CN105778471A - 一种油料工业用高强度高韧性阻燃聚氨酯电缆外护套 - Google Patents

一种油料工业用高强度高韧性阻燃聚氨酯电缆外护套 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种油料工业用高强度高韧性阻燃聚氨酯电缆外护套，其原料按重量份包括：高柔韧性疏水阻燃聚氨酯55‑58份，聚酯树脂30‑35份，乙丙橡胶22‑25份，异氰酸酯2.4‑2.7份，硫化促进剂DM1.5‑2.5份，三烯丙基异氰脲酸酯0.8‑1.2份，二辛脂2.3‑2.6份，硬脂酸3‑6份，聚乙烯蜡3‑5份，亚硫酸盐1‑2份，炭黑N550 20‑24份，硅藻土粉10‑12，氧化锌0.5‑1份，硅烷偶联剂A‑151 2.2‑2.5份，防老剂BLE 2.8‑3.3份，防老剂OD 4.3‑4.6份。

Description

一种油料工业用高强度高韧性阻燃聚氨酯电缆外护套
技术领域
本发明涉及电缆外护套技术领域，尤其涉及一种油料工业用高强度高韧性阻燃聚氨酯电缆外护套。
背景技术
油料工业环境中，易燃物含量极大，对于在其中使用的电缆的安全性能，特别是阻燃性能要求极高；而油料工业自动化程度较高，又对电缆的韧性、强度提出了较高的要求。聚氨酯电缆外护套耐油、耐老化等性能优异，常被用在油料工业中，然而，如何提高其强度、韧性和阻燃性能，以面对要求日益高涨的油料工业需求，成为电缆生产企业关注的重点。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种油料工业用高强度高韧性阻燃聚氨酯电缆外护套，强度高，耐油、阻燃性能优异。
本发明提出的一种油料工业用高强度高韧性阻燃聚氨酯电缆外护套，其原料按重量份包括：高柔韧性疏水阻燃聚氨酯55-58份，聚酯树脂30-35份，乙丙橡胶22-25份，异氰酸酯2.4-2.7份，硫化促进剂DM1.5-2.5份，三烯丙基异氰脲酸酯0.8-1.2份，二辛脂2.3-2.6份，硬脂酸3-6份，聚乙烯蜡3-5份，亚硫酸盐1-2份，炭黑N550 20-24份，硅藻土粉10-12份，氧化锌0.5-1份，硅烷偶联剂A-151 2.2-2.5份，防老剂BLE 2.8-3.3份，防老剂OD 4.3-4.6份。
优选地，高柔韧性疏水阻燃聚氨酯、聚酯树脂、乙丙橡胶的重量比为56-57：32-33：23-24。
优选地，其原料按重量份包括：高柔韧性疏水阻燃聚氨酯56-57份，聚酯树脂32-33份，乙丙橡胶23-24份，异氰酸酯2.5-2.6份，硫化促进剂DM1.8-2.4份，三烯丙基异氰脲酸酯0.9-1份，二辛脂2.4-2.5份，硬脂酸4-5份，聚乙烯蜡3.5-4.5份，亚硫酸盐1.5-1.8份，炭黑N550 21-23份，硅藻土粉10.5-11份，氧化锌0.6-0.8份，硅烷偶联剂A-151 2.3-2.4份，防老剂BLE 2.9-3.2份，防老剂OD 4.4-4.5份。
优选地，高柔韧性疏水阻燃聚氨酯制备方法如下：
S1、将大豆油、三氯氧磷、六氟双酚A、三氯化铝，搅拌均匀后抽真空，接着升温，保温得到改性大豆油；
S2、将改性大豆油、双酚基丙烷、咪唑、腰果酚，搅拌均匀后，升温，保温后，降温，然后加入苯酚，搅拌均匀后继续降温，接着加入甲醛、三聚氰胺、氨水、三乙胺，然后升温，保温后，真空脱水得到改性酚醛树脂；
S3、将改性酚醛树脂、二环己基甲烷二异氰酸酯、甲基丙二醇、甘油、有机铋盐和丙酮混合均匀后，升高温度，抽真空，接着升高温度，保温后，继续升高温度至，熟化得到高柔韧性疏水阻燃聚氨酯。
优选地，高柔韧性疏水阻燃聚氨酯制备方法如下：
S1、将大豆油、三氯氧磷、六氟双酚A、三氯化铝，搅拌均匀后抽真空，接着升温至118-120℃，保温50-55min得到改性大豆油；
S2、将改性大豆油、双酚基丙烷、咪唑、腰果酚，搅拌均匀后，升温至120-140℃，保温2-3h后，降温到80-90℃，然后加入苯酚，搅拌均匀后继续降温至60-70℃，接着加入甲醛、三聚氰胺、氨水、三乙胺，然后升温至85-88℃，保温55-58min后，真空脱水得到改性酚醛树脂；
S3、将改性酚醛树脂、二环己基甲烷二异氰酸酯、甲基丙二醇、甘油、有机铋盐和丙酮混合均匀后，升高温度至85-88℃，抽真空，接着升高温度至98-102℃，保温2-3h后，继续升高温度至110-115℃，熟化80-90min得到高柔韧性疏水阻燃聚氨酯。
优选地，高柔韧性疏水阻燃聚氨酯制备方法如下：
S1、按重量份将140-150份大豆油、35-38份三氯氧磷、22-26份六氟双酚A、0.13-0.17份三氯化铝，搅拌均匀后抽真空，接着升温至118-120℃，保温50-55min得到改性大豆油；
S2、按重量份将40-50份改性大豆油、14-17份双酚基丙烷、2.1-2.4份咪唑、6-8份腰果酚，搅拌均匀后，升温至120-140℃，保温2-3h后，降温到80-90℃，然后加入220-250份苯酚，搅拌均匀后继续降温至60-70℃，接着加入330-360份甲醛、45-50份三聚氰胺、23-26份氨水、6-9份三乙胺，然后升温至85-88℃，保温55-58min后，真空脱水得到改性酚醛树脂；
S3、按重量份将75-78份改性酚醛树脂、64-66份二环己基甲烷二异氰酸酯、30-33份甲基丙二醇、2.6-3份甘油、1.2-1.4份有机铋盐和丙酮混合均匀后，升高温度至85-88℃，抽真空，接着升高温度至98-102℃，保温2-3h后，继续升高温度至110-115℃，熟化80-90min得到高柔韧性疏水阻燃聚氨酯。
本发明外护套制备过程中，改性大豆油的制备过程保留了其工艺简便易操作、产品韧性好的特点，在催化剂三氯化铝的作用下，引入阻燃类的磷元素和溴元素，均匀、牢固地连接在酚醛树脂分子表面，与双酚基丙烷产生协同作用，大大提高了本发明的阻燃效率；同时，大豆油中柔性长碳链的引入，增强了本发明的韧性；而三聚氰胺将改性大豆油中的长分子链与酚醛树脂有机结合，形成立体网状结构，得到的改性酚醛树脂大大提高了本发明的耐热性能；而将改性酚醛树脂、二环己基甲烷二异氰酸酯等物料在小分子扩链剂甲基丙二醇、交联剂甘油、催化剂有机铋盐的作用下，迅速交联形成韧性高、阻燃性能优异的高柔韧性疏水阻燃聚氨酯；而本发明外护套采用特定比例高柔韧性疏水阻燃聚氨酯、聚酯树脂、乙丙橡胶作为主料，大大增强了本发明外护套的强度、韧性和阻燃性能；异氰酸酯、硫化促进剂DM、三烯丙基异氰脲酸酯配合，能够加速硫化链反应的引发和链结构的增长，缩短了硫化时间，改善了本发明外护套的结构，提高本发明外护套的物理机械性能、强度和柔韧性；二辛脂的添加，能与硬脂酸、聚乙烯蜡、亚硫酸盐配合，提高本发明外护套的可塑性，使本发明外护套易于加工成型；炭黑N550、硅藻土粉、氧化锌的添加，能够在硅烷偶联剂A-151、二辛脂的作用下，均匀分布在本发明外护套中，大幅提高本发明外护套强度的同时，增加了容积，降低了成本；防老剂BLE、防老剂OD配合，能够提高本发明外护套抗老化、防氧化性能，延长本发明使用寿命。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种油料工业用高强度高韧性阻燃聚氨酯电缆外护套，其原料按重量份包括：高柔韧性疏水阻燃聚氨酯58份，聚酯树脂30份，乙丙橡胶25份，异氰酸酯2.4份，硫化促进剂DM2.5份，三烯丙基异氰脲酸酯0.8份，二辛脂2.6份，硬脂酸3份，聚乙烯蜡5份，亚硫酸盐1份，炭黑N550 24份，硅藻土粉10份，氧化锌1份，硅烷偶联剂A-151 2.2份，防老剂BLE 3.3份，防老剂OD 4.3份。
其中，高柔韧性疏水阻燃聚氨酯制备方法如下：
S1、按重量份将150份大豆油、35份三氯氧磷、26份六氟双酚A、0.13份三氯化铝，搅拌均匀后抽真空，接着升温至120℃，保温50min得到改性大豆油；
S2、按重量份将50份改性大豆油、14份双酚基丙烷、2.4份咪唑、6份腰果酚，搅拌均匀后，升温至140℃，保温2h后，降温到90℃，然后加入220份苯酚，搅拌均匀后继续降温至70℃，接着加入330份甲醛、50份三聚氰胺、23份氨水、9份三乙胺，然后升温至85℃，保温58min后，真空脱水得到改性酚醛树脂；
S3、按重量份将75份改性酚醛树脂、66份二环己基甲烷二异氰酸酯、30份甲基丙二醇、3份甘油、1.2份有机铋盐和丙酮混合均匀后，升高温度至88℃，抽真空，接着升高温度至98℃，保温3h后，继续升高温度至110℃，熟化90min得到高柔韧性疏水阻燃聚氨酯。
实施例2
本发明提出的一种油料工业用高强度高韧性阻燃聚氨酯电缆外护套，其原料按重量份包括：高柔韧性疏水阻燃聚氨酯55份，聚酯树脂35份，乙丙橡胶22份，异氰酸酯2.7份，硫化促进剂DM1.5份，三烯丙基异氰脲酸酯1.2份，二辛脂2.3份，硬脂酸6份，聚乙烯蜡3份，亚硫酸盐2份，炭黑N550 20份，硅藻土粉12份，氧化锌0.5份，硅烷偶联剂A-151 2.5份，防老剂BLE 2.8份，防老剂OD 4.6份。
其中，高柔韧性疏水阻燃聚氨酯制备方法如下：
S1、按重量份将140份大豆油、38份三氯氧磷、22份六氟双酚A、0.17份三氯化铝，搅拌均匀后抽真空，接着升温至118℃，保温55min得到改性大豆油；
S2、按重量份将40份改性大豆油、17份双酚基丙烷、2.1份咪唑、8份腰果酚，搅拌均匀后，升温至120℃，保温3h后，降温到80℃，然后加入250份苯酚，搅拌均匀后继续降温至60℃，接着加入360份甲醛、45份三聚氰胺、26份氨水、6份三乙胺，然后升温至88℃，保温55min后，真空脱水得到改性酚醛树脂；
S3、按重量份将78份改性酚醛树脂、64份二环己基甲烷二异氰酸酯、33份甲基丙二醇、2.6份甘油、1.4份有机铋盐和丙酮混合均匀后，升高温度至85℃，抽真空，接着升高温度至102℃，保温2h后，继续升高温度至115℃，熟化80min得到高柔韧性疏水阻燃聚氨酯。
实施例3
本发明提出的一种油料工业用高强度高韧性阻燃聚氨酯电缆外护套，其原料按重量份包括：高柔韧性疏水阻燃聚氨酯57份，聚酯树脂32份，乙丙橡胶24份，异氰酸酯2.5份，硫化促进剂DM2.4份，三烯丙基异氰脲酸酯0.9份，二辛脂2.5份，硬脂酸4份，聚乙烯蜡4.5份，亚硫酸盐1.5份，炭黑N550 23份，硅藻土粉10.5份，氧化锌0.8份，硅烷偶联剂A-151 2.3份，防老剂BLE 3.2份，防老剂OD 4.4份。
其中，高柔韧性疏水阻燃聚氨酯制备方法如下：
S1、按重量份将147份大豆油、36份三氯氧磷、25份六氟双酚A、0.14份三氯化铝，搅拌均匀后抽真空，接着升温至120℃，保温51min得到改性大豆油；
S2、按重量份将48份改性大豆油、15份双酚基丙烷、2.3份咪唑、6.5份腰果酚，搅拌均匀后，升温至135℃，保温2.5h后，降温到88℃，然后加入230份苯酚，搅拌均匀后继续降温至66℃，接着加入340份甲醛、48份三聚氰胺、24份氨水、8份三乙胺，然后升温至86℃，保温57min后，真空脱水得到改性酚醛树脂；
S3、按重量份将76份改性酚醛树脂、65份二环己基甲烷二异氰酸酯、31份甲基丙二醇、2.8份甘油、1.2份有机铋盐和丙酮混合均匀后，升高温度至87℃，抽真空，接着升高温度至99℃，保温3h后，继续升高温度至111℃，熟化88min得到高柔韧性疏水阻燃聚氨酯。
实施例4
本发明提出的一种油料工业用高强度高韧性阻燃聚氨酯电缆外护套，其原料按重量份包括：高柔韧性疏水阻燃聚氨酯56份，聚酯树脂33份，乙丙橡胶23份，异氰酸酯2.6份，硫化促进剂DM1.8份，三烯丙基异氰脲酸酯1份，二辛脂2.4份，硬脂酸5份，聚乙烯蜡3.5份，亚硫酸盐1.8份，炭黑N550 21份，硅藻土粉11份，氧化锌0.6份，硅烷偶联剂A-151 2.4份，防老剂BLE 2.9份，防老剂OD 4.5份。
其中，高柔韧性疏水阻燃聚氨酯制备方法如下：
S1、按重量份将144份大豆油、37份三氯氧磷、23份六氟双酚A、0.15份三氯化铝，搅拌均匀后抽真空，接着升温至119℃，保温54min得到改性大豆油；
S2、按重量份将43份改性大豆油、16份双酚基丙烷、2.2份咪唑、7份腰果酚，搅拌均匀后，升温至130℃，保温2.8h后，降温到83℃，然后加入240份苯酚，搅拌均匀后继续降温至63℃，接着加入350份甲醛、46份三聚氰胺、25份氨水、7份三乙胺，然后升温至87℃，保温56min后，真空脱水得到改性酚醛树脂；
S3、按重量份将77份改性酚醛树脂、64份二环己基甲烷二异氰酸酯、32份甲基丙二醇、2.7份甘油、1.3份有机铋盐和丙酮混合均匀后，升高温度至86℃，抽真空，接着升高温度至101℃，保温2.5h后，继续升高温度至113℃，熟化84min得到高柔韧性疏水阻燃聚氨酯。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种油料工业用高强度高韧性阻燃聚氨酯电缆外护套，其特征在于，其原料按重量份包括：高柔韧性疏水阻燃聚氨酯55-58份，聚酯树脂30-35份，乙丙橡胶22-25份，异氰酸酯2.4-2.7份，硫化促进剂DM1.5-2.5份，三烯丙基异氰脲酸酯0.8-1.2份，二辛脂2.3-2.6份，硬脂酸3-6份，聚乙烯蜡3-5份，亚硫酸盐1-2份，炭黑N550 20-24份，硅藻土粉10-12份，氧化锌0.5-1份，硅烷偶联剂A-151 2.2-2.5份，防老剂BLE 2.8-3.3份，防老剂OD 4.3-4.6份。
2.根据权利要求1所述油料工业用高强度高韧性阻燃聚氨酯电缆外护套，其特征在于，高柔韧性疏水阻燃聚氨酯、聚酯树脂、乙丙橡胶的重量比为56-57：32-33：23-24。
3.根据权利要求1或2所述油料工业用高强度高韧性阻燃聚氨酯电缆外护套，其特征在于，其原料按重量份包括：高柔韧性疏水阻燃聚氨酯56-57份，聚酯树脂32-33份，乙丙橡胶23-24份，异氰酸酯2.5-2.6份，硫化促进剂DM1.8-2.4份，三烯丙基异氰脲酸酯0.9-1份，二辛脂2.4-2.5份，硬脂酸4-5份，聚乙烯蜡3.5-4.5份，亚硫酸盐1.5-1.8份，炭黑N550 21-23份，硅藻土粉10.5-11份，氧化锌0.6-0.8份，硅烷偶联剂A-151 2.3-2.4份，防老剂BLE 2.9-3.2份，防老剂OD 4.4-4.5份。
4.根据权利要求1-3任一项所述油料工业用高强度高韧性阻燃聚氨酯电缆外护套，其特征在于，高柔韧性疏水阻燃聚氨酯制备方法如下：
S1、将大豆油、三氯氧磷、六氟双酚A、三氯化铝，搅拌均匀后抽真空，接着升温，保温得到改性大豆油；
S2、将改性大豆油、双酚基丙烷、咪唑、腰果酚，搅拌均匀后，升温，保温后，降温，然后加入苯酚，搅拌均匀后继续降温，接着加入甲醛、三聚氰胺、氨水、三乙胺，然后升温，保温后，真空脱水得到改性酚醛树脂；
S3、将改性酚醛树脂、二环己基甲烷二异氰酸酯、甲基丙二醇、甘油、有机铋盐和丙酮混合均匀后，升高温度，抽真空，接着升高温度，保温后，继续升高温度至，熟化得到高柔韧性疏水阻燃聚氨酯。
5.根据权利要求1-4任一项所述油料工业用高强度高韧性阻燃聚氨酯电缆外护套，其特征在于，高柔韧性疏水阻燃聚氨酯制备方法如下：
S1、将大豆油、三氯氧磷、六氟双酚A、三氯化铝，搅拌均匀后抽真空，接着升温至118-120℃，保温50-55min得到改性大豆油；
S2、将改性大豆油、双酚基丙烷、咪唑、腰果酚，搅拌均匀后，升温至120-140℃，保温2-3h后，降温到80-90℃，然后加入苯酚，搅拌均匀后继续降温至60-70℃，接着加入甲醛、三聚氰胺、氨水、三乙胺，然后升温至85-88℃，保温55-58min后，真空脱水得到改性酚醛树脂；
S3、将改性酚醛树脂、二环己基甲烷二异氰酸酯、甲基丙二醇、甘油、有机铋盐和丙酮混合均匀后，升高温度至85-88℃，抽真空，接着升高温度至98-102℃，保温2-3h后，继续升高温度至110-115℃，熟化80-90min得到高柔韧性疏水阻燃聚氨酯。
6.根据权利要求1-5任一项所述油料工业用高强度高韧性阻燃聚氨酯电缆外护套，其特征在于，高柔韧性疏水阻燃聚氨酯制备方法如下：
S1、按重量份将140-150份大豆油、35-38份三氯氧磷、22-26份六氟双酚A、0.13-0.17份三氯化铝，搅拌均匀后抽真空，接着升温至118-120℃，保温50-55min得到改性大豆油；
S2、按重量份将40-50份改性大豆油、14-17份双酚基丙烷、2.1-2.4份咪唑、6-8份腰果酚，搅拌均匀后，升温至120-140℃，保温2-3h后，降温到80-90℃，然后加入220-250份苯酚，搅拌均匀后继续降温至60-70℃，接着加入330-360份甲醛、45-50份三聚氰胺、23-26份氨水、6-9份三乙胺，然后升温至85-88℃，保温55-58min后，真空脱水得到改性酚醛树脂；
S3、按重量份将75-78份改性酚醛树脂、64-66份二环己基甲烷二异氰酸酯、30-33份甲基丙二醇、2.6-3份甘油、1.2-1.4份有机铋盐和丙酮混合均匀后，升高温度至85-88℃，抽真空，接着升高温度至98-102℃，保温2-3h后，继续升高温度至110-115℃，熟化80-90min得到高柔韧性疏水阻燃聚氨酯。
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