本發(fā)明涉及電纜料技術(shù)領域,尤其涉及一種添加甘氨酸溴化鈣復合粒子的復合電纜料。
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格便宜、使用量大,各方面性能均優(yōu)異的特性,主要應用在 1kV 及以下電線電纜和局部用通信電纜的絕緣、半導電屏蔽和各種電線電纜的護套。熱塑性聚氨酯彈性體具有塑料可重復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用于從低電壓到1KV的線纜護套,因其具有無以倫比的硬度,低溫柔韌性,耐磨性,耐環(huán)境和耐候性,這些特性都延長了線纜的耐久力和使用壽命,而且最大優(yōu)勢在于綠色環(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,同時能夠降低純熱塑性聚氨酯彈性體原料的價格。
《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 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,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,與此同時也會降低復合材料的模量,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)對人體具有潛在的生理毒性,并會造成環(huán)境污染。這樣就需要利用環(huán)保無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合材料的其他附加性能,制成更加符合當今社會需求的電纜、線纜護套料。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷,提供一種添加甘氨酸溴化鈣復合粒子的復合電纜料。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種添加甘氨酸溴化鈣復合粒子的復合電纜料,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、氯化石蠟1.5-2、甘氨酸5-6、溴化鈣2-3、去離子水適量、烯丙醇聚氧乙烯醚0.8-1。
所述一種添加甘氨酸溴化鈣復合粒子的復合電纜料,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中,低速轉(zhuǎn)動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中擠出造粒,得到改性聚氯乙烯母粒;
(3)將甘氨酸溶于2-3倍量的去離子水,加熱至50-60℃,然后加入溴化鈣,攪拌使其完全溶解并降至室溫,過濾后靜置使水分自然蒸發(fā),直到有晶體析出,將晶體取出并用去離子水沖洗過后置于烘箱中以100-110℃度烘干,再球磨球過200目篩待用;將烯丙醇聚氧乙烯醚加入15-18倍量的去離子水中,攪拌分散均勻后加入上述粉體,放入研磨機中研磨30-40分鐘,最后噴霧干燥,得到改性甘氨酸溴化鈣復合粒子;
(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中,常溫下攪拌混合均勻后送入雙螺桿擠出機中,控溫150-160℃擠出造粒即得。
本發(fā)明的優(yōu)點是: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度、韌性,改善了因添加熱塑性聚氨酯彈性體造成的抗拉強度的損失;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)明通過一系列的處理工藝制成甘氨酸-溴化鈣復合粒子,添加到基體聚合物中,使得復合材料的力學性能發(fā)生顯著變化,增強了耐撕裂強度和拉伸強度,改善了復合材料的耐熱性;本發(fā)明原料安全環(huán)保,采用的工藝便于工業(yè)批量生產(chǎn),制成的電纜料綜合性能優(yōu)異,耐磨、耐撕裂、耐拉伸,不易腐蝕,使用壽命長。
具體實施方式
一種添加甘氨酸溴化鈣復合粒子的復合電纜料,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、氯化石蠟1.5、甘氨酸5、溴化鈣2、去離子水適量、烯丙醇聚氧乙烯醚0.8。
所述一種添加甘氨酸溴化鈣復合粒子的復合電纜料,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中,低速轉(zhuǎn)動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中擠出造粒,得到改性聚氯乙烯母粒;
(3)將甘氨酸溶于2倍量的去離子水,加熱至50℃,然后加入溴化鈣,攪拌使其完全溶解并降至室溫,過濾后靜置使水分自然蒸發(fā),直到有晶體析出,將晶體取出并用去離子水沖洗過后置于烘箱中以100℃度烘干,再球磨球過200目篩待用;將烯丙醇聚氧乙烯醚加入15倍量的去離子水中,攪拌分散均勻后加入上述粉體,放入研磨機中研磨30分鐘,最后噴霧干燥,得到改性甘氨酸溴化鈣復合粒子;
(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中,常溫下攪拌混合均勻后送入雙螺桿擠出機中,控溫150℃擠出造粒即得。
將本發(fā)明電纜料應用于電纜的生產(chǎn),電纜產(chǎn)品經(jīng)檢測,達到的指標如下:抗張強度為21.3MPa,斷裂伸長率為420%。