CN108912646A - 一种阻燃电力保护管材及其制备方法 - Google Patents

一种阻燃电力保护管材及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108912646A
CN108912646A CN201810831465.XA CN201810831465A CN108912646A CN 108912646 A CN108912646 A CN 108912646A CN 201810831465 A CN201810831465 A CN 201810831465A CN 108912646 A CN108912646 A CN 108912646A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
electric power
fire
degrees celsius
power protection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201810831465.XA
Other languages
English (en)
Inventor
孔令翠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei Ou Shijia Electromechanical Equipment Co Ltd
Original Assignee
Hefei Ou Shijia Electromechanical Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei Ou Shijia Electromechanical Equipment Co Ltd filed Critical Hefei Ou Shijia Electromechanical Equipment Co Ltd
Priority to CN201810831465.XA priority Critical patent/CN108912646A/zh
Publication of CN108912646A publication Critical patent/CN108912646A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L69/00—Compositions of polycarbonates; Compositions of derivatives of polycarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2237—Oxides; Hydroxides of metals of titanium
    • C08K2003/2241—Titanium dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/32—Phosphorus-containing compounds
    • C08K2003/321—Phosphates
    • C08K2003/322—Ammonium phosphate
    • C08K2003/323—Ammonium polyphosphate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/18—Applications used for pipes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00—Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/06—Properties of polyethylene
    • C08L2207/066—LDPE (radical process)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种阻燃电力保护管材及其制备方法，涉及电力材料领域，包括以下重量份计的原料：聚碳酸酯60‑70份、丁腈橡胶32‑45份、低密度聚乙烯16‑22份、沸石粉6‑12份、纳米二氧化硅10‑18份、钛白粉3‑9份、纳米氢氧化铝8‑15份、改性氧化石墨烯4‑9份、聚磷酸铵1‑3份、膨胀蛭石4‑10份、聚乙烯蜡1‑3份、交联剂TAIC1.2‑1.8份、钙型稳定剂1‑2份、抗氧剂1.3‑1.8份、抗紫外剂0.7‑1.5份和乙烯‑丙烯共聚物4‑10份；本发明管材通过各组分间的复配和协同发挥作用，具有阻燃性高、抗氧化性高和耐久性优异的优点，抗机械冲击性和耐折耐拉性能优异，使用寿命长。

Description

一种阻燃电力保护管材及其制备方法
技术领域
本发明涉及电力材料领域，具体涉及一种阻燃电力保护管材及其制备方法。
背景技术
电力护套管是一种电缆上常用的绝缘保护热缩套管，电力护套管一般需要应用在各种恶劣环境，包括海底，雪地以及盐碱环境等等。由于使用环境恶劣，需要对塑料材质进行增强改性，使之具有较高的环刚度，用以抵抗外界荷载；需要有较强的耐冷耐热能力，并且不易被腐蚀不易变形，使用寿命长等特点。现有技术中的电力护套管往往存在各种性能不能兼备，应用范围不够广泛，技术人员针对不同环境选择电力护套管的类型往往很为难。
中国专利CN103724879B公开了一种电力护套管及其制备方法，其由下述重量份的原料制备而成，钛酸钡粉2，氮化铝粉2，碳化铬粉2，硼砂2，滑石粉2，碳酸钙粉2，硅胶2，十溴二苯乙烷5，硬脂酸8，淀粉醚10，甲壳素15，聚碳酸酯20，羟乙基纤维素30，聚乙烯醇36，聚氯乙烯45；本发明材料具有良好的拉伸机械性能，但是材料的阻燃性不够高，而且聚氯乙烯材料燃烧产生有害烟雾，污染环境。
中国专利CN102391591A公开了一种聚氯乙烯电力护套管及其加工方法，聚氯乙烯电力护套管按重量份数由以下原料组成：聚氯乙烯树脂100份、热稳定剂0.5-5份、耐热改性剂3-10份、刚性改性剂5-20份、润滑剂0.5-5份、加工助剂0.5-5份、填料0-25份、抗冲击改性剂0-8份、颜料0-5份。本发明聚氯乙烯电力护套管通过耐热改性剂与刚性增强、增韧粒子协同增强，提高材料的耐热性能，各组分采用多元复配技术、协同发挥作用，尤其引入刚性改性剂，有效减少了耐热改性剂的加入份数，同时增加体系的刚性、耐热性能、抗冲击强度，但是聚氯乙烯树脂的抗氧化性能差，以老化开裂，影响综合性能。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种阻燃电力保护管材及其制备方法，本发明管材通过各组分间的复配和协同发挥作用，具有阻燃性高、抗氧化性高和耐久性优异的优点，抗机械冲击性和耐折耐拉性能优异，使用寿命长。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种阻燃电力保护管材，包括以下重量份计的原料：
聚碳酸酯60-70份、丁腈橡胶32-45份、低密度聚乙烯16-22份、沸石粉6-12份、纳米二氧化硅10-18份、钛白粉3-9份、纳米氢氧化铝8-15份、改性氧化石墨烯4-9份、聚磷酸铵1-3份、膨胀蛭石4-10份、聚乙烯蜡1-3份、交联剂TAIC1.2-1.8份、钙型稳定剂1-2份、抗氧剂1.3-1.8份、抗紫外剂0.7-1.5份和乙烯-丙烯共聚物4-10份。
优选地，包括以下重量份计的原料：聚碳酸酯62-68份、丁腈橡胶36-42份、低密度聚乙烯18-20份、沸石粉8-11份、纳米二氧化硅12-16份、钛白粉4-8份、纳米氢氧化铝10-14份、改性氧化石墨烯5-8份、聚磷酸铵1.5-2.5份、膨胀蛭石5-9份、聚乙烯蜡1.5-2.5份、交联剂TAIC1.4-1.6份、钙型稳定剂1.5-2.5份、抗氧剂1.4-1.7份、抗紫外剂0.9-1.3份和乙烯-丙烯共聚物5-9份。
优选地，包括以下重量份计的原料：聚碳酸酯66份、丁腈橡胶40份、低密度聚乙烯19份、沸石粉10份、纳米二氧化硅14份、钛白粉7份、纳米氢氧化铝13份、改性氧化石墨烯7份、聚磷酸铵2份、膨胀蛭石7份、聚乙烯蜡2份、交联剂TAIC1.5份、钙型稳定剂2份、抗氧剂1.5份、抗紫外剂1.2份和乙烯-丙烯共聚物8份。
优选地，所述改性氧化石墨烯制备方法如下：
(a)将氧化石墨烯加入相当于其重量300-350倍的去离子水中搅拌混合均匀，得氧化石墨烯水溶液；
(b)将十八烷基胺溶于95％乙醇溶液中，搅拌混合均匀，加入步骤(a)制得的氧化石墨烯溶液中搅拌混合均匀，置于超声波分散机中，升温至60-70摄氏度，分散15-20分钟后，置于油浴中，控温至100-120摄氏度，搅拌回流反应15-20小时后，冷却至室温；
(c)将步骤(b)的产物置于离心机中，以800-1000转/分钟离心30-40分钟，重复离心3-5次，减压抽滤，滤料用去离子水冲洗4次后，置于真空烘箱中干燥15-20小时，干燥温度60-70摄氏度，即得。
优选地，所述步骤(b)中十八烷基胺的用量相当于氧化石墨烯重量的50-60倍。
优选地，所述步骤(b)中十八烷基胺与95％乙醇溶液的质量比为1:80-100。
优选地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和硫酯类抗氧剂按照质量比1:4混合组成。
优选地，所述抗紫外剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮中的至少一种。
本发明中还公开了一种上述阻燃电力保护管材的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将聚碳酸酯、丁腈橡胶、低密度聚乙烯、交联剂TAIC、钙型稳定剂、抗氧剂、抗紫外剂和乙烯-丙烯共聚物加入密炼机中混炼，混炼温度104-110摄氏度，混炼时间12-18分钟，得物料A；
(2)将物料沸石粉、纳米二氧化硅、钛白粉、纳米氢氧化铝、改性氧化石墨烯、聚磷酸铵、膨胀蛭石和聚乙烯蜡加入高速混合机中混合均匀后，放入烘箱中在85-95摄氏度下，烘干3-5小时，得物料B；
(3)将物料B加入物料A中在112-118摄氏度下，继续混炼10-15分钟，即得混合料；
(4)将混合料置入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料干燥后，即得阻燃电力保护管材。
优选地，所述步骤(4)中双螺杆挤出机的加料段温度为152-160摄氏度，中段温度为165-172摄氏度，后段温度为180-185摄氏度，摸头温度为170-180摄氏度；螺杆转速为60-80转/分钟，牵引速度为900-1000转/分钟。
本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明管材通过各组分间的复配和协同发挥作用，具有阻燃性高、抗氧化性高和耐久性优异的优点，抗机械冲击性和耐折耐拉性能优异，使用寿命长。
(2)氧化石墨烯和十八烷基胺经过加热回流反应之后结合，燃烧后会形成一层均匀的炭质泡沫，阻止热量和氧气进入聚合物内部，切断燃烧路径，聚磷酸铵的阻燃机理与此类似，与聚磷酸铵的协同阻燃作用发挥出特殊的阻燃效果，通过协同作用在燃烧物表面形成泡孔状网络结构，作为纳米氢氧化铝的辅助阻燃剂，大大提高材料的阻燃效果。
(3)聚碳酸酯具有良好的阻燃性、抗氧化性和耐磨性，通过添加沸石粉、纳米二氧化硅和膨胀蛭石等配合作用，提高聚碳酸酯的的耐磨性和耐腐蚀性和力学性能，通过丁腈橡胶、低密度聚乙烯和乙烯-丙烯共聚物复合作用，提高聚碳酸酯的拉伸性和机械韧性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种阻燃电力保护管材，包括以下重量份计的原料：
聚碳酸酯60份、丁腈橡胶32份、低密度聚乙烯16份、沸石粉6份、纳米二氧化硅10份、钛白粉3份、纳米氢氧化铝8份、改性氧化石墨烯4份、聚磷酸铵1份、膨胀蛭石4份、聚乙烯蜡1份、交联剂TAIC1.2份、钙型稳定剂1份、抗氧剂1.3份、抗紫外剂0.7份和乙烯-丙烯共聚物4份。
改性氧化石墨烯制备方法如下：
(a)将氧化石墨烯加入相当于其重量300倍的去离子水中搅拌混合均匀，得氧化石墨烯水溶液；
(b)将十八烷基胺溶于95％乙醇溶液中，搅拌混合均匀，加入步骤(a)制得的氧化石墨烯溶液中搅拌混合均匀，置于超声波分散机中，升温至60摄氏度，分散15分钟后，置于油浴中，控温至100摄氏度，搅拌回流反应15小时后，冷却至室温；
(c)将步骤(b)的产物置于离心机中，以800转/分钟离心30分钟，重复离心3次，减压抽滤，滤料用去离子水冲洗4次后，置于真空烘箱中干燥15小时，干燥温度60摄氏度，即得。
步骤(b)中十八烷基胺的用量相当于氧化石墨烯重量的50倍。
步骤(b)中十八烷基胺与95％乙醇溶液的质量比为1:80。
抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和硫酯类抗氧剂按照质量比1:4混合组成。
抗紫外剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
本实施例中的阻燃电力保护管材的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将聚碳酸酯、丁腈橡胶、低密度聚乙烯、交联剂TAIC、钙型稳定剂、抗氧剂、抗紫外剂和乙烯-丙烯共聚物加入密炼机中混炼，混炼温度104摄氏度，混炼时间12分钟，得物料A；
(2)将物料沸石粉、纳米二氧化硅、钛白粉、纳米氢氧化铝、改性氧化石墨烯、聚磷酸铵、膨胀蛭石和聚乙烯蜡加入高速混合机中混合均匀后，放入烘箱中在85-95摄氏度下，烘干3小时，得物料B；
(3)将物料B加入物料A中在112摄氏度下，继续混炼10分钟，即得混合料；
(4)将混合料置入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料干燥后，即得阻燃电力保护管材。
步骤(4)中双螺杆挤出机的加料段温度为152摄氏度，中段温度为165摄氏度，后段温度为180摄氏度，摸头温度为170摄氏度；螺杆转速为60转/分钟，牵引速度为900转/分钟。
实施例2
一种阻燃电力保护管材，包括以下重量份计的原料：
聚碳酸酯70份、丁腈橡胶45份、低密度聚乙烯22份、沸石粉12份、纳米二氧化硅18份、钛白粉9份、纳米氢氧化铝15份、改性氧化石墨烯9份、聚磷酸铵3份、膨胀蛭石10份、聚乙烯蜡3份、交联剂TAIC1.8份、钙型稳定剂2份、抗氧剂1.8份、抗紫外剂1.5份和乙烯-丙烯共聚物10份。
改性氧化石墨烯制备方法如下：
(a)将氧化石墨烯加入相当于其重量350倍的去离子水中搅拌混合均匀，得氧化石墨烯水溶液；
(b)将十八烷基胺溶于95％乙醇溶液中，搅拌混合均匀，加入步骤(a)制得的氧化石墨烯溶液中搅拌混合均匀，置于超声波分散机中，升温至70摄氏度，分散20分钟后，置于油浴中，控温至120摄氏度，搅拌回流反应20小时后，冷却至室温；
(c)将步骤(b)的产物置于离心机中，以1000转/分钟离心40分钟，重复离心5次，减压抽滤，滤料用去离子水冲洗4次后，置于真空烘箱中干燥20小时，干燥温度70摄氏度，即得。
步骤(b)中十八烷基胺的用量相当于氧化石墨烯重量的60倍。
步骤(b)中十八烷基胺与95％乙醇溶液的质量比为1:100。
抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和硫酯类抗氧剂按照质量比1:4混合组成。
抗紫外剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。
本实施例中的阻燃电力保护管材的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将聚碳酸酯、丁腈橡胶、低密度聚乙烯、交联剂TAIC、钙型稳定剂、抗氧剂、抗紫外剂和乙烯-丙烯共聚物加入密炼机中混炼，混炼温度110摄氏度，混炼时间18分钟，得物料A；
(2)将物料沸石粉、纳米二氧化硅、钛白粉、纳米氢氧化铝、改性氧化石墨烯、聚磷酸铵、膨胀蛭石和聚乙烯蜡加入高速混合机中混合均匀后，放入烘箱中在95摄氏度下，烘干5小时，得物料B；
(3)将物料B加入物料A中在118摄氏度下，继续混炼15分钟，即得混合料；
(4)将混合料置入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料干燥后，即得阻燃电力保护管材。
步骤(4)中双螺杆挤出机的加料段温度为160摄氏度，中段温度为172摄氏度，后段温度为185摄氏度，摸头温度为180摄氏度；螺杆转速为80转/分钟，牵引速度为1000转/分钟。
实施例3
一种阻燃电力保护管材，包括以下重量份计的原料：
聚碳酸酯62份、丁腈橡胶36份、低密度聚乙烯18份、沸石粉8份、纳米二氧化硅12份、钛白粉4份、纳米氢氧化铝10份、改性氧化石墨烯5份、聚磷酸铵1.5份、膨胀蛭石5份、聚乙烯蜡1.5份、交联剂TAIC1.4份、钙型稳定剂1.5份、抗氧剂1.4份、抗紫外剂0.9份和乙烯-丙烯共聚物5份。
改性氧化石墨烯制备方法如下：
(a)将氧化石墨烯加入相当于其重量320倍的去离子水中搅拌混合均匀，得氧化石墨烯水溶液；
(b)将十八烷基胺溶于95％乙醇溶液中，搅拌混合均匀，加入步骤(a)制得的氧化石墨烯溶液中搅拌混合均匀，置于超声波分散机中，升温至65摄氏度，分散18分钟后，置于油浴中，控温至116摄氏度，搅拌回流反应18小时后，冷却至室温；
(c)将步骤(b)的产物置于离心机中，以900转/分钟离心37钟，重复离心4次，减压抽滤，滤料用去离子水冲洗4次后，置于真空烘箱中干燥18小时，干燥温度65摄氏度，即得。
步骤(b)中十八烷基胺的用量相当于氧化石墨烯重量的58倍。
步骤(b)中十八烷基胺与95％乙醇溶液的质量比为1:85。
抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和硫酯类抗氧剂按照质量比1:4混合组成。
抗紫外剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮按照质量比1:1混合组成。
本实施例中的阻燃电力保护管材的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将聚碳酸酯、丁腈橡胶、低密度聚乙烯、交联剂TAIC、钙型稳定剂、抗氧剂、抗紫外剂和乙烯-丙烯共聚物加入密炼机中混炼，混炼温度106摄氏度，混炼时间16分钟，得物料A；
(2)将物料沸石粉、纳米二氧化硅、钛白粉、纳米氢氧化铝、改性氧化石墨烯、聚磷酸铵、膨胀蛭石和聚乙烯蜡加入高速混合机中混合均匀后，放入烘箱中在85-95摄氏度下，烘干3.8小时，得物料B；
(3)将物料B加入物料A中在115摄氏度下，继续混炼13分钟，即得混合料；
(4)将混合料置入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料干燥后，即得阻燃电力保护管材。
步骤(4)中双螺杆挤出机的加料段温度为158摄氏度，中段温度为168摄氏度，后段温度为183摄氏度，摸头温度为176摄氏度；螺杆转速为67转/分钟，牵引速度为950转/分钟。
实施例4
一种阻燃电力保护管材，包括以下重量份计的原料：
聚碳酸酯68份、丁腈橡胶42份、低密度聚乙烯20份、沸石粉11份、纳米二氧化硅16份、钛白粉8份、纳米氢氧化铝14份、改性氧化石墨烯8份、聚磷酸铵2.5份、膨胀蛭石9份、聚乙烯蜡2.5份、交联剂TAIC1.6份、钙型稳定剂2.5份、抗氧剂1.7份、抗紫外剂1.3份和乙烯-丙烯共聚物9份。
改性氧化石墨烯制备方法如下：
(a)将氧化石墨烯加入相当于其重量340倍的去离子水中搅拌混合均匀，得氧化石墨烯水溶液；
(b)将十八烷基胺溶于95％乙醇溶液中，搅拌混合均匀，加入步骤(a)制得的氧化石墨烯溶液中搅拌混合均匀，置于超声波分散机中，升温至68摄氏度，分散17分钟后，置于油浴中，控温至108摄氏度，搅拌回流反应20小时后，冷却至室温；
(c)将步骤(b)的产物置于离心机中，以900转/分钟离心34分钟，重复离心5次，减压抽滤，滤料用去离子水冲洗4次后，置于真空烘箱中干燥18小时，干燥温度68摄氏度，即得。
步骤(b)中十八烷基胺的用量相当于氧化石墨烯重量的57倍。
步骤(b)中十八烷基胺与95％乙醇溶液的质量比为1:95。
抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和硫酯类抗氧剂按照质量比1:4混合组成。
抗紫外剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
本实施例中的阻燃电力保护管材的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将聚碳酸酯、丁腈橡胶、低密度聚乙烯、交联剂TAIC、钙型稳定剂、抗氧剂、抗紫外剂和乙烯-丙烯共聚物加入密炼机中混炼，混炼温度108摄氏度，混炼时间15分钟，得物料A；
(2)将物料沸石粉、纳米二氧化硅、钛白粉、纳米氢氧化铝、改性氧化石墨烯、聚磷酸铵、膨胀蛭石和聚乙烯蜡加入高速混合机中混合均匀后，放入烘箱中在85-95摄氏度下，烘干4.5小时，得物料B；
(3)将物料B加入物料A中在116摄氏度下，继续混炼14分钟，即得混合料；
(4)将混合料置入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料干燥后，即得阻燃电力保护管材。
步骤(4)中双螺杆挤出机的加料段温度为154摄氏度，中段温度为170摄氏度，后段温度为182摄氏度，摸头温度为175摄氏度；螺杆转速为67转/分钟，牵引速度为980转/分钟。
实施例5
一种阻燃电力保护管材，包括以下重量份计的原料：
聚碳酸酯66份、丁腈橡胶40份、低密度聚乙烯19份、沸石粉10份、纳米二氧化硅14份、钛白粉7份、纳米氢氧化铝13份、改性氧化石墨烯7份、聚磷酸铵2份、膨胀蛭石7份、聚乙烯蜡2份、交联剂TAIC1.5份、钙型稳定剂2份、抗氧剂1.5份、抗紫外剂1.2份和乙烯-丙烯共聚物8份。
改性氧化石墨烯制备方法如下：
(a)将氧化石墨烯加入相当于其重量320倍的去离子水中搅拌混合均匀，得氧化石墨烯水溶液；
(b)将十八烷基胺溶于95％乙醇溶液中，搅拌混合均匀，加入步骤(a)制得的氧化石墨烯溶液中搅拌混合均匀，置于超声波分散机中，升温至68摄氏度，分散16分钟后，置于油浴中，控温至114摄氏度，搅拌回流反应17小时后，冷却至室温；
(c)将步骤(b)的产物置于离心机中，以950转/分钟离心36分钟，重复离心4次，减压抽滤，滤料用去离子水冲洗4次后，置于真空烘箱中干燥18小时，干燥温度67摄氏度，即得。
步骤(b)中十八烷基胺的用量相当于氧化石墨烯重量的57倍。
步骤(b)中十八烷基胺与95％乙醇溶液的质量比为1:88。
抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和硫酯类抗氧剂按照质量比1:4混合组成。
抗紫外剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。
本实施例中的阻燃电力保护管材的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将聚碳酸酯、丁腈橡胶、低密度聚乙烯、交联剂TAIC、钙型稳定剂、抗氧剂、抗紫外剂和乙烯-丙烯共聚物加入密炼机中混炼，混炼温度108摄氏度，混炼时间16分钟，得物料A；
(2)将物料沸石粉、纳米二氧化硅、钛白粉、纳米氢氧化铝、改性氧化石墨烯、聚磷酸铵、膨胀蛭石和聚乙烯蜡加入高速混合机中混合均匀后，放入烘箱中在85-95摄氏度下，烘干4.2小时，得物料B；
(3)将物料B加入物料A中在117摄氏度下，继续混炼12分钟，即得混合料；
(4)将混合料置入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料干燥后，即得阻燃电力保护管材。
步骤(4)中双螺杆挤出机的加料段温度为155摄氏度，中段温度为170摄氏度，后段温度为182摄氏度，摸头温度为175摄氏度；螺杆转速为70转/分钟，牵引速度为950转/分钟。
对比例1：除不添加改性氧化石墨烯外，其余原料与制备方法均与实施例1相同；
测试组 拉伸强度(MPa) 弯曲强度(MPa) 氧指数(％) 阻燃等级
实施例1 154 178 56 V-0
实施例2 153 175 53 V-0
实施例3 156 176 55 V-0
实施例4 159 176 56 V-0
实施例5 161 179 57 V-0
对比例1 136 157 32 V-1
综上所述，本发明具有以下优点：
(1)本发明管材通过各组分间的复配和协同发挥作用，具有阻燃性高、抗氧化性高和耐久性优异的优点，抗机械冲击性和耐折耐拉性能优异，使用寿命长。
(2)氧化石墨烯和十八烷基胺经过加热回流反应之后结合，燃烧后会形成一层均匀的炭质泡沫，阻止热量和氧气进入聚合物内部，切断燃烧路径，聚磷酸铵的阻燃机理与此类似，与聚磷酸铵的协同阻燃作用发挥出特殊的阻燃效果，通过协同作用在燃烧物表面形成泡孔状网络结构，作为纳米氢氧化铝的辅助阻燃剂，大大提高材料的阻燃效果。
(3)聚碳酸酯具有良好的阻燃性、抗氧化性和耐磨性，通过添加沸石粉、纳米二氧化硅和膨胀蛭石等配合作用，提高聚碳酸酯的的耐磨性和耐腐蚀性和力学性能，通过丁腈橡胶、低密度聚乙烯和乙烯-丙烯共聚物复合作用，提高聚碳酸酯的拉伸性和机械韧性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阻燃电力保护管材，其特征在于，包括以下重量份计的原料：聚碳酸酯60-70份、丁腈橡胶32-45份、低密度聚乙烯16-22份、沸石粉6-12份、纳米二氧化硅10-18份、钛白粉3-9份、纳米氢氧化铝8-15份、改性氧化石墨烯4-9份、聚磷酸铵1-3份、膨胀蛭石4-10份、聚乙烯蜡1-3份、交联剂TAIC1.2-1.8份、钙型稳定剂1-2份、抗氧剂1.3-1.8份、抗紫外剂0.7-1.5份和乙烯-丙烯共聚物4-10份。
2.根据权利要求1所述的阻燃电力保护管材，其特征在于，包括以下重量份计的原料：聚碳酸酯62-68份、丁腈橡胶36-42份、低密度聚乙烯18-20份、沸石粉8-11份、纳米二氧化硅12-16份、钛白粉4-8份、纳米氢氧化铝10-14份、改性氧化石墨烯5-8份、聚磷酸铵1.5-2.5份、膨胀蛭石5-9份、聚乙烯蜡1.5-2.5份、交联剂TAIC1.4-1.6份、钙型稳定剂1.5-2.5份、抗氧剂1.4-1.7份、抗紫外剂0.9-1.3份和乙烯-丙烯共聚物5-9份。
3.根据权利要求1所述的阻燃电力保护管材，其特征在于，包括以下重量份计的原料：聚碳酸酯66份、丁腈橡胶40份、低密度聚乙烯19份、沸石粉10份、纳米二氧化硅14份、钛白粉7份、纳米氢氧化铝13份、改性氧化石墨烯7份、聚磷酸铵2份、膨胀蛭石7份、聚乙烯蜡2份、交联剂TAIC1.5份、钙型稳定剂2份、抗氧剂1.5份、抗紫外剂1.2份和乙烯-丙烯共聚物8份。
4.根据权利要求1所述的阻燃电力保护管材，其特征在于，所述改性氧化石墨烯制备方法如下：
(a)将氧化石墨烯加入相当于其重量300-350倍的去离子水中搅拌混合均匀，得氧化石墨烯水溶液；
(b)将十八烷基胺溶于95％乙醇溶液中，搅拌混合均匀，加入步骤(a)制得的氧化石墨烯溶液中搅拌混合均匀，置于超声波分散机中，升温至60-70摄氏度，分散15-20分钟后，置于油浴中，控温至100-120摄氏度，搅拌回流反应15-20小时后，冷却至室温；
(c)将步骤(b)的产物置于离心机中，以800-1000转/分钟离心30-40分钟，重复离心3-5次，减压抽滤，滤料用去离子水冲洗4次后，置于真空烘箱中干燥15-20小时，干燥温度60-70摄氏度，即得。
5.根据权利要求4所述的阻燃电力保护管材，其特征在于，所述步骤(b)中十八烷基胺的用量相当于氧化石墨烯重量的50-60倍。
6.根据权利要求4所述的阻燃电力保护管材，其特征在于，所述步骤(b)中十八烷基胺与95％乙醇溶液的质量比为1:80-100。
7.根据权利要求1所述的阻燃电力保护管材，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和硫酯类抗氧剂按照质量比1:4混合组成。
8.根据权利要求1所述的阻燃电力保护管材，其特征在于，所述抗紫外剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮中的至少一种。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的阻燃电力保护管材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将聚碳酸酯、丁腈橡胶、低密度聚乙烯、交联剂TAIC、钙型稳定剂、抗氧剂、抗紫外剂和乙烯-丙烯共聚物加入密炼机中混炼，混炼温度104-110摄氏度，混炼时间12-18分钟，得物料A；
(2)将物料沸石粉、纳米二氧化硅、钛白粉、纳米氢氧化铝、改性氧化石墨烯、聚磷酸铵、膨胀蛭石和聚乙烯蜡加入高速混合机中混合均匀后，放入烘箱中在85-95摄氏度下，烘干3-5小时，得物料B；
(3)将物料B加入物料A中在112-118摄氏度下，继续混炼10-15分钟，即得混合料；
(4)将混合料置入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料干燥后，即得阻燃电力保护管材。
10.根据权利要求9所述的阻燃电力保护管材的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中双螺杆挤出机的加料段温度为152-160摄氏度，中段温度为165-172摄氏度，后段温度为180-185摄氏度，摸头温度为170-180摄氏度；螺杆转速为60-80转/分钟，牵引速度为900-1000转/分钟。
CN201810831465.XA 2018-07-26 2018-07-26 一种阻燃电力保护管材及其制备方法 Withdrawn CN108912646A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810831465.XA CN108912646A (zh) 2018-07-26 2018-07-26 一种阻燃电力保护管材及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810831465.XA CN108912646A (zh) 2018-07-26 2018-07-26 一种阻燃电力保护管材及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108912646A true CN108912646A (zh) 2018-11-30

Family

ID=64418453

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810831465.XA Withdrawn CN108912646A (zh) 2018-07-26 2018-07-26 一种阻燃电力保护管材及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108912646A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112537951A (zh) * 2020-12-23 2021-03-23 江苏铸鸿锻造有限公司 一种耐火炉衬材料及其捣打方法
CN116925516A (zh) * 2023-08-17 2023-10-24 韦尔通科技股份有限公司 一种耐高温且耐低温的生物基热熔胶管及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103724879A (zh) * 2013-12-31 2014-04-16 国家电网公司 一种电力护套管及其制备方法
CN105367886A (zh) * 2015-11-30 2016-03-02 无锡杰科塑业有限公司 一种耐热无卤阻燃聚烯烃料及其制备方法
CN105367910A (zh) * 2015-07-26 2016-03-02 国网山东省电力公司临沂供电公司 一种用于耐热型电缆用护套绝缘料的制备方法
CN107189273A (zh) * 2017-07-04 2017-09-22 合肥市大卓电力有限责任公司 一种电力护套管及其制备方法
CN107254081A (zh) * 2017-05-16 2017-10-17 安徽瑞鑫自动化仪表有限公司 一种通用电缆用橡胶护套
CN107312298A (zh) * 2017-06-29 2017-11-03 江南石墨烯研究院 一种阻燃型聚碳酸酯复合材料及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103724879A (zh) * 2013-12-31 2014-04-16 国家电网公司 一种电力护套管及其制备方法
CN105367910A (zh) * 2015-07-26 2016-03-02 国网山东省电力公司临沂供电公司 一种用于耐热型电缆用护套绝缘料的制备方法
CN105367886A (zh) * 2015-11-30 2016-03-02 无锡杰科塑业有限公司 一种耐热无卤阻燃聚烯烃料及其制备方法
CN107254081A (zh) * 2017-05-16 2017-10-17 安徽瑞鑫自动化仪表有限公司 一种通用电缆用橡胶护套
CN107312298A (zh) * 2017-06-29 2017-11-03 江南石墨烯研究院 一种阻燃型聚碳酸酯复合材料及其制备方法
CN107189273A (zh) * 2017-07-04 2017-09-22 合肥市大卓电力有限责任公司 一种电力护套管及其制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112537951A (zh) * 2020-12-23 2021-03-23 江苏铸鸿锻造有限公司 一种耐火炉衬材料及其捣打方法
CN116925516A (zh) * 2023-08-17 2023-10-24 韦尔通科技股份有限公司 一种耐高温且耐低温的生物基热熔胶管及其制备方法
CN116925516B (zh) * 2023-08-17 2024-02-09 韦尔通科技股份有限公司 一种耐高温且耐低温的生物基热熔胶管及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111019269B (zh) 一种pvc电缆材料及其制备方法
CN109294016B (zh) 一种高韧性抗开裂电缆料及其制备方法
CN107760038A (zh) 膨胀可瓷化硅橡胶复合材料及其制备方法
CN108912646A (zh) 一种阻燃电力保护管材及其制备方法
CN107141624A (zh) 一种电缆用导热阻燃耐候防静电环保绝缘材料及其制备方法
CN109265779B (zh) 一种阻燃绝缘电缆料及其制备方法
CN105131614A (zh) 一种耐热耐磨抗撕裂电缆护套
CN105237908A (zh) 一种耐热高强电缆
CN108003501A (zh) 一种耐磨性改性酚醛树脂的电缆绝缘材料
CN104788832A (zh) 一种纳米硼纤维增强建筑用低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法
CN110724343A (zh) 一种高耐磨阻燃改性聚丙烯电缆保护管及其制备方法
CN104212016A (zh) 一种改性氢化丁腈橡胶电缆护套材料
CN106349706A (zh) 一种高阻燃硅橡胶电缆护套材料
CN105255045A (zh) 一种耐热聚氯乙烯护套控制电缆
CN106543598A (zh) 一种耐磨抗菌电缆料
CN111040321A (zh) 一种辐照交联cpe电缆材料及其制备方法和应用
CN105860285A (zh) 一种石油平台专用耐磨耐老化高阻燃电缆
CN112592537A (zh) 一种高弹性电缆保护管及其制备方法
CN103613913B (zh) 一种无卤阻燃热塑性聚酯弹性体材料及其制备方法
KR20140110139A (ko) 내한성 및 내유성을 갖는 전력 케이블
CN108727799A (zh) 一种高性能电线电缆保护管材料及其制备方法
CN108752746A (zh) 一种高强度电缆保护管及其制备方法
CN116376179A (zh) 一种阻燃橡胶材料及其制备方法和密封条
CN108912637A (zh) 一种阻燃电缆保护管及其制备方法
CN108659344A (zh) 一种高性能复合电缆料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20181130