CN118006059A - 一种耐氧化七孔梅花蜂窝管及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于橡胶材料技术领域，公开了一种耐氧化七孔梅花蜂窝管及其制备方法，耐氧化七孔梅花蜂窝管包括以下质量份组分：聚氯乙烯树脂80~120份、ABS树脂10~15份、增塑剂0.5~5份、填料5~10份、稳定剂0.2~1份、阻燃剂0.5~2份、硬脂酸钙3~5份、硬脂酸锌3~5份、PE蜡1~3份；所述稳定剂为邻羟基二苯甲酮铈和4‑氨基吡啶‑2,6‑二羧酸镧按照质量比1~2:1混合。本发明采用有机铈和有机镧稳定剂与钙锌稳定剂复配，有机铈和有机镧稳定剂可以吸收PVC经受热释放出氯化氢，而生成CeCl3和LaCl3，可以减缓PVC的降解，提高了材料的耐氧化性。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种耐氧化七孔梅花蜂窝管及其制备方法。
背景技术
随着科学技术的快速发展，电灯、电话、电脑、电视等已普及千家万户。因此生活中各种电线、电话线、网线、闭路线等星罗密布。尤其是在市政工程地下布线或者家庭装修房子时在墙壁里布线时，各种不同种类和不同用途的线材无形中增加布线难度。现有技术中常采用不同颜色以区分不同线材，但是，在布线数量大，布线距离较远时，简单通过颜色已无法满足布线需求，而且各种线材直接裸露在地下或墙体内，容易受到腐蚀或其他损坏。对此，现有技术中出现了专用于布线用蜂窝管，不仅能够轻易地寻找同一根线的线头和线尾，实现准确接线，而且还能对线材起到较好的保护作用。
但是，现有蜂窝管大多为普通PVC塑料管，与其他高分子材料一样，存在着老化现象。聚合物发生老化的原因主要有两个方面：一方面是内因，即聚合物本身的结构性质如不饱和双键、支链、过氧化氢基团等；另一方面是外因，即外界的环境因素，主要是光、热、氧等。内外因素相互作用、交替影响的复杂过程使聚合物材料的分子结构发生改变，相对分子质量下降或产生交联，从而使材料性能下降甚至导致破坏，以至无法使用。
发明内容
为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种耐氧化七孔梅花蜂窝管及其制备方法，采用有机铈和有机镧稳定剂与钙锌稳定剂复配，有机铈和有机镧稳定剂可以吸收PVC经受热释放出氯化氢，而生成CeCl3和LaCl3，可以减缓PVC的降解，提高了材料的耐氧化性。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种耐氧化七孔梅花蜂窝管，包括以下质量份组分：聚氯乙烯树脂80~120份、ABS树脂10~15份、增塑剂0.5~5份、填料5~10份、稳定剂0.2~1份、阻燃剂0.5~2份、硬脂酸钙3~5份、硬脂酸锌3~5份、PE蜡1~3份；所述稳定剂为邻羟基二苯甲酮铈和4-氨基吡啶-2,6-二羧酸镧按照质量比1~2:1混合。
进一步优选地，填料为碳酸钙、滑石粉、高岭土中的一种或几种。
进一步优选地，邻苯二甲酸二辛酯、二(2—乙基丁酸)三缩乙二醇酯、磷酸三甲苯酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二异癸酯中的一种或几种。
进一步优选地，阻燃剂为聚磷酸铵、三氧化二锑、氧化锌、氢氧化铝按质量比1:1:0.5:0.5混合。
进一步优选地，邻羟基二苯甲酮铈的制备方法包括以下步骤：
（1）将碳酸铈用去离子水充分溶解得到碳酸铈水溶液，然后向碳酸铈水溶液中加入盐酸溶液，待反应完全澄清后加热，蒸发除去水和多余HCl，得到氯化铈，加入无水乙醇使氯化铈溶解得到氯化铈的醇溶液；
（2）称取4-丙烯氧基-2-羟基二苯甲酮加入无水乙醇溶解，随后加入的 NaOH溶液，皂化完全后将氯化铈的醇溶液缓慢加入，常温搅拌反应1~3h，静置8~12h后抽滤、洗涤、干燥，得到邻羟基二苯甲酮铈。
进一步优选地，碳酸铈和4-丙烯氧基-2-羟基二苯甲酮的摩尔比为1:6。
进一步优选地，4-氨基吡啶-2,6-二羧酸镧的制备方法包括以下步骤：
A、用无水乙醇将4-氨基吡啶-2,6-二羧酸和硝酸镧分别溶解，得到4-氨基吡啶-2,6-二羧酸无水乙醇溶液和硝酸镧无水乙醇溶液；
B、在不断搅拌下，将硝酸镧无水乙醇溶液缓慢加入到4-氨基吡啶-2,6-二羧酸无水乙醇溶液中，再用氨水调节体系pH为6~7，搅拌反应3~5h，静置8~12h抽滤、洗涤、干燥，得到4-氨基吡啶-2,6-二羧酸镧。
进一步优选地，4-氨基吡啶-2,6-二羧酸与硝酸镧摩尔比为3:2。
一种耐氧化七孔梅花蜂窝管的制备方法，包括以下步骤：
S1、配料混料：聚氯乙烯树脂、ABS树脂、增塑剂、填料、稳定剂、阻燃剂、润滑剂进行配料，使用高速混合机将上述物料通过搅拌得到分散均匀的混合料；
S2、挤出机挤出：混合完毕的物料从料斗喂入挤出机，经螺杆压缩、塑化后转化为高粘弹性体，并经过模具连续挤出；
S3、真空冷却定型：从模具挤出的热管胚进入冷却定径装置，热管胚冷却至室温，管胚在始终保证外部形状的情况下固定定型；
S4牵引切割：已成型的管材在牵引装置的作用下匀速地向前移动，通过切割机来完成管材的定长切割。
本发明的有益效果：
本发明采用有机铈和有机镧稳定剂与钙锌稳定剂复配，有机铈和有机镧稳定剂可以吸收PVC经受热释放出氯化氢，而生成CeCl3和LaCl3，可以减缓PVC的降解，提高了材料的耐氧化性。其中有机铈稳定剂含有二苯甲酮基团，可以吸收紫外线，防止PVC因吸收紫外线能量而发生激发并进而发生光物理及光化学分解，兼具热稳定剂和光稳定剂的特性。有机镧稳定剂配体选用氮杂苯环，其含有氨基和不饱和双键，通过加成反应吸收PVC降解产生的HCl气体，加强热稳定剂的热稳定效果，与稀土La结合，使两种物质的热稳定性能相互促进，进一步提高热稳定剂的性能。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
邻羟基二苯甲酮铈的制备，包括以下步骤：
（1）将9.2g碳酸铈用50ml去离子水充分溶解得到碳酸铈水溶液，然后向碳酸铈水溶液中加入10ml盐酸溶液，待反应完全澄清后加热，蒸发除去水和多余HCl，得到氯化铈，加入80ml无水乙醇使氯化铈溶解得到氯化铈的醇溶液；
（2）称取30.6g 4-丙烯氧基-2-羟基二苯甲酮加入400ml无水乙醇溶解，随后加入的40ml 3mol/LNaOH溶液，皂化完全后将氯化铈的醇溶液缓慢加入，常温搅拌反应1~3h，静置8~12h后抽滤、洗涤、干燥，得到邻羟基二苯甲酮铈。
实施例2
述4-氨基吡啶-2,6-二羧酸镧的制备，包括以下步骤：
用无水乙醇将5.5g4-氨基吡啶-2,6-二羧酸和6.5g硝酸镧分别溶解，得到4-氨基吡啶-2,6-二羧酸无水乙醇溶液和硝酸镧无水乙醇溶液；
B、在不断搅拌下，将硝酸镧无水乙醇溶液缓慢加入到4-氨基吡啶-2,6-二羧酸无水乙醇溶液中，再用氨水调节体系pH为6~7，搅拌反应3~5h，静置8~12h抽滤、洗涤、干燥，得到4-氨基吡啶-2,6-二羧酸镧。
实施例3
一种耐氧化七孔梅花蜂窝管，包括以下质量份组分：聚氯乙烯树脂80份、ABS树脂15份、邻苯二甲酸二辛酯0.3份、二(2—乙基丁酸)三缩乙二醇酯0.2份、碳酸钙10份、邻羟基二苯甲酮铈0.1份、4-氨基吡啶-2,6-二羧酸镧0.1份、聚磷酸铵1份、氢氧化铝1份、硬脂酸钙3份、硬脂酸锌5份、PE蜡1份。
所述耐氧化七孔梅花蜂窝管的制备方法，包括以下步骤：
S1、配料混料：聚氯乙烯树脂、ABS树脂、增塑剂、填料、稳定剂、阻燃剂、润滑剂进行配料，使用高速混合机将上述物料通过搅拌得到分散均匀的混合料；
S2、挤出机挤出：混合完毕的物料从料斗喂入挤出机，经螺杆压缩、塑化后转化为高粘弹性体，并经过模具连续挤出；
S3、真空冷却定型：从模具挤出的热管胚进入冷却定径装置，热管胚冷却至室温，管胚在始终保证外部形状的情况下固定定型；
S4牵引切割：已成型的管材在牵引装置的作用下匀速地向前移动，通过切割机来完成管材的定长切割。
实施例4
一种耐氧化七孔梅花蜂窝管，包括以下质量份组分：聚氯乙烯树脂120份、ABS树脂10份、二(2—乙基丁酸)三缩乙二醇酯2.5份、磷酸三甲苯酯2.5份、高岭土5份、邻羟基二苯甲酮铈0.6份、4-氨基吡啶-2,6-二羧酸镧0.4份、聚磷酸铵0.2份、三氧化二锑0.2份、氧化锌0.1份、硬脂酸钙5份、硬脂酸锌3份、PE蜡3份。
所述耐氧化七孔梅花蜂窝管的制备方法同实施例3。
实施例5
一种耐氧化七孔梅花蜂窝管，包括以下质量份组分：聚氯乙烯树脂100份、ABS树脂12份、邻苯二甲酸二异丁酯1份、邻苯二甲酸二异癸酯1.5份、滑石粉8份、邻羟基二苯甲酮铈0.6份、4-氨基吡啶-2,6-二羧酸镧0.2份、聚磷酸铵0.5份、三氧化二锑0.5份、氢氧化铝0.3份、硬脂酸钙4份、硬脂酸锌4份、PE蜡5份。
所述耐氧化七孔梅花蜂窝管的制备方法同实施例3。
对比例1
一种耐氧化七孔梅花蜂窝管，包括以下质量份组分：聚氯乙烯树脂100份、ABS树脂12份、邻苯二甲酸二异丁酯1份、邻苯二甲酸二异癸酯1.5份、滑石粉8份、4-氨基吡啶-2,6-二羧酸镧0.6份、聚磷酸铵0.5份、三氧化二锑0.5份、氢氧化铝0.3份、硬脂酸钙4份、硬脂酸锌4份、PE蜡5份。
所述耐氧化七孔梅花蜂窝管的制备方法同实施例3。
对比例2
一种耐氧化七孔梅花蜂窝管，包括以下质量份组分：聚氯乙烯树脂100份、ABS树脂12份、邻苯二甲酸二异丁酯1份、邻苯二甲酸二异癸酯1.5份、滑石粉8份、邻羟基二苯甲酮铈0.4份、聚磷酸铵0.5份、三氧化二锑0.5份、氢氧化铝0.3份、硬脂酸钙4份、硬脂酸锌4份、PE蜡5份。
所述耐氧化七孔梅花蜂窝管的制备方法同实施例3。
对比例3
一种耐氧化七孔梅花蜂窝管，包括以下质量份组分：聚氯乙烯树脂100份、ABS树脂12份、邻苯二甲酸二异丁酯1份、邻苯二甲酸二异癸酯1.5份、滑石粉8份、聚磷酸铵0.5份、三氧化二锑0.5份、氢氧化铝0.3份、硬脂酸钙4份、硬脂酸锌4份、PE蜡5份。
所述耐氧化七孔梅花蜂窝管的制备方法同实施例3。
性能检测
将实施例3~5及对比例1~3制备的耐氧化七孔梅花蜂窝管材料在100℃分别老化24h和48h后，测试其拉伸强度和撕裂强度的变化，拉伸性能按照GB/T528-2009进行测试，样条为哑铃型；撕裂强度按照GB/T529-2008进行测试，样条为直角型；得到数据如下表1所示。
表1 耐氧化七孔梅花蜂窝管老化性能测试
由表1中数据可以看出本发明实施例3~5中制备的耐氧化七孔梅花蜂窝管在老化24h和48h后仍具有较高的拉伸强度和撕裂强度，证明耐老化性能优异，其中对比例3中由于未加入邻羟基二苯甲酮铈和4-氨基吡啶-2,6-二羧酸镧，因此老化后拉伸强度和撕裂强度降低较为明显，对比例1中单独加入4-氨基吡啶-2,6-二羧酸镧对材料的热稳定性提升效果较实施例3~5弱，但是高于对比例2中单独加入邻羟基二苯甲酮铈，可能原因为含有氨基和不饱和双键吸收PVC降解产生的HCl气体，能够加强热稳定剂的热稳定效果。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、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。
Claims (9)
1.一种耐氧化七孔梅花蜂窝管，其特征在于，包括以下质量份组分：聚氯乙烯树脂80~120份、ABS树脂10~15份、增塑剂0.5~5份、填料5~10份、稳定剂0.2~1份、阻燃剂0.5~2份、硬脂酸钙3~5份、硬脂酸锌3~5份、PE蜡1~3份；所述稳定剂为邻羟基二苯甲酮铈和4-氨基吡啶-2,6-二羧酸镧按照质量比1~2:1混合。
2.根据权利要求1所述的耐氧化七孔梅花蜂窝管，其特征在于，所述填料为碳酸钙、滑石粉、高岭土中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的耐氧化七孔梅花蜂窝管，其特征在于，所述邻苯二甲酸二辛酯、二(2—乙基丁酸)三缩乙二醇酯、磷酸三甲苯酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二异癸酯中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的耐氧化七孔梅花蜂窝管，其特征在于，所述阻燃剂为聚磷酸铵、三氧化二锑、氧化锌、氢氧化铝按质量比1:1:0.5:0.5混合。
5.根据权利要求1所述的耐氧化七孔梅花蜂窝管，其特征在于，所述邻羟基二苯甲酮铈的制备方法包括以下步骤：
（1）将碳酸铈用去离子水充分溶解得到碳酸铈水溶液，然后向碳酸铈水溶液中加入盐酸溶液，待反应完全澄清后加热，蒸发除去水和多余HCl，得到氯化铈，加入无水乙醇使氯化铈溶解得到氯化铈的醇溶液；
（2）称取4-丙烯氧基-2-羟基二苯甲酮加入无水乙醇溶解，随后加入的 NaOH溶液，皂化完全后将氯化铈的醇溶液缓慢加入，常温搅拌反应1~3h，静置8~12h后抽滤、洗涤、干燥，得到邻羟基二苯甲酮铈。
6.根据权利要求1所述的耐氧化七孔梅花蜂窝管，其特征在于，所述碳酸铈和4-丙烯氧基-2-羟基二苯甲酮的摩尔比为1:6。
7.根据权利要求1所述的耐氧化七孔梅花蜂窝管，其特征在于，所述4-氨基吡啶-2,6-二羧酸镧的制备方法包括以下步骤：
A、用无水乙醇将4-氨基吡啶-2,6-二羧酸和硝酸镧分别溶解，得到4-氨基吡啶-2,6-二羧酸无水乙醇溶液和硝酸镧无水乙醇溶液；
B、在不断搅拌下，将硝酸镧无水乙醇溶液缓慢加入到4-氨基吡啶-2,6-二羧酸无水乙醇溶液中，再用氨水调节体系pH为6~7，搅拌反应3~5h，静置8~12h抽滤、洗涤、干燥，得到4-氨基吡啶-2,6-二羧酸镧。
8.根据权利要求1所述的耐氧化七孔梅花蜂窝管，其特征在于，所述4-氨基吡啶-2,6-二羧酸与硝酸镧摩尔比为3:2。
9.如权利要求1~8任一项所述耐氧化七孔梅花蜂窝管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、配料混料：聚氯乙烯树脂、ABS树脂、增塑剂、填料、稳定剂、阻燃剂、润滑剂进行配料，使用高速混合机将上述物料通过搅拌得到分散均匀的混合料；
S2、挤出机挤出：混合完毕的物料从料斗喂入挤出机，经螺杆压缩、塑化后转化为高粘弹性体，并经过模具连续挤出；
S3、真空冷却定型：从模具挤出的热管胚进入冷却定径装置，热管胚冷却至室温，管胚在始终保证外部形状的情况下固定定型；
S4牵引切割：已成型的管材在牵引装置的作用下匀速地向前移动，通过切割机来完成管材的定长切割。
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