一种防水热稳定性好聚乙烯电缆材料的制作方法

文档序号:12543601阅读:335来源:国知局

本发明涉及塑料技术领域,尤其涉及一种防水热稳定性好聚乙烯电缆材料。



背景技术:

塑料为合成的高分子化合物,是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料,由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的。大多数塑料具有质轻、化学性稳定、不会锈蚀、耐冲击性好、绝缘性好等优点。因此,塑料广泛应用于电缆材料领域。由于塑料主要原料是PVC、PS、PP、PE、PET等高分子聚烯烃树脂,然而目前聚乙烯塑料的防水、热稳定性及力学性能还满足不了需求,亟待解决。



技术实现要素:

基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种防水热稳定性好聚乙烯电缆材料,硬度高,韧性好,相互间分散性好,而且热稳定性好,防水性能优异,力学性能优异,同时高热氧稳定性能优异。

本发明提出的一种防水热稳定性好聚乙烯电缆材料,其原料按重量份包括:聚乙烯20-40份,聚丙烯5-15份,聚苯醚12-18份,β-羟乙基乙二胺1-3份,2-乙基-4-甲基咪唑1-2份,浓度为2-4wt%的戊二醛溶液1-6份,膨润土复合胶黏纤维2-6份,氧化铋5-10份,氧化石墨烯1-3份,氧化硼5-10份,纳米二氧化硅5-10份,氯化石蜡1-2份,邻苯二甲酸二异壬酯0.2-0.8份,稳定剂1-3份,着色剂0.2-0.6份,润滑剂1-2份,抗氧剂1-2份。

优选地,膨润土复合胶黏纤维采用如下工艺制备:将高锰酸钾溶解在去离子水中,加入粘胶纤维浸泡,取出,洗涤,干燥得到预处理胶黏纤维;将膨润土、水混合搅拌,加入十六烷基三甲基溴化铵、无水乙醇,升温搅拌,过滤,滤饼用水洗涤,干燥,粉碎得到预处理膨润土;向丙烯酰胺溶液中加入硫酸溶液调节至pH值为6-6.4,再加入预处理胶黏纤维、预处理膨润土,升温搅拌,离心脱水得到膨润土复合胶黏纤维。

优选地,膨润土复合胶黏纤维采用如下工艺制备:按重量份将0.2-0.6份高锰酸钾溶解在20-35份去离子水中,加入4-10份粘胶纤维浸泡,取出,洗涤,干燥得到预处理胶黏纤维;按重量份将1-4份膨润土、20-30份水混合搅拌,加入0.1-0.4份十六烷基三甲基溴化铵、5-15份无水乙醇,升温搅拌,过滤,滤饼用水洗涤,干燥,粉碎得到预处理膨润土;按重量份向20-28份浓度为0.4-0.8mol/L的丙烯酰胺溶液中加入浓度为0.1-0.16mol/L的硫酸溶液调节至pH值为6-6.4,再加入2-6份预处理胶黏纤维、2-4份预处理膨润土,升温搅拌,离心脱水得到膨润土复合胶黏纤维。

优选地,膨润土复合胶黏纤维采用如下工艺制备:按重量份将0.2-0.6份高锰酸钾溶解在20-35份去离子水中,加入4-10份粘胶纤维浸泡20-60min,取出,洗涤,干燥得到预处理胶黏纤维;按重量份将1-4份膨润土、20-30份水混合搅拌15-25min,加入0.1-0.4份十六烷基三甲基溴化铵、5-15份无水乙醇,升温至85-95℃搅拌30-60min,过滤,滤饼用水洗涤,60-70℃干燥5-8h,粉碎得到预处理膨润土;按重量份向20-28份浓度为0.4-0.8mol/L的丙烯酰胺溶液中加入浓度为0.1-0.16mol/L的硫酸溶液调节至pH值为6-6.4,再加入2-6份预处理胶黏纤维、2-4份预处理膨润土,升温至60-70℃搅拌20-40min,离心脱水得到膨润土复合胶黏纤维。

优选地,聚乙烯、聚丙烯、聚苯醚、膨润土复合胶黏纤维的重量比为25-35:8-12:14-16:3-5。

优选地,膨润土复合胶黏纤维、氧化铋、氧化石墨烯、氧化硼、纳米二氧化硅、氯化石蜡、邻苯二甲酸二异壬酯的重量比为3-5:6-8:1.5-2.5:7-9:6-8:1.3-1.7:0.4-0.6。

优选地,聚乙烯、聚丙烯、聚苯醚、β-羟乙基乙二胺、2-乙基-4-甲基咪唑的重量比为25-35:8-12:14-16:1.5-2.5:1.2-1.8。

本发明采用常规制备工艺制得。

本发明采用聚乙烯、聚丙烯、聚苯醚协同作用主料,并采用β-羟乙基乙二胺、2-乙基-4-甲基咪唑进行交联,使本发明的热稳定性好,力学性能优异,而且高热氧稳定性能优异;而膨润土复合胶黏纤维的预处理膨润土中,十六烷基三甲基溴化铵插层膨润土,通过层间疏水链的插层,增强与预处理胶黏纤维的作用,层间结构稳定性好,防水性好,热稳定性优异,另外采用高锰酸钾对粘胶纤维预处理,在胶黏纤维表面形成大量活性自由基,将胶黏纤维中羟基氧化成醛基和羧基,引发丙烯酰胺接枝聚合,进而将丙烯酰胺接枝在粘胶纤维表面并形成聚合物层,防水与拉伸强度极高;而膨润土复合胶黏纤维与聚乙烯、聚丙烯、聚苯醚协同作用,并经过戊二醛交联,膨润土复合胶黏纤维内纤维表面形成网状结构,可与交联后的聚乙烯、聚丙烯、聚苯醚互穿,可有效增强本发明拉伸强度,而且热稳定好,力学性能好,防水性能极为优异;进一步加入氧化铋、氧化石墨烯、氧化硼、纳米二氧化硅作为填料,并与氯化石蜡、邻苯二甲酸二异壬酯配合,使本发明硬度高,韧性好,相互间分散性好,而且使本发明孔隙率极低,防水性能优异,热稳定性进一步增强。

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

本发明提出的一种防水热稳定性好聚乙烯电缆材料,其原料按重量份包括:聚乙烯20份,聚丙烯15份,聚苯醚12份,β-羟乙基乙二胺3份,2-乙基-4-甲基咪唑1份,浓度为4wt%的戊二醛溶液1份,膨润土复合胶黏纤维6份,氧化铋5份,氧化石墨烯3份,氧化硼5份,纳米二氧化硅10份,氯化石蜡1份,邻苯二甲酸二异壬酯0.8份,稳定剂1份,着色剂0.6份,润滑剂1份,抗氧剂2份。

实施例2

本发明提出的一种防水热稳定性好聚乙烯电缆材料,其原料按重量份包括:聚乙烯40份,聚丙烯5份,聚苯醚18份,β-羟乙基乙二胺1份,2-乙基-4-甲基咪唑2份,浓度为2wt%的戊二醛溶液6份,膨润土复合胶黏纤维2份,氧化铋10份,氧化石墨烯1份,氧化硼10份,纳米二氧化硅5份,氯化石蜡2份,邻苯二甲酸二异壬酯0.2份,稳定剂3份,着色剂0.2份,润滑剂2份,抗氧剂1份。

膨润土复合胶黏纤维采用如下工艺制备:将高锰酸钾溶解在去离子水中,加入粘胶纤维浸泡,取出,洗涤,干燥得到预处理胶黏纤维;将膨润土、水混合搅拌,加入十六烷基三甲基溴化铵、无水乙醇,升温搅拌,过滤,滤饼用水洗涤,干燥,粉碎得到预处理膨润土;向丙烯酰胺溶液中加入硫酸溶液调节至pH值为6-6.4,再加入预处理胶黏纤维、预处理膨润土,升温搅拌,离心脱水得到膨润土复合胶黏纤维。

实施例3

本发明提出的一种防水热稳定性好聚乙烯电缆材料,其原料按重量份包括:聚乙烯25份,聚丙烯12份,聚苯醚14份,β-羟乙基乙二胺2.5份,2-乙基-4-甲基咪唑1.2份,浓度为3.5wt%的戊二醛溶液3份,膨润土复合胶黏纤维5份,氧化铋6份,氧化石墨烯2.5份,氧化硼7份,纳米二氧化硅8份,氯化石蜡1.3份,邻苯二甲酸二异壬酯0.6份,稳定剂1.5份,着色剂0.5份,润滑剂1.2份,抗氧剂1.6份。

膨润土复合胶黏纤维采用如下工艺制备:按重量份将0.4份高锰酸钾溶解在28份去离子水中,加入7份粘胶纤维浸泡,取出,洗涤,干燥得到预处理胶黏纤维;按重量份将3份膨润土、25份水混合搅拌,加入0.3份十六烷基三甲基溴化铵、10份无水乙醇,升温搅拌,过滤,滤饼用水洗涤,干燥,粉碎得到预处理膨润土;按重量份向24份浓度为0.6mol/L的丙烯酰胺溶液中加入浓度为0.13mol/L的硫酸溶液调节至pH值为6-6.4,再加入4份预处理胶黏纤维、3份预处理膨润土,升温搅拌,离心脱水得到膨润土复合胶黏纤维。

实施例4

本发明提出的一种防水热稳定性好聚乙烯电缆材料,其原料按重量份包括:聚乙烯35份,聚丙烯8份,聚苯醚16份,β-羟乙基乙二胺1.5份,2-乙基-4-甲基咪唑1.8份,浓度为2.5wt%的戊二醛溶液5份,膨润土复合胶黏纤维3份,氧化铋8份,氧化石墨烯1.5份,氧化硼9份,纳米二氧化硅6份,氯化石蜡1.7份,邻苯二甲酸二异壬酯0.4份,稳定剂2.5份,着色剂0.3份,润滑剂1.8份,抗氧剂1.4份。

膨润土复合胶黏纤维采用如下工艺制备:按重量份将0.2份高锰酸钾溶解在35份去离子水中,加入4份粘胶纤维浸泡60min,取出,洗涤,干燥得到预处理胶黏纤维;按重量份将1份膨润土、30份水混合搅拌15min,加入0.4份十六烷基三甲基溴化铵、5份无水乙醇,升温至95℃搅拌30min,过滤,滤饼用水洗涤,70℃干燥5h,粉碎得到预处理膨润土;按重量份向28份浓度为0.4mol/L的丙烯酰胺溶液中加入浓度为0.16mol/L的硫酸溶液调节至pH值为6-6.4,再加入2份预处理胶黏纤维、4份预处理膨润土,升温至60℃搅拌40min,离心脱水得到膨润土复合胶黏纤维。

实施例5

本发明提出的一种防水热稳定性好聚乙烯电缆材料,其原料按重量份包括:聚乙烯30份,聚丙烯10份,聚苯醚15份,β-羟乙基乙二胺2份,2-乙基-4-甲基咪唑1.5份,浓度为3wt%的戊二醛溶液4份,膨润土复合胶黏纤维4份,氧化铋7份,氧化石墨烯2份,氧化硼8份,纳米二氧化硅7份,氯化石蜡1.5份,邻苯二甲酸二异壬酯0.5份,稳定剂2份,着色剂0.4份,润滑剂1.5份,抗氧剂1.5份。

膨润土复合胶黏纤维采用如下工艺制备:按重量份将0.6份高锰酸钾溶解在20份去离子水中,加入10份粘胶纤维浸泡20min,取出,洗涤,干燥得到预处理胶黏纤维;按重量份将4份膨润土、20份水混合搅拌25min,加入0.1份十六烷基三甲基溴化铵、15份无水乙醇,升温至85℃搅拌60min,过滤,滤饼用水洗涤,60℃干燥8h,粉碎得到预处理膨润土;按重量份向20份浓度为0.8mol/L的丙烯酰胺溶液中加入浓度为0.1mol/L的硫酸溶液调节至pH值为6-6.4,再加入6份预处理胶黏纤维、2份预处理膨润土,升温至70℃搅拌20min,离心脱水得到膨润土复合胶黏纤维。

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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