一种高强度抗疲劳起重机电缆护套料用改性粒子及其制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种高强度抗疲劳起重机电缆护套料用改性粒子及其制备方法，属于 聚合物加工技术领域。
【背景技术】
[0002] 母粒，别名母料，是20世纪80年代发展站起来的一种塑料/橡胶加工助剂，它是由 超量的化学助剂、载体树脂/橡胶和分散剂等所组成。母粒是指在塑料/橡胶加工成型过程 中，为了操作上的方便，将所需要的各种助剂、填料与少量载体树脂/橡胶先进行混合混炼， 经过挤出机等设备计量、混合、熔融、挤出、切粒等加工过程制得的颗粒料，母粒在薄膜、塑 料/橡胶制品、化纤、电缆、建筑材料等塑料产品领域广泛应用。目前市场上用于电缆的传统 母粒存在着产品结构单一、功能增强不高的缺点，随着电缆行业的高速发展，现有母粒已无 法满足市场的需求，因此，急需开发一种产品结构丰富的高性能功能增强母粒。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种高强度抗疲劳起重机电缆护套料用改性粒子及其制 备方法，该改性粒子能够提高电缆护套材料的机械强度，改善电缆护套材料的抗疲劳性能。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0005] -种高强度抗疲劳起重机电缆护套料用改性粒子，由以下重量份的原料制成:顺 丁橡胶30-40、金属环烯烃共聚物22-36、聚碳化二亚胺14-23、沥青基碳纤维16-24、歧化松 香5-8、三羟甲基丙烷油酸酯2-4、五硫化二锑4-8、磷酸三异丙基苯酯5-10、碱式硅酸铅2-4、 棕榈酸锌1-2、辛基酚醛硫化树脂3-4、废弃型砂12-18、二硫化烷基苯酚2-3、巴豆酸乙酯1-2、改性填料16-22;
[0006 ]所述改性填料的制备方法如下:a、取以下重量份的原料:核桃砂18-26、方镁石12-19、废瓷片10-15、醋酸乙烯酯15-25、苯乙烯20-30、丙烯酸丁酯5-10、过硫酸铵0.2-0.4、碳 酸氢钠0.1-0.2、十二烷基硫酸钠0.6-1.2、乳化剂0P-10 0.4-0.8、γ -甲基丙烯酰氧基丙 基三甲氧基硅烷1-2、乙烯基三乙氧基硅烷0.8-1.6、羊毛蜡25-35、琥珀酸单甘油酯10-15、 聚己二酸新戊二醇-1，6-己二醇酯二醇10-15、异鲸蜡醇棕榈酸酯3-6、异丙基三(二辛基焦 磷酸酰氧基)钛酸酯2-3、蒸馏水100-150 ;b、取核桃砂、方镁石、废瓷片混合均匀，粉碎，过 100-150目，待用；c、将十二烷基硫酸钠和乳化剂0P-10混合均匀，加入蒸馏水，充分搅拌均 匀，然后再加入醋酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯和步骤b制得的粉体，搅拌均匀后水浴加热 至60-70°C，加入过硫酸铵和碳酸氢钠，搅拌20-30min后升温至70-80°C，加入γ -甲基丙烯 酰氧基丙基三甲氧基硅烷，搅拌1-2h，降温至40°C以下，用氨水调节pH值至7-8,过滤，烘干； d、将羊毛蜡、琥珀酸单甘油酯、聚己二酸新戊二醇-1，6-己二醇酯二醇混合均匀，加热至完 全熔化，然后加入步骤c制得的包覆粉体、异鲸蜡醇棕榈酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧 基)钛酸酯，在温度为80_90°C，转速为1000-1500r/min的条件下搅拌15-20min，降温至常 温，即得。
[0007] -种高强度抗疲劳起重机电缆护套料用改性粒子的制备方法，包括以下步骤：
[0008] (1)将废弃型砂、沥青基碳纤维加入高速搅拌机内搅拌至60-70°C时，加入三羟甲 基丙烷油酸酯、磷酸三异丙基苯酯，搅拌3-5min，待物料温度降至40°C以下时出料；
[0009] (2)将顺丁橡胶、金属环烯烃共聚物、聚碳化二亚胺、歧化松香加入高速搅拌机内 搅拌至75-85°C时，加入改性填料以及步骤（1)制得的混合料，搅拌至90-100°C时转入冷混 机内，再加入余下原料，搅拌至45-50°C时，出料；
[0010] (3)将步骤(2)制得的混合料加入双螺杆挤出机混炼挤出，经冷却切粒烘干，即得 所述改性粒子。
[0011] 上述改性填料采用核桃砂、方镁石、废瓷片三种无机填料复合，再采用有机硅改性 的苯乙烯-丙烯酸丁酯-醋酸乙烯酯三元共聚乳液包覆复合料，最后再用羊毛蜡、琥珀酸单 甘油酯、聚己二酸新戊二醇-1,6-己二醇酯二醇进行二次包覆，经过上次处理的复合填料， 不仅可以提高填料在高聚物基体中的分散性，改性与高聚物间的相容性，还可以提高母粒 的功能增强，使其具有优异的耐水性、耐候性和耐久性。
[0012] 本发明的有益效果：
[0013] 本发明添加的聚碳化二亚胺、歧化松香可以使顺丁橡胶和金属环烯烃共聚物进行 很好地相容，大幅提高改性粒子的增强增韧功能，使生产的改性粒子强度高，耐热性好，耐 磨性好，添加的沥青基碳纤维、废弃型砂相互协同作用，能大大提高复合材料的的机械强 度、抗疲劳性和抗蠕变性。本发明改性粒子具有优异的抗疲劳性，同时具有良好的机械强 度，可适用于起重机电缆护套料要求高强度和抗疲劳的场合。
【具体实施方式】
[0014] -种高强度抗疲劳起重机电缆护套料用改性粒子，由以下重量(kg)的原料制成： 顺丁橡胶35、金属环烯烃共聚物28、聚碳化二亚胺17、沥青基碳纤维20、歧化松香7、三羟甲 基丙烷油酸酯3、五硫化二锑6、磷酸三异丙基苯酯8、碱式硅酸铅3、棕榈酸锌1.5、辛基酚醛 硫化树脂3、废弃型砂16、二硫化烷基苯酚2.5、巴豆酸乙酯1.5、改性填料18;
[0015] 所述改性填料的制备方法如下:a、取以下重量(kg)的原料:核桃砂22、方镁石16、 废瓷片13、醋酸乙烯酯20、苯乙烯25、丙烯酸丁酯8、过硫酸铵0.3、碳酸氢钠0.1、十二烷基硫 酸钠0.9、乳化剂0P-10 0.6、γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1.5、乙烯基三乙氧基 硅烷1.2、羊毛蜡30、琥珀酸单甘油酯12、聚己二酸新戊二醇-1，6-己二醇酯二醇13、异鲸蜡 醇棕榈酸酯4、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯2.5、蒸馏水115;b、取核桃砂、方镁 石、废瓷片混合均匀，粉碎，过150目，待用；c、将十二烷基硫酸钠和乳化剂0P-10混合均匀， 加入蒸馏水，充分搅拌均匀，然后再加入醋酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯和步骤b制得的粉 体，搅拌均匀后水浴加热至70°C，加入过硫酸铵和碳酸氢钠，搅拌20min后升温至80°C，加入 γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，搅拌lh，降温至40°C以下，用氨水调节pH值至7.5， 过滤，烘干;d、将羊毛蜡、琥珀酸单甘油酯、聚己二酸新戊二醇-1，6-己二醇酯二醇混合均 匀，加热至完全熔化，然后加入步骤c制得的包覆粉体、异鲸蜡醇棕榈酸酯、异丙基三(二辛 基焦磷酸酰氧基)钛酸酯，在温度为90°C，转速为1500r/min的条件下搅拌15min，降温至常 温，即得。
[0016] -种高强度抗疲劳起重机电缆护套料用改性粒子的制备方法，包括以下步骤：
[0017] (1)将废弃型砂、沥青基碳纤维加入高速搅拌机内搅拌至70°C时，加入三羟甲基丙 烷油酸酯、磷酸三异丙基苯酯，搅拌4min，待物料温度降至40°C以下时出料；
[0018] (2)将顺丁橡胶、金属环烯烃共聚物、聚碳化二亚胺、歧化松香加入高速搅拌机内 搅拌至80°C时，加入改性填料以及步骤（1)制得的混合料，搅拌至95°C时转入冷混机内，再 加入余下原料，搅拌至50°C时，出料；
[0019] (3)将步骤(2)制得的混合料加入双螺杆挤出机混炼挤出，经冷却切粒烘干，即得 所述改性粒子。
[0020] 上述实施例制得的改性粒子用于填充起重机电缆PVC护套料的性能测试结果如下 表所示：
[0021 ]表1填充改性粒子的填充起重机电缆PVC护套料的性能测试结果
[0022]
【主权项】
1. 一种高强度抗疲劳起重机电缆护套料用改性粒子，其特征在于，由以下重量份的原 料制成：顺丁橡胶30-40、金属环烯烃共聚物22-36、聚碳化二亚胺14-23、沥青基碳纤维 16-24、歧化松香5-8、三羟甲基丙烷油酸酯2-4、五硫化二锑4-8、磷酸三异丙基苯酯5-10、 碱式硅酸铅2-4、棕榈酸锌1-2、辛基酚醛硫化树脂3-4、废弃型砂12-18、二硫化烷基苯酚2- 3、巴豆酸乙酯1-2、改性填料16-22; 所述改性填料的制备方法如下:a、取以下重量份的原料:核桃砂18-26、方镁石12-19、废瓷片10-15、醋酸乙烯酯15-25、苯乙烯20-30、丙烯酸丁酯5-10、过硫酸铵0.2-0.4、碳酸 氢钠0.1-0.2、十二烷基硫酸钠0.6-1.2、乳化剂0P-10 0.4-0.8、γ-甲基丙烯酰氧基丙 基三甲氧基硅烷1-2、乙烯基三乙氧基硅烷0.8-1.6、羊毛蜡25-35、琥珀酸单甘油酯10-15、聚己二酸新戊二醇-1，6-己二醇酯二醇10-15、异鲸蜡醇棕榈酸酯3-6、异丙基三(二辛 基焦磷酸酰氧基)钛酸酯2-3、蒸馏水100-150;b、取核桃砂、方镁石、废瓷片混合均匀，粉 碎，过100-150目，待用；c、将十二烷基硫酸钠和乳化剂0P-10混合均匀，加入蒸馏水，充分搅 拌均匀，然后再加入醋酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯和步骤b制得的粉体，搅拌均匀后水浴 加热至60-70°C，加入过硫酸铵和碳酸氢钠，搅拌20-30min后升温至70-80°C，加入γ-甲基 丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，搅拌l-2h，降温至40°C以下，用氨水调节pH值至7-8,过滤， 烘干;d、将羊毛蜡、琥珀酸单甘油酯、聚己二酸新戊二醇-1，6-己二醇酯二醇混合均匀，加 热至完全熔化，然后加入步骤c制得的包覆粉体、异鲸蜡醇棕榈酸酯、异丙基三(二辛基焦 磷酸酰氧基)钛酸酯，在温度为80_90°C，转速为1000-1500r/min的条件下搅拌15-20min，降 温至常温，即得。2. 根据权利要求1所述的高强度抗疲劳起重机电缆护套料用改性粒子的制备方法，其 特征在于，包括以下步骤： 将废弃型砂、沥青基碳纤维加入高速搅拌机内搅拌至60_70°C时，加入三羟甲基丙烷油 酸酯、磷酸三异丙基苯酯，搅拌3_5min，待物料温度降至40°C以下时出料； 将顺丁橡胶、金属环烯烃共聚物、聚碳化二亚胺、歧化松香加入高速搅拌机内搅拌至 75-85°C时，加入改性填料以及步骤（1)制得的混合料，搅拌至90-100°C时转入冷混机内，再 加入余下原料，搅拌至45-50°C时，出料； (3)将步骤(2)制得的混合料加入双螺杆挤出机混炼挤出，经冷却切粒烘干，即得所述 改性粒子。
【专利摘要】本发明公开了一种高强度抗疲劳起重机电缆护套料用改性粒子及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：顺丁橡胶30-40、金属环烯烃共聚物22-36、聚碳化二亚胺14-23、沥青基碳纤维？16-24、歧化松香5-8、三羟甲基丙烷油酸酯2-4、五硫化二锑4-8、磷酸三异丙基苯酯5-10、碱式硅酸铅2-4、棕榈酸锌1-2、辛基酚醛硫化树脂3-4、废弃型砂12-18、二硫化烷基苯酚2-3、巴豆酸乙酯1-2、改性填料16-22。本发明改性粒子具有优异的抗疲劳性，同时具有良好的机械强度，可适用于起重机电缆护套料要求高强度和抗疲劳的场合。
【IPC分类】C08K9/06, C08L93/04, C08L45/00, C08K3/30, C08K5/523, C08L9/00, C08K9/04, C08K13/06, C08K7/06, C08L79/02, C08K3/34
【公开号】CN105440342
【申请号】CN201510929537
【发明人】陈亦峰, 彭永领
【申请人】中冠电缆有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月11日