本發(fā)明涉及電纜技術(shù)領域，具體涉及一耐磨耐寒電纜料及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，聚氨酯材料憑借優(yōu)良的物理、化學性能及生產(chǎn)效率高、投資費用低等優(yōu)勢，被廣泛應用于汽車制造、建筑節(jié)能、高性能粘膠劑、新型環(huán)保涂料等領域。
現(xiàn)有技術(shù)中的聚氨酯橡膠電纜材料的耐寒耐磨性能以及韌性無法滿足實際生產(chǎn)過程中的需求，因此亟需發(fā)明一種優(yōu)異耐寒耐磨性能以及高韌性的電纜料。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一耐磨耐寒電纜料及其制備方法，采用改性改性聚氨酯為主要原料，制備出的電纜料耐寒耐磨性能優(yōu)異，制備方法，工藝簡單，適合大規(guī)模生產(chǎn)。
本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：一種耐磨耐寒電纜料，包括以下份計的原料：改性聚氨酯65~75份、丁腈橡膠45~55份、改性硫酸鈣晶須40~45份、硫磺40~42份、納米碳酸鈣35~40份、硅橡膠30~35份、石蠟油27~32份、廢茶葉24~26份、高耐磨炭黑20~22份、谷殼15~20份和助劑15~20份；
所述改性聚氨酯包括以下份計的原料：聚己內(nèi)酯二醇30~32份、甲苯二異氰酸酯15~20份、1，4-丁二醇10~13份、二羥甲基丙酸5~7份和三乙胺2~4份；
所述助劑包括以下份計的原料：耐寒型增塑劑2~5份、潤滑劑2~4份、紫外光屏蔽劑2~3份、紫外光吸收劑1~3份、硫化劑1~2份、耐磨劑0.2~1.2份、填充劑0.2~0.8份、阻燃劑0.2~0.6份、促進劑0.1~0.3份和防老劑0.1~0.2份。
其中，所述改性硫酸鈣晶須包括以下份計的原料：硫酸鈣晶須20~25份、乙醇水溶液15~20份、醋酸13~15份和硅烷偶聯(lián)劑5~10份。
其中，所述改性硫酸鈣晶須的制備方法為：將乙醇水溶液、醋酸和硅烷偶聯(lián)劑在200~300r/min轉(zhuǎn)速條件下混合均勻，然后加入硫酸鈣晶須，在40~43℃溫度條件下磁力攪拌，過濾，水洗至中性，然后在90~120℃抽真空，干燥，得到所述改性硫酸鈣晶須。
其中，所述廢茶葉為以甲基丙烯酸酯作為改性劑制備得到的改性廢茶葉。
其中，所述耐寒型增塑劑為鄰苯二甲酸二月桂酯、癸二酸二辛酯、己二酸二酯、磷酸三辛酯、環(huán)氧十八酸辛酯和環(huán)氧大豆油中一種或幾種的混合物。
其中，所述潤滑劑為硬脂酸鋅，所述紫外光屏蔽劑為鈦白粉或氧化鋅，所述紫外光吸收劑為水楊酸類或二苯甲酮類，所述硫化劑為過氧化二異丙苯、雙叔丁基過氧異丙基苯、過氧化苯甲酰中的一種或者多種，所述耐磨劑為二硫化鉬，所述填充劑為碳化鈣，所述阻燃劑為氫氧化鎂和磷酸三辛酯按照2~3：1的比例混合而成。
其中，所述促進劑為促進劑tt、促進劑dm、促進劑te、促進劑ns、促進劑dz、促進劑cz中的一種或者多種的組合。
其中，所述防老劑為防老劑rd、防老劑4010na、防老劑4020、防老劑mb中的一種或者多種的組合
本發(fā)明提供的一種耐磨耐寒電纜料的制備方法，包括以下步驟：
（1）、制備改性聚氨酯
按照配比準備聚己內(nèi)酯二醇、甲苯二異氰酸酯、1，4-丁二醇、二羥甲基丙酸和三乙胺；
將聚己內(nèi)酯二醇和甲苯二異氰酸酯混合均勻，升溫至70~80℃，保溫1~2h，加入1，4-丁二醇，擴鏈1~2h；然后降溫至60~63℃，加入二羥甲基丙酸，繼續(xù)反應2~3h，然后冷卻至30~35℃，在高速攪拌下加入三乙胺，中和，乳化，即得到所述改性聚氨酯；
（2）、制備成品
按照配比準備剩余原料并與步驟（1）得到的改性聚氨酯混合，在捏合機中攪拌均勻，然后將攪拌好的物料送入雙螺桿雙階擠塑機，控溫110~130℃，塑化擠出，造粒，即得到所述耐磨耐寒電纜料。
本發(fā)明的有益效果：采用改性改性聚氨酯為主要原料，制備出的電纜料耐寒耐磨性能優(yōu)異，制備方法，工藝簡單，適合大規(guī)模生產(chǎn)，具體如下：
（1）、本發(fā)明利用聚己內(nèi)酯二醇、甲苯二異氰酸酯、1，4-丁二醇、二羥甲基丙酸和三乙胺制備改性聚氨酯，以聚已內(nèi)酯二醇和甲苯二異氰酸酯為主，通過添加擴鏈劑1，4-丁二醇和二羥甲基丙酸，合成得到改性聚氨酯，提高聚氨酯材料的耐寒耐磨性能和韌性；
（2）、本發(fā)明利用乙醇水溶液、醋酸、硅烷偶聯(lián)劑和硫酸鈣晶須為原料制備改性硫酸鈣晶須，用于輔助提高改性聚氨酯的撕裂強度，從而提高整體的耐磨性；
（3）、本發(fā)明中添加的耐寒型增塑劑，不僅可以改善改性聚氨酯基料的加工性能，而且能夠提高整體的耐寒性能，增強電纜料抗低溫能力，使其可以在低于-60℃，不低于-80℃的低溫環(huán)境下正常工作，扭曲不開裂，延長使用壽命；
（4）、本發(fā)明中添加硬脂酸鋅作為潤滑劑，可以改善電纜料的潤滑效果和光亮度，還可以在保證材料性能穩(wěn)定的前提下，大幅提升電纜料擠出時的速度，從而提升生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本；添加紫外線吸收劑，使其不僅耐低溫，而且具備一定的耐高溫性能；添加阻燃劑，使其具備耐火阻燃的性能；
（5）、本發(fā)明中添加改性廢茶葉，延長了電纜料的正硫化時間、提高硬度和耐油性，但是其拉伸強度和扯斷伸長率卻有所下降，將谷殼作為原料加入，有效改善了因廢茶葉添加引起的拉伸強度和扯斷伸長率的降低。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
實施例1
一種耐磨耐寒電纜料，包括以下份計的原料：改性聚氨酯65份、丁腈橡膠45份、改性硫酸鈣晶須40份、硫磺40份、納米碳酸鈣35份、硅橡膠30份、石蠟油27份、廢茶葉24份、高耐磨炭黑20份、谷殼15份和助劑15份；
所述改性聚氨酯包括以下份計的原料：聚己內(nèi)酯二醇30份、甲苯二異氰酸酯15份、1，4-丁二醇10份、二羥甲基丙酸5份和三乙胺2份；
所述助劑包括以下份計的原料：耐寒型增塑劑2份、潤滑劑2份、紫外光屏蔽劑2份、紫外光吸收劑1份、硫化劑1份、耐磨劑0.2份、填充劑0.2份、阻燃劑0.2份、促進劑0.1份和防老劑0.1份。
其中，所述改性硫酸鈣晶須包括以下份計的原料：硫酸鈣晶須20份、乙醇水溶液15份、醋酸13份和硅烷偶聯(lián)劑5份。
其中，所述改性硫酸鈣晶須的制備方法為：將乙醇水溶液、醋酸和硅烷偶聯(lián)劑在200r/min轉(zhuǎn)速條件下混合均勻，然后加入硫酸鈣晶須，在40℃溫度條件下磁力攪拌，過濾，水洗至中性，然后在90℃抽真空，干燥，得到所述改性硫酸鈣晶須。
其中，所述廢茶葉為以甲基丙烯酸酯作為改性劑制備得到的改性廢茶葉。
其中，所述耐寒型增塑劑為鄰苯二甲酸二月桂酯。
其中，所述潤滑劑為硬脂酸鋅，所述紫外光屏蔽劑為鈦白粉，所述紫外光吸收劑為水楊酸類，所述硫化劑為過氧化二異丙苯，所述耐磨劑為二硫化鉬，所述填充劑為碳化鈣，所述阻燃劑為氫氧化鎂和磷酸三辛酯按照2：1的比例混合而成。
其中，所述促進劑為促進劑tt。
其中，所述防老劑為防老劑rd。
本發(fā)明提供的一種耐磨耐寒電纜料的制備方法，包括以下步驟：
（1）、制備改性聚氨酯
按照配比準備聚己內(nèi)酯二醇、甲苯二異氰酸酯、1，4-丁二醇、二羥甲基丙酸和三乙胺；
將聚己內(nèi)酯二醇和甲苯二異氰酸酯混合均勻，升溫至70℃，保溫1h，加入1，4-丁二醇，擴鏈1h；然后降溫至60℃，加入二羥甲基丙酸，繼續(xù)反應2~3h，然后冷卻至30℃，在高速攪拌下加入三乙胺，中和，乳化，即得到所述改性聚氨酯；
（2）、制備成品
按照配比準備剩余原料并與步驟（1）得到的改性聚氨酯混合，在捏合機中攪拌均勻，然后將攪拌好的物料送入雙螺桿雙階擠塑機，控溫110℃，塑化擠出，造粒，即得到所述耐磨耐寒電纜料。
實施例2
一種耐磨耐寒電纜料，包括以下份計的原料：改性聚氨酯75份、丁腈橡膠55份、改性硫酸鈣晶須45份、硫磺42份、納米碳酸鈣40份、硅橡膠35份、石蠟油32份、廢茶葉26份、高耐磨炭黑22份、谷殼20份和助劑20份；
所述改性聚氨酯包括以下份計的原料：聚己內(nèi)酯二醇32份、甲苯二異氰酸酯20份、1，4-丁二醇13份、二羥甲基丙酸7份和三乙胺4份；
所述助劑包括以下份計的原料：耐寒型增塑劑5份、潤滑劑4份、紫外光屏蔽劑3份、紫外光吸收劑3份、硫化劑2份、耐磨劑1.2份、填充劑0.8份、阻燃劑0.6份、促進劑0.3份和防老劑0.2份。
其中，所述改性硫酸鈣晶須包括以下份計的原料：硫酸鈣晶須25份、乙醇水溶液20份、醋酸15份和硅烷偶聯(lián)劑10份。
其中，所述改性硫酸鈣晶須的制備方法為：將乙醇水溶液、醋酸和硅烷偶聯(lián)劑在300r/min轉(zhuǎn)速條件下混合均勻，然后加入硫酸鈣晶須，在43℃溫度條件下磁力攪拌，過濾，水洗至中性，然后在120℃抽真空，干燥，得到所述改性硫酸鈣晶須。
其中，所述廢茶葉為以甲基丙烯酸酯作為改性劑制備得到的改性廢茶葉。
其中，所述耐寒型增塑劑為癸二酸二辛酯。
其中，所述潤滑劑為硬脂酸鋅，所述紫外光屏蔽劑為氧化鋅，所述紫外光吸收劑為二苯甲酮類，所述硫化劑為過氧化苯甲酰，所述耐磨劑為二硫化鉬，所述填充劑為碳化鈣，所述阻燃劑為氫氧化鎂和磷酸三辛酯按照3：1的比例混合而成。
其中，所述促進劑為促進劑dm。
其中，所述防老劑為防老劑4010na。
本發(fā)明提供的一種耐磨耐寒電纜料的制備方法，包括以下步驟：
（1）、制備改性聚氨酯
按照配比準備聚己內(nèi)酯二醇、甲苯二異氰酸酯、1，4-丁二醇、二羥甲基丙酸和三乙胺；
將聚己內(nèi)酯二醇和甲苯二異氰酸酯混合均勻，升溫至80℃，保溫2h，加入1，4-丁二醇，擴鏈2h；然后降溫至63℃，加入二羥甲基丙酸，繼續(xù)反應3h，然后冷卻至35℃，在高速攪拌下加入三乙胺，中和，乳化，即得到所述改性聚氨酯；
（2）、制備成品
按照配比準備剩余原料并與步驟（1）得到的改性聚氨酯混合，在捏合機中攪拌均勻，然后將攪拌好的物料送入雙螺桿雙階擠塑機，控溫130℃，塑化擠出，造粒，即得到所述耐磨耐寒電纜料。
實施例3
一種耐磨耐寒電纜料，包括以下份計的原料：改性聚氨酯70份、丁腈橡膠50份、改性硫酸鈣晶須42.5份、硫磺41份、納米碳酸鈣37.5份、硅橡膠32.5份、石蠟油30份、廢茶葉25份、高耐磨炭黑21份、谷殼17.5份和助劑17.5份；
所述改性聚氨酯包括以下份計的原料：聚己內(nèi)酯二醇31份、甲苯二異氰酸酯17份、1，4-丁二醇12份、二羥甲基丙酸6份和三乙胺3份；
所述助劑包括以下份計的原料：耐寒型增塑劑3.5份、潤滑劑3份、紫外光屏蔽劑2.5份、紫外光吸收劑2份、硫化劑1.5份、耐磨劑0.7份、填充劑0.5份、阻燃劑0.4份、促進劑0.2份和防老劑0.15份。
其中，所述改性硫酸鈣晶須包括以下份計的原料：硫酸鈣晶須22.5份、乙醇水溶液17.5份、醋酸14份和硅烷偶聯(lián)劑7.5份。
其中，所述改性硫酸鈣晶須的制備方法為：將乙醇水溶液、醋酸和硅烷偶聯(lián)劑在250r/min轉(zhuǎn)速條件下混合均勻，然后加入硫酸鈣晶須，在42℃溫度條件下磁力攪拌，過濾，水洗至中性，然后在105℃抽真空，干燥，得到所述改性硫酸鈣晶須。
其中，所述廢茶葉為以甲基丙烯酸酯作為改性劑制備得到的改性廢茶葉。
其中，所述耐寒型增塑劑為環(huán)氧大豆油。
其中，所述潤滑劑為硬脂酸鋅，所述紫外光屏蔽劑為鈦白粉，所述紫外光吸收劑為二苯甲酮類，所述硫化劑為雙叔丁基過氧異丙基苯，所述耐磨劑為二硫化鉬，所述填充劑為碳化鈣，所述阻燃劑為氫氧化鎂和磷酸三辛酯按照2：1的比例混合而成。
其中，所述促進劑為促進劑ns。
其中，所述防老劑為防老劑4020。
本發(fā)明提供的一種耐磨耐寒電纜料的制備方法，包括以下步驟：
（1）、制備改性聚氨酯
按照配比準備聚己內(nèi)酯二醇、甲苯二異氰酸酯、1，4-丁二醇、二羥甲基丙酸和三乙胺；
將聚己內(nèi)酯二醇和甲苯二異氰酸酯混合均勻，升溫至75℃，保溫1.5h，加入1，4-丁二醇，擴鏈1.5h；然后降溫至62℃，加入二羥甲基丙酸，繼續(xù)反應2.5h，然后冷卻至32.5℃，在高速攪拌下加入三乙胺，中和，乳化，即得到所述改性聚氨酯；
（2）、制備成品
按照配比準備剩余原料并與步驟（1）得到的改性聚氨酯混合，在捏合機中攪拌均勻，然后將攪拌好的物料送入雙螺桿雙階擠塑機，控溫120℃，塑化擠出，造粒，即得到所述耐磨耐寒電纜料。
參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。