本發明涉及電纜材料技術領域,尤其涉及一種抗沖擊耐高溫聚苯乙烯電纜材料。
背景技術:
隨著我國電纜制品的廣泛應用,電纜材料的需求量也逐漸增加。目前很多企業利用廢舊聚乙烯來生產電纜材料,同時為了適應不同的工作環境和使用需求,所以會對電纜材料進行改進性能,但只具有單一的功能的電纜材料在現在競爭越來越激烈的市場中,越來越凸顯出劣勢。因此需要對電纜材料進行改性,使其具有不止一種特性,從而增強在市場的競爭力。
現有技術中利用改性聚苯乙烯電纜材料所生產出的電纜材料抗拉強度小、抗沖擊力弱、防水性能差,從而影響使用范圍。
技術實現要素:
基于背景技術存在的技術問題,本發明提出了一種抗沖擊耐高溫聚苯乙烯電纜材料,耐高溫、耐老化性能優異,耐水性能優秀,力學性能極好。
本發明提出的一種抗沖擊耐高溫聚苯乙烯電纜材料,其原料按重量份包括:聚丙烯4-10份,氯化聚乙烯4-6份,聚苯乙烯24-32份,聚醚酮8-16份,乙酰檸檬酸三丁酯1.5-2.5份,歧化松香1.5-2.5份,己二酸丙二醇酯1.5-2.5份,氯化石蠟1.5-2.5份,環氧脂肪酸甲酯2-4份,改性亞麻纖維2-4份,煙灰3-5份,氧化石墨烯4-8份,硅藻土4-10份,氧化硼8-16份,穩定劑1.5-2.5份,交聯劑1.5-2.5份,抗靜電劑2-4份,抗氧劑1-2份。
優選地,聚丙烯、氯化聚乙烯、聚苯乙烯、聚醚酮、改性亞麻纖維的重量比為6-8:4.5-5.5:26-30:10-14:2.5-3.5。
優選地,氯化石蠟、環氧脂肪酸甲酯、改性亞麻纖維、煙灰、氧化石墨烯、硅藻土、氧化硼的重量比為1.8-2.2:2.5-3.5:2.5-3.5:3.5-4.5:5-7:6-8:10-14。
優選地,其原料按重量份包括:聚丙烯6-8份,氯化聚乙烯4.5-5.5份,聚苯乙烯26-30份,聚醚酮10-14份,乙酰檸檬酸三丁酯1.8-2.2份,歧化松香1.8-2.2份,己二酸丙二醇酯1.8-2.2份,氯化石蠟1.8-2.2份,環氧脂肪酸甲酯2.5-3.5份,改性亞麻纖維2.5-3.5份,煙灰3.5-4.5份,氧化石墨烯5-7份,硅藻土6-8份,氧化硼10-14份,穩定劑1.8-2.2份,交聯劑1.8-2.2份,抗靜電劑2.5-3.5份,抗氧劑1.2-1.8份。
優選地,改性亞麻纖維采用如下工藝制備:將硅溶膠置于水浴中,攪拌狀態下滴加六甲基二硅氮烷,滴加完全后,繼續攪拌,真空干燥至恒重,粉碎得到預處理硅溶膠;將亞麻纖維、氫氧化鈉溶液混合攪拌,升溫,加入亞硫酸鈉攪拌得到預處理亞麻纖維;向預處理亞麻纖維中加入甲醛、預處理硅溶膠攪拌,冷卻至室溫,噴霧干燥得到改性亞麻纖維。
優選地,改性亞麻纖維采用如下工藝制備:按重量份將45-65份濃度為15-18wt%的硅溶膠置于水浴中,硅溶膠的pH值為3.5-4.5,攪拌狀態下滴加25-33份六甲基二硅氮烷,滴加完全后,繼續攪拌,真空干燥至恒重,粉碎得到預處理硅溶膠;按重量份將4-10份亞麻纖維、30-40份濃度為1.4-2mol/L的氫氧化鈉溶液混合攪拌,升溫,加入1.8-2.5份亞硫酸鈉攪拌得到預處理亞麻纖維;按重量份向18-24份預處理亞麻纖維中加入8-12份甲醛、4-10份預處理硅溶膠攪拌,冷卻至室溫,噴霧干燥得到改性亞麻纖維。
優選地,改性亞麻纖維采用如下工藝制備:按重量份將45-65份濃度為15-18wt%的硅溶膠置于溫度為65-75℃水浴中,硅溶膠的pH值為3.5-4.5,攪拌狀態下滴加25-33份六甲基二硅氮烷,攪拌速度為450-550r/min,滴加完全后,繼續攪拌1.5-2.5h,85-90℃真空干燥至恒重,粉碎得到預處理硅溶膠;按重量份將4-10份亞麻纖維、30-40份濃度為1.4-2mol/L的氫氧化鈉溶液混合攪拌45-55min,攪拌溫度為60-70℃,升溫至125-135℃,加入1.8-2.5份亞硫酸鈉攪拌1.5-3.5h,得到預處理亞麻纖維;按重量份向18-24份預處理亞麻纖維中加入8-12份甲醛、4-10份預處理硅溶膠攪拌3-6h,冷卻至室溫,噴霧干燥得到改性亞麻纖維。
本發明采用常規制備工藝制得。
本發明的改性亞麻纖維中,利用分子間脫水反應將六甲基二硅氮烷中的-Si(CH3)3基團接枝到硅溶膠分子上,硅溶膠表面布滿-Si(CH3)3基團,疏水性能好,還可有效提高二氧化硅與預處理亞麻纖維間親和性;而亞麻纖維堿化后經磺化、縮合,其耐高溫、耐酸堿性極好,再經亞硫酸鈉蒸煮,形成大量酚羥基,與預制料的結合力強,綜合作用使改性亞麻纖維熱穩定性好,防水性能優異;本發明采用改性亞麻纖維與聚苯乙烯、聚醚酮、聚丙烯、氯化聚乙烯相容性好,不易遷移及析出,綜合作用使本發明的力學性能極好,而且耐高溫、耐老化性能優異;而改性亞麻纖維、氧化硼、氧化石墨烯、煙灰、硅藻土配合,在環氧脂肪酸甲酯、氯化石蠟的作用下,與聚苯乙烯、聚醚酮、聚丙烯、氯化聚乙烯分散性好,可有效分散在聚苯乙烯、聚醚酮、聚丙烯、氯化聚乙烯表面,相互間結合程度高,縫隙極小,使本發明的耐水性能、耐老化性能與力學性能進一步增強。
具體實施方式
下面,通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。
實施例1
本發明提出的一種抗沖擊耐高溫聚苯乙烯電纜材料,其原料按重量份包括:聚丙烯4份,氯化聚乙烯6份,聚苯乙烯24份,聚醚酮16份,乙酰檸檬酸三丁酯1.5份,歧化松香2.5份,己二酸丙二醇酯1.5份,氯化石蠟2.5份,環氧脂肪酸甲酯2份,改性亞麻纖維4份,煙灰3份,氧化石墨烯8份,硅藻土4份,氧化硼16份,穩定劑1.5份,交聯劑2.5份,抗靜電劑2份,抗氧劑2份。
實施例2
本發明提出的一種抗沖擊耐高溫聚苯乙烯電纜材料,其原料按重量份包括:聚丙烯10份,氯化聚乙烯4份,聚苯乙烯32份,聚醚酮8份,乙酰檸檬酸三丁酯2.5份,歧化松香1.5份,己二酸丙二醇酯2.5份,氯化石蠟1.5份,環氧脂肪酸甲酯4份,改性亞麻纖維2份,煙灰5份,氧化石墨烯4份,硅藻土10份,氧化硼8份,穩定劑2.5份,交聯劑1.5份,抗靜電劑4份,抗氧劑1份。
改性亞麻纖維采用如下工藝制備:將硅溶膠置于水浴中,攪拌狀態下滴加六甲基二硅氮烷,滴加完全后,繼續攪拌,真空干燥至恒重,粉碎得到預處理硅溶膠;將亞麻纖維、氫氧化鈉溶液混合攪拌,升溫,加入亞硫酸鈉攪拌得到預處理亞麻纖維;向預處理亞麻纖維中加入甲醛、預處理硅溶膠攪拌,冷卻至室溫,噴霧干燥得到改性亞麻纖維。
實施例3
本發明提出的一種抗沖擊耐高溫聚苯乙烯電纜材料,其原料按重量份包括:聚丙烯6份,氯化聚乙烯5.5份,聚苯乙烯26份,聚醚酮14份,乙酰檸檬酸三丁酯1.8份,歧化松香2.2份,己二酸丙二醇酯1.8份,氯化石蠟2.2份,環氧脂肪酸甲酯2.5份,改性亞麻纖維3.5份,煙灰3.5份,氧化石墨烯7份,硅藻土6份,氧化硼14份,穩定劑1.8份,交聯劑2.2份,抗靜電劑2.5份,抗氧劑1.8份。
改性亞麻纖維采用如下工藝制備:按重量份將65份濃度為15wt%的硅溶膠置于溫度為75℃水浴中,硅溶膠的pH值為3.5-4.5,攪拌狀態下滴加25份六甲基二硅氮烷,攪拌速度為550r/min,滴加完全后,繼續攪拌1.5h,90℃真空干燥至恒重,粉碎得到預處理硅溶膠;按重量份將4份亞麻纖維、40份濃度為1.4mol/L的氫氧化鈉溶液混合攪拌55min,攪拌溫度為60℃,升溫至135℃,加入1.8份亞硫酸鈉攪拌3.5h,得到預處理亞麻纖維;按重量份向18份預處理亞麻纖維中加入12份甲醛、4份預處理硅溶膠攪拌6h,冷卻至室溫,噴霧干燥得到改性亞麻纖維。
實施例4
本發明提出的一種抗沖擊耐高溫聚苯乙烯電纜材料,其原料按重量份包括:聚丙烯8份,氯化聚乙烯4.5份,聚苯乙烯30份,聚醚酮10份,乙酰檸檬酸三丁酯2.2份,歧化松香1.8份,己二酸丙二醇酯2.2份,氯化石蠟1.8份,環氧脂肪酸甲酯3.5份,改性亞麻纖維2.5份,煙灰4.5份,氧化石墨烯5份,硅藻土8份,氧化硼10份,穩定劑2.2份,交聯劑1.8份,抗靜電劑3.5份,抗氧劑1.2份。
改性亞麻纖維采用如下工藝制備:按重量份將45份濃度為18wt%的硅溶膠置于溫度為65℃水浴中,硅溶膠的pH值為3.5-4.5,攪拌狀態下滴加33份六甲基二硅氮烷,攪拌速度為450r/min,滴加完全后,繼續攪拌2.5h,85℃真空干燥至恒重,粉碎得到預處理硅溶膠;按重量份將10份亞麻纖維、30份濃度為2mol/L的氫氧化鈉溶液混合攪拌45min,攪拌溫度為70℃,升溫至125℃,加入2.5份亞硫酸鈉攪拌1.5h,得到預處理亞麻纖維;按重量份向24份預處理亞麻纖維中加入8份甲醛、10份預處理硅溶膠攪拌3h,冷卻至室溫,噴霧干燥得到改性亞麻纖維。
實施例5
本發明提出的一種抗沖擊耐高溫聚苯乙烯電纜材料,其原料按重量份包括:聚丙烯7份,氯化聚乙烯5份,聚苯乙烯28份,聚醚酮12份,乙酰檸檬酸三丁酯2份,歧化松香2份,己二酸丙二醇酯2份,氯化石蠟2份,環氧脂肪酸甲酯3份,改性亞麻纖維3份,煙灰4份,氧化石墨烯6份,硅藻土7份,氧化硼12份,穩定劑2份,交聯劑2份,抗靜電劑3份,抗氧劑1.5份。
改性亞麻纖維采用如下工藝制備:按重量份將55份濃度為16wt%的硅溶膠置于水浴中,硅溶膠的pH值為3.5-4.5,攪拌狀態下滴加28份六甲基二硅氮烷,滴加完全后,繼續攪拌,真空干燥至恒重,粉碎得到預處理硅溶膠;按重量份將7份亞麻纖維、35份濃度為1.7mol/L的氫氧化鈉溶液混合攪拌,升溫,加入2.2份亞硫酸鈉攪拌得到預處理亞麻纖維;按重量份向21份預處理亞麻纖維中加入10份甲醛、7份預處理硅溶膠攪拌,冷卻至室溫,噴霧干燥得到改性亞麻纖維。
以上所述,僅為本發明較佳的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內,根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。