一种风力发电电力电缆用改性粒子及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种风力发电电力电缆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风力发电电力电缆用改性粒子及其制备方法，本发明 改性粒子能够改善风力发电电力电缆的耐老化性、耐候性和耐腐蚀性。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0005] -种风力发电电力电缆用改性粒子，由以下重量份的原料制成：均苯型聚酰亚胺 27-38、准球形玻璃粉14-19、聚酮树脂19-27、三异硬酯酸钛酸异丙酯2-4、金红石型钛白粉 5-8、对苯二甲酸二辛酯6-9、苯亚磺酸锌2-3、褐煤酸蜡3-5、二硅化钼8-10、2-氰基-3，3-二 苯基丙烯酸乙酯1-2、天然虾青素2-3、对甲氧基肉桂酸辛酯1-2、改性填料14-18;
[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]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。
[0008] 一种风力发电电力电缆用改性粒子的制备方法，包括以下步骤：
[0009] (1)将准球形玻璃粉、金红石型钛白粉、二硅化钼加入高速搅拌机内搅拌至75-85 °〇时，加入三异硬酯酸钛酸异丙酯、对苯二甲酸二辛酯，搅拌4-6min，待物料温度降至40°C 以下时出料；
[0010] (2)将均苯型聚酰亚胺、聚酮树脂、褐煤酸蜡、苯亚磺酸锌加入高速搅拌机内搅拌 至85-95°C时，加入改性填料以及步骤（1)制得的混合料，搅拌至95-105°C时转入冷混机内， 再加入余下原料，搅拌至50-60°C时，出料；
[0011] (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。
[0012] 本发明的有益效果：
[0013] 本发明采用均苯型聚酰亚胺和聚酮树脂作为载体树脂，与准球形玻璃粉、二硅化 钼、金红石型钛白粉等一起对聚合物进行填充改性，并加入苯亚磺酸锌、天然虾青素、对甲 氧基肉桂酸辛酯助剂，得到改性粒子，该改性粒子的耐老化性、耐热性、机械强度、耐候性、 耐腐蚀性等性能明显提高，适用于风力发电电力电缆材料的填充改性。
【具体实施方式】
[0014] 一种风力发电电力电缆用改性粒子，由以下重量(kg)的原料制成：均苯型聚酰亚 胺33、准球形玻璃粉16、聚酮树脂24、三异硬酯酸钛酸异丙酯3、金红石型钛白粉6、对苯二甲 酸二辛酯7、苯亚磺酸锌2.5、褐煤酸蜡4、二硅化钼9、2_氰基-3,3-二苯基丙烯酸乙酯1.5、天 然虾青素2.5、对甲氧基肉桂酸辛酯1-21.5、改性填料15;
[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20、方镁石14、 废瓷片12、醋酸乙烯酯18、苯乙烯22、丙烯酸丁酯7、过硫酸铵0.3、碳酸氢钠0.15、十二烷基 硫酸钠0.9、乳化剂0P-10 0.5、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、羊毛蜡29、琥珀酸单甘油酯11、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4.5、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯2.5、蒸馏水110;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25min后升温至75°C，加入 γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，搅拌1.5h，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85°C，转速为1000-1500r/min的条件下搅拌16min，降 温至常温，即得。
[0016] 一种风力发电电力电缆用改性粒子的制备方法，包括以下步骤：
[0017] (1)将准球形玻璃粉、金红石型钛白粉、二硅化钼加入高速搅拌机内搅拌至80°c 时，加入三异硬酯酸钛酸异丙酯、对苯二甲酸二辛酯，搅拌5min，待物料温度降至40°C以下 时出料；
[0018] (2)将均苯型聚酰亚胺、聚酮树脂、褐煤酸蜡、苯亚磺酸锌加入高速搅拌机内搅拌 至90°C时，加入改性填料以及步骤(1)制得的混合料，搅拌至100°C时转入冷混机内，再加入 余下原料，搅拌至55°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风力发电电力CPE电缆材料的性能测试结果 如下表所示：
[0021] 表1填充改性粒子的风力发电电力CPE电缆材料的性能测试结果
[0022]
【主权项】
1. 一种风力发电电力电缆用改性粒子，其特征在于，由以下重量份的原料制成:均苯型 聚酰亚胺27-38、准球形玻璃粉14-19、聚酮树脂19-27、三异硬酯酸钛酸异丙酯2-4、金红 石型钛白粉5-8、对苯二甲酸二辛酯6-9、苯亚磺酸锌2-3、褐煤酸蜡3-5、二硅化钼8-10、2-氰 基-3，3_二苯基丙烯酸乙酯1-2、天然虾青素2-3、对甲氧基肉桂酸辛酯1-2、改性填料14-18 ， 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所述的风力发电电力电缆用改性粒子的制备方法，其特征在于，包括 以下步骤： 将准球形玻璃粉、金红石型钛白粉、二硅化钼加入高速搅拌机内搅拌至75-85°C时，加 入三异硬酯酸钛酸异丙酯、对苯二甲酸二辛酯，搅拌4_6min，待物料温度降至40°C以下时出 料； 将均苯型聚酰亚胺、聚酮树脂、褐煤酸蜡、苯亚磺酸锌加入高速搅拌机内搅拌至85-95 °〇时，加入改性填料以及步骤（1)制得的混合料，搅拌至95-105°C时转入冷混机内，再加入 余下原料，搅拌至50_60°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】本发明公开了一种风力发电电力电缆用改性粒子及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：均苯型聚酰亚胺27-38、准球形玻璃粉14-19、聚酮树脂19-27、三异硬酯酸钛酸异丙酯2-4、金红石型钛白粉5-8、对苯二甲酸二辛酯6-9、苯亚磺酸锌2-3、褐煤酸蜡3-5、二硅化钼8-10、2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸乙酯1-2、天然虾青素2-3、对甲氧基肉桂酸辛酯1-2、改性填料14-18。本发明制得的改性粒子的耐老化性、耐热性、机械强度、耐候性、耐腐蚀性等性能明显提高，适用于风力发电电力电缆材料的填充改性。
【IPC分类】C08K5/12, C08K3/34, C08F220/18, C08L61/02, C08K5/10, C08K5/42, C08L79/08, H01B3/30, C08L25/14, C08L67/02, C08K9/06, C08L91/06, C08K13/06, H01B7/29, C08K3/22, C08K7/20, C08F218/08, C08K9/04, C08F212/08
【公开号】CN105440677
【申请号】CN201510929539
【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