本发明属于材料领域，具体涉及一种磷化纳米pdu线束护套材料及其制备方法。
背景技术
pdu也就是我们常说的机柜用电源分配插座，pdu是为机柜式安装的电气设备提供电力分配而设计的产品，随着计算机网络技术发展，服务器、交换机、各种电子设备等关键设备的需求也日益增加，其承担的业务越来越关键，对设备所处的环境(如机房、机柜等)要求也越高，所有参与关键设备运行的设施都必须具有高可靠性与可用性。对电源插座而言，是所有设备用电的最后一道关口，如果它不够稳定，且缺乏足够的保护功能，将有可能导致昂贵设备被毁，甚至整个系统崩溃；因此，如果提高pdu自身的使用安全性能也是目前研究的重点，而pdu的线束护套则具有很好的保护效果，进一步提高线束护套材料的使用安全性就显得特别必要。同时，为了提高护套材料的力学强度，往往要在其中添加各种无机填料，而无机填料与聚合物基体的相容性较差，容易形成团聚，从而无法保证材料的稳定性。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种磷化纳米pdu线束护套材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种磷化纳米pdu线束护套材料，它是由下述重量份的原料组成的：
甲基丙烯酸甲酯35-40、环氧丙醇25-31、聚氯乙烯140-150、硅烷偶联剂kh5500.7-1、纳米二氧化硅10-12、烷醇酰胺3-4、双乙酸钠1-2、胺催化剂0.8-1、甲醇锂0.1-0.2、三氯化磷7-9、季戊四醇10-14、乙酸异丁酸蔗糖酯0.8-1、对甲基苯磺酸0.1-0.2、硬脂酸钡2-3。
所述的胺催化剂为十六烷基二甲基叔胺。
一种磷化纳米pdu线束护套材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取纳米二氧化硅，加入到其重量50-60倍的去离子水中，加入季戊四醇，升高温度为60-65℃，加入硅烷偶联剂kh550，保温搅拌1-2小时，得纳米分散液；
(2)取烷醇酰胺，加入到其重量13-20倍的去离子水中，搅拌均匀，得酰胺溶液；
(3)取甲基丙烯酸甲酯、环氧丙醇混合，送入到不锈钢反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为95-105℃，搅拌反应1-2小时，加入甲醇锂，调节反应釜温度为150-160℃，加入上述纳米分散液，保温反应3-4小时，出料冷却，得环氧改性纳米溶液；
(4)取对甲基苯磺酸，加入到其重量17-20倍的去离子水中，搅拌均匀；
(5)取三氯化磷，加入到上述环氧改性纳米溶液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，滴加上述对甲基苯磺酸水溶液，滴加完毕后升高温度为90-95℃，保温搅拌2-3小时，出来冷却，得磷掺杂环氧纳米溶液；
(6)取乙酸异丁酸蔗糖酯，加入到其重量16-20倍的去离子水中，搅拌均匀，加入聚氯乙烯、胺催化剂，升高温度50-55℃，保温搅拌10-20分钟，得催化剂溶液；
(7)取上述磷掺杂环氧纳米溶液，与酰胺溶液混合，搅拌均匀，调节反应釜温度为155-160℃，加入上述催化剂溶液，保温搅拌3.5-4小时，出料冷却，过滤，将沉淀水洗，送入到90-95℃的烘箱中，干燥1-2小时，得磷酯改性聚氯乙烯；
(8)取上述磷酯改性聚氯乙烯，与剩余各原料混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，即得所述磷化纳米pdu线束护套材料。
本发明的优点：
本发明首先将纳米二氧化硅采用氨基硅烷改性，然后参与到甲基丙烯酸甲酯、环氧丙醇的反应中，以甲醇锂为催化剂，得到氨基掺杂的缩水甘油酯，之后将其与对甲基苯磺酸混合反应，在反应过程中引入三氯化磷，得到磷掺杂的掺杂环氧纳米溶液，然后将该磷掺杂的掺杂环氧纳米溶液与酰胺溶液反应，以十六烷基二甲基叔胺为催化剂，使得环氧开环，在该开环反应过程中加入聚氯乙烯，从而实现了各原料在聚氯乙烯间良好的相容性，提高了成品的力学稳定性强度，本发明通过磷掺杂，可以起到一定的防火阻燃效果，从而提高了成品材料的综合性能。
具体实施方式
实施例1
一种磷化纳米pdu线束护套材料，它是由下述重量份的原料组成的：
甲基丙烯酸甲酯40、环氧丙醇31、聚氯乙烯150、硅烷偶联剂kh5501、纳米二氧化硅12、烷醇酰胺4、双乙酸钠2、胺催化剂1、甲醇锂0.2、三氯化磷9、季戊四醇14、乙酸异丁酸蔗糖酯1、对甲基苯磺酸0.2、硬脂酸钡3。
所述的胺催化剂为十六烷基二甲基叔胺。
一种磷化纳米pdu线束护套材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取纳米二氧化硅，加入到其重量60倍的去离子水中，加入季戊四醇，升高温度为60-65℃，加入硅烷偶联剂kh550，保温搅拌2小时，得纳米分散液；
(2)取烷醇酰胺，加入到其重量20倍的去离子水中，搅拌均匀，得酰胺溶液；
(3)取甲基丙烯酸甲酯、环氧丙醇混合，送入到不锈钢反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为105℃，搅拌反应2小时，加入甲醇锂，调节反应釜温度为160℃，加入上述纳米分散液，保温反应4小时，出料冷却，得环氧改性纳米溶液；
(4)取对甲基苯磺酸，加入到其重量20倍的去离子水中，搅拌均匀；
(5)取三氯化磷，加入到上述环氧改性纳米溶液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，滴加上述对甲基苯磺酸水溶液，滴加完毕后升高温度为90-95℃，保温搅拌3小时，出来冷却，得磷掺杂环氧纳米溶液；
(6)取乙酸异丁酸蔗糖酯，加入到其重量20倍的去离子水中，搅拌均匀，加入聚氯乙烯、胺催化剂，升高温度55℃，保温搅拌20分钟，得催化剂溶液；
(7)取上述磷掺杂环氧纳米溶液，与酰胺溶液混合，搅拌均匀，调节反应釜温度为160℃，加入上述催化剂溶液，保温搅拌4小时，出料冷却，过滤，将沉淀水洗，送入到90-95℃的烘箱中，干燥2小时，得磷酯改性聚氯乙烯；
(8)取上述磷酯改性聚氯乙烯，与剩余各原料混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，即得所述磷化纳米pdu线束护套材料。
实施例2
一种磷化纳米pdu线束护套材料，它是由下述重量份的原料组成的：
甲基丙烯酸甲酯35、环氧丙醇25、聚氯乙烯140、硅烷偶联剂kh5500.7、纳米二氧化硅10、烷醇酰胺3、双乙酸钠1、胺催化剂0.8、甲醇锂0.1、三氯化磷7-9、季戊四醇10、乙酸异丁酸蔗糖酯0.8、对甲基苯磺酸0.1、硬脂酸钡2。
所述的胺催化剂为十六烷基二甲基叔胺。
一种磷化纳米pdu线束护套材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取纳米二氧化硅，加入到其重量50倍的去离子水中，加入季戊四醇，升高温度为60-65℃，加入硅烷偶联剂kh550，保温搅拌1小时，得纳米分散液；
(2)取烷醇酰胺，加入到其重量13倍的去离子水中，搅拌均匀，得酰胺溶液；
(3)取甲基丙烯酸甲酯、环氧丙醇混合，送入到不锈钢反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为95℃，搅拌反应1小时，加入甲醇锂，调节反应釜温度为150℃，加入上述纳米分散液，保温反应3小时，出料冷却，得环氧改性纳米溶液；
(4)取对甲基苯磺酸，加入到其重量17倍的去离子水中，搅拌均匀；
(5)取三氯化磷，加入到上述环氧改性纳米溶液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，滴加上述对甲基苯磺酸水溶液，滴加完毕后升高温度为90℃，保温搅拌2小时，出来冷却，得磷掺杂环氧纳米溶液；
(6)取乙酸异丁酸蔗糖酯，加入到其重量16倍的去离子水中，搅拌均匀，加入聚氯乙烯、胺催化剂，升高温度50℃，保温搅拌10分钟，得催化剂溶液；
(7)取上述磷掺杂环氧纳米溶液，与酰胺溶液混合，搅拌均匀，调节反应釜温度为155℃，加入上述催化剂溶液，保温搅拌3.5小时，出料冷却，过滤，将沉淀水洗，送入到90℃的烘箱中，干燥1小时，得磷酯改性聚氯乙烯；
(8)取上述磷酯改性聚氯乙烯，与剩余各原料混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，即得所述磷化纳米pdu线束护套材料。
性能测试：
实施例1的磷化纳米pdu线束护套材料：
拉伸强度(mpa)60.5；
25℃缺口冲击强度(kj/m2)28.3；
0℃缺口冲击强度(kj/m2)20.1；
ul-94为v-0级别；
最大热释放速率为317kw/m2；
氧指数值为30；
烟雾毒性：安全1级；
实施例2的磷化纳米pdu线束护套材料：
拉伸强度(mpa)61.3；
25℃缺口冲击强度(kj/m2)29.0；
0℃缺口冲击强度(kj/m2)20.7；
ul-94为v-0级别；
最大热释放速率为321kw/m2；
氧指数值为30；
烟雾毒性：安全1级；
市售聚氯乙烯线束护套材料：
拉伸强度(mpa)40-50；
25℃缺口冲击强度(kj/m2)14.5-20；
0℃缺口冲击强度(kj/m2)5-15；
氧指数值为20-24。