本發明涉及塑料技術領域,尤其涉及一種熱穩定性好且力學性能優異聚乙烯電纜材料。
背景技術:
塑料為合成的高分子化合物,是利用單體原料以合成或縮合反應聚合而成的材料,由合成樹脂及填料、增塑劑、穩定劑、潤滑劑、色料等添加劑組成的。大多數塑料具有質輕、化學性穩定、不會銹蝕、耐沖擊性好、絕緣性好等優點。因此,塑料廣泛應用于電纜材料領域。由于塑料主要原料是PVC、PS、PP、PE、PET等高分子聚烯烴樹脂,然而目前聚乙烯塑料的防水、熱穩定性及力學性能還滿足不了需求,亟待解決。
技術實現要素:
基于背景技術存在的技術問題,本發明提出了一種熱穩定性好且力學性能優異聚乙烯電纜材料,硬度高,韌性好,相互間分散性好,而且熱穩定性好,防水性能優異,力學性能優異,同時高熱氧穩定性能優異。
本發明提出的一種熱穩定性好且力學性能優異聚乙烯電纜材料,其原料按重量份包括:聚乙烯25-45份,聚苯醚16-22份,聚丙烯10-20份,硅藻土復合膠黏纖維4-10份,陶瓷微球2-6份,碳酸鈣8-12份,長石6-14份,玻璃微珠8-12份,對苯二甲酸二辛脂1.5-2.5份,磷酸甲苯二苯酯0.4-1.2份,二氨基二苯基甲烷1.5-2.5份,590固化劑2-6份,濃度為4-8%戊二醛溶液0.5-2.5份,著色劑0.4-0.8份,穩定劑1.5-3.5份,抗氧劑1.5-2.5份,潤滑劑1.5-2.5份。
優選地,聚乙烯、聚苯醚、聚丙烯、硅藻土復合膠黏纖維的重量比為30-40:18-20:12-18:6-8。
優選地,硅藻土復合膠黏纖維、陶瓷微球、碳酸鈣、長石、玻璃微珠、對苯二甲酸二辛脂、磷酸甲苯二苯酯的重量比為6-8:3-5:9-11:8-12:9-11:1.8-2.2:0.6-1。
優選地,其原料按重量份包括:聚乙烯30-40份,聚苯醚18-20份,聚丙烯12-18份,硅藻土復合膠黏纖維6-8份,陶瓷微球3-5份,碳酸鈣9-11份,長石8-12份,玻璃微珠9-11份,對苯二甲酸二辛脂1.8-2.2份,磷酸甲苯二苯酯0.6-1份,二氨基二苯基甲烷1.8-2.2份,590固化劑3-5份,濃度為5-7%戊二醛溶液1-2份,著色劑0.5-0.7份,穩定劑2-3份,抗氧劑1.7-2.3份,潤滑劑1.6-2.4份。
優選地,硅藻土復合膠黏纖維采用如下工藝制備:將高錳酸鉀溶解在去離子水中,加入粘膠纖維浸泡,取出,洗滌,干燥得到預處理膠黏纖維;將硅藻土、水混合攪拌,加入十六烷基三甲基溴化銨、無水乙醇,升溫攪拌,過濾,濾餅用水洗滌,干燥,粉碎得到預處理硅藻土;向丙烯酰胺溶液中加入硫酸溶液調節至pH值為6-6.4,再加入預處理膠黏纖維、預處理硅藻土,升溫攪拌,離心脫水得到硅藻土復合膠黏纖維。
優選地,硅藻土復合膠黏纖維采用如下工藝制備:將高錳酸鉀溶解在去離子水中,加入粘膠纖維浸泡25-65min,取出,洗滌,干燥得到預處理膠黏纖維;將硅藻土、水混合攪拌20-30min,加入十六烷基三甲基溴化銨、無水乙醇,升溫至90-100℃攪拌35-65min,過濾,濾餅用水洗滌,65-75℃干燥7-9h,粉碎得到預處理硅藻土;向濃度為0.5-0.9mol/L的丙烯酰胺溶液中加入濃度為0.2-0.3mol/L的硫酸溶液調節至pH值為6-6.4,再加入預處理膠黏纖維、預處理硅藻土,升溫至65-75℃攪拌25-45min,離心脫水得到硅藻土復合膠黏纖維。
優選地,硅藻土復合膠黏纖維采用如下工藝制備:按重量份將0.4-1份高錳酸鉀溶解在25-40份去離子水中,加入8-16份粘膠纖維浸泡25-65min,取出,洗滌,干燥得到預處理膠黏纖維;按重量份將3-7份硅藻土、25-35份水混合攪拌20-30min,加入0.3-0.6份十六烷基三甲基溴化銨、10-20份無水乙醇,升溫至90-100℃攪拌35-65min,過濾,濾餅用水洗滌,65-75℃干燥7-9h,粉碎得到預處理硅藻土;按重量份向22-30份濃度為0.5-0.9mol/L的丙烯酰胺溶液中加入濃度為0.2-0.3mol/L的硫酸溶液調節至pH值為6-6.4,再加入6-10份預處理膠黏纖維、4-8份預處理硅藻土,升溫至65-75℃攪拌25-45min,離心脫水得到硅藻土復合膠黏纖維。
本發明采用常規制備工藝制得。
本發明采用聚乙烯、聚丙烯、聚苯醚協同作用主料,并采用590固化劑、二氨基二苯基甲烷進行交聯,使本發明的熱穩定性好,力學性能優異,而且高熱氧穩定性能優異;而硅藻土復合膠黏纖維的預處理硅藻土中,十六烷基三甲基溴化銨插層硅藻土,通過層間疏水鏈的插層,增強與預處理膠黏纖維的作用,層間結構穩定性好,防水性好,熱穩定性優異,另外采用高錳酸鉀對粘膠纖維預處理,在膠黏纖維表面形成大量活性自由基,將膠黏纖維中羥基氧化成醛基和羧基,引發丙烯酰胺接枝聚合,進而將丙烯酰胺接枝在粘膠纖維表面并形成聚合物層,防水與拉伸強度極高;而硅藻土復合膠黏纖維與聚乙烯、聚丙烯、聚苯醚協同作用,并經過戊二醛交聯,硅藻土復合膠黏纖維內纖維表面形成網狀結構,可與交聯后的聚乙烯、聚丙烯、聚苯醚互穿,可有效增強本發明拉伸強度,而且熱穩定好,力學性能好,防水性能極為優異;進一步加入玻璃微珠、陶瓷微球、長石、碳酸鈣作為填料,并與對苯二甲酸二辛脂、磷酸甲苯二苯酯配合,使本發明硬度高,韌性好,相互間分散性好,而且使本發明孔隙率極低,防水性能優異,熱穩定性進一步增強。
具體實施方式
下面,通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。
實施例1
本發明提出的一種熱穩定性好且力學性能優異聚乙烯電纜材料,其原料按重量份包括:聚乙烯25份,聚苯醚22份,聚丙烯10份,硅藻土復合膠黏纖維10份,陶瓷微球2份,碳酸鈣12份,長石6份,玻璃微珠12份,對苯二甲酸二辛脂1.5份,磷酸甲苯二苯酯1.2份,二氨基二苯基甲烷1.5份,590固化劑6份,濃度為4%戊二醛溶液2.5份,著色劑0.4份,穩定劑3.5份,抗氧劑1.5份,潤滑劑2.5份。
實施例2
本發明提出的一種熱穩定性好且力學性能優異聚乙烯電纜材料,其原料按重量份包括:聚乙烯45份,聚苯醚16份,聚丙烯20份,硅藻土復合膠黏纖維4份,陶瓷微球6份,碳酸鈣8份,長石14份,玻璃微珠8份,對苯二甲酸二辛脂2.5份,磷酸甲苯二苯酯0.4份,二氨基二苯基甲烷2.5份,590固化劑2份,濃度為8%戊二醛溶液0.5份,著色劑0.8份,穩定劑1.5份,抗氧劑2.5份,潤滑劑1.5份。
硅藻土復合膠黏纖維采用如下工藝制備:將高錳酸鉀溶解在去離子水中,加入粘膠纖維浸泡,取出,洗滌,干燥得到預處理膠黏纖維;將硅藻土、水混合攪拌,加入十六烷基三甲基溴化銨、無水乙醇,升溫攪拌,過濾,濾餅用水洗滌,干燥,粉碎得到預處理硅藻土;向丙烯酰胺溶液中加入硫酸溶液調節至pH值為6-6.4,再加入預處理膠黏纖維、預處理硅藻土,升溫攪拌,離心脫水得到硅藻土復合膠黏纖維。
實施例3
本發明提出的一種熱穩定性好且力學性能優異聚乙烯電纜材料,其原料按重量份包括:聚乙烯30份,聚苯醚20份,聚丙烯12份,硅藻土復合膠黏纖維8份,陶瓷微球3份,碳酸鈣11份,長石8份,玻璃微珠11份,對苯二甲酸二辛脂1.8份,磷酸甲苯二苯酯1份,二氨基二苯基甲烷1.8份,590固化劑5份,濃度為5%戊二醛溶液2份,著色劑0.5份,穩定劑3份,抗氧劑1.7份,潤滑劑2.4份。
硅藻土復合膠黏纖維采用如下工藝制備:將高錳酸鉀溶解在去離子水中,加入粘膠纖維浸泡45min,取出,洗滌,干燥得到預處理膠黏纖維;將硅藻土、水混合攪拌25min,加入十六烷基三甲基溴化銨、無水乙醇,升溫至95℃攪拌45min,過濾,濾餅用水洗滌,70℃干燥8h,粉碎得到預處理硅藻土;向濃度為0.7mol/L的丙烯酰胺溶液中加入濃度為0.25mol/L的硫酸溶液調節至pH值為6-6.4,再加入預處理膠黏纖維、預處理硅藻土,升溫至70℃攪拌35min,離心脫水得到硅藻土復合膠黏纖維。
實施例4
本發明提出的一種熱穩定性好且力學性能優異聚乙烯電纜材料,其原料按重量份包括:聚乙烯40份,聚苯醚18份,聚丙烯18份,硅藻土復合膠黏纖維6份,陶瓷微球5份,碳酸鈣9份,長石12份,玻璃微珠9份,對苯二甲酸二辛脂2.2份,磷酸甲苯二苯酯0.6份,二氨基二苯基甲烷2.2份,590固化劑3份,濃度為7%戊二醛溶液1份,著色劑0.7份,穩定劑2份,抗氧劑2.3份,潤滑劑1.6份。
硅藻土復合膠黏纖維采用如下工藝制備:按重量份將0.4份高錳酸鉀溶解在40份去離子水中,加入8份粘膠纖維浸泡65min,取出,洗滌,干燥得到預處理膠黏纖維;按重量份將3份硅藻土、35份水混合攪拌20min,加入0.6份十六烷基三甲基溴化銨、10份無水乙醇,升溫至100℃攪拌35min,過濾,濾餅用水洗滌,75℃干燥7h,粉碎得到預處理硅藻土;按重量份向30份濃度為0.5mol/L的丙烯酰胺溶液中加入濃度為0.3mol/L的硫酸溶液調節至pH值為6-6.4,再加入6份預處理膠黏纖維、8份預處理硅藻土,升溫至65℃攪拌45min,離心脫水得到硅藻土復合膠黏纖維。
實施例5
本發明提出的一種熱穩定性好且力學性能優異聚乙烯電纜材料,其原料按重量份包括:聚乙烯35份,聚苯醚19份,聚丙烯15份,硅藻土復合膠黏纖維7份,陶瓷微球4份,碳酸鈣10份,長石10份,玻璃微珠10份,對苯二甲酸二辛脂2份,磷酸甲苯二苯酯0.8份,二氨基二苯基甲烷2份,590固化劑4份,濃度為6%戊二醛溶液1.5份,著色劑0.6份,穩定劑2.5份,抗氧劑2份,潤滑劑2份。
硅藻土復合膠黏纖維采用如下工藝制備:按重量份將1份高錳酸鉀溶解在25份去離子水中,加入16份粘膠纖維浸泡25min,取出,洗滌,干燥得到預處理膠黏纖維;按重量份將7份硅藻土、25份水混合攪拌30min,加入0.3份十六烷基三甲基溴化銨、20份無水乙醇,升溫至90℃攪拌65min,過濾,濾餅用水洗滌,65℃干燥9h,粉碎得到預處理硅藻土;按重量份向22份濃度為0.9mol/L的丙烯酰胺溶液中加入濃度為0.2mol/L的硫酸溶液調節至pH值為6-6.4,再加入10份預處理膠黏纖維、4份預處理硅藻土,升溫至75℃攪拌25min,離心脫水得到硅藻土復合膠黏纖維。
以上所述,僅為本發明較佳的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內,根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。