本發(fā)明涉及電纜料技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種聚酯纖維天然膠乳協(xié)同增加抗裂性的耐寒電纜料。
背景技術(shù):
聚氯乙烯(PVC)的特性是耐電壓和絕緣電阻較高,并具有阻燃、耐油、耐侯、耐化學(xué)品等性能,但介電常數(shù)和介質(zhì)損耗較大,耐寒性較差,但是作為通用塑料具有價(jià)格便宜、使用量大,各方面性能均優(yōu)異的特性,主要應(yīng)用在 1kV 及以下電線電纜和局部用通信電纜的絕緣、半導(dǎo)電屏蔽和各種電線電纜的護(hù)套。熱塑性聚氨酯彈性體具有塑料可重復(fù)加工性及橡膠彈性的特性, 在耐寒性、 耐磨性及抗菌性方面表現(xiàn)優(yōu)。熱塑性聚氨酯彈性體應(yīng)用于從低電壓到1KV的線纜護(hù)套,因其具有無(wú)以倫比的硬度,低溫柔韌性,耐磨性,耐環(huán)境和耐候性,這些特性都延長(zhǎng)了線纜的耐久力和使用壽命,而且最大優(yōu)勢(shì)在于綠色環(huán)保。將熱塑性聚氨酯彈性體與聚氯乙烯共混,制得聚氨酯/聚氯乙烯熱塑性彈性體,可以綜合聚氨酯彈性體與聚氯乙烯的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)能夠降低純熱塑性聚氨酯彈性體原料的價(jià)格。
《PUR–T/PVC 熱塑性彈性體的制備及工藝探究》一文中通過熔融共混擠出制備 PUR–T/PVC共混熱塑性彈性體,當(dāng) PUR–T/PVC 共混比為70:30,增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯用量為20份, 擠出溫度為160℃, 螺桿轉(zhuǎn)速為 330 r/min 時(shí),彈性體材料的綜合性能最佳。雖然熱塑性聚氨酯彈性體提升了聚氯乙烯材料的韌性,與此同時(shí)也會(huì)降低復(fù)合材料的模量,而且采用了鄰苯二甲酸二辛酯作為增塑劑,其所含的苯環(huán)結(jié)構(gòu)對(duì)人體具有潛在的生理毒性,并會(huì)造成環(huán)境污染。這樣就需要利用環(huán)保無(wú)毒的塑化劑替代鄰苯二甲酸二辛酯,以及添加一系列的改性成分提高復(fù)合材料的其他附加性能,制成更加符合當(dāng)今社會(huì)需求的電纜、線纜護(hù)套料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷,提供一種聚酯纖維天然膠乳協(xié)同增加抗裂性的耐寒電纜料。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種聚酯纖維天然膠乳協(xié)同增加抗裂性的耐寒電纜料,由下列重量份的原料制備制成:熱塑性聚氨酯彈性體60-65、聚氯乙烯35-40、硬脂酸0.1-0.12、苯甲酸鈣5-6、硫醇甲基錫熱穩(wěn)定劑0.8-1、鈦酸酯偶聯(lián)劑1310.2-0.3、環(huán)氧大豆油19-20、亞磷酸酯2-3、聚酯纖維3-4、天然膠乳2-3、吐溫800.8-1、膨潤(rùn)土4-5、己二酸二辛酯2-3、去離子水適量。
所述一種聚酯纖維天然膠乳協(xié)同增加抗裂性的耐寒電纜料,由以下具體步驟制成:
(1)將苯甲酸鈣放入高速混料機(jī)中,加熱至100-110℃,加入硬脂酸、鈦酸酯偶聯(lián)劑131,以1000-1200轉(zhuǎn)/分的速度攪拌20-25分鐘后出料待用;
(2)將聚氯乙烯加入高速混料機(jī)中,低速轉(zhuǎn)動(dòng)下依次加入硫醇甲基錫熱穩(wěn)定劑、環(huán)氧大豆油以及步驟(1)得到的物料,加熱至100-105℃,以800-1000轉(zhuǎn)/分的速度攪拌15-20分鐘后送入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒,得到改性聚氯乙烯母粒;
(3)將聚酯纖維粉碎,過100目篩后膨潤(rùn)土混合形成混合粉末待用;將吐溫80加入等量的去離子水,攪拌均勻后與天然膠乳混合,然后與上述混合粉末混合球磨30-40分鐘,送入高速混料機(jī)中,以800-1000轉(zhuǎn)/份的速度攪拌10-12分鐘后出料;
(4)將步驟(2)、步驟(3)得到產(chǎn)物與熱塑性聚氨酯彈性體以及其余剩余成分共同送入高速混料機(jī)中,常溫下攪拌混合均勻后送入雙螺桿擠出機(jī)中,控溫150-160℃擠出造粒即得。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明采用苯甲酸鈣作為電纜料的剛性添加劑,與傳統(tǒng)剛性粒子碳酸鈣相比,苯甲酸鈣作為芳香酸鈣具有更好的分散性,更高的穩(wěn)定性,再通過硬脂酸與鈦酸酯偶聯(lián)劑的雙重改性,進(jìn)一步提高了在電纜料中的分散性,而且與電纜料的界面相容性有所提高,提高了制得電纜料的強(qiáng)度、韌性,改善了因添加熱塑性聚氨酯彈性體造成的抗拉強(qiáng)度的損失;本發(fā)明在制備過程中添加環(huán)氧大豆油替代鄰苯二甲酸二辛脂,環(huán)保高效,不僅有增塑作用,與聚氯乙烯相容性好,而且還對(duì)聚氯乙烯的熱穩(wěn)定性有協(xié)同作用,改善了電纜料的耐候性,并且能減少增塑劑的移出。
本發(fā)明通過一系列的工藝處理將聚酯纖維、天然膠乳、膨潤(rùn)土等添加到基料聚合物中,增加了填料的彈性、韌性以及與聚合物的相容性,協(xié)同己二酸二辛酯的添加,增強(qiáng)了材料的內(nèi)部塑性,降低了脆性溫度,使之具有較好的耐寒性;本發(fā)明采用聚氯乙烯與熱塑性聚氨酯彈性體復(fù)合,制成韌性好、剛性強(qiáng)的電纜料,同時(shí)絕緣性能好,抗擊穿,能夠在寒冷的戶外環(huán)境下使用,保證了惡劣環(huán)境下的用電安全,原料簡(jiǎn)單,工藝便于控制,值得推廣。
具體實(shí)施方式
一種聚酯纖維天然膠乳協(xié)同增加抗裂性的耐寒電纜料,由下列重量份(公斤)的原料制備制成:熱塑性聚氨酯彈性體60、聚氯乙烯35、硬脂酸0.1、苯甲酸鈣5、硫醇甲基錫熱穩(wěn)定劑0.8、鈦酸酯偶聯(lián)劑1310.2、環(huán)氧大豆油19、亞磷酸酯2、聚酯纖維3、天然膠乳2、吐溫800.8、膨潤(rùn)土4、己二酸二辛酯2、去離子水適量。
所述一種聚酯纖維天然膠乳協(xié)同增加抗裂性的耐寒電纜料,由以下具體步驟制成:
(1)將苯甲酸鈣放入高速混料機(jī)中,加熱至100℃,加入硬脂酸、鈦酸酯偶聯(lián)劑131,以1000轉(zhuǎn)/分的速度攪拌20分鐘后出料待用;
(2)將聚氯乙烯加入高速混料機(jī)中,低速轉(zhuǎn)動(dòng)下依次加入硫醇甲基錫熱穩(wěn)定劑、環(huán)氧大豆油以及步驟(1)得到的物料,加熱至100℃,以800轉(zhuǎn)/分的速度攪拌15分鐘后送入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒,得到改性聚氯乙烯母粒;
(3)將聚酯纖維粉碎,過100目篩后膨潤(rùn)土混合形成混合粉末待用;將吐溫80加入等量的去離子水,攪拌均勻后與天然膠乳混合,然后與上述混合粉末混合球磨30分鐘,送入高速混料機(jī)中,以800轉(zhuǎn)/份的速度攪拌10分鐘后出料;
(4)將步驟(2)、步驟(3)得到產(chǎn)物與熱塑性聚氨酯彈性體以及其余剩余成分共同送入高速混料機(jī)中,常溫下攪拌混合均勻后送入雙螺桿擠出機(jī)中,控溫150℃擠出造粒即得。
將本發(fā)明電纜料應(yīng)用于電纜的生產(chǎn),電纜產(chǎn)品經(jīng)檢測(cè),達(dá)到的指標(biāo)如下:抗張強(qiáng)度為27.8MPa,斷裂伸長(zhǎng)率為452.5%。