一种韧性好耐撕裂聚乙烯电缆材料的制作方法

文档序号:12401703阅读:560来源:国知局

本发明涉及塑料技术领域,尤其涉及一种韧性好耐撕裂聚乙烯电缆材料。



背景技术:

塑料是以单体为原料,通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物,俗称塑料或树脂,可以自由改变成分及形体样式,由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成,大多数塑料质轻,化学性稳定,不会锈蚀;耐冲击性好;具有较好的透明性和耐磨耗性;绝缘性好,导热性低;一般成型性、着色性好,加工成本低。为了不断提高塑料成品的性能,使得塑料应用在电缆材料领域,并满足电缆不同的工作环境,但是目前塑料产品也普遍存在很多共同的缺点:耐热性差,尺寸稳定性差,容易变形,对塑料进行有针对性的改性就显得尤为必要。



技术实现要素:

基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种韧性好耐撕裂聚乙烯电缆材料,不易变形,而且韧性好,耐撕裂性能极为优异,耐热性极好。

本发明提出的一种韧性好耐撕裂聚乙烯电缆材料,其原料按重量份包括:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物20-30份,聚乙烯35-55份,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物25-35份,聚氨酯4-8份,改性碳纳米管15-25份,煅烧陶土3-7份,碳化硅3-7份,氮化硼3-5份,聚乙烯接枝马来酸酐2-4份,乙烯基三甲氧基硅烷2-4份,云母粉5-9份,硫酸钡4-10份,叔丁基过氧化氢3-5份,二硫代二吗啉2-4份,聚己酸内酯2-4份,聚对亚硝基苯1-2份,防老剂RD 2-6份,亚甲基双邻氯苯胺1-2份,三(十六碳醇)酯2-4份,脂肪酸2-4份。

优选地,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚氨酯、改性碳纳米管的重量比为22-28:40-50:28-32:5-7:18-22。

优选地,改性碳纳米管、煅烧陶土、碳化硅、氮化硼的重量比为18-22:4-6:4-6:3.5-4.5。

优选地,其原料按重量份包括:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物22-28份,聚乙烯40-50份,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物28-32份,聚氨酯5-7份,改性碳纳米管18-22份,煅烧陶土4-6份,碳化硅4-6份,氮化硼3.5-4.5份,聚乙烯接枝马来酸酐2.5-3.5份,乙烯基三甲氧基硅烷2.5-3.5份,云母粉6-8份,硫酸钡6-8份,叔丁基过氧化氢3.5-4.5份,二硫代二吗啉2.5-3.5份,聚己酸内酯2.5-3.5份,聚对亚硝基苯1.2-1.8份,防老剂RD 3-5份,亚甲基双邻氯苯胺1.3-1.7份,三(十六碳醇)酯2.5-3.5份,脂肪酸2.5-3.5份。

优选地,改性碳纳米管采用如下工艺制备:将山药淀粉、醋酸酐、冰醋酸混合均匀得到预处理山药淀粉;将浓硝酸、浓硫酸混合均匀,加入碳纳米管进行水浴搅拌,过滤,洗涤至中性得到预处理碳纳米管;将冰醋酸、浓硫酸混合均匀,搅拌状态下滴加入预处理山药淀粉中,滴加完全后继续搅拌,搅拌状态下送入水中,用氢氧化钠调节体系pH值为中性,分离,水洗,加入聚乙烯醇、水混合搅拌,加入预处理碳纳米管在超声粉碎机中超声处理,加入碳纤维混合搅拌,氮气氛下升温,保温,降温至室温得到改性碳纳米管。

优选地,改性碳纳米管采用如下工艺制备:按重量份将20-30份山药淀粉、25-45份醋酸酐、15-25份冰醋酸混合均匀得到预处理山药淀粉;按重量份将10-15份浓硝酸、4-8份浓硫酸混合均匀,加入4-8份碳纳米管水浴中搅拌,过滤,洗涤至中性得到预处理碳纳米管;按重量份将25-35份冰醋酸、4-8份浓硫酸混合均匀,搅拌状态下滴加入15-25份预处理山药淀粉中,滴加完全后继续搅拌,搅拌状态下送入150-170份水中,用氢氧化钠调节体系pH值为中性,分离,水洗,加入2-6份聚乙烯醇、35-65份水混合搅拌,加入8-14份预处理碳纳米管在超声粉碎机中超声处理,加入6-12份碳纤维混合搅拌,氮气氛下升温,保温,降温至室温得到改性碳纳米管。

优选地,改性碳纳米管采用如下工艺制备:按重量份将20-30份山药淀粉、25-45份醋酸酐、15-25份冰醋酸混合均匀得到预处理山药淀粉;按重量份将10-15份浓硝酸、4-8份浓硫酸混合均匀,加入4-8份碳纳米管在2-6℃水浴中搅拌4-6h,过滤,洗涤至中性得到预处理碳纳米管;按重量份将25-35份冰醋酸、4-8份浓硫酸混合均匀,搅拌状态下滴加入15-25份预处理山药淀粉中,滴加完全后继续搅拌25-45min,搅拌状态下送入150-170份水中,用氢氧化钠调节体系pH值为中性,分离,水洗,加入2-6份聚乙烯醇、35-65份水混合搅拌80-120min,搅拌温度为84-92℃,加入8-14份预处理碳纳米管在超声粉碎机中超声处理30-60min,加入6-12份碳纤维混合搅拌70-110min,氮气氛下升温至550-650℃,保温80-120min,降温至室温得到改性碳纳米管。

本发明采用常规制备工艺制得。

本发明的改性碳纳米管中,乙酰化后使山药淀粉晶体结构破坏,形成较多的无定形区域,耐热性增强;而碳纳米管经过浓硝酸、浓硫酸的混合液处理,端部被活化,可与乙酰化山药淀粉作用,并进一步经过超声处理,加入碳纤维高温处理,使得相互间结合程度高,不易变形,而且韧性好,耐撕裂性能极为优异,在聚乙烯接枝马来酸酐、乙烯基三甲氧基硅烷的配合下,与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚乙烯、聚氨酯的相容性极好,在体系中易生成连续相结构,结合程度极高,使本发明的耐热性极好,而且不易变形;改性碳纳米管进一步与氮化硼、煅烧陶土、碳化硅作用,其中煅烧陶土、碳化硅及氮化硼可分布其中形成导热通道,使本发明的耐热性进一步增强。

具体实施方式

下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

本发明提出的一种韧性好耐撕裂聚乙烯电缆材料,其原料按重量份包括:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物20份,聚乙烯55份,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物25份,聚氨酯8份,改性碳纳米管15份,煅烧陶土7份,碳化硅3份,氮化硼5份,聚乙烯接枝马来酸酐2份,乙烯基三甲氧基硅烷4份,云母粉5份,硫酸钡10份,叔丁基过氧化氢3份,二硫代二吗啉4份,聚己酸内酯2份,聚对亚硝基苯2份,防老剂RD 2份,亚甲基双邻氯苯胺2份,三(十六碳醇)酯2份,脂肪酸4份。

实施例2

本发明提出的一种韧性好耐撕裂聚乙烯电缆材料,其原料按重量份包括:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物30份,聚乙烯35份,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物35份,聚氨酯4份,改性碳纳米管25份,煅烧陶土3份,碳化硅7份,氮化硼3份,聚乙烯接枝马来酸酐4份,乙烯基三甲氧基硅烷2份,云母粉9份,硫酸钡4份,叔丁基过氧化氢5份,二硫代二吗啉2份,聚己酸内酯4份,聚对亚硝基苯1份,防老剂RD 6份,亚甲基双邻氯苯胺1份,三(十六碳醇)酯4份,脂肪酸2份。

改性碳纳米管采用如下工艺制备:将山药淀粉、醋酸酐、冰醋酸混合均匀得到预处理山药淀粉;将浓硝酸、浓硫酸混合均匀,加入碳纳米管进行水浴搅拌,过滤,洗涤至中性得到预处理碳纳米管;将冰醋酸、浓硫酸混合均匀,搅拌状态下滴加入预处理山药淀粉中,滴加完全后继续搅拌,搅拌状态下送入水中,用氢氧化钠调节体系pH值为中性,分离,水洗,加入聚乙烯醇、水混合搅拌,加入预处理碳纳米管在超声粉碎机中超声处理,加入碳纤维混合搅拌,氮气氛下升温,保温,降温至室温得到改性碳纳米管。

实施例3

本发明提出的一种韧性好耐撕裂聚乙烯电缆材料,其原料按重量份包括:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物22份,聚乙烯50份,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物28份,聚氨酯7份,改性碳纳米管18份,煅烧陶土6份,碳化硅4份,氮化硼4.5份,聚乙烯接枝马来酸酐2.5份,乙烯基三甲氧基硅烷3.5份,云母粉6份,硫酸钡8份,叔丁基过氧化氢3.5份,二硫代二吗啉3.5份,聚己酸内酯2.5份,聚对亚硝基苯1.8份,防老剂RD 3份,亚甲基双邻氯苯胺1.7份,三(十六碳醇)酯2.5份,脂肪酸3.5份。

改性碳纳米管采用如下工艺制备:按重量份将20份山药淀粉、45份醋酸酐、15份冰醋酸混合均匀得到预处理山药淀粉;按重量份将15份浓硝酸、4份浓硫酸混合均匀,加入8份碳纳米管在2℃水浴中搅拌6h,过滤,洗涤至中性得到预处理碳纳米管;按重量份将25份冰醋酸、8份浓硫酸混合均匀,搅拌状态下滴加入15份预处理山药淀粉中,滴加完全后继续搅拌45min,搅拌状态下送入150份水中,用氢氧化钠调节体系pH值为中性,分离,水洗,加入6份聚乙烯醇、35份水混合搅拌120min,搅拌温度为84℃,加入14份预处理碳纳米管在超声粉碎机中超声处理30min,加入12份碳纤维混合搅拌70min,氮气氛下升温至650℃,保温80min,降温至室温得到改性碳纳米管。

实施例4

本发明提出的一种韧性好耐撕裂聚乙烯电缆材料,其原料按重量份包括:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物28份,聚乙烯40份,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物32份,聚氨酯5份,改性碳纳米管22份,煅烧陶土4份,碳化硅6份,氮化硼3.5份,聚乙烯接枝马来酸酐3.5份,乙烯基三甲氧基硅烷2.5份,云母粉8份,硫酸钡6份,叔丁基过氧化氢4.5份,二硫代二吗啉2.5份,聚己酸内酯3.5份,聚对亚硝基苯1.2份,防老剂RD 5份,亚甲基双邻氯苯胺1.3份,三(十六碳醇)酯3.5份,脂肪酸2.5份。

改性碳纳米管采用如下工艺制备:按重量份将30份山药淀粉、25份醋酸酐、25份冰醋酸混合均匀得到预处理山药淀粉;按重量份将10份浓硝酸、8份浓硫酸混合均匀,加入4份碳纳米管在6℃水浴中搅拌4h,过滤,洗涤至中性得到预处理碳纳米管;按重量份将35份冰醋酸、4份浓硫酸混合均匀,搅拌状态下滴加入25份预处理山药淀粉中,滴加完全后继续搅拌25min,搅拌状态下送入170份水中,用氢氧化钠调节体系pH值为中性,分离,水洗,加入2份聚乙烯醇、65份水混合搅拌80min,搅拌温度为92℃,加入8份预处理碳纳米管在超声粉碎机中超声处理60min,加入6份碳纤维混合搅拌110min,氮气氛下升温至550℃,保温120min,降温至室温得到改性碳纳米管。

实施例5

本发明提出的一种韧性好耐撕裂聚乙烯电缆材料,其原料按重量份包括:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物25份,聚乙烯45份,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物30份,聚氨酯6份,改性碳纳米管20份,煅烧陶土5份,碳化硅5份,氮化硼4份,聚乙烯接枝马来酸酐3份,乙烯基三甲氧基硅烷3份,云母粉7份,硫酸钡7份,叔丁基过氧化氢4份,二硫代二吗啉3份,聚己酸内酯3份,聚对亚硝基苯1.5份,防老剂RD 4份,亚甲基双邻氯苯胺1.5份,三(十六碳醇)酯3份,脂肪酸3份。

改性碳纳米管采用如下工艺制备:按重量份将25份山药淀粉、35份醋酸酐、20份冰醋酸混合均匀得到预处理山药淀粉;按重量份将12份浓硝酸、6份浓硫酸混合均匀,加入6份碳纳米管水浴中搅拌,过滤,洗涤至中性得到预处理碳纳米管;按重量份将30份冰醋酸、6份浓硫酸混合均匀,搅拌状态下滴加入20份预处理山药淀粉中,滴加完全后继续搅拌,搅拌状态下送入160份水中,用氢氧化钠调节体系pH值为中性,分离,水洗,加入4份聚乙烯醇、50份水混合搅拌,加入12份预处理碳纳米管在超声粉碎机中超声处理,加入9份碳纤维混合搅拌,氮气氛下升温,保温,降温至室温得到改性碳纳米管。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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