本發(fā)明涉及硅芯管技術領域,尤其涉及一種機械強度高的硅芯管。
背景技術:
21世紀是信息的時代,發(fā)展最快的是信息產業(yè),信息的傳遞中光纜是最重要的通路,因為只有光纜能夠以最快的速度傳遞大量的信息,還不會受干擾、不會失密,中國近幾年電訊事業(yè)的迅速發(fā)展已經跨越了從電纜通訊到光纜的歷史發(fā)展階段,從民用到軍用,從電話到多媒體都進入光纖通訊時代,相應地也很大的推動了塑料光纜護套管道的發(fā)展。光纜通常埋在地下,為有效的保護光纜,通常在光纜外部加一保護套管,在光纜管道化過程中,最先使用的管材為鋼管、水泥管、PVC管和雙壁波紋管,使用中最大的問題是如何解決穿纜中管道內壁的潤滑問題,用上述管材施工時一般采用涂覆潤滑劑的辦法,即在穿纜前先將液體的潤滑劑涂覆在管材內壁,但由于重力的作用,使?jié)櫥瑒┎荒芫鶆蚍植加诠懿膬缺冢以诖├|時還會被前段干燥的纜線帶走,因此在穿纜時無論選用牽引法還是吹起法,潤滑問題都直接影響穿纜的長度和速度,采用這些方法都大大增加了人工和資源費用的增加。硅芯管摩擦因素較小,管接頭少、施工快捷、不需外加大管保護,大大降低了工程造價,由于內壁硅芯層為永久的固體潤滑劑層,摩擦性能保持不變,纜線在管內可反復抽取,不會剝落、脫離,耐老化使用壽命可達50年以上,所以硅芯光纜管得到了廣泛的使用。
硅油潤滑脂中研究較多者為甲基硅油潤滑脂,由于二甲基硅油的稠化性能較差,與有機材料的相容性也差,所以,甲基硅油潤滑脂存在潤滑性能欠佳等問題,限制了其應用范圍?!稛N基改性硅油潤滑脂的制備及性能研究》一文中諸國建采用含氫硅油與線性α烯烴進行硅氫加成反應,制得烴基改性硅油,再將其與12羥基硬脂酸進行皂化反應,制備出烴基改性硅油潤滑脂,結果表明在相近黏度下,烴基改性硅油的油膜強度比甲基硅油的大,潤滑性更好,烴基改性硅油的折射率比甲基硅油高,更接近礦油、脂肪及有機物,與它們的相容性更好,透明性更高,但是燒結負荷與甲基硅油接近,沒有提高,并且耐候性、耐氧化性和耐溶劑等特性一般,降低了使用領域,為了使硅油潤滑脂能夠在硅芯管中得到很好的利用,本發(fā)明在其基礎上對其拓展改性,使制備的硅芯管能夠滿足如今光纖對硅芯管的要求,積極做到降低成本、節(jié)約資源和保護環(huán)境。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術的缺陷,提供一種機械強度高的硅芯管。
本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
一種機械強度高的硅芯管,由以下重量份的原料制備制成:正癸烴190-200、直鏈十一碳烯烴65-75、含氫硅油190-200、羥基硬脂酸15-20、氫氧化鋰4-6、PE載體樹脂45-55、色母粒5-7、高密度聚乙烯60-70、銅礦尾砂3.4-4、液體石蠟2.3-3、月桂酸1.2-1.4、磺酸鈣0.4-0.6、油酸酰胺0.3-0.4、去離子水適量。
所述一種機械強度高的硅芯管,由下列具體步驟制備制成:
(1)將正癸烴和直鏈十一碳烯烴攪拌混合均勻,升高溫度至120℃,反應3-4h,然后緩慢加入含氫硅油及適量的氯鉑酸,繼續(xù)升高溫度至130-140℃,攪拌反應6-8h,反應結束后除去低沸物,得到烯烴改性的硅油備用;
(2)將銅礦尾砂用去離子水清洗數(shù)次后于60-75℃下烘干,送入高速混合機中加入液體石蠟、月桂酸和適量的去離子水,以1400-1500轉/分的速度高速攪拌15-20min,干燥,超聲研磨成細粉烘干;
(3)將羥基硬脂酸、配方量1/3的步驟(1)制備的改性硅油加到反應釜中,升高溫度至80-90℃,攪拌使羥基硬脂酸全部溶解,再升高溫度至90-110℃,加入氫氧化鋰,皂化反應1-2h,反應完畢,升高溫度至120-140℃脫水,并在不斷升溫中陸續(xù)加入1/3的烴基改性硅油,當溫度升高到200-220℃時,停止加熱,再加入剩余的烴基改性硅油,使釜內溫度迅速降到120-140℃,加入步驟(2)制備的產物,攪拌反應自然冷卻至<100℃時出料,研磨、脫氣、備用;
(4)將PE載體樹脂、步驟(3)制備的產物、磺酸鈣和油酸酰胺一同加到混煉型平行雙螺桿擠出機中進行造粒,溫度為195-205℃,制成硅芯管母粒,然后和色母粒、高密度聚乙烯以及其余剩余物質通過三臺擠出機同步擠壓復合,通過真空冰箱以及浸泡冷卻水箱對擠壓復合后的管材進行冷卻定型,計米打印,牽引并卷曲即可得到。
本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明采用α烯烴與含氫硅油硅氫加成反應制備出共聚型烴基改性硅油,并且以其作為基礎油,與羥基硬脂酸進行皂化反應,加入鋰皂制成了改性硅油潤滑脂,利用廢棄的銅礦尾砂作為硅芯管的增強相,不僅解決了廢棄銅礦尾砂對環(huán)境的污染,對其改性使其在硅芯管中相容性、分散性好,有效的提高了硅芯管的硬度、耐腐蝕、耐磨和耐高溫等性能,再利用潤滑脂和PE載體樹脂等制成母粒,潤滑性好、耐熱性高、減磨效果高,不粘沖,并且便于貯存,節(jié)約空間,然后和高密度聚乙烯聯(lián)合擠出定型,制備的硅芯管成型效果好,成品率高,穩(wěn)定性好,本發(fā)明所述的制備方法操作簡單、穩(wěn)定性高、可大規(guī)模生產,制備的硅芯管拉伸強度高、斷裂伸長率好和機械性能好,能夠滿足市場的使用需求,值得推廣。
具體實施方式
一種機械強度高的硅芯管,由以下重量份(公斤)的原料制備制成:正癸烴190、直鏈十一碳烯烴65、含氫硅油190、羥基硬脂酸15、氫氧化鋰4、PE載體樹脂45、色母粒5、高密度聚乙烯60、銅礦尾砂3.4、液體石蠟2.3、月桂酸1.2、磺酸鈣0.4、油酸酰胺0.3、去離子水適量。
所述一種機械強度高的硅芯管,由下列具體步驟制備制成:
(1)將正癸烴和直鏈十一碳烯烴攪拌混合均勻,升高溫度至120℃,反應3h,然后緩慢加入含氫硅油及適量的氯鉑酸,繼續(xù)升高溫度至130℃,攪拌反應6h,反應結束后除去低沸物,得到烯烴改性的硅油備用;
(2)將銅礦尾砂用去離子水清洗數(shù)次后于60℃下烘干,送入高速混合機中加入液體石蠟、月桂酸和適量的去離子水,以1400轉/分的速度高速攪拌15min,干燥,超聲研磨成細粉烘干;
(3)將羥基硬脂酸、配方量1/3的步驟(1)制備的改性硅油加到反應釜中,升高溫度至80℃,攪拌使羥基硬脂酸全部溶解,再升高溫度至90℃,加入氫氧化鋰,皂化反應1h,反應完畢,升高溫度至120℃脫水,并在不斷升溫中陸續(xù)加入1/3的烴基改性硅油,當溫度升高到200℃時,停止加熱,再加入剩余的烴基改性硅油,使釜內溫度迅速降到120℃,加入步驟(2)制備的產物,攪拌反應自然冷卻至<100℃時出料,研磨、脫氣、備用;
(4)將PE載體樹脂、步驟(3)制備的產物、磺酸鈣和油酸酰胺一同加到混煉型平行雙螺桿擠出機中進行造粒,溫度為195℃,制成硅芯管母粒,然后和色母粒、高密度聚乙烯以及其余剩余物質通過三臺擠出機同步擠壓復合,通過真空冰箱以及浸泡冷卻水箱對擠壓復合后的管材進行冷卻定型,計米打印,牽引并卷曲即可得到。
對實施例制備的硅芯管進行性能測定,結果如下:
摩擦因數(shù):0.12;拉伸強度(MPa):32;斷裂伸長率(%):416;抗裂強度(MPa):5;耐酸腐蝕性(40%濃硫酸,24h):無明顯腐蝕現(xiàn)象;耐堿腐蝕性(40%氫氧化鈉,24h):表面無明顯腐蝕現(xiàn)象。