一种电缆用改性碳酸钙的制作方法

文档序号:11124569阅读:519来源:国知局

本发明属于改性碳酸钙制备技术领域,具体涉及一种电缆用改性碳酸钙。



背景技术:

碳酸钙是一种常用无机填料,因来源广、价格便宜等,广泛用于电缆、塑料、涂料等领域。但碳酸钙表面亲水疏油、比表面积大、表面能高、颗粒间极易团聚,当直接或大量填充有机基体材料中时,不但难以均匀地分散,且与基体的结合力很弱,导致两相界面缺陷、复合材料的某些性能下降。因此,为了拓宽其应用领域,必须对碳酸钙表面进行改性,使其表面亲油疏水,增强与电缆的相容性,提高在电缆中的分散性,改善和提高复合材料的性能。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是提供一种电缆用改性碳酸钙,以解决现有碳酸钙亲水疏油、分散性不好、易沉降、机械强度不高、与电缆相容性差等问题。本发明通过对碳酸钙改性,解决了碳酸钙亲水疏油、分散性不好、易沉降、机械强度不高、与聚合物相容性差无法达到增强作用等问题,提高了碳酸钙的应用范围;同时赋予了改性碳酸钙抗老化、阻燃、消烟等功能。

为了解决以上技术问题,本发明采用以下技术方案:

一种电缆用改性碳酸钙,以重量份为单位,包括以下原料:碳酸钙165-198份、酪氨酸48-59份、催化剂0.3-0.6份、引发剂0.2-0.4份、过氧单磺酸钾1.8-4份、磷酸氢钾1.6-3.5份、架桥剂0.4-0.7份、调节剂0.2-0.4份、交联剂0.3-0.6份、促进剂0.1-0.2份、苯丙烯5.8-10份、增塑剂0.4-0.8份、过硫酸钠1-3份、水溶胶氢氧化铝3.7-6份、活性白土2.8-5份、相容剂0.3-0.6份、分散剂0.2-0.4份、氯化铵1-3份、消烟剂2-3份、紫外线吸收剂0.2-0.4份、光稳剂0.1-0.2份、抗老剂0.3-0.6份、稳定剂0.2-0.5份;

所述催化剂为二氧化锰;

所述引发剂为过氧化月桂酰;

所述架桥剂为丙烯酸型架桥剂;

所述调节剂为丙烯酸酯类调节剂;

所述交联剂为氮丙啶交联剂;

所述促进剂为三氯化铁;

所述增塑剂为邻苯二甲酸二环己酯;

所述相容剂为间-异丙烯基-2,2-二甲基苯酰异氰酸酯;

所述分散剂为分散剂NC;

所述消烟剂为八钼酸铵;

所述紫外线吸收剂为单苯甲酸间苯二酚酯;

所述光稳定剂为光稳定剂944;

所述抗老剂为巴斯夫UV-234抗老剂;

所述稳定剂为二盐基亚磷酸铅;

所述电缆用改性碳酸钙的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1:将碳酸钙粉碎,过2000-3000目的筛子,制得碳酸钙粉碎物;

S2:将碳酸钙粉碎物配成浓度为4%-6%的浆料,向所述浆料中加入酪氨酸、催化剂、引发剂,在微波功率为130-240W,温度为79-83℃,转速为300-600r/min下搅拌0.5-0.8h,制得物料A;

S3:向步骤S2制得的物料A中加入过氧单磺酸钾、磷酸氢钾、架桥剂、调节剂、交联剂、促进剂、苯丙烯、增塑剂,在氮气保护,微波功率为140-180W,温度为69-75℃,转速为200-400r/min下搅拌0.4-0.6h,制得物料B;

S4:向步骤S3制得的物料B中加入过硫酸钠,在微波功率为70-120W,温度为82-90℃,转速为300-500r/min下搅拌3-5.4h,制得物料C;

S5:向步骤S4制得的物料C中加入水溶胶氢氧化铝、活性白土、相容剂、分散剂,在微波功率为200-260W,温度为76-82℃,转速为200-300r/min下搅拌2-4.2h,制得物料D;

S6:向步骤S5制得的物料D中加入氯化铵、消烟剂、紫外线吸收剂、光稳剂、抗老剂、稳定剂,在微波功率为140-180W,温度为42-56℃,转速为1000-1200r/min下搅拌0.5-1h,接着静置4.5-5.5h后抽滤制得湿物,所述湿物在82-88℃下干燥至含水量≤3%,再接着研磨成纳米粉状,制得电缆用改性碳酸钙。

优选地,步骤S2中所述微波功率为240W,温度为83℃,转速为600r/min下搅拌0.5h,制得物料A。

优选地,步骤S3中所述微波功率为180W,温度为75℃,转速为400r/min下搅拌0.4h,制得物料B。

优选地,步骤S4中所述微波功率为120W,温度为90℃,转速为500r/min下搅拌3h,制得物料C。

优选地,步骤S5中所述微波功率为260W,温度为82℃,转速为300r/min下搅拌2h,制得物料D。

优选地,步骤S6中所述微波功率为180W,温度为56℃,转速为1200r/min下搅拌0.5h。

优选地,步骤S6中所述湿物在82℃下干燥至含水量为3%。

本发明具有以下有益效果:

(1)本发明通过对碳酸钙改性,解决了碳酸钙亲水疏油、分散性不好、易沉降、机械强度不高、与聚合物相容性差无法达到增强作用等问题,提高了碳酸钙的应用范围;同时赋予了改性碳酸钙抗老化、阻燃、消烟等功能;

(2)本发明的电缆用改性碳酸钙制备方法简单、成本低,作为电缆工业填料具有增强产品各方面性能的作用,值得推广。

【具体实施方式】

为便于更好地理解本发明,通过以下实例加以说明,这些实例属于本发明的保护范围,但不限制本发明的保护范围。

在实施例中,所述电缆用改性碳酸钙,以重量份为单位,包括以下原料:碳酸钙165-198份、酪氨酸48-59份、催化剂0.3-0.6份、引发剂0.2-0.4份、过氧单磺酸钾1.8-4份、磷酸氢钾1.6-3.5份、架桥剂0.4-0.7份、调节剂0.2-0.4份、交联剂0.3-0.6份、促进剂0.1-0.2份、苯丙烯5.8-10份、增塑剂0.4-0.8份、过硫酸钠1-3份、水溶胶氢氧化铝3.7-6份、活性白土2.8-5份、相容剂0.3-0.6份、分散剂0.2-0.4份、氯化铵1-3份、消烟剂2-3份、紫外线吸收剂0.2-0.4份、光稳剂0.1-0.2份、抗老剂0.3-0.6份、稳定剂0.2-0.5份;

所述催化剂为二氧化锰;

所述引发剂为过氧化月桂酰;

所述架桥剂为丙烯酸型架桥剂;

所述调节剂为丙烯酸酯类调节剂;

所述交联剂为氮丙啶交联剂;

所述促进剂为三氯化铁;

所述增塑剂为邻苯二甲酸二环己酯;

所述相容剂为间-异丙烯基-2,2-二甲基苯酰异氰酸酯;

所述分散剂为分散剂NC;

所述消烟剂为八钼酸铵;

所述紫外线吸收剂为单苯甲酸间苯二酚酯;

所述光稳定剂为光稳定剂944;

所述抗老剂为巴斯夫UV-234抗老剂;

所述稳定剂为二盐基亚磷酸铅;

所述电缆用改性碳酸钙的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1:将碳酸钙粉碎,过2000-3000目的筛子,制得碳酸钙粉碎物;

S2:将碳酸钙粉碎物配成浓度为4%-6%的浆料,向所述浆料中加入酪氨酸、催化剂、引发剂,在微波功率为130-240W,温度为79-83℃,转速为300-600r/min下搅拌0.5-0.8h,制得物料A;

S3:向步骤S2制得的物料A中加入过氧单磺酸钾、磷酸氢钾、架桥剂、调节剂、交联剂、促进剂、苯丙烯、增塑剂,在氮气保护,微波功率为140-180W,温度为69-75℃,转速为200-400r/min下搅拌0.4-0.7h,制得物料B;

S4:向步骤S3制得的物料B中加入过硫酸钠,在微波功率为70-120W,温度为82-90℃,转速为300-500r/min下搅拌3-5.4h,制得物料C;

S5:向步骤S4制得的物料C中加入水溶胶氢氧化铝、活性白土、相容剂、分散剂,在微波功率为200-260W,温度为76-82℃,转速为200-300r/min下搅拌2-4.2h,制得物料D;

S6:向步骤S5制得的物料D中加入氯化铵、消烟剂、紫外线吸收剂、光稳剂、抗老剂、稳定剂,在微波功率为140-180W,温度为42-56℃,转速为1000-1200r/min下搅拌0.5-1h,接着静置4.5-5.5h后抽滤制得湿物,所述湿物在82-88℃下干燥至含水量≤3%,再接着研磨成纳米粉状,制得电缆用改性碳酸钙。

下面通过更具体实施例对本发明进行说明。

实施例1

一种电缆用改性碳酸钙,以重量份为单位,包括以下原料:碳酸钙182份、酪氨酸54份、催化剂0.5份、引发剂0.5份、过氧单磺酸钾3份、磷酸氢钾2.5份、架桥剂0.6份、调节剂0.3份、交联剂0.5份、促进剂0.1份、苯丙烯8份、增塑剂0.6份、过硫酸钠2份、水溶胶氢氧化铝5份、活性白土4份、相容剂0.5份、分散剂0.3份、氯化铵2份、消烟剂2.5份、紫外线吸收剂0.3份、光稳剂0.1份、抗老剂0.5份、稳定剂0.4份;

所述催化剂为二氧化锰;

所述引发剂为过氧化月桂酰;

所述架桥剂为丙烯酸型架桥剂;

所述调节剂为丙烯酸酯类调节剂;

所述交联剂为氮丙啶交联剂;

所述促进剂为三氯化铁;

所述增塑剂为邻苯二甲酸二环己酯;

所述相容剂为间-异丙烯基-2,2-二甲基苯酰异氰酸酯;

所述分散剂为分散剂NC;

所述消烟剂为八钼酸铵;

所述紫外线吸收剂为单苯甲酸间苯二酚酯;

所述光稳定剂为光稳定剂944;

所述抗老剂为巴斯夫UV-234抗老剂;

所述稳定剂为二盐基亚磷酸铅;

所述电缆用改性碳酸钙的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1:将碳酸钙粉碎,过2500目的筛子,制得碳酸钙粉碎物;

S2:将碳酸钙粉碎物配成浓度为5%的浆料,向所述浆料中加入酪氨酸、催化剂、引发剂,在微波功率为180W,温度为80℃,转速为500r/min下搅拌0.7h,制得物料A;

S3:向步骤S2制得的物料A中加入过氧单磺酸钾、磷酸氢钾、架桥剂、调节剂、交联剂、促进剂、苯丙烯、增塑剂,在氮气保护,微波功率为160W,温度为72℃,转速为300r/min下搅拌0.6h,制得物料B;

S4:向步骤S3制得的物料B中加入过硫酸钠,在微波功率为100W,温度为85℃,转速为400r/min下搅拌4h,制得物料C;

S5:向步骤S4制得的物料C中加入水溶胶氢氧化铝、活性白土、相容剂、分散剂,在微波功率为230W,温度为80℃,转速为250r/min下搅拌3h,制得物料D;

S6:向步骤S5制得的物料D中加入氯化铵、消烟剂、紫外线吸收剂、光稳剂、抗老剂、稳定剂,在微波功率为160W,温度为50℃,转速为1100r/min下搅拌0.8h,接着静置5h后抽滤制得湿物,所述湿物在85℃下干燥至含水量为2.6%,再接着研磨成纳米粉状,制得电缆用改性碳酸钙。

实施例2

一种电缆用改性碳酸钙,以重量份为单位,包括以下原料:碳酸钙165份、酪氨酸48份、催化剂0.3份、引发剂0.2份、过氧单磺酸钾1.8份、磷酸氢钾1.6份、架桥剂0.4份、调节剂0.2份、交联剂0.3份、促进剂0.1份、苯丙烯5.8份、增塑剂0.4份、过硫酸钠1份、水溶胶氢氧化铝3.7份、活性白土2.8份、相容剂0.3份、分散剂0.2份、氯化铵1份、消烟剂2份、紫外线吸收剂0.2份、光稳剂0.1份、抗老剂0.3份、稳定剂0.2份;

所述催化剂为二氧化锰;

所述引发剂为过氧化月桂酰;

所述架桥剂为丙烯酸型架桥剂;

所述调节剂为丙烯酸酯类调节剂;

所述交联剂为氮丙啶交联剂;

所述促进剂为三氯化铁;

所述增塑剂为邻苯二甲酸二环己酯;

所述相容剂为间-异丙烯基-2,2-二甲基苯酰异氰酸酯;

所述分散剂为分散剂NC;

所述消烟剂为八钼酸铵;

所述紫外线吸收剂为单苯甲酸间苯二酚酯;

所述光稳定剂为光稳定剂944;

所述抗老剂为巴斯夫UV-234抗老剂;

所述稳定剂为二盐基亚磷酸铅;

所述电缆用改性碳酸钙的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1:将碳酸钙粉碎,过2000目的筛子,制得碳酸钙粉碎物;

S2:将碳酸钙粉碎物配成浓度为4%的浆料,向所述浆料中加入酪氨酸、催化剂、引发剂,在微波功率为130W,温度为79℃,转速为300r/min下搅拌0.8h,制得物料A;

S3:向步骤S2制得的物料A中加入过氧单磺酸钾、磷酸氢钾、架桥剂、调节剂、交联剂、促进剂、苯丙烯、增塑剂,在氮气保护,微波功率为140W,温度为69℃,转速为200r/min下搅拌0.7h,制得物料B;

S4:向步骤S3制得的物料B中加入过硫酸钠,在微波功率为70W,温度为82℃,转速为300r/min下搅拌5.4h,制得物料C;

S5:向步骤S4制得的物料C中加入水溶胶氢氧化铝、活性白土、相容剂、分散剂,在微波功率为200W,温度为76℃,转速为200r/min下搅拌4.2h,制得物料D;

S6:向步骤S5制得的物料D中加入氯化铵、消烟剂、紫外线吸收剂、光稳剂、抗老剂、稳定剂,在微波功率为140W,温度为42℃,转速为1000r/min下搅拌1h,接着静置4.5h后抽滤制得湿物,所述湿物在82℃下干燥至含水量为3%,再接着研磨成纳米粉状,制得电缆用改性碳酸钙。

实施例3

一种电缆用改性碳酸钙,以重量份为单位,包括以下原料:碳酸钙198份、酪氨酸59份、催化剂0.6份、引发剂0.4份、过氧单磺酸钾4份、磷酸氢钾3.5份、架桥剂0.7份、调节剂0.4份、交联剂0.6份、促进剂0.2份、苯丙烯10份、增塑剂0.8份、过硫酸钠3份、水溶胶氢氧化铝6份、活性白土5份、相容剂0.6份、分散剂0.4份、氯化铵3份、消烟剂3份、紫外线吸收剂0.4份、光稳剂0.2份、抗老剂0.6份、稳定剂0.5份;

所述催化剂为二氧化锰;

所述引发剂为过氧化月桂酰;

所述架桥剂为丙烯酸型架桥剂;

所述调节剂为丙烯酸酯类调节剂;

所述交联剂为氮丙啶交联剂;

所述促进剂为三氯化铁;

所述增塑剂为邻苯二甲酸二环己酯;

所述相容剂为间-异丙烯基-2,2-二甲基苯酰异氰酸酯;

所述分散剂为分散剂NC;

所述消烟剂为八钼酸铵;

所述紫外线吸收剂为单苯甲酸间苯二酚酯;

所述光稳定剂为光稳定剂944;

所述抗老剂为巴斯夫UV-234抗老剂;

所述稳定剂为二盐基亚磷酸铅;

所述电缆用改性碳酸钙的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1:将碳酸钙粉碎,过3000目的筛子,制得碳酸钙粉碎物;

S2:将碳酸钙粉碎物配成浓度为6%的浆料,向所述浆料中加入酪氨酸、催化剂、引发剂,在微波功率为240W,温度为83℃,转速为600r/min下搅拌0.5h,制得物料A;

S3:向步骤S2制得的物料A中加入过氧单磺酸钾、磷酸氢钾、架桥剂、调节剂、交联剂、促进剂、苯丙烯、增塑剂,在氮气保护,微波功率为180W,温度为75℃,转速为400r/min下搅拌0.4h,制得物料B;

S4:向步骤S3制得的物料B中加入过硫酸钠,在微波功率为120W,温度为90℃,转速为500r/min下搅拌3h,制得物料C;

S5:向步骤S4制得的物料C中加入水溶胶氢氧化铝、活性白土、相容剂、分散剂,在微波功率为260W,温度为82℃,转速为300r/min下搅拌2h,制得物料D;

S6:向步骤S5制得的物料D中加入氯化铵、消烟剂、紫外线吸收剂、光稳剂、抗老剂、稳定剂,在微波功率为180W,温度为56℃,转速为1200r/min下搅拌0.5h,接着静置4.5h后抽滤制得湿物,所述湿物在88℃下干燥至含水量为2.2%,再接着研磨成纳米粉状,制得电缆用改性碳酸钙。

对本发明实施例1-3生产的电缆用改性碳酸钙和未改性的碳酸钙性能进行比较,得到改性碳酸钙比未改性的碳酸钙吸油值降低了55.01%-56.13%,沉降体积降低了63.73%-67.62%,粘度降低了60.56%-64.72%,堆积密度降低了22.14%-23.91%,活化率提高了37.48%-40.76%,说明改性后的碳酸钙亲油疏水,与电缆相容性好,并且堆积密度变小,说明碳酸钙分散性能好,不易团聚。

以上内容不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明,对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

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