一種高強(qiáng)度高韌性電纜護(hù)套料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高強(qiáng)度高韌性電纜護(hù)套料，其原料按重量份包括：聚丙烯65-75份、氯丁橡膠15-20份、氫化丁腈橡膠10-15份、改性貝殼粉體20-30份、改性滑石粉15-22份、高嶺土20-35份、硬脂酸鈣1-1.5份、氫氧化鋁0.5-1.5份、氫氧化鎂0.8-1.5份、偶聯(lián)劑0.8-1.3份、改性納米二氧化桂15-30份、乙烯-1-辛烯共聚物3-5份、納米硫酸鋇6-10份、P-晶型成核劑0.5-1.0份、抗氧劑0.8-1.5份、潤滑劑0.8-1.5份。本發(fā)明公開的高強(qiáng)度高韌性電纜護(hù)套料，其強(qiáng)度高，韌性好，介電性能好，使用壽命長。
【專利說明】一種高強(qiáng)度高韌性電纜護(hù)套料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電纜護(hù)套料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種高強(qiáng)度高韌性電纜護(hù)套料。

【背景技術(shù)】
[0002] 聚丙烯具有質(zhì)量輕、來源豐富、價(jià)格低廉、易于成型加工、產(chǎn)品綜合性能優(yōu)異等優(yōu) 點(diǎn)，在化工、建筑、電力、汽車、機(jī)械、紡織、醫(yī)療、包裝和建材家具等產(chǎn)業(yè)都得到了廣泛應(yīng)用， 其不足之處是韌性差、耐沖擊性差，制備的電纜護(hù)套料的強(qiáng)度、韌性和介電性能欠佳，限制 了聚丙烯的應(yīng)用。為了克服和改善聚丙烯的缺陷，通常需要對聚丙烯進(jìn)行改性，提高聚丙烯 的綜合性能。聚丙烯的改性方法主要有共混改性、增強(qiáng)改性、填充改性等。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提出了一種高強(qiáng)度高韌性電纜護(hù)套料，其強(qiáng)度高、韌性好，介電性能好，使 用壽命長。
[0004] 本發(fā)明提出了一種高強(qiáng)度高韌性電纜護(hù)套料，其原料按重量份包括：聚丙烯 65-75份、氯丁橡膠15-20份、氫化丁腈橡膠10-15份、改性貝殼粉體20-30份、改性滑石粉 15-22份、高嶺土 20-35份、硬脂酸鈣1-1. 5份、氫氧化鋁0. 5-1. 5份、氫氧化鎂0. 8-1. 5份、 偶聯(lián)劑〇. 8-1. 3份、改性納米二氧化硅15-30份、乙烯-1-辛烯共聚物3-5份、納米硫酸鋇 6-10份、P -晶型成核劑0. 5-1. 0份、抗氧劑0. 8-1. 5份、潤滑劑0. 8-1. 5份；
[0005] 所述改性滑石粉按照以下工藝進(jìn)行制備：按重量份將20-30份滑石粉加入到100 份水中，以100-250r/min的轉(zhuǎn)速攪拌加熱至65-75°C，保溫20-40min，滴加30-50份檸檬酸 溶液，滴加檸檬酸溶液的時(shí)間為40-60min，檸檬酸溶液中檸檬酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-15wt%， 以200-350r/min的轉(zhuǎn)速攪拌反應(yīng)3-5h，過濾后烘干；
[0006] 所述改性納米二氧化硅按照以下工藝進(jìn)行制備：按重量份將10-15份納米二氧化 硅加入到26-40份甲苯中，超聲分散50-60min，加入3-5份硅烷偶聯(lián)劑，超聲10-15min，力口 熱至80-85°C，保溫?cái)嚢?-10h，降溫后離心、干燥得到中間納米二氧化硅；將中間納米二氧 化硅加入25-40份甲苯中，加熱至70-75°C，通入N2,滴加10-18份過硫酸銨水溶液，滴加時(shí) 間為50-60min，然后加入60-80份苯乙烯，調(diào)節(jié)溫度為70-75°C，保溫?cái)嚢?0_15h，抽濾，干 燥，在68-75°C條件下用甲醇抽提10_12h，用丙酮抽提35-45h后干燥；其中，所述硅烷偶聯(lián) 劑為乙稀基二乙氧基娃燒、乙稀基二甲氧基娃燒、Y -(甲基丙稀醜氧基）丙基二甲氧基娃 燒中的一種或者多種的組合；過硫酸銨水溶液中過硫酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7-15wt%。
[0007] 優(yōu)選地，聚丙烯、氯丁橡膠、氫化丁腈橡膠的重量之比為70-73:17-18:12-14。
[0008] 優(yōu)選地，其原料按重量份包括：聚丙烯71-72份、氯丁橡膠17. 3-17. 8份、氫化丁腈 橡膠12. 5-13. 2份、改性貝殼粉體25-27份、改性滑石粉18-21份、高嶺土 25-30份、硬脂酸 隹丐I. 2_1. 3份、氧氧化錯0. 8_1. 2份、氧氧化緩I. 1_1. 3份、偶聯(lián)劑1. 0_1. 2份、改性納米二 氧化硅20-25份、乙烯-1-辛烯共聚物4. 2-4. 6份、納米硫酸鋇6. 8-7. 3份、P -晶型成核 劑0. 7-0. 9份、抗氧劑1. 1-1. 3份、潤滑劑1. 2-1. 4份。
[0009] 優(yōu)選地，其原料按重量份包括：聚丙烯71. 4份、氯丁橡膠17. 5份、氫化丁腈橡膠 13份、改性貝殼粉體25. 5份、改性滑石粉20份、高嶺土 28份、硬脂酸鈣1. 25份、氫氧化鋁 I. 〇份、氫氧化鎂1. 15份、偶聯(lián)劑I. 1份、改性納米二氧化硅23份、乙烯-1-辛烯共聚物4. 4 份、納米硫酸鋇7份、P -晶型成核劑0. 78份、抗氧劑1. 18份、潤滑劑1. 3份。
[0010] 優(yōu)選地，所述抗氧劑為受阻酚類穩(wěn)定劑、亞磷酸酯類穩(wěn)定劑、硫代酯類抗氧劑中的 一種或者多種的組合。
[0011] 優(yōu)選地，所述改性滑石粉按照以下工藝進(jìn)行制備：按重量份將25份滑石粉加入到 100份水中，以230r/min的轉(zhuǎn)速攪拌加熱至70°C，保溫35min，滴加33份檸檬酸溶液，滴加 檸檬酸溶液的時(shí)間為50min，檸檬酸溶液中檸檬酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14wt%，以300r/min的轉(zhuǎn) 速攪拌反應(yīng)4. 5h，過濾后烘干。
[0012] 優(yōu)選地，所述改性納米二氧化硅按照以下工藝進(jìn)行制備：按重量份將13份納米二 氧化娃加入到35份甲苯中，超聲分散55min，加入4份乙烯基三甲氧基娃燒，超聲15min，加 熱至83°C，保溫?cái)嚢?h，降溫后離心、干燥得到中間納米二氧化硅；將中間納米二氧化硅加 入35份甲苯中，加熱至73°C，通入N2,滴加15份過硫酸銨水溶液，滴加時(shí)間為55min，然后 加入75份苯乙烯，調(diào)節(jié)溫度為70°C，保溫?cái)嚢?3h，抽濾，干燥，在70°C條件下用甲醇抽提 II. 5h,用丙酮抽提40h后干燥；過硫酸銨水溶液中過硫酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8wt%。
[0013] 本發(fā)明中，配合聚丙烯添加了氯丁橡膠和氫化丁腈橡膠，將氯丁橡膠和氫化丁腈 橡膠的耐熱性、耐臭氧性、耐天候老化性引入聚丙烯且不影響聚丙烯原有的性能，改善了電 纜護(hù)套料的耐熱性、耐臭氧性和耐天候老化性；添加的改性滑石粉在改性聚丙烯中分散性 好，改性滑石粉的顆粒起到應(yīng)力集中的作用，與高嶺土配合使用提高了電纜護(hù)套料的強(qiáng)度， 改性滑石粉可以起到交聯(lián)點(diǎn)的作用，在受到外力作用時(shí)，可以輻射能量和吸收外來能量，同 時(shí)由于分布均勻的粒子可以與聚丙烯分子鏈一起運(yùn)動，從而可以使復(fù)合材料的拉伸性能有 所增強(qiáng)，檸檬酸與滑石粉表面發(fā)生了化學(xué)鍵接，這種鍵接導(dǎo)致滑石粉與聚丙烯基體間相容 性增加，進(jìn)而提高了聚丙烯復(fù)合材料的沖擊、拉伸性能和加工流動性，起到了增韌增強(qiáng)的作 用；改性貝殼粉體中剛性因子的增加有效的提高了復(fù)合材料的力學(xué)性能，改性劑的存在使 貝殼粉體與聚丙烯有著更好的相容性，提高了改性后復(fù)合材料的性能；改性納米二氧化硅 中，納米二氧化硅本身介電常數(shù)比較大，填入到聚丙烯中后會在表面形成二氧化硅層，起到 很好的介電效果，使改性聚丙烯的場強(qiáng)擊穿強(qiáng)度得到明顯的增強(qiáng)，添加改性納米二氧化硅， 聚丙烯的結(jié)晶性得到了提高，改性納米二氧化硅促進(jìn)了聚丙烯結(jié)晶作用，發(fā)生異相成核，改 變了聚丙烯的晶型，提高了其力學(xué)性能和熱學(xué)性能；添加了偶聯(lián)劑與改性貝殼粉體、改性滑 石粉、高嶺土配合使用，提高了各原料之間的相容性，提高了電纜護(hù)套料的綜合性能。
[0014] 本發(fā)明所述高強(qiáng)度高韌性電纜護(hù)套料的沖擊強(qiáng)度為44-46kJ/m2,彎曲強(qiáng)度為 67-70MPa，拉伸強(qiáng)度為 48-53MPa。

【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做出詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)了解，實(shí)施例只用于說明本發(fā) 明，而不是用于對本發(fā)明進(jìn)行限定，任何在本發(fā)明基礎(chǔ)上所做的修改、等同替換等均在本發(fā) 明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0016] 實(shí)施例1
[0017] 本發(fā)明所述高強(qiáng)度高韌性電纜護(hù)套料，其原料按重量份包括：聚丙烯65份、氯丁 橡膠20份、氫化丁腈橡膠15份、改性貝殼粉體20份、改性滑石粉22份、高嶺土 20份、硬脂 酸鈣1. 5份、氫氧化鋁0. 5份、氫氧化鎂0. 8份、偶聯(lián)劑0. 8份、改性納米二氧化硅30份、乙 烯-1-辛烯共聚物3份、納米硫酸鋇10份、P -晶型成核劑0. 5份、抗氧劑0. 8份、潤滑劑 1. 5 份；
[0018] 所述改性滑石粉按照以下工藝進(jìn)行制備：按重量份將20份滑石粉加入到100份水 中，以100r/min的轉(zhuǎn)速攪拌加熱至65°C，保溫40min，滴加30份朽 1檬酸溶液，以350r/min 的轉(zhuǎn)速攪拌反應(yīng)3h，過濾后烘干；其中，滴加檸檬酸溶液的時(shí)間為60min，檸檬酸溶液中檸 檬酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為IOwt % ;
[0019] 所述改性納米二氧化硅按照以下工藝進(jìn)行制備：按重量份將10份納米二氧化硅 加入到26份甲苯中，超聲分散50min，加入5份硅烷偶聯(lián)劑，超聲lOmin，加熱至85°C，保溫 攪拌8h，降溫后離心、干燥得到中間納米二氧化硅；將中間納米二氧化硅加入40份甲苯中， 加熱至70°C，通入N2,滴加18份過硫酸銨水溶液，其中，滴加時(shí)間為50min，然后加入60份 苯乙烯，調(diào)節(jié)溫度為75°C，保溫?cái)嚢?0h，抽濾，干燥，在68°C條件下用甲醇抽提12h，用丙 麗抽提35h后干燥；其中，所述娃燒偶聯(lián)劑為乙稀基二乙氧基娃燒、乙稀基二甲氧基娃燒、 Y-(甲基丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷的組合且乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基 硅烷、Y-(甲基丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷的重量之比為1:1. 5:2. 5 ;過硫酸銨水溶液 中過硫酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7wt%。
[0020] 實(shí)施例2
[0021] 本發(fā)明所述高強(qiáng)度高韌性電纜護(hù)套料，其原料按重量份包括：聚丙烯75份、氯丁 橡膠15份、氫化丁腈橡膠10份、改性貝殼粉體30份、改性滑石粉15份、高嶺土 35份、硬 脂酸鈣1份、氫氧化鋁1. 5份、氫氧化鎂1. 5份、偶聯(lián)劑1. 3份、改性納米二氧化硅15份、 乙烯-1-辛烯共聚物5份、納米硫酸鋇6份、0 -晶型成核劑I. 0份、抗氧劑1. 5份、潤滑劑 〇? 8 份；
[0022] 所述改性滑石粉按照以下工藝進(jìn)行制備：按重量份將30份滑石粉加入到100份水 中，以250r/min的轉(zhuǎn)速攪拌加熱至75°C，保溫20min，滴加50份檸檬酸溶液，以200r/min 的轉(zhuǎn)速攪拌反應(yīng)5h，過濾后烘干；其中，滴加檸檬酸溶液的時(shí)間為40min，檸檬酸溶液中檸 檬酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15wt% ;
[0023] 所述改性納米二氧化硅按照以下工藝進(jìn)行制備：按重量份將15份納米二氧化硅 加入到40份甲苯中，超聲分散60min，加入2份乙烯基三乙氧基硅烷、1份Y _ (甲基丙烯酰 氧基）丙基三甲氧基硅烷，超聲15min，加熱至80°C，保溫?cái)嚢?0h，降溫后離心、干燥得到中 間納米二氧化硅；將中間納米二氧化硅加入25份甲苯中，加熱至75°C，通入N2,滴加10份 過硫酸銨水溶液，其中，滴加時(shí)間為60min，然后加入80份苯乙烯，調(diào)節(jié)溫度為70°C，保溫?cái)?拌15h，抽濾，干燥，在75°C條件下用甲醇抽提10h，用丙酮抽提45h后干燥；其中，過硫酸銨 水溶液中過硫酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15wt%。
[0024] 實(shí)施例3
[0025] 本發(fā)明所述高強(qiáng)度高韌性電纜護(hù)套料，其原料按重量份包括：聚丙烯71. 4份、氯 丁橡膠17. 5份、氫化丁腈橡膠13份、改性貝殼粉體25. 5份、改性滑石粉20份、高嶺土 28 份、硬脂酸鈣1. 25份、氫氧化鋁1. 0份、氫氧化鎂1. 15份、偶聯(lián)劑I. 1份、改性納米二氧化硅 23份、乙烯-1-辛烯共聚物4. 4份、納米硫酸鋇7份、P -晶型成核劑0. 78份、抗氧劑I. 18 份、潤滑劑1. 3份；
[0026] 所述改性滑石粉按照以下工藝進(jìn)行制備：按重量份將25份滑石粉加入到100份水 中，以230r/min的轉(zhuǎn)速攪拌加熱至70°C，保溫35min，滴加33份檸檬酸溶液，以300r/min 的轉(zhuǎn)速攪拌反應(yīng)4. 5h，過濾后烘干；其中，滴加檸檬酸溶液的時(shí)間為50min，檸檬酸溶液中 朽1檬酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14wt% ;
[0027] 所述改性納米二氧化硅按照以下工藝進(jìn)行制備：按重量份將13份納米二氧化硅 加入到35份甲苯中，超聲分散55min，加入4份乙烯基三甲氧基娃燒，超聲15min，加熱至 83°C，保溫?cái)嚢?h，降溫后離心、干燥得到中間納米二氧化硅；將中間納米二氧化硅加入35 份甲苯中，加熱至73°C，通入N2,滴加15份過硫酸銨水溶液，其中，滴加時(shí)間為55min，然后 加入75份苯乙烯，調(diào)節(jié)溫度為70°C，保溫?cái)嚢?3h，抽濾，干燥，在70°C條件下用甲醇抽提 11. 5h,用丙酮抽提40h后干燥；過硫酸銨水溶液中過硫酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8wt%。
【權(quán)利要求】
1. 一種高強(qiáng)度高韌性電纜護(hù)套料，其特征在于，其原料按重量份包括：聚丙烯65-75 份、氯丁橡膠15-20份、氫化丁腈橡膠10-15份、改性貝殼粉體20-30份、改性滑石粉15-22 份、高嶺土 20-35份、硬脂酸鈣1-1. 5份、氫氧化鋁0. 5-1. 5份、氫氧化鎂0. 8-1. 5份、偶聯(lián) 劑0. 8-1. 3份、改性納米二氧化硅15-30份、乙烯-1-辛烯共聚物3-5份、納米硫酸鋇6-10 份、P -晶型成核劑〇. 5-1. 0份、抗氧劑0. 8-1. 5份、潤滑劑0. 8-1. 5份； 所述改性滑石粉按照以下工藝進(jìn)行制備：按重量份將20-30份滑石粉加入到100份水 中，以100-250r/min的轉(zhuǎn)速攪拌加熱至65-75 °C，保溫20-40min，滴加30-50份檸檬酸溶 液，滴加檸檬酸溶液的時(shí)間為40-60min，檸檬酸溶液中檸檬酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-15wt%，以 200-350r/min的轉(zhuǎn)速攪拌反應(yīng)3-5h，過濾后烘干； 所述改性納米二氧化硅按照以下工藝進(jìn)行制備：按重量份將10-15份納米二氧化硅加 入到26-40份甲苯中，超聲分散50-60min，加入3-5份硅烷偶聯(lián)劑，超聲10-15min，加熱至 80-85°C，保溫?cái)嚢?-10h，降溫后離心、干燥得到中間納米二氧化硅；將中間納米二氧化硅 加入25-40份甲苯中，加熱至70-75°C，通入N2,滴加10-18份過硫酸銨水溶液，滴加時(shí)間為 50-60min，然后加入60-80份苯乙烯，調(diào)節(jié)溫度為70-75°C，保溫?cái)嚢?0_15h，抽濾，干燥，在 68-75°C條件下用甲醇抽提10_12h，用丙酮抽提35-45h后干燥；其中，所述硅烷偶聯(lián)劑為乙 稀基二乙氧基娃燒、乙稀基二甲氧基娃燒、Y -(甲基丙稀醜氧基）丙基二甲氧基娃燒中的 一種或者多種的組合；過硫酸銨水溶液中過硫酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7_15wt%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述高強(qiáng)度高韌性電纜護(hù)套料，其特征在于，聚丙烯、氯丁橡膠、氫 化丁腈橡膠的重量之比為70-73:17-18:12-14。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述高強(qiáng)度高韌性電纜護(hù)套料，其特征在于，其原料按重量份 包括：聚丙烯71-72份、氯丁橡膠17. 3-17. 8份、氫化丁腈橡膠12. 5-13. 2份、改性貝殼粉體 25-27份、改性滑石粉18-21份、高嶺土 25-30份、硬脂酸鈣1. 2-1. 3份、氫氧化鋁0. 8-1. 2 份、氫氧化鎂I. 1_1. 3份、偶聯(lián)劑1. 0-1. 2份、改性納米二氧化娃20-25份、乙烯-1-辛烯共 聚物4. 2-4. 6份、納米硫酸鋇6. 8-7. 3份、P -晶型成核劑0. 7-0. 9份、抗氧劑1. 1-1. 3份、 潤滑劑1. 2-1. 4份。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述高強(qiáng)度高韌性電纜護(hù)套料，其特征在于，其原料按 重量份包括：聚丙烯71. 4份、氯丁橡膠17. 5份、氫化丁腈橡膠13份、改性貝殼粉體25. 5份、 改性滑石粉20份、高嶺土 28份、硬脂酸鈣1. 25份、氫氧化鋁I. 0份、氫氧化鎂1. 15份、偶 聯(lián)劑I. 1份、改性納米二氧化硅23份、乙烯-1-辛烯共聚物4. 4份、納米硫酸鋇7份、P -晶 型成核劑〇. 78份、抗氧劑1. 18份、潤滑劑1. 3份。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述高強(qiáng)度高韌性電纜護(hù)套料，其特征在于，所述抗氧 劑為受阻酚類穩(wěn)定劑、亞磷酸酯類穩(wěn)定劑、硫代酯類抗氧劑中的一種或者多種的組合。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述高強(qiáng)度高韌性電纜護(hù)套料，其特征在于，所述改性 滑石粉按照以下工藝進(jìn)行制備：按重量份將25份滑石粉加入到100份水中，以230r/min的 轉(zhuǎn)速攪拌加熱至70°C，保溫35min，滴加33份檸檬酸溶液，滴加檸檬酸溶液的時(shí)間為50min， 檸檬酸溶液中檸檬酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14wt %，以300r/min的轉(zhuǎn)速攪拌反應(yīng)4. 5h，過濾后烘 干。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述高強(qiáng)度高韌性電纜護(hù)套料，其特征在于，所述改性 納米二氧化硅按照以下工藝進(jìn)行制備：按重量份將13份納米二氧化硅加入到35份甲苯 中，超聲分散55min，加入4份乙烯基三甲氧基娃燒，超聲15min，加熱至83°C，保溫?cái)嚢?h， 降溫后離心、干燥得到中間納米二氧化硅；將中間納米二氧化硅加入35份甲苯中，加熱至 73°C，通入N2,滴加15份過硫酸銨水溶液，滴加時(shí)間為55min，然后加入75份苯乙烯，調(diào)節(jié) 溫度為70°C，保溫?cái)嚢?3h，抽濾，干燥，在70°C條件下用甲醇抽提11. 5h，用丙酮抽提40h 后干燥；過硫酸銨水溶液中過硫酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8wt%。
【文檔編號】C08K9/04GK104212064SQ201410486068
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】何宗好 申請人:無為縣華祥電纜材料有限公司