一種抗氧防老效果好的改性聚乙烯電纜料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電纜材料領域，尤其涉及一種抗氧防老效果好的改性聚乙烯電纜料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]通訊、電力是國家建設的重點，無論哪個地方的發展，通訊、電力建設總是先行，所以通訊、電力事業發展很快。通訊、電力事業的發展，自燃要各個方面的互相配合，其中電纜料就是一個方面，通用的電線電纜被覆料主要是塑料盒橡膠，電線電纜用熱塑性塑料只要有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、氟塑料、氯化聚醚和聚酰胺，其中應用廣泛的是聚乙烯和聚氯乙烯。在我國聚氯乙烯電纜料發展較早，品種型號較多，用于制造各種耐熱等級的電線電纜絕緣和護套。由于聚乙烯密度小、電性能優良，易于成型加工。聚乙烯是熱塑性塑料中的一大品種，具有質輕、無毒、耐化學腐蝕性優異等特點，但是聚乙烯的氧指數很低，屬于易燃材料，聚乙烯在燃燒時會產生嚴重的熔融滴落行為，這給阻燃性帶來很大的困難，除易燃外，聚乙烯的體積電阻率和表面電阻率很高，這就使其在加工和使用過程中一旦帶上靜電就很難消除，以上的兩個缺點給聚乙烯的使用帶來了很大的安全隱患和降低了使用范圍。紅磷是塑料、橡膠、樹脂和合成纖維等高聚物的高效阻燃劑，紅磷本身易燃，嚴重影響到紅磷的阻燃效果。碳酸鈣填充改性高密度聚乙烯，較早的研究重點集中于如何實現最大限度的填充，降低成本，雖然提高了材料的剛度，卻極大的降低了材料的強度和斷裂韌性，并不適用于承載高密度聚乙烯護套材料，本發明采用特殊工藝改性納米碳酸鈣不僅改善了填料在基體中的分散效果并增強了二者的粘結強度，改善了聚乙烯材料的強度和韌性，極大的增強了承載力，力學性能得到極大的改善。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種抗氧防老效果好的改性聚乙烯電纜料及其制備方法。
[0004]為了實現本發明的目的，本發明通過以下方案實施:
一種抗氧防老效果好的改性聚乙烯電纜料及其制備方法，由下列重量份的原料制成:聚乙烯90-100、紅磷10-15、石蠟3-5、硅烷偶聯劑kh5700.5_1、納米碳酸鈣15-25、聚乙烯醇0.8-1.6、銅粉2-4、聚苯乙烯樹脂5-8、硼酸鋅1_3、季戊四醇硬酯酰胺5_10、三氧化鉬2_4、亞磷酸三異辛基酯2-3、煅燒陶土 3-5、聚乙烯吡咯烷酮1-2、無水乙醇適量；
本發明所述一種抗氧防老效果好的改性聚乙烯電纜料及其制備方法，由以下具體步驟制備制成:
(1)將硅烷偶聯劑kh570加到置于水浴鍋的燒瓶內，加入適量的無水乙醇并緩慢升溫至完全溶解，再加入烘干的納米碳酸鈣攪拌均勻，控制溫度在70-90° C范圍內，再加入聚乙烯醇、銅粉加熱攪拌回流0.5-lh，反應結束后進行多次抽濾、醇洗循環多次，再置于烘箱中在110° C下烘干，研磨備用；
(2)將紅磷和石蠟混合，再升高溫度至50-60°C時攪拌均勻，迅速冷卻至室溫后加到熔融的聚苯乙烯樹脂中，再加入硼酸鋅和步驟(I)制備的產物混合攪拌均勻自然冷卻至室溫后備用；
(3)將開放式煉塑機升高溫度至160-170° C，將聚乙烯、季戊四醇硬酯酰胺加到雙輥中間熔融塑煉，待其混合均勻后加入步驟(2)制備的物料，調整雙輥間距，輥煉、薄通多次使二者混合均勻，再加入其余剩余的物質繼續混合攪拌均勻，自然冷卻至室溫后，將混合物料轉移到平板硫化機中于180° C下壓制成型即可。
[0005]本發明的優點是:本發明采用硅烷偶聯劑改性納米碳酸鈣，使碳酸鈣表面具有一定的疏水性，增強了在聚乙烯中的相容性和分散性，并在改性過程中添加銅粉附著其表面，提高聚乙烯的抗靜電作用，將紅磷和石蠟混合冷卻后表面包覆聚苯乙烯樹脂，解決了紅磷易燃的問題，極大的提高了阻燃性能，并且不影響聚乙烯的物理和機械性能，阻燃制品燃燒時，發煙量低，無窒息性氣體放出，健康環保，本發明添加的三氧化鉬、亞磷酸三異辛基酯和煅燒陶土三者相互配合使用，極大程度上提高了聚乙烯材料的抗氧化、防老化、耐寒、耐熱和耐久性能，本發明制備的聚乙烯電纜料承受強度高，韌性強，抗氧防老效果好，熱穩定性高，環保，成本低，值得推廣。
[0006]具體實施方案
下面通過具體實例對本發明進行詳細說明。
[0007]—種抗氧防老效果好的改性聚乙烯電纜料及其制備方法，由下列重量份(公斤)的原料制成:聚乙烯100、紅磷13、石蠟4、硅烷偶聯劑kh5700.7、納米碳酸鈣22、聚乙烯醇
1.1、銅粉3、聚苯乙烯樹脂7、硼酸鋅2、季戊四醇硬酯酰胺7、三氧化鉬3、亞磷酸三異辛基酯3、煅燒陶土 4、聚乙烯吡咯烷酮1、無水乙醇適量；
本發明所述一種抗氧防老效果好的改性聚乙烯電纜料及其制備方法，由以下具體步驟制備制成:
(1)將硅烷偶聯劑kh570加到置于水浴鍋的燒瓶內，加入適量的無水乙醇并緩慢升溫至完全溶解，再加入烘干的納米碳酸鈣攪拌均勻，控制溫度在90° C范圍內，再加入聚乙烯醇、銅粉加熱攪拌回流0.6h，反應結束后進行多次抽濾、醇洗循環多次，再置于烘箱中在110° C下烘干，研磨備用；
(2)將紅磷和石蠟混合，再升高溫度至50°C時攪拌均勻，迅速冷卻至室溫后加到熔融的聚苯乙烯樹脂中，再加入硼酸鋅和步驟(I)制備的產物混合攪拌均勻自然冷卻至室溫后備用;
(3)將開放式煉塑機升高溫度至160°C，將聚乙烯、季戊四醇硬酯酰胺加到雙輥中間熔融塑煉，待其混合均勻后加入步驟(2)制備的物料，調整雙輥間距，輥煉、薄通多次使二者混合均勻，再加入其余剩余的物質繼續混合攪拌均勻，自然冷卻至室溫后，將混合物料轉移到平板硫化機中于180° C下壓制成型即可。
[0008]按照實施例制備生產聚乙烯材料，性能指標如下:抗張強度彡14MPa，拉伸強度彡32MPa，介電強度彡32MV/m，斷裂伸張率彡310%，斷裂伸長率變化率14%，氧指數彡30%。
【主權項】
1.一種抗氧防老效果好的改性聚乙烯電纜料及其制備方法，其特征在于，由下列重量份的原料制成：聚乙烯90-100、紅磷10-15、石蠟3-5、硅烷偶聯劑kh5700. 5_1、納米碳酸鈣15-25、聚乙烯醇O. 8-1. 6、銅粉2-4、聚苯乙烯樹脂5_8、硼酸鋅1_3、季戊四醇硬酯酰胺5-10、三氧化鉬2-4、亞磷酸三異辛基酯2-3、煅燒陶土 3-5、聚乙烯吡咯烷酮1_2、無水乙醇適量。2.根據權利要求I所述一種抗氧防老效果好的改性聚乙烯電纜料及其制備方法，其特征在于，由以下具體步驟制備制成： (1)將硅烷偶聯劑kh570加到置于水浴鍋的燒瓶內，加入適量的無水乙醇并緩慢升溫至完全溶解，再加入烘干的納米碳酸鈣攪拌均勻，控制溫度在70-90° C范圍內，再加入聚乙烯醇、銅粉加熱攪拌回流O. 5-lh，反應結束后進行多次抽濾、醇洗循環多次，再置于烘箱中在110° C下烘干，研磨備用； (2)將紅磷和石蠟混合，再升高溫度至50-60°C時攪拌均勻，迅速冷卻至室溫后加到熔融的聚苯乙烯樹脂中，再加入硼酸鋅和步驟（I)制備的產物混合攪拌均勻自然冷卻至室溫后備用； (3)將開放式煉塑機升高溫度至160-170°C，將聚乙烯、季戊四醇硬酯酰胺加到雙輥中間熔融塑煉，待其混合均勻后加入步驟（2)制備的物料，調整雙輥間距，輥煉、薄通多次使二者混合均勻，再加入其余剩余的物質繼續混合攪拌均勻，自然冷卻至室溫后，將混合物料轉移到平板硫化機中于180° C下壓制成型即可。
【專利摘要】本發明公開了一種抗氧防老效果好的改性聚乙烯電纜料及其制備方法，其特征在于，由下列重量份的原料制成：聚乙烯90-100、紅磷10-15、石蠟3-5、硅烷偶聯劑kh5700.5-1、納米碳酸鈣15-25、聚乙烯醇0.8-1.6、銅粉2-4、聚苯乙烯樹脂5-8、硼酸鋅1-3、季戊四醇硬酯酰胺5-10、三氧化鉬2-4、亞磷酸三異辛基酯2-3、煅燒陶土3-5、聚乙烯吡咯烷酮1-2、無水乙醇適量；本發明制備的聚乙烯電纜料承受強度高，韌性強，抗氧防老效果好，熱穩定性高，環保，成本低，值得推廣。
【IPC分類】C08K13/06, C08L29/04, C08L91/06, C08L25/06, C08L23/06, C08K3/02, C08K3/38, C08K3/08, C08L39/06, C08K3/26
【公開號】CN105086054
【申請號】CN201510442783
【發明人】尚廣東
【申請人】合肥市深朝電子有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年7月27日