一种防静电高阻燃型拉挤玻璃钢电缆桥架及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种防静电高阻燃型拉挤玻璃钢电缆桥架及其制备方法。玻璃钢电缆桥架以重量组分计包括LJ－101树脂100.0份，BPO1.0-1.5份，MEKP1.2-1.6份，硬脂酸锌2.5-3.5份，硬脂酸铅1.0-1.5份，氢氧化铝28.0-35.0份，钛白粉2.5-3.5份，多壁碳纳米管0.8-1.2份，纳米Al(OH)32.5-4.0份，无卤阻燃剂2.5-3.5份。制备方法为模具达到设定温度，将物料加入胶槽开始生产，当玻纤纱和毡进入型腔后，在一区凝胶，二区固化，三区后固化成型，出模具后成为定型的电缆桥架型材。该拉挤玻璃钢电缆桥架具有抗静电、强度高等特点，可广泛替代传统的电缆桥架材料。
【专利说明】一种防静电高阻燃型拉挤玻璃钢电缆桥架及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种拉挤玻璃钢制品及加工工艺，特别涉及一种防静电高阻燃型拉挤玻璃钢电缆桥架及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 玻璃钢电缆桥架由玻璃纤维增强塑料和阻燃剂及其它助剂组成，通过复合模压料加夹不锈钢屏蔽网压制而成。由于其所选材料具有较低的导热系数及阻燃剂的加入，使玻璃钢电缆桥架具有应用广、强度高、重量轻、结构合理、造价低、寿命长、防腐性强、施工简单、配线灵活、安装标准、外形美观等优点，可方便地与金属桥架配套使用，适用于电压在10千伏以下的电力电缆以及控制电缆、照明配线、气动、液动管缆等室内室外架空电缆沟、隧道的敷设。拉挤玻璃钢电缆桥架可应用在石油、化工、电力、大桥等领域的工程上，外观美、重量轻、耐腐蚀、不生锈、免维护。
[0003]普通的拉挤玻璃钢电缆桥架由于具有突出的耐腐蚀性能，正广泛替代金属电缆桥架，然而由于玻璃钢电缆桥架不导电、易燃烧，其在使用过程中产生的静电往往无法消除，加上不具有阻燃功能，容易带来安全隐患。
[0004]综上所述，拉挤玻璃钢电缆桥架已是钢制桥架和手工玻璃钢及无机玻璃钢电缆桥架的换代产品，如何解决拉挤玻璃钢电缆桥架的抗静电现象以及提高其阻燃性能是亟待解决的问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于为了克服现有技术的不足而提供一种防静电高阻燃型拉挤玻璃钢电缆桥架及其制备方法，解决如何使拉挤玻璃钢电缆桥架赋予一定的导电特性，使其具有抗静电功能，同时提高其阻燃性能。
[0006]本发明采用如下技术方案生产防静电高阻燃型拉挤玻璃钢电缆桥架:
[0007]—种防静电高阻燃型拉挤玻璃钢电缆桥架，以重量组分计包括:
[0008]LJ - 101树脂100.0份，过氧化二苯甲酰1.0-1.5份，过氧化甲乙酮1.2-1.6份，硬脂酸锌2.5-3.5份，硬脂酸铅1.0-1.5份，氢氧化铝28.0-35.0份，钛白粉2.5-3.5份，多壁碳纳米管0.8-1.2份，纳米Al (OH) 32.5-4.0份，无卤阻燃剂2.5-3.5份。
[0009]所述的防静电高阻燃型拉挤玻璃钢电缆桥架，其中无卤阻燃剂可以为2，5_ 二氨基己二酸四亚甲基膦酸或可膨胀石墨；可膨胀石墨是由天然石墨经浓硫酸酸化处理，然后水洗、过滤、干燥后在900-100(TC下膨化制得。
[0010]所述的防静电高阻燃型拉挤玻璃钢电缆桥架，所用多壁碳纳米管可以预先经过羧酸化处理和表面接枝PS-g-(GMA-CO-St)处理，处理的方法为首先将多壁碳纳米管用体积比为3:1的浓硫酸和浓硝酸的混和酸进行预处理；将甲基丙烯酸缩水甘油酯和苯乙烯双组分接枝苯乙烯的(PS-g-(GMA-co-St))，与羧化处理的多壁碳纳米管进行溶液共混，使接枝在多壁碳纳米管上的羧基和GMA所带的环氧基团之间发生酯化反应，使多壁碳纳米管表面接枝上 PS-g- (GMA-CO-St)。
[0011]所述的防静电高阻燃型拉挤玻璃钢电缆桥架，所用纳米Al (OH)3优选为粒径20-50nm，表面经过硅烷偶联处理，然后再进行甲基丙烯酸甲酯接枝处理。
[0012]一种以上所述的防静电高阻燃型拉挤玻璃钢电缆桥架的制备方法，由以下步骤进行制备:
[0013](I)设定电加热区模具温度，当模具温度达到设定温度时，将该拉挤玻璃钢电缆桥架的组分按重量份进行配方后加入胶槽；
[0014](2)启动牵引按钮开始生产；
[0015](3)当带有混合树脂的玻纤纱和毡进入型腔后，在一区凝胶，二区固化，三区后固化成型；
[0016](4)出模具后成为定型的电缆桥架型材。
[0017]以上所述的防静电高阻燃型拉挤玻璃钢电缆桥架的制备方法，设定电加热区的模具温度分别可以为一区120-130°C ;二区145-155°C ;三区165_175°C，拉挤速度设定为300-320mm/min。
[0018]所述的防静电高阻燃型拉挤玻璃钢电缆桥架的制备方法，可以采用液压式拉挤设备进行防静电高阻燃型拉挤玻璃钢电缆桥架的制备。
[0019]本发明中在树脂配方中添加了预先经过羧酸化处理和表面接枝PS-g-(GMA-CO-St)处理的多壁碳纳米管。由于多壁碳纳米管具有极佳的导电特性，对其进行适当的表面处理后可以改善其与树脂的相容性，使其均匀分散在树脂基体中，从而能赋予拉挤玻璃钢桥架一定的导电性能，特别是可以显著降低表面电阻，使产品表面的静电现象能及时消除。
[0020]本发明在树脂配方中添加表面经过甲基丙烯酸甲酯接枝处理的Al (OH)3，特别是优选粒径为20-50nm的Al (OH)30无机纳米阻燃剂具有添加量少、对树脂工艺性能影响小、阻燃效果显著的特点，尤其适合于热固性树脂体系。
[0021]本发明在树脂配方中添加无卤低烟型阻燃剂2，5_ 二氨基己二酸四亚甲基膦酸(DAATMP)。该阻燃剂具有与热固性树脂相容性好，发烟量低，添加量少，对制品的力学性能影响较小等特点。
[0022]本发明所制得的防静电高阻燃型拉挤玻璃钢电缆桥架具有防静电、高阻燃的特点，突破了传统拉挤玻璃钢电缆桥架不具备抗静电以及阻燃性能差的局限。
[0023]采用本发明所提供的配方及方法制得的防静电高阻燃型拉挤玻璃钢电缆桥架经检测，其性能达到了如下的水平:
【权利要求】
1.一种防静电高阻燃型拉挤玻璃钢电缆桥架，其特征在于，以重量组分计包括: LJ- 101树脂100.0份，过氧化二苯甲酰1.0-1.5份，过氧化甲乙酮1.2-1.6份，硬脂酸锌2.5-3.5份，硬脂酸铅1.0-1.5份，氢氧化铝28.0-35.0份，钛白粉2.5-3.5份，多壁碳纳米管0.8-1.2份，纳米Al (OH) 3 2.5-4.0份，无卤阻燃剂2.5-3.5份。
2.根据权利要求1所述的防静电高阻燃型拉挤玻璃钢电缆桥架，其特征在于，无卤阻燃剂为2，5_ 二氨基己二酸四亚甲基膦酸或可膨胀石墨。
3.根据权利要求1所述的防静电高阻燃型拉挤玻璃钢电缆桥架，其特征在于，所用多壁碳纳米管预先经过羧酸化处理和表面接枝PS-g-(GMA-CO-St)处理。
4.根据权利要求3所述的防静电高阻燃型拉挤玻璃钢电缆桥架，其特征在于，所述预先经过羧酸化处理和表面接枝PS-g-(GMA-co-St)处理的方法为首先将多壁碳纳米管用体积比为3:1的浓硫酸和浓硝酸的混和酸进行预处理；将甲基丙烯酸缩水甘油酯和苯乙烯双组分接枝苯乙烯的(PS-g-(GMA-co-St))，与羧化处理的多壁碳纳米管进行溶液共混，使接枝在多壁碳纳米管上的羧基和GMA所带的环氧基团之间发生酯化反应，使多壁碳纳米管表面接枝上 PS-g-(GMA-co-St)。
5.根据权利要求1所述的防静电高阻燃型拉挤玻璃钢电缆桥架，其特征在于，所用纳米Al (OH) 3为粒径20-50nm，表面经过硅烷偶联处理，然后再进行甲基丙烯酸甲酯接枝处理。
6.根据权利要求2所述的防静电高阻燃型拉挤玻璃钢电缆桥架，其特征在于，可膨胀石墨是由天然石墨经浓硫酸酸化处理，然后水洗、过滤、干燥后在900-1000°C下膨化制得。
7.—种权利要求1所述的 防静电高阻燃型拉挤玻璃钢电缆桥架的制备方法，其特征在于，由以下步骤进行制备: (1)设定电加热区模具温度，当模具温度达到设定温度时，将该拉挤玻璃钢电缆桥架的组分按重量份进行配方后加入胶槽； (2)启动牵引按钮开始生产； (3)当带有混合树脂的玻纤纱和毡进入型腔后，在一区凝胶，二区固化，三区后固化成型； (4)出模具后成为定型的电缆桥架型材。
8.根据权利要求7所述的防静电高阻燃型拉挤玻璃钢电缆桥架的制备方法，其特征在于，设定电加热区的模具温度分别为一区120-130°C ;二区145-155°C ;三区165_175°C，拉挤速度设定为300-320mm/min。
【文档编号】C08K3/22GK103540154SQ201310451093
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】崔益华, 唐爱霞, 韦庞林, 赖学超, 方宏家 申请人:南京建辉复合材料有限公司, 南京航空航天大学