一种用于航空航天线缆的绝缘材料的制备方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及一种绝缘材料，特别是涉及一种用于航空航天线缆的绝缘材料的制备 方法。
【背景技术】：
[0002] PVDF，是Poly (vinylidene fluoride)的英文缩写，主要是指偏氟乙稀均聚物或 者偏氟乙烯与其他少量含氟乙烯基单体的共聚物，兼具氟树脂和通用树脂的特性，除具有 良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能外，还具有压电性、介 电性、热电性等特殊性能，是含氟塑料中产量名列第二位的大产品，全球年产能超过5. 3万 吨。PVDF应用主要集中在石油化工、电子电气和氟碳涂料三大领域，其中一个比较重要的应 用是电线电缆的绝缘材料。
[0003] 例如，公开号为CN103524938A、公开日为2014. 01. 22、申请人为芜湖航天特种电 缆厂的中国专利公开了"一种耐磨型无卤阻燃电缆料"，由下列重量份的原料制成：PVC树 脂30-40、PVDF树脂20-30、PEEK树脂10-20、硅酸钙0. 1-0. 3、柠檬酸三丁酯2-10、纳米 碳化娃0. 2_0. 5、氛氧化儀30_40、二氧化二铺10_20、棚酸梓3_5、硬脂酸梓1_3、偶联剂 0.4-1. 2、次磷酸铝5-10,硬脂酸钙1-2、4_甲基愈创木酚1-2、抗氧剂1680. 1-0. 5、色粉 0. 1-1、改性填料8-10。该发明的耐磨型无卤阻燃电缆料通过加入耐磨型树脂及表面耐磨 剂，在保持其良好的机械性能外，从而使该电缆料的耐磨性得到很大提高。不过该电缆料以 及普通PVDF绝缘材料均存在抗原子氧性能不佳的缺陷，航空航天线缆处于真空环境，其中 原子氧（A0)的存在使得主要由有机聚合物制成的线缆绝缘材料会受到严重的侵蚀导致整 个材料失效，同时原子氧是极强的氧化剂，其氧化性能仅次于氟，还具有较高的动能，所以 A0对航空航天线缆的绝缘材料的物理和化学侵蚀危害比热真空、紫外辐照、冷热交替、微陨 石、空间碎片等要严重得多，因此普通的PVDF绝缘材料不能用于航空航天线缆。
【发明内容】
：
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种用于航空航天线缆的绝缘材料的制备方法， 制备出的绝缘材料的抗原子氧性能较好。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
[0006] -种用于航空航天线缆的绝缘材料的制备方法，其步骤如下：
[0007] (1)将九水合硝酸铝加入蒸馏水中搅拌均勾，加入PEG继续搅拌1小时后加入尿 素，移至水热反应釜中水热反应20小时，自然冷却后将所得沉淀物分别用水、乙醇洗涤5 次，抽滤后得到碳酸铝铵纤维，将碳酸铝铵纤维置于煅烧炉内煅烧后得到氧化铝纤维；
[0008] ⑵将步骤⑴得到的氧化铝纤维置于真空烘箱中80°C下烘干2小时，将烘干后 的氧化铝纤维加入SDBS水溶液中，磁力搅拌2小时后100°C下回流2小时，出料后离心分 离，沉淀物用丙酮洗涤3次，置于真空干燥箱中90°C下干燥4小时，得到改性氧化铝纤维；
[0009] (3)将PVDF、DCP、DMF、MAH用混合机混合10分钟，移至双螺杆挤出机中熔融接枝 造粒，得到粒料，将粒料干燥后得到增溶剂；
[0010] (4)将PVDF、聚氟代烷氧基磷腈、步骤（3)得到的增溶剂通过高速混合机混合10 分钟，得到混合料，将混合料移至双螺杆挤出机中挤出得到熔融料，将熔融料挤入浸渍机 头，将步骤（2)得到的改性氧化铝纤维预热后加入浸渍机头内的混合料中浸渍，20分钟后 得到浸渍料，将浸渍料用水冷却后加入注塑机注塑成型，得到用于航空航天线缆的绝缘材 料。
[0011] 优选地，本发明所述步骤（1)中，九水合硝酸铝、PEG、尿素的重量比为5:4:4。
[0012] 优选地，本发明所述步骤（1)中，煅烧时的温度为1350°C。
[0013] 优选地，本发明所述步骤（2)中，氧化铝纤维、SDBS的重量比为12:1。
[0014] 优选地，本发明所述步骤（3)中，PVDF、DCP、DMF、MAH的重量比为100:1:1:5。
[0015] 优选地，本发明所述步骤（3)中，双螺杆挤出机的挤出温度为170-200°C，螺杆转 速为 600rpm。
[0016] 优选地，本发明所述步骤（4)中，按重量份数计，PVDF100份，聚氟代烷氧基磷腈 8-12份，增溶剂4-9份。
[0017] 优选地，本发明所述步骤（4)中，双螺杆挤出机的挤出温度为180-220°C，螺杆转 速为 500rpm。
[0018] 优选地，本发明所述步骤（4)中，改性氧化铝纤维的预热温度为85°C。
[0019] 优选地，本发明所述步骤（4)中，浸渍时的温度为220°C。
[0020] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0021] (1)氧化铝纤维是一种具有优异的抗原子氧侵蚀能力的无机纤维，其表面呈现亲 水性，与PVDF的疏水性不相容，因此本发明通过SDBS对其进行表面改性，利用SDBS在氧化 铝/水界面上的静电吸附在氧化铝纤维表面上产生了疏水基团，呈现出了疏水性，大大改 善了氧化铝纤维与PVDF之间的相容性，也提高了两者之间的界面结合力，从而大大提高绝 缘材料的抗原子氧性能；此外，氧化铝纤维对紫外线有很好的吸收作用，而紫外线会与原子 氧形成协同作用加速有机材料的降解，因此氧化铝纤维的紫外线吸收能力能进一步提高绝 缘材料的抗原子氧性能。
[0022] (2)聚氟代烷氧基磷腈是骨架由磷、氮单双键交替排列而成、侧基为氟的有机高分 子，不会与原子氧发生反应，因此具有很好的抗原子氧性能，不过其与PVDF之间的相容性 不佳，因此本发明制备了接枝增溶剂，并通过增溶剂对二者进行了共混，增溶剂在二者之间 产生了链缠结构，大大改善了二者之间的相容性和有效结合，形成了稳定的界面层，从而进 一步提高了绝缘材料的抗原子氧性能。
【具体实施方式】：
[0023] 下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明 用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0024] 实施例1
[0025] -种用于航空航天线缆的绝缘材料的制备方法，其步骤如下：
[0026] (1)将九水合硝酸铝加入蒸馏水中搅拌均勾，加入PEG继续搅拌1小时后加入尿 素，九水合硝酸铝、PEG、尿素的重量比为5:4:4,移至水热反应釜中水热反应20小时，自然 冷却后将所得沉淀物分别用水、乙醇洗涤5次，抽滤后得到碳酸铝铵纤维，将碳酸铝铵纤维 置于煅烧炉内1350°C下煅烧后得到氧化铝纤维；
[0027] (2)将步骤⑴得到的氧化铝纤维置于真空烘箱中80°C下烘干2小时，将烘干后 的氧化铝纤维加入SDBS水溶液中，氧化铝纤维、SDBS的重量比为12:1，磁力搅拌2小时后 100°C下回流2小时，出料后离心分离，沉淀物用丙酮洗涤3次，置于真空干燥箱中90°C下干 燥4小时，得到改性氧化铝纤维；
[0028] (3)将重量比为100:1:1:5的？70?、00?、01^、麻11用混合机混合10分钟，移至双 螺杆挤出机中熔融接枝造粒，得到粒料，双螺杆挤出机的挤出温度为170-200°C，螺杆转速 为600rpm，将粒料干燥后得到增溶剂；
[0029] (4)按重量份数计，将100份PVDF、9份聚氟代烷氧基磷腈、4份步骤（3)得到的 增溶剂通过高速混合机混合10分钟，得到混合料，将混合料移至双螺杆挤出机中挤出得到 熔融料，双螺杆挤出机的挤出温度为180-220°C，螺杆转速为500rpm，将熔融料挤入浸渍机 头，将步骤（2)得到的改性氧化铝纤维85°C下预热后加入浸渍机头内的混合料中220°C下 浸渍，20分钟后得到浸渍料，将浸渍料用水冷却后加入注塑机注塑成型，得到用于航空航天 线缆的绝缘材料。
[0030] 实施例2
[0031] -种用于航空航天线缆的绝缘材料的制备方法，其步骤如下：
[0032] (1)将九水合硝酸铝加入蒸馏水中搅拌均勾，加入PEG继续搅拌1小时后加入尿 素，九水合硝酸铝、PEG、尿素的重量比为5:4:4,移至水热反应釜中水热反应20小时，自然 冷却后将所得沉淀物分别用水、乙醇洗涤5次，抽滤后得到碳酸铝铵纤维，将碳酸铝铵纤维 置于煅烧炉内1350°C下煅烧后得到氧化铝纤维；
[0033] (2)将步骤（1)得到的氧化铝纤维置于真空烘箱中80°C下烘干2小时，将烘干后 的氧化铝纤维加入SDBS水溶液中，氧化铝纤维、SDBS的重量比为12:1，磁力搅拌2小时后 100°C下回流2小时，出料后离心分离，沉淀物用丙酮洗涤3次，置于真空干燥箱中90°C下干 燥4小时，得到改性氧化铝纤维；
[0034] (3)将重量比为100:1:1:5的？70?、00?、01^、麻11用混合机混合10分钟，移至双 螺杆挤出机中熔融接枝造粒，得到粒料，双螺杆挤出机的挤出温度为170-200°C，螺杆转速 为600rpm，将粒料干燥后得到增溶剂；
[0035] (4)按重量份数计，将100份PVDF、8份聚氟代烷氧基磷腈、7份步骤（3)得到的 增溶剂通过高速混合机混合10分钟，得到混合料，将混合料移至双螺杆挤出机中挤出得到 熔融料，双螺杆挤出机的挤出温度为180-220°C，螺杆转速为500rpm，将熔融料挤入浸渍机 头，将步骤（2)得到的改性氧化铝纤维85°C下预热后加入浸渍机头内的混合料中220°C下 浸渍，20分钟后得到浸渍料，将浸渍料用水冷却后加入注塑机注塑成型，得到用于航空航天 线缆的绝缘材料。
[0036] 实施例3
[0037] -种用于航空航天线缆的绝缘材料的制备方法，其步骤如下：
[0038] (1)将九水合硝酸铝加入蒸馏水中搅拌均勾，加入PEG继续搅拌1小时后加入尿 素，九水合硝酸铝、PEG、尿素的重量比为5:4:4,移至水热反应釜中水热反应20小时，自然 冷却后将所得沉淀物分别用水、乙醇洗涤5次，抽滤后得到碳酸铝铵纤维，将碳酸铝铵纤维 置于煅烧炉内1350°C下煅烧后得到氧化铝纤维；
[0039] (2)将步骤（1)得到的氧化铝纤维置于真空烘箱中80°C下烘干2小时，将烘干后 的氧化铝纤维加入SDBS水溶液中，氧化铝纤维、SDBS的重量比为12:1，磁力搅拌2小时后 100°C下回流2小时，出料后离心分离，沉淀物用丙酮洗涤3次，置于真空干燥箱中90°C下干 燥4小时，得到改性氧化铝纤维；
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