CN105860495A - 一种高韧性阻燃聚氨酯电缆外护套 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种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45‑50份，环氧树脂25‑30份，硅橡胶18‑22份，过氧化二异丙苯3.2‑3.5份，过硫酸铵1‑2份，交联剂TAC 1.3‑1.6份，邻苯二甲酸二异癸酯0.6‑0.9份，炭黑15‑18份，氧化锌8‑10份，石英粉5‑8份，硅烷偶联剂KH‑550 4‑6份，防老剂MB 0.8‑1.2份，防老剂RD 1.8‑2.2份。本发明强度高，耐油、阻燃性能优异。

Description

一种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，尤其涉及一种高韧性阻燃聚氨酯电缆外护套。
背景技术
聚氨酯电缆外护套是指以聚氨酯为主料，辅助添加其他物料，合成的一种耐磨、耐油、耐候性俱佳的电缆护套。由于电缆使用环境日益复杂、严苛，对其安全性能特别是阻燃性能提出了越来越高的要求，而一直以来，聚氨酯电缆外护套的阻燃性能不佳受到各方诟病，进口聚氨酯电缆外护套的阻燃性能远远高于国产品牌，因此其价格也居高不下，对聚氨酯电缆外护套的推广使用造成极大限制。同时，如何在保持聚氨酯电缆外护套优良性能的同时，大幅增强其韧性，以应对日益多变的使用环境，也成为业界关注的焦点。
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45-50份，环氧树脂25-30份，硅橡胶18-22份，过氧化二异丙苯3.2-3.5份，过硫酸铵1-2份，交联剂TAC 1.3-1.6份，邻苯二甲酸二异癸酯0.6-0.9份，炭黑15-18份，氧化锌8-10份，石英粉5-8份，硅烷偶联剂KH-550 4-6份，防老剂MB 0.8-1.2份，防老剂RD 1.8-2.2份。
优选地，高柔韧性疏水阻燃聚氨酯、环氧树脂、硅橡胶的重量比为46-48：26-27：19-21。
优选地，其原料按重量份包括：高柔韧性疏水阻燃聚氨酯46-48份，环氧树脂26-27份，硅橡胶19-21份，过氧化二异丙苯3.3-3.4份，过硫酸铵1.6-1.8份，交联剂TAC 1.4-1.5份，邻苯二甲酸二异癸酯0.7-0.8份，炭黑16-17份，氧化锌8.5-9份，石英粉6-7份，硅烷偶联剂KH-550 5-5.5份，防老剂MB 0.9-1份，防老剂RD 1.9-2.1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、异佛尔酮二异氰酸酯、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110-115℃，保温2-3h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140-170℃，保温1-3h后，降温到90-100℃，然后加入苯酚，搅拌均匀后继续降温至50-60℃，接着加入甲醛、三聚氰胺、氨水、三乙胺，然后升温至80-85℃，保温40-50min后，真空脱水得到改性酚醛树脂；
S3、将改性酚醛树脂、异佛尔酮二异氰酸酯、甲基丙二醇、甘油、有机铋盐和丙酮混合均匀后，升高温度至80-83℃，抽真空，接着升高温度至90-95℃，保温1-2h后，继续升高温度至100-105℃，熟化2-3h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100-120份大豆油、15-20份三氯氧磷、12-16份六氟双酚A、0.05-0.1份三氯化铝，搅拌均匀后抽真空，接着升温至110-115℃，保温2-3h得到改性大豆油；
S2、按重量份将20-30份改性大豆油、10-12份双酚基丙烷、1.2-1.5份咪唑、8-10份腰果酚，搅拌均匀后，升温至140-170℃，保温1-3h后，降温到90-100℃，然后加入160-180份苯酚，搅拌均匀后继续降温至50-60℃，接着加入280-300份甲醛、30-40份三聚氰胺、15-18份氨水、3-5份三乙胺，然后升温至80-85℃，保温40-50min后，真空脱水得到改性酚醛树脂；
S3、按重量份将59-62份改性酚醛树脂、50-60份异佛尔酮二异氰酸酯、25-28份甲基丙二醇、0.9-1.2份甘油、0.5-0.8份有机铋盐和丙酮混合均匀后，升高温度至80-83℃，抽真空，接着升高温度至90-95℃，保温1-2h后，继续升高温度至100-105℃，熟化2-3h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、异佛尔酮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的高柔韧性疏水阻燃聚氨酯、环氧树脂、硅橡胶作为主料，使本发明外护套具备高韧性、高阻燃性能的同时，具有高强度、高耐磨性能的特点；过硫酸铵、交联剂TAC、邻苯二甲酸二异癸酯三者配合使用，大幅促进主料之间的交联，形成致密的空间网络结构，增大本发明外护套主料交联密度，降低本发明外护套的压缩永久变形，提高了本发明外护套的强度；炭黑、氧化锌、石英粉作为补强填充剂的添加，能在硅烷偶联剂KH-550作用下，均匀填充在本发明外护套的空间网络结构中，大大增强本发明外护套的强度和韧性，同时扩大本发明外护套容积，降低了成本。
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50份，环氧树脂25份，硅橡胶22份，过氧化二异丙苯3.2份，过硫酸铵2份，交联剂TAC 1.3份，邻苯二甲酸二异癸酯0.9份，炭黑15份，氧化锌10份，石英粉5份，硅烷偶联剂KH-550 6份，防老剂MB 0.8份，防老剂RD 2.2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100份大豆油、20份三氯氧磷、12份六氟双酚A、0.1份三氯化铝，搅拌均匀后抽真空，接着升温至110℃，保温3h得到改性大豆油；
S2、按重量份将20份改性大豆油、12份双酚基丙烷、1.2份咪唑、10份腰果酚，搅拌均匀后，升温至140℃，保温3h后，降温到90℃，然后加入180份苯酚，搅拌均匀后继续降温至50℃，接着加入300份甲醛、30份三聚氰胺、18份氨水、3份三乙胺，然后升温至85℃，保温40min后，真空脱水得到改性酚醛树脂；
S3、按重量份将62份改性酚醛树脂、50份异佛尔酮二异氰酸酯、28份甲基丙二醇、0.9份甘油、0.8份有机铋盐和丙酮混合均匀后，升高温度至80℃，抽真空，接着升高温度至95℃，保温1h后，继续升高温度至105℃，熟化2h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45份，环氧树脂30份，硅橡胶18份，过氧化二异丙苯3.5份，过硫酸铵1份，交联剂TAC 1.6份，邻苯二甲酸二异癸酯0.6份，炭黑18份，氧化锌8份，石英粉8份，硅烷偶联剂KH-550 4份，防老剂MB 1.2份，防老剂RD 1.8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120份大豆油、15份三氯氧磷、16份六氟双酚A、0.05份三氯化铝，搅拌均匀后抽真空，接着升温至115℃，保温2h得到改性大豆油；
S2、按重量份将30份改性大豆油、10份双酚基丙烷、1.5份咪唑、8份腰果酚，搅拌均匀后，升温至170℃，保温1h后，降温到100℃，然后加入160份苯酚，搅拌均匀后继续降温至60℃，接着加入280份甲醛、40份三聚氰胺、15份氨水、5份三乙胺，然后升温至80℃，保温50min后，真空脱水得到改性酚醛树脂；
S3、按重量份将59份改性酚醛树脂、60份异佛尔酮二异氰酸酯、25份甲基丙二醇、1.2份甘油、0.5份有机铋盐和丙酮混合均匀后，升高温度至83℃，抽真空，接着升高温度至90℃，保温2h后，继续升高温度至100℃，熟化3h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48份，环氧树脂26份，硅橡胶21份，过氧化二异丙苯3.3份，过硫酸铵1.8份，交联剂TAC 1.4份，邻苯二甲酸二异癸酯0.8份，炭黑16份，氧化锌9份，石英粉6份，硅烷偶联剂KH-550 5.5份，防老剂MB0.9份，防老剂RD 2.1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110份大豆油、16份三氯氧磷、15份六氟双酚A、0.06份三氯化铝，搅拌均匀后抽真空，接着升温至114℃，保温2.5h得到改性大豆油；
S2、按重量份将28份改性大豆油、10.5份双酚基丙烷、1.4份咪唑、8.5份腰果酚，搅拌均匀后，升温至160℃，保温1.5h后，降温到98℃，然后加入165份苯酚，搅拌均匀后继续降温至58℃，接着加入285份甲醛、38份三聚氰胺、16份氨水、4.5份三乙胺，然后升温至83℃，保温48min后，真空脱水得到改性酚醛树脂；
S3、按重量份将60份改性酚醛树脂、56份异佛尔酮二异氰酸酯、26份甲基丙二醇、1.1份甘油、0.6份有机铋盐和丙酮混合均匀后，升高温度至82℃，抽真空，接着升高温度至92℃，保温2h后，继续升高温度至103℃，熟化3h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46份，环氧树脂27份，硅橡胶19份，过氧化二异丙苯3.4份，过硫酸铵1.6份，交联剂TAC 1.5份，邻苯二甲酸二异癸酯0.7份，炭黑17份，氧化锌8.5份，石英粉7份，硅烷偶联剂KH-550 5份，防老剂MB1份，防老剂RD 1.9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105份大豆油、18份三氯氧磷、13份六氟双酚A、0.08份三氯化铝，搅拌均匀后抽真空，接着升温至112℃，保温3h得到改性大豆油；
S2、按重量份将24份改性大豆油、12份双酚基丙烷、1.3份咪唑、9份腰果酚，搅拌均匀后，升温至150℃，保温2h后，降温到95℃，然后加入170份苯酚，搅拌均匀后继续降温至54℃，接着加入290份甲醛、34份三聚氰胺、17份氨水、3.5份三乙胺，然后升温至84℃，保温45min后，真空脱水得到改性酚醛树脂；
S3、按重量份将61份改性酚醛树脂、53份异佛尔酮二异氰酸酯、27份甲基丙二醇、1份甘油、0.7份有机铋盐和丙酮混合均匀后，升高温度至81℃，抽真空，接着升高温度至93℃，保温1.5h后，继续升高温度至104℃，熟化2.5h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45-50份，环氧树脂25-30份，硅橡胶18-22份，过氧化二异丙苯3.2-3.5份，过硫酸铵1-2份，交联剂TAC 1.3-1.6份，邻苯二甲酸二异癸酯0.6-0.9份，炭黑15-18份，氧化锌8-10份，石英粉5-8份，硅烷偶联剂KH-550 4-6份，防老剂MB 0.8-1.2份，防老剂RD 1.8-2.2份。
2.根据权利要求1所述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、环氧树脂、硅橡胶的重量比为46-48：26-27：19-21。
3.根据权利要求1或2所述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46-48份，环氧树脂26-27份，硅橡胶19-21份，过氧化二异丙苯3.3-3.4份，过硫酸铵1.6-1.8份，交联剂TAC1.4-1.5份，邻苯二甲酸二异癸酯0.7-0.8份，炭黑16-17份，氧化锌8.5-9份，石英粉6-7份，硅烷偶联剂KH-550 5-5.5份，防老剂MB 0.9-1份，防老剂RD1.9-2.1份。
4.根据权利要求1-3任一项所述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、异佛尔酮二异氰酸酯、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110-115℃，保温2-3h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140-170℃，保温1-3h后，降温到90-100℃，然后加入苯酚，搅拌均匀后继续降温至50-60℃，接着加入甲醛、三聚氰胺、氨水、三乙胺，然后升温至80-85℃，保温40-50min后，真空脱水得到改性酚醛树脂；
S3、将改性酚醛树脂、异佛尔酮二异氰酸酯、甲基丙二醇、甘油、有机铋盐和丙酮混合均匀后，升高温度至80-83℃，抽真空，接着升高温度至90-95℃，保温1-2h后，继续升高温度至100-105℃，熟化2-3h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100-120份大豆油、15-20份三氯氧磷、12-16份六氟双酚A、0.05-0.1份三氯化铝，搅拌均匀后抽真空，接着升温至110-115℃，保温2-3h得到改性大豆油；
S2、按重量份将20-30份改性大豆油、10-12份双酚基丙烷、1.2-1.5份咪唑、8-10份腰果酚，搅拌均匀后，升温至140-170℃，保温1-3h后，降温到90-100℃，然后加入160-180份苯酚，搅拌均匀后继续降温至50-60℃，接着加入280-300份甲醛、30-40份三聚氰胺、15-18份氨水、3-5份三乙胺，然后升温至80-85℃，保温40-50min后，真空脱水得到改性酚醛树脂；
S3、按重量份将59-62份改性酚醛树脂、50-60份异佛尔酮二异氰酸酯、25-28份甲基丙二醇、0.9-1.2份甘油、0.5-0.8份有机铋盐和丙酮混合均匀后，升高温度至80-83℃，抽真空，接着升高温度至90-95℃，保温1-2h后，继续升高温度至100-105℃，熟化2-3h得到高柔韧性疏水阻燃聚氨酯。
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