热塑性复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份称取三元乙丙橡胶、氮化硼纳米片、聚氯乙烯、丙烯酸改性松香、石英粉、色母粒、邻苯二甲酸二辛酯、聚乙烯蜡、氢氧化镁、偶联剂、硬脂酸、硼酸铝晶须；
(2)将上述原料依次添加到反应釜中，通入氮气，排出反应釜内空气，调节温度至115℃，保温，以500r/min转速搅拌30min，出料，得到均匀料；
(3)将上述得到的均匀料添加到双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，即得。
实施例5
一种基于电缆光缆包覆用强热塑性复合材料，按重量份计由以下成分制成：三元乙丙橡胶29、氮化硼纳米片8、聚氯乙烯57、丙烯酸改性松香18、石英粉22、色母粒5、邻苯二甲酸二辛酯9、聚乙烯蜡2、氢氧化镁7、偶联剂1.1、硬脂酸3、硼酸铝晶须5。
所述丙烯酸改性松香制备方法包括以下步骤：
(1)对松香进行预改性处理：配制松香溶液，将松香溶液、催化剂依次添加到反应釜中，然后向反应釜中通入氮气，排出反应釜内空气；
(2)对反应釜内加氢压10MPa，调节温度至180℃，保温搅拌反应2小时，然后保压30min，再进行泄压，出料，经过洗涤，干燥，得到预改性松香；
(3)将预改性松香进行粉碎，得到松香粉；
(4)向松香粉中添加对苯二酚，然后在惰性气氛保护下，调节温度至180℃，保温搅拌30min，然后再滴加丙烯酸和马来酸混合物，滴加时间为1小时，滴加完成后，继续调节温度至195℃，保温搅拌30min，然后自然冷却至室温，经过洗涤、干燥，即得。
所述松香溶液质量分数为55％；
所述松香溶液、催化剂混合质量比为100:1。
所述催化剂为铂钯炭催化剂。
所述松香粉、对苯二酚、丙烯酸和马来酸混合物混合质量比为30:10:5；
所述丙烯酸和马来酸混合物中丙烯酸、马来酸混合质量比为3:1。
所述氮化硼纳米片经过改性处理：
将氮化硼纳米片均匀分散到N,N-二甲基甲酰胺中，调节温度至135℃，保温搅拌10min，然后采用超声波剥离处理10min，再添加乙烯基三甲氧基硅烷，搅拌反应1小时，然后进行过滤，洗涤，干燥，即得。
所述氮化硼纳米片、N,N-二甲基甲酰胺混合质量比为1:10；
超声波频率为50kHz，功率为800W。
所述氮化硼纳米片、乙烯基三甲氧基硅烷混合质量比为30:1。
所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。
一种基于电缆光缆包覆用强热塑性复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份称取三元乙丙橡胶、氮化硼纳米片、聚氯乙烯、丙烯酸改性松香、石英粉、色母粒、邻苯二甲酸二辛酯、聚乙烯蜡、氢氧化镁、偶联剂、硬脂酸、硼酸铝晶须；
(2)将上述原料依次添加到反应釜中，通入氮气，排出反应釜内空气，调节温度至115℃，保温，以500r/min转速搅拌30min，出料，得到均匀料；
(3)将上述得到的均匀料添加到双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，即得。
实施例6
一种基于电缆光缆包覆用强热塑性复合材料，按重量份计由以下成分制成：三元乙丙橡胶30、氮化硼纳米片10、聚氯乙烯58、丙烯酸改性松香20、石英粉24、色母粒6、邻苯二甲酸二辛酯10、聚乙烯蜡3、氢氧化镁8、偶联剂1.2、硬脂酸4、硼酸铝晶须6。
所述丙烯酸改性松香制备方法包括以下步骤：
(1)对松香进行预改性处理：配制松香溶液，将松香溶液、催化剂依次添加到反应釜中，然后向反应釜中通入氮气，排出反应釜内空气；
(2)对反应釜内加氢压10MPa，调节温度至180℃，保温搅拌反应2小时，然后保压30min，再进行泄压，出料，经过洗涤，干燥，得到预改性松香；
(3)将预改性松香进行粉碎，得到松香粉；
(4)向松香粉中添加对苯二酚，然后在惰性气氛保护下，调节温度至180℃，保温搅拌30min，然后再滴加丙烯酸和马来酸混合物，滴加时间为1小时，滴加完成后，继续调节温度至195℃，保温搅拌30min，然后自然冷却至室温，经过洗涤、干燥，即得。
所述松香溶液质量分数为55％；
所述松香溶液、催化剂混合质量比为100:1。
所述催化剂为铂钯炭催化剂。
所述松香粉、对苯二酚、丙烯酸和马来酸混合物混合质量比为30:10:5；
所述丙烯酸和马来酸混合物中丙烯酸、马来酸混合质量比为3:1。
所述氮化硼纳米片经过改性处理：
将氮化硼纳米片均匀分散到N,N-二甲基甲酰胺中，调节温度至135℃，保温搅拌10min，然后采用超声波剥离处理10min，再添加乙烯基三甲氧基硅烷，搅拌反应1小时，然后进行过滤，洗涤，干燥，即得。
所述氮化硼纳米片、N,N-二甲基甲酰胺混合质量比为1:10；
超声波频率为50kHz，功率为800W。
所述氮化硼纳米片、乙烯基三甲氧基硅烷混合质量比为30:1。
所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。
一种基于电缆光缆包覆用强热塑性复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份称取三元乙丙橡胶、氮化硼纳米片、聚氯乙烯、丙烯酸改性松香、石英粉、色母粒、邻苯二甲酸二辛酯、聚乙烯蜡、氢氧化镁、偶联剂、硬脂酸、硼酸铝晶须；
(2)将上述原料依次添加到反应釜中，通入氮气，排出反应釜内空气，调节温度至115℃，保温，以500r/min转速搅拌30min，出料，得到均匀料；
(3)将上述得到的均匀料添加到双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，即得。
试验：
按照EN50264-2规定的测试方法，采用IRM903燃料油对实施例与对比例电缆光缆材料进行耐油老化试验，应用万能试验机，按照GB/T528-2009的要求，对耐油老化试验前后样品进行拉伸性能测试。每组试样测试10次，取平均值：
表1
对比例1：与实施例1区别为不添加丙烯酸改性松香；
对比例2：与实施例1区别为不添加氮化硼纳米片；
由表1可以看出，本发明制备的电缆光缆材料具有优异的耐油老化性能，首先，本发明通过引入丙烯酸改性松香，能够有效的改善电缆光缆材料的的力学性能，通过对松香的改性处理，得到的丙烯酸改性松香与其它成分之间的相容性得到大幅度的改善，从而能够更好的将各组分与三元乙丙橡胶分子结合到一起，进而改善提高了力学性能，并且，由于通过对松香的改性处理，其与各组分之间以共价键相结合，结合性能大幅度提高，具有更好的耐油老化性能。
极限氧指数测试(LOI)：按照ISO4589-2的测试方法测定实施例与对比例电缆复合材料的LOI值。每组试样测试10次，取平均值；
表2
对比例2：与实施例1区别为不添加氮化硼纳米片；
由表2可以看出，本发明制备的电缆光缆复合材料具有较高的极限氧指数，表现出了优异的阻燃性能。
冲击性能按GB/T 1043–2008测试，每组试样测试10次，取平均值：
表3
| 冲击强度/MPa | |
| 实施例1 | 6.5 |
| 实施例2 | 6.7 |
| 实施例3 | 7.0 |
| 实施例4 | 6.9 |
| 实施例5 | 6.6 |
| 实施例6 | 6.2 |
| 对比例1 | 4.6 |
| 对比例2 | 3.7 |
对比例1：与实施例1区别为不添加丙烯酸改性松香；
对比例2：与实施例1区别为不添加氮化硼纳米片；
由表3可以看出，本发明制备的电缆光缆材料具有优异的冲击强度，通过丙烯酸改性松香与氮化硼纳米片的引入，能够提高电缆光缆材料的冲击性能。
以实施例1为基础试样，对比不同氮化硼纳米片添加量对极限氧指数影响。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于电缆光缆包覆用强热塑性复合材料，其特征在于，按重量份计由以下成分制成：三元乙丙橡胶20-30、氮化硼纳米片5-10、聚氯乙烯55-58、丙烯酸改性松香15-20、石英粉18-24、色母粒3-6、邻苯二甲酸二辛酯4-10、聚乙烯蜡1-3、氢氧化镁5-8、偶联剂1-1.2、硬脂酸1-4、硼酸铝晶须2-6。
2.根据权利要求1所述的一种基于电缆光缆包覆用强热塑性复合材料，其特征在于：所述丙烯酸改性松香制备方法包括以下步骤：
(1)对松香进行预改性处理：配制松香溶液，将松香溶液、催化剂依次添加到反应釜中，然后向反应釜中通入氮气，排出反应釜内空气；
(2)对反应釜内加氢压10MPa，调节温度至180℃，保温搅拌反应2小时，然后保压30min，再进行泄压，出料，经过洗涤，干燥，得到预改性松香；
(3)将预改性松香进行粉碎，得到松香粉；
(4)向松香粉中添加对苯二酚，然后在惰性气氛保护下，调节温度至180℃，保温搅拌30min，然后再滴加丙烯酸和马来酸混合物，滴加时间为1小时，滴加完成后，继续调节温度至195℃，保温搅拌30min，然后自然冷却至室温，经过洗涤、干燥，即得。
3.根据权利要求2所述的一种基于电缆光缆包覆用强热塑性复合材料，其特征在于：所述松香溶液质量分数为55％；
所述松香溶液、催化剂混合质量比为100:1。
4.根据权利要求3所述的一种基于电缆光缆包覆用强热塑性复合材料，其特征在于：所述催化剂为铂钯炭催化剂。
5.根据权利要求2述的一种基于电缆光缆包覆用强热塑性复合材料，其特征在于：所述松香粉、对苯二酚、丙烯酸和马来酸混合物混合质量比为30:10:5；
所述丙烯酸和马来酸混合物中丙烯酸、马来酸混合质量比为3:1。
6.根据权利要求1所述的一种基于电缆光缆包覆用强热塑性复合材料，其特征在于：所述氮化硼纳米片经过改性处理：
将氮化硼纳米片均匀分散到N,N-二甲基甲酰胺中，调节温度至135℃，保温搅拌10min，然后采用超声波剥离处理10min，再添加乙烯基三甲氧基硅烷，搅拌反应1小时，然后进行过滤，洗涤，干燥，即得。
7.根据权利要求6所述的一种基于电缆光缆包覆用强热塑性复合材料，其特征在于：所述氮化硼纳米片、N,N-二甲基甲酰胺混合质量比为1:10；
超声波频率为50kHz，功率为800W。
8.根据权利要求6所述的一种基于电缆光缆包覆用强热塑性复合材料，其特征在于：所述氮化硼纳米片、乙烯基三甲氧基硅烷混合质量比为30:1。
9.根据权利要求1所述的一种基于电缆光缆包覆用强热塑性复合材料，其特征在于：所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。
10.根据权利要求1所述的一种基于电缆光缆包覆用强热塑性复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)按重量份称取三元乙丙橡胶、氮化硼纳米片、聚氯乙烯、丙烯酸改性松香、石英粉、色母粒、邻苯二甲酸二辛酯、聚乙烯蜡、氢氧化镁、偶联剂、硬脂酸、硼酸铝晶须；
(2)将上述原料依次添加到反应釜中，通入氮气，排出反应釜内空气，调节温度至115℃，保温，以500r/min转速搅拌30min，出料，得到均匀料；
(3)将上述得到的均匀料添加到双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，即得。
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