一種機(jī)車用防紫外抗裂型電纜材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種機(jī)車用防紫外抗裂型電纜材料，由以下重量份的原料制備制成：三乙醇胺硼酸酯2.3?3、乳化劑OP?10 0.3?0.4、熱塑性聚氨酯彈性體44?49、錫鉍合金粉6?8、聚丙烯26?33、脂肪酸5?7、微晶蠟2?3、硫酸鋇5?6、有機(jī)重鈣3?5、白炭黑6?8、鈦酸鉀晶須3?4、交聯(lián)劑TAC0.4?0.5、OBS有機(jī)穩(wěn)定劑2?3、聚乳酸28?35、去離子水適量；本發(fā)明制備的電纜材料強(qiáng)度高、絕緣、抗撕裂、伸長率好，能夠滿足機(jī)車電纜的使用要求，且使用壽命長，值得推廣。
【專利說明】
一種機(jī)車用防紫外抗裂型電纜材料
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電纜材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)車用防紫外抗裂型電纜材料。
【背景技術(shù)】
[0002]聚合物由于其價(jià)格低廉、質(zhì)地輕、比強(qiáng)度大，導(dǎo)熱系數(shù)小和化學(xué)穩(wěn)定性好等特點(diǎn)被廣泛的應(yīng)用于生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域。大多數(shù)的聚合物都是良好的電絕緣體，電阻率高，容易產(chǎn)生靜電，從而限制其應(yīng)用?？轨o電的危害越來越大，如干擾飛機(jī)無線電設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，影響飛機(jī)的運(yùn)行，制藥廠設(shè)備聚合物外殼容易靜電吸附塵埃，影響藥品純度等，近幾年，國家鐵路交通發(fā)展迅速，鐵路系統(tǒng)的控制越來越復(fù)雜，電氣控制設(shè)備越來越多，對電纜需求量也越來越大。其中抗靜電性顯得尤其重要。
[0003]《導(dǎo)電/抗靜電聚合物納米復(fù)合材料的制備及其性能研究》一文中作者利用低熔點(diǎn)金屬、碳納米管等導(dǎo)電填料制備得到導(dǎo)電抗靜電聚合物復(fù)合材料及纖維，提出了新的制備方法和新原理，采用電導(dǎo)率高、易加工的低熔點(diǎn)金屬作為導(dǎo)電填料，通過熔融共混以及固相拉伸等方法，制備出復(fù)合纖維，得出聚合物/低熔點(diǎn)導(dǎo)電金屬復(fù)合纖維具有電阻率隨著拉伸倍率的提高而降低的性質(zhì)，與未含有低導(dǎo)電熔點(diǎn)纖維的復(fù)合纖維比較，其復(fù)合纖維的強(qiáng)度和斷裂伸長率都有所提高。通過在復(fù)合纖維中添加碳納米管和納米蒙脫土顯著降低了金屬顆粒粒徑，使得復(fù)合纖維獲得了更加優(yōu)異的電性能和力學(xué)性能。雖然本發(fā)明能夠解決電纜導(dǎo)電抗靜電等方面的要求，但是隨著機(jī)車技術(shù)的發(fā)展，對電纜的鋪設(shè)環(huán)境和使用性能要求越來越高，單純的單一性能已不能滿足市場需求，本發(fā)明在這基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，以期達(dá)到耐彎曲性能好、防火阻燃、綠色環(huán)保、耐老化等的特性，使其達(dá)到鐵路工程中對電纜的使用要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種機(jī)車用防紫外抗裂型電纜材料。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種機(jī)車用防紫外抗裂型電纜材料，由以下重量份的原料制備制成:三乙醇胺硼酸酯2.3-3、乳化劑0P-10 0.3-0.4,熱塑性聚氨酯彈性體44-49、錫鉍合金粉6_8、聚丙烯26-33、脂肪酸5-7、微晶蠟2-3、硫酸鋇5-6、有機(jī)重鈣3-5、白炭黑6_8、鈦酸鉀晶須3_4、交聯(lián)劑TAC0.4-0.5、0BS有機(jī)穩(wěn)定劑2-3、聚乳酸28-35、去離子水適量。
[0006]所述一種機(jī)車用防紫外抗裂型電纜材料，由以下具體步驟制備制成:
(I)將脂肪酸加熱至熔化后和硫酸鋇、有機(jī)重鈣加熱超聲處理，得到均勻分散的脂肪酸混合液后加入三乙醇胺硼酸酯繼續(xù)攪拌，升高溫度至60-70°C時(shí)加入白炭黑、鈦酸鉀晶須和交聯(lián)劑TAC繼續(xù)攪拌，攪拌20-30min后轉(zhuǎn)移到捏合機(jī)中進(jìn)行捏合，然后冷卻至室溫備用；
(2 )將聚丙烯在烘箱中80 0C下烘干6-8h，冷卻后切成顆粒，將錫鉍合金粉、OBS有機(jī)穩(wěn)定劑和預(yù)處理的聚丙烯粒料按照配比在高速攪拌機(jī)中混合均勻，然后加到雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，再將顆粒在80°C下烘干4-5h，之后置于毛細(xì)管流變儀中，制成混合原絲，將原絲夾持在夾具上，在170-180°C的環(huán)境加熱箱內(nèi)，以10mm/min的速度均勻拉伸纖維；
(3)將剩余其余的成分按照配方量和步驟(I)制備的產(chǎn)物通過密煉機(jī)熔融共混，溫度為160-175°C，時(shí)間為15-25min，再使用開煉機(jī)將步驟(2)制備的產(chǎn)物混入上述復(fù)合材料中，最后通過單螺桿擠出機(jī)造粒，再將粒子在10-15m/min的擠出速率下，通過擠壓模擠出成纜材冷卻至常溫即可。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明通過使用低熔點(diǎn)金屬作為導(dǎo)電填料，結(jié)合熔融混合和固相拉伸的手段，制備了導(dǎo)電、抗靜電復(fù)合纖維，使其擁有良好的強(qiáng)度和斷裂伸長率，且具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能和力學(xué)性能，解決了金屬與基體材料相容性差、容易氧化導(dǎo)致電導(dǎo)率下降的問題，利用疏水劑對填料進(jìn)行改性，提高表面疏水性能和填料之間粘結(jié)性，并且在高分子基體材料中具有很好的相容性和分散性，且大大提高了材料的抗紫外、耐候和提高強(qiáng)度等方面的特性，本發(fā)明制備的電纜材料強(qiáng)度高、絕緣、抗撕裂、伸長率好，能夠滿足機(jī)車電纜的使用要求，且使用壽命長，值得推廣。
【具體實(shí)施方式】
[0008]一種機(jī)車用防紫外抗裂型電纜材料，由以下重量份(公斤)的原料制備制成:三乙醇胺硼酸酯2.3、乳化劑OP-1O 0.3、熱塑性聚氨酯彈性體44、錫鉍合金粉6、聚丙烯26、脂肪酸5、微晶蠟2、硫酸鋇5、有機(jī)重鈣3、白炭黑6、鈦酸鉀晶須3、交聯(lián)劑TAC0.4、OBS有機(jī)穩(wěn)定劑
2、聚乳酸28、去離子水適量。
[0009]所述一種機(jī)車用防紫外抗裂型電纜材料，由以下具體步驟制備制成:
(I)將脂肪酸加熱至熔化后和硫酸鋇、有機(jī)重鈣加熱超聲處理，得到均勻分散的脂肪酸混合液后加入三乙醇胺硼酸酯繼續(xù)攪拌，升高溫度至60°C時(shí)加入白炭黑、鈦酸鉀晶須和交聯(lián)劑TAC繼續(xù)攪拌，攪拌20min后轉(zhuǎn)移到捏合機(jī)中進(jìn)行捏合，然后冷卻至室溫備用；
(2 )將聚丙烯在烘箱中80 0C下烘干6h，冷卻后切成顆粒，將錫鉍合金粉、OBS有機(jī)穩(wěn)定劑和預(yù)處理的聚丙烯粒料按照配比在高速攪拌機(jī)中混合均勻，然后加到雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，再將顆粒在80 V下烘干4h，之后置于毛細(xì)管流變儀中，制成混合原絲，將原絲夾持在夾具上，在170°C的環(huán)境加熱箱內(nèi)，以10mm/min的速度均勻拉伸纖維；
(3)將剩余其余的成分按照配方量和步驟(I)制備的產(chǎn)物通過密煉機(jī)熔融共混，溫度為160 °C，時(shí)間為15min，再使用開煉機(jī)將步驟(2)制備的產(chǎn)物混入上述復(fù)合材料中，最后通過單螺桿擠出機(jī)造粒，再將粒子在10m/min的擠出速率下，通過擠壓模擠出成纜材冷卻至常溫即可。
[0010]該機(jī)車電纜材料的性能測試如下:
拉伸強(qiáng)度(MPa):16.1;斷裂伸長率(％):411;體積電阻率(Ω.cm):4.7 X 116;介電強(qiáng)度(MV/m):27;氧指數(shù)(％):30；載荷下伸長率(％):12；永久變形率(％):O。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種機(jī)車用防紫外抗裂型電纜材料，其特征在于，由以下重量份的原料制備制成:三乙醇胺硼酸酯2.3-3、乳化劑OP-1O 0.3-0.4、熱塑性聚氨酯彈性體44-49、錫鉍合金粉6-8、聚丙烯26-33、脂肪酸5-7、微晶蠟2-3、硫酸鋇5-6、有機(jī)重鈣3-5、白炭黑6-8、鈦酸鉀晶須3-4、交聯(lián)劑TAC0.4-0.5、0BS有機(jī)穩(wěn)定劑2-3、聚乳酸28-35、去離子水適量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種機(jī)車用防紫外抗裂型電纜材料，其特征在于，由以下具體步驟制備制成: (I)將脂肪酸加熱至熔化后和硫酸鋇、有機(jī)重鈣加熱超聲處理，得到均勻分散的脂肪酸混合液后加入三乙醇胺硼酸酯繼續(xù)攪拌，升高溫度至60-70°C時(shí)加入白炭黑、鈦酸鉀晶須和交聯(lián)劑TAC繼續(xù)攪拌，攪拌20-30min后轉(zhuǎn)移到捏合機(jī)中進(jìn)行捏合，然后冷卻至室溫備用； (2 )將聚丙烯在烘箱中80 0C下烘干6-8h，冷卻后切成顆粒，將錫鉍合金粉、OBS有機(jī)穩(wěn)定劑和預(yù)處理的聚丙烯粒料按照配比在高速攪拌機(jī)中混合均勻，然后加到雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，再將顆粒在80°C下烘干4-5h，之后置于毛細(xì)管流變儀中，制成混合原絲，將原絲夾持在夾具上，在170-180°C的環(huán)境加熱箱內(nèi)，以10mm/min的速度均勻拉伸纖維； (3)將剩余其余的成分按照配方量和步驟(I)制備的產(chǎn)物通過密煉機(jī)熔融共混，溫度為160-175°C，時(shí)間為15-25min，再使用開煉機(jī)將步驟(2)制備的產(chǎn)物混入上述復(fù)合材料中，最后通過單螺桿擠出機(jī)造粒，再將粒子在10-15m/min的擠出速率下，通過擠壓模擠出成纜材冷卻至常溫即可。
【文檔編號(hào)】C08K7/08GK106046751SQ201610521942
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月5日
【發(fā)明人】荔建榮, 陳金柱, 李會(huì)艷, 吳永志
【申請人】安徽吉安特種線纜制造有限公司