CN112048177A - 一种环保电缆绝缘防护材料及其制备方法 - Google Patents

一种环保电缆绝缘防护材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112048177A
CN112048177A CN202010963562.1A CN202010963562A CN112048177A CN 112048177 A CN112048177 A CN 112048177A CN 202010963562 A CN202010963562 A CN 202010963562A CN 112048177 A CN112048177 A CN 112048177A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
environment
cable insulation
polycondensate
friendly cable
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Withdrawn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
CN202010963562.1A
Other languages
English (en)
Inventor
邵大鹏
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to CN202010963562.1A priority Critical patent/CN112048177A/zh
Publication of CN112048177A publication Critical patent/CN112048177A/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Withdrawn legal-status Critical Current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
    • C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L77/06—Polyamides derived from polyamines and polycarboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/42—Polyamides containing atoms other than carbon, hydrogen, oxygen, and nitrogen
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/303—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups H01B3/38 or H01B3/302
    • H01B3/305—Polyamides or polyesteramides
    • 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
    • C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
    • C08L2203/202—Applications use in electrical or conductive gadgets use in electrical wires or wirecoating
    • 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
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/05—Polymer mixtures characterised by other features containing polymer components which can react with one another

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种环保电缆绝缘防护材料，其特征在于，包括重量份如下的各组分：4,4‑二氨基二苯硫醚/1,3‑双(3‑羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物20‑30份、3,3'‑二氨基‑4,4'‑二氟二苯砜/端羧基聚丁二烯橡胶缩聚物30‑50份、2,2'‑二羟基‑4,4'‑二甲氧基二苯甲酮‑5,5'‑二磺酸3‑6份、五氧化二磷0.5‑1.5份、端环氧基超支化聚磷酸酯2‑4份、偶联剂1‑2份、硫化剂1‑2份、纳米硼纤维1‑3份。本发明还提供了一种所述环保电缆绝缘防护材料的制备方法。本发明公开的环保电缆绝缘防护材料综合性能优异，阻燃性、耐候性和性能稳定性好，耐热性、耐腐蚀性和绝缘性佳，使用安全环保，寿命长。

Description

一种环保电缆绝缘防护材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电缆材料技术领域，尤其涉及一种环保电缆绝缘防护材料及其制备方法。
背景技术
随着我国经济快速增长及科学技术水平不断提高，各种经济建设节奏迅速加快，各行各业对电缆的需求量也越来越大。电缆防护材料位于电缆芯材的外部，与电缆内部的导电芯材共同构成了电缆，是电缆线芯重要的保护层，起到保护电缆不受外界损坏，确保用电安全的作用。电缆防护材料的好坏直接关系着电缆的质量。可见，开发综合性能优异的电缆防护材料显得尤为重要。
现有技术中的电缆防护材料多采用橡胶或聚氯乙烯材料作为主要材料，这类材料虽然也能完成保护电缆不裸露，漏电等问题。但是，在使用过程中经常出现磨破、漏电、腐蚀、高温变形等问题，影响了电缆的正常使用。橡胶燃烧的产物对环境有较大的污染，聚氯乙烯含有卤素，燃烧时会释放出大量烟雾和有毒的、腐蚀性的气体是火灾中危险因素，在火灾中妨碍了人们的安全撤离和灭火工作，使生命财产遭到严重损失。除此之外，市面上的电缆防护材料还或多或少存在阻燃性能和耐候性差，性能稳定性不足，耐热性、耐腐蚀性和绝缘性有待进一步提高的缺陷。
申请号为201810158704.X的中国发明专利公开了一种阻燃电缆防护套，包括如下重量份的原料：聚氯乙烯树脂20～30份、聚丙烯树脂15～26份、氯丁橡胶12～19份、天然橡胶8～13份、活性碳酸钙7～14份、三氧化二锑2～6份、氧化锌3～5份、石蜡3～7份、硬脂酸1～3份、抗氧剂2～4份、增塑剂2～5份、改性蒙脱土6～12份、高耐磨炭黑4～8份。该发明所述的阻燃电缆防护套阻燃性能好，具有良好的耐候性和力学性能，稳定性好。人儿，其中含有氯，燃烧时会释放出大量烟雾和有毒的、腐蚀性的气体，污染环境，不利于环保。
因此，开发一种综合性能优异，阻燃性能、耐候性和性能稳定性好，耐热性、耐腐蚀性和绝缘性佳，使用安全环保的环保电缆绝缘防护材料符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进电线电缆行业的发展具有非常重要的作用。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种环保电缆绝缘防护材料，该材料综合性能优异，阻燃性能、耐候性和性能稳定性好，耐热性、耐腐蚀性和绝缘性佳，使用安全环保，寿命长。同时，本发明还提供了一种所述环保电缆绝缘防护材料的制备方法，该制备方法简单易操作，制备成本低廉，对反应条件和设备要求不高，制备效率高，适合连续规模化生产。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种环保电缆绝缘防护材料，其特征在于，包括重量份如下的各组分：4,4-二氨基二苯硫醚/1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物20-30份、3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜/端羧基聚丁二烯橡胶缩聚物30-50份、2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸3-6份、五氧化二磷0.5-1.5份、端环氧基超支化聚磷酸酯2-4份、偶联剂1-2份、硫化剂1-2份、纳米硼纤维1-3份。
优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种。
优选，所述的硫化剂为过氧化二苯甲酰、二硫化四甲基秋兰姆、二丁基二硫代氨基甲酸锌中的一种或几种。
优选的，所述端环氧基超支化聚磷酸酯的制备方法，参见申请号为201810153507.9的中国发明专利实施例8。
优选的，所述端羧基聚丁二烯橡胶数均分子量5000，购于淄博齐龙化工有限公司。
优选的，所述3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜/端羧基聚丁二烯橡胶缩聚物的制备方法，包括如下步骤：将3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜、端羧基聚丁二烯橡胶加入到高沸点溶剂中，在35-55℃下搅拌15-25分钟，然后向其中加入(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)和N-羟基琥珀酰亚胺，继续保温反应6-8小时，后在水中沉出，接着将沉出的聚合物置于真空干燥箱85-95℃下干燥至恒重，得到3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜/端羧基聚丁二烯橡胶缩聚物。
优选的，所述3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜、端羧基聚丁二烯橡胶、高沸点溶剂、(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)、N-羟基琥珀酰亚胺的摩尔比为1:1:(6-10):(0.8-1.2):0.5。
优选的，所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的至少一种。
优选的，所述4,4-二氨基二苯硫醚/1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物的制备方法，包括如下步骤：将4,4-二氨基二苯硫醚、1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物溶于N-甲基吡咯烷酮中形成溶液，再将溶液加入反应釜中，用氮气或惰性气体置换釜内空气，然后在常压下140-160℃反应3-5小时，后向反应体系内加入催化剂，再升温至230-260℃，在100-300Pa下进行缩聚反应13-18小时，后冷却至室温，调至常压，在水中析出，将析出的聚合物用乙醇洗涤3-6次后，最后置于真空干燥箱80-90℃下干燥至恒重，得到4,4-二氨基二苯硫醚/1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物。
优选的，所述催化剂为硫代膦酸酯、硫代磷酰胺、亚磷酸中的至少一种；所述惰性气体为氦气、氖气、氩气中的任意一种。
优选的，所述4,4-二氨基二苯硫醚、1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物、N-甲基吡咯烷酮、催化剂的摩尔比为1:1:(6-10):(0.6-1)。
本发明的另一个目的，在于提供一种所述环保电缆绝缘防护材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分按重量份混合均匀后，形成混合料，然后将混合料加入到双螺杆挤出机中挤出成型，得到环保电缆绝缘防护材料。
优选的，所述挤出成型具体为，温度控制参数为：供料段165-175℃，压缩段180-190℃，机头温度190-200℃，口模温度195-205℃，控制生产速度250-300m/min，控制螺杆转速40-60r/min。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
(1)本发明提供的一种环保电缆绝缘防护材料的制备方法，该制备方法简单易操作，制备成本低廉，对反应条件和设备要求不高，制备效率高，适合连续规模化生产。
(2)本发明提供的一种环保电缆绝缘防护材料，克服了传统电缆防护材料在使用过程中经常出现磨破、漏电、腐蚀、高温变形等问题，也克服了市面上的电缆防护材料或多或少存在着的阻燃性能、环保性和耐候性差，性能稳定性不足，耐热性、耐腐蚀性和绝缘性有待进一步提高的缺陷，具有综合性能优异，阻燃性能、耐候性和性能稳定性好，耐热性、耐腐蚀性和绝缘性佳，使用安全环保，寿命长的优点。
(3)本发明提供的一种环保电缆绝缘防护材料，添加的4,4-二氨基二苯硫醚/1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物和3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜/端羧基聚丁二烯橡胶缩聚物均为聚酰胺结构，使得它们本身相容性就较好，这两种物质分子链上均含有苯环，添加的2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸上的磺酸基在五氧化二磷催化作用下，能与苯环发生反应，形成三维网络结构，有效改善综合性能。这两种物质分子链上的硅氧键、聚丁二烯结构的存在，能有效保证材料的弹性，分子链上的硫醚键、硅氧键、氟、苯砜等结构协同作用，能有效改善材料的绝缘性能、耐候性能和性能稳定性。
(4)本发明提供的一种环保电缆绝缘防护材料，五氧化二磷和端环氧基超支化聚磷酸酯的加入，协同作用，使得材料阻燃防火性能更佳，且不含卤素，更加环保；端环氧基超支化聚磷酸酯结构上的端环氧基易与4,4-二氨基二苯硫醚/1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物和3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜/端羧基聚丁二烯橡胶缩聚物的端基发生化学反应，使得各主要基材均以化学键的形式连接，有效改善材料的综合性能；超支化结构的引入还能改善弹性。添加的纳米硼纤维，能改善机械力学性能和阻燃性。2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸不仅作为交联剂使用，而且二苯甲酮结构的引入能改善材料的抗紫外老化性能。
具体实施方式
为了使本技术领域人员更好地理解本发明的技术方案，并使本发明的上述特征、目的以及优点更加清晰易懂，下面结合实施例对本发明做进一步的说明。实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明实施例原料均为商业购买；所述端环氧基超支化聚磷酸酯的制备方法，参见：申请号为201810153507.9的中国发明专利实施例8；所述端羧基聚丁二烯橡胶数均分子量5000，购于淄博齐龙化工有限公司。
实施例1
一种环保电缆绝缘防护材料，其特征在于，包括重量份如下的各组分：4,4-二氨基二苯硫醚/1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物20份、3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜/端羧基聚丁二烯橡胶缩聚物30份、2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸3份、五氧化二磷0.5份、端环氧基超支化聚磷酸酯2份、硅烷偶联剂KH5501份、过氧化二苯甲酰1份、纳米硼纤维1份。
所述3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜/端羧基聚丁二烯橡胶缩聚物的制备方法，包括如下步骤：将3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜、端羧基聚丁二烯橡胶加入到二甲亚砜中，在35℃下搅拌15分钟，然后向其中加入(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)和N-羟基琥珀酰亚胺，继续保温反应6小时，后在水中沉出，接着将沉出的聚合物置于真空干燥箱85℃下干燥至恒重，得到3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜/端羧基聚丁二烯橡胶缩聚物；所述3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜、端羧基聚丁二烯橡胶、二甲亚砜、(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)、N-羟基琥珀酰亚胺的摩尔比为1:1:6:0.8:0.5。
所述4,4-二氨基二苯硫醚/1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物的制备方法，包括如下步骤：将4,4-二氨基二苯硫醚、1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物溶于N-甲基吡咯烷酮中形成溶液，再将溶液加入反应釜中，用氮气置换釜内空气，然后在常压下140℃反应3小时，后向反应体系内加入硫代膦酸酯，再升温至230℃，在100Pa下进行缩聚反应13小时，后冷却至室温，调至常压，在水中析出，将析出的聚合物用乙醇洗涤3次后，最后置于真空干燥箱80℃下干燥至恒重，得到4,4-二氨基二苯硫醚/1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物；所述4,4-二氨基二苯硫醚、1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物、N-甲基吡咯烷酮、硫代膦酸酯的摩尔比为1:1:6:0.6。
一种所述环保电缆绝缘防护材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分按重量份混合均匀后，形成混合料，然后将混合料加入到双螺杆挤出机中挤出成型，得到环保电缆绝缘防护材料；所述挤出成型具体为，温度控制参数为：供料段165℃，压缩段180℃，机头温度190℃，口模温度195℃，控制生产速度250m/min，控制螺杆转速40r/min。
实施例2
一种环保电缆绝缘防护材料，其特征在于，包括重量份如下的各组分：4,4-二氨基二苯硫醚/1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物22份、3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜/端羧基聚丁二烯橡胶缩聚物35份、2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸4份、五氧化二磷0.7份、端环氧基超支化聚磷酸酯2.5份、硅烷偶联剂KH5601.2份、二硫化四甲基秋兰姆1.2份、纳米硼纤维1.5份。
所述3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜/端羧基聚丁二烯橡胶缩聚物的制备方法，包括如下步骤：将3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜、端羧基聚丁二烯橡胶加入到N,N-二甲基甲酰胺中，在40℃下搅拌17分钟，然后向其中加入(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)和N-羟基琥珀酰亚胺，继续保温反应6.5小时，后在水中沉出，接着将沉出的聚合物置于真空干燥箱87℃下干燥至恒重，得到3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜/端羧基聚丁二烯橡胶缩聚物；所述3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜、端羧基聚丁二烯橡胶、N,N-二甲基甲酰胺、(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)、N-羟基琥珀酰亚胺的摩尔比为1:1:7:0.9:0.5。
所述4,4-二氨基二苯硫醚/1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物的制备方法，包括如下步骤：将4,4-二氨基二苯硫醚、1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物溶于N-甲基吡咯烷酮中形成溶液，再将溶液加入反应釜中，用氦气置换釜内空气，然后在常压下145℃反应3.5小时，后向反应体系内加入硫代磷酰胺，再升温至240℃，在150Pa下进行缩聚反应14小时，后冷却至室温，调至常压，在水中析出，将析出的聚合物用乙醇洗涤3-6次后，最后置于真空干燥箱82℃下干燥至恒重，得到4,4-二氨基二苯硫醚/1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物；所述4,4-二氨基二苯硫醚、1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物、N-甲基吡咯烷酮、催化剂的摩尔比为1:1:7:0.7。
一种所述环保电缆绝缘防护材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分按重量份混合均匀后，形成混合料，然后将混合料加入到双螺杆挤出机中挤出成型，得到环保电缆绝缘防护材料；所述挤出成型具体为，温度控制参数为：供料段168℃，压缩段183℃，机头温度193℃，口模温度198℃，控制生产速度260m/min，控制螺杆转速45r/min。
实施例3
一种环保电缆绝缘防护材料，其特征在于，包括重量份如下的各组分：4,4-二氨基二苯硫醚/1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物25份、3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜/端羧基聚丁二烯橡胶缩聚物40份、2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸4.5份、五氧化二磷1份、端环氧基超支化聚磷酸酯3份、硅烷偶联剂KH5701.5份、二丁基二硫代氨基甲酸锌1.5份、纳米硼纤维2份。
所述3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜/端羧基聚丁二烯橡胶缩聚物的制备方法，包括如下步骤：将3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜、端羧基聚丁二烯橡胶加入到N,N-二甲基乙酰胺中，在45℃下搅拌20分钟，然后向其中加入(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)和N-羟基琥珀酰亚胺，继续保温反应7小时，后在水中沉出，接着将沉出的聚合物置于真空干燥箱90℃下干燥至恒重，得到3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜/端羧基聚丁二烯橡胶缩聚物；所述3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜、端羧基聚丁二烯橡胶、N,N-二甲基乙酰胺、(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)、N-羟基琥珀酰亚胺的摩尔比为1:1:8:1:0.5。
所述4,4-二氨基二苯硫醚/1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物的制备方法，包括如下步骤：将4,4-二氨基二苯硫醚、1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物溶于N-甲基吡咯烷酮中形成溶液，再将溶液加入反应釜中，用氖气置换釜内空气，然后在常压下150℃反应4小时，后向反应体系内加入亚磷酸，再升温至245℃，在200Pa下进行缩聚反应15小时，后冷却至室温，调至常压，在水中析出，将析出的聚合物用乙醇洗涤5次后，最后置于真空干燥箱85℃下干燥至恒重，得到4,4-二氨基二苯硫醚/1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物；所述4,4-二氨基二苯硫醚、1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物、N-甲基吡咯烷酮、亚磷酸的摩尔比为1:1:8:0.8。
一种所述环保电缆绝缘防护材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分按重量份混合均匀后，形成混合料，然后将混合料加入到双螺杆挤出机中挤出成型，得到环保电缆绝缘防护材料；所述挤出成型具体为，温度控制参数为：供料段170℃，压缩段185℃，机头温度195℃，口模温度200℃，控制生产速度280m/min，控制螺杆转速50r/min。
实施例4
一种环保电缆绝缘防护材料，其特征在于，包括重量份如下的各组分：4,4-二氨基二苯硫醚/1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物29份、3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜/端羧基聚丁二烯橡胶缩聚物48份、2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸5.5份、五氧化二磷1.4份、端环氧基超支化聚磷酸酯3.5份、偶联剂1.8份、硫化剂1.8份、纳米硼纤维2.5份。
所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570按质量比1:3:2混合而成；所述的硫化剂为过氧化二苯甲酰、二硫化四甲基秋兰姆、二丁基二硫代氨基甲酸锌按质量比1:3:2混合而成。
所述3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜/端羧基聚丁二烯橡胶缩聚物的制备方法，包括如下步骤：将3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜、端羧基聚丁二烯橡胶加入到高沸点溶剂中，在53℃下搅拌23分钟，然后向其中加入(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)和N-羟基琥珀酰亚胺，继续保温反应7.5小时，后在水中沉出，接着将沉出的聚合物置于真空干燥箱93℃下干燥至恒重，得到3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜/端羧基聚丁二烯橡胶缩聚物；所述3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜、端羧基聚丁二烯橡胶、高沸点溶剂、(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)、N-羟基琥珀酰亚胺的摩尔比为1:1:9:1.1:0.5；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺按质量比1:3:2混合而成。
所述4,4-二氨基二苯硫醚/1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物的制备方法，包括如下步骤：将4,4-二氨基二苯硫醚、1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物溶于N-甲基吡咯烷酮中形成溶液，再将溶液加入反应釜中，用氩气置换釜内空气，然后在常压下157℃反应4.5小时，后向反应体系内加入催化剂，再升温至255℃，在250Pa下进行缩聚反应17小时，后冷却至室温，调至常压，在水中析出，将析出的聚合物用乙醇洗涤6次后，最后置于真空干燥箱88℃下干燥至恒重，得到4,4-二氨基二苯硫醚/1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物；所述催化剂为硫代膦酸酯、硫代磷酰胺、亚磷酸按质量比1:2:1混合而成；所述4,4-二氨基二苯硫醚、1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物、N-甲基吡咯烷酮、催化剂的摩尔比为1:1:9.5:0.9。
一种所述环保电缆绝缘防护材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分按重量份混合均匀后，形成混合料，然后将混合料加入到双螺杆挤出机中挤出成型，得到环保电缆绝缘防护材料；所述挤出成型具体为，温度控制参数为：供料段173℃，压缩段188℃，机头温度198℃，口模温度203℃，控制生产速度290m/min，控制螺杆转速57r/min。
实施例5
一种环保电缆绝缘防护材料，其特征在于，包括重量份如下的各组分：4,4-二氨基二苯硫醚/1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物30份、3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜/端羧基聚丁二烯橡胶缩聚物50份、2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸6份、五氧化二磷1.5份、端环氧基超支化聚磷酸酯4份、硅烷偶联剂KH5502份、二硫化四甲基秋兰姆2份、纳米硼纤维3份。
所述3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜/端羧基聚丁二烯橡胶缩聚物的制备方法，包括如下步骤：将3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜、端羧基聚丁二烯橡胶加入到N,N-二甲基甲酰胺中，在55℃下搅拌25分钟，然后向其中加入(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)和N-羟基琥珀酰亚胺，继续保温反应8小时，后在水中沉出，接着将沉出的聚合物置于真空干燥箱95℃下干燥至恒重，得到3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜/端羧基聚丁二烯橡胶缩聚物；所述3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜、端羧基聚丁二烯橡胶、N,N-二甲基甲酰胺、(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)、N-羟基琥珀酰亚胺的摩尔比为1:1:10:1.2:0.5。
所述4,4-二氨基二苯硫醚/1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物的制备方法，包括如下步骤：将4,4-二氨基二苯硫醚、1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物溶于N-甲基吡咯烷酮中形成溶液，再将溶液加入反应釜中，用氮气置换釜内空气，然后在常压下160℃反应5小时，后向反应体系内加入硫代膦酸酯，再升温至260℃，在300Pa下进行缩聚反应18小时，后冷却至室温，调至常压，在水中析出，将析出的聚合物用乙醇洗涤3-6次后，最后置于真空干燥箱90℃下干燥至恒重，得到4,4-二氨基二苯硫醚/1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物；所述4,4-二氨基二苯硫醚、1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物、N-甲基吡咯烷酮、硫代膦酸酯的摩尔比为1:1:10:1。
一种所述环保电缆绝缘防护材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分按重量份混合均匀后，形成混合料，然后将混合料加入到双螺杆挤出机中挤出成型，得到环保电缆绝缘防护材料；所述挤出成型具体为，温度控制参数为：供料段175℃，压缩段190℃，机头温度200℃，口模温度205℃，控制生产速度300m/min，控制螺杆转速60r/min。
对比例1
本例提供一种环保电缆绝缘防护材料，其配方与制备方法同实施例1，不同的是没有添加4,4-二氨基二苯硫醚/1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物。
对比例2
本例提供一种环保电缆绝缘防护材料，其配方与制备方法同实施例1，不同的是没有添加3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜/端羧基聚丁二烯橡胶缩聚物。
对比例3
本例提供一种环保电缆绝缘防护材料，其配方与制备方法同实施例1，不同的是没有添加端环氧基超支化聚磷酸酯。
对比例4
本例提供一种环保电缆绝缘防护材料，其配方与制备方法同实施例1，不同的是没有添加纳米硼纤维。
对上述实施例1-5以及对比例1-4所得环保电缆绝缘防护材料样品进行相关性能测试，测试方法和测试结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002681424070000101
从表1可以看出，本发明实施例公开的环保电缆绝缘防护材料，具有更加优异的机械力学性能、阻燃性和绝缘性，这是各组分协同作用的结果。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种环保电缆绝缘防护材料，其特征在于，包括重量份如下的各组分：4,4-二氨基二苯硫醚/1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物20-30份、3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜/端羧基聚丁二烯橡胶缩聚物30-50份、2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮-5,5'-二磺酸3-6份、五氧化二磷0.5-1.5份、端环氧基超支化聚磷酸酯2-4份、偶联剂1-2份、硫化剂1-2份、纳米硼纤维1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种环保电缆绝缘防护材料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种环保电缆绝缘防护材料，其特征在于，所述的硫化剂为过氧化二苯甲酰、二硫化四甲基秋兰姆、二丁基二硫代氨基甲酸锌中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种环保电缆绝缘防护材料，其特征在于，所述3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜/端羧基聚丁二烯橡胶缩聚物的制备方法，包括如下步骤：将3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜、端羧基聚丁二烯橡胶加入到高沸点溶剂中，在35-55℃下搅拌15-25分钟，然后向其中加入(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)和N-羟基琥珀酰亚胺，继续保温反应6-8小时，后在水中沉出，接着将沉出的聚合物置于真空干燥箱85-95℃下干燥至恒重，得到3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜/端羧基聚丁二烯橡胶缩聚物。
5.根据权利要求4所述的一种环保电缆绝缘防护材料，其特征在于，所述3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜、端羧基聚丁二烯橡胶、高沸点溶剂、(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)、N-羟基琥珀酰亚胺的摩尔比为1:1:(6-10):(0.8-1.2):0.5。
6.根据权利要求4所述的一种环保电缆绝缘防护材料，其特征在于，所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种环保电缆绝缘防护材料，其特征在于，所述4,4-二氨基二苯硫醚/1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物的制备方法，包括如下步骤：将4,4-二氨基二苯硫醚、1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物溶于N-甲基吡咯烷酮中形成溶液，再将溶液加入反应釜中，用氮气或惰性气体置换釜内空气，然后在常压下140-160℃反应3-5小时，后向反应体系内加入催化剂，再升温至230-260℃，在100-300Pa下进行缩聚反应13-18小时，后冷却至室温，调至常压，在水中析出，将析出的聚合物用乙醇洗涤3-6次后，最后置于真空干燥箱80-90℃下干燥至恒重，得到4,4-二氨基二苯硫醚/1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物。
8.根据权利要求7所述的一种环保电缆绝缘防护材料，其特征在于，所述催化剂为硫代膦酸酯、硫代磷酰胺、亚磷酸中的至少一种；所述惰性气体为氦气、氖气、氩气中的任意一种；所述4,4-二氨基二苯硫醚、1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅烷缩聚物、N-甲基吡咯烷酮、催化剂的摩尔比为1:1:(6-10):(0.6-1)。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种环保电缆绝缘防护材料，其特征在于，所述环保电缆绝缘防护材料的制备方法，包括如下步骤：将各组分按重量份混合均匀后，形成混合料，然后将混合料加入到双螺杆挤出机中挤出成型，得到环保电缆绝缘防护材料。
10.根据权利要求9所述的一种环保电缆绝缘防护材料，其特征在于，所述挤出成型具体为，温度控制参数为：供料段165-175℃，压缩段180-190℃，机头温度190-200℃，口模温度195-205℃，控制生产速度250-300m/min，控制螺杆转速40-60r/min。
CN202010963562.1A 2020-09-14 2020-09-14 一种环保电缆绝缘防护材料及其制备方法 Withdrawn CN112048177A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010963562.1A CN112048177A (zh) 2020-09-14 2020-09-14 一种环保电缆绝缘防护材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010963562.1A CN112048177A (zh) 2020-09-14 2020-09-14 一种环保电缆绝缘防护材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112048177A true CN112048177A (zh) 2020-12-08

Family

ID=73611677

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010963562.1A Withdrawn CN112048177A (zh) 2020-09-14 2020-09-14 一种环保电缆绝缘防护材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112048177A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114350146A (zh) * 2022-01-06 2022-04-15 宁波群力紧固件制造有限公司 一种高强螺栓材料及其制备方法
CN116396610A (zh) * 2023-05-22 2023-07-07 江苏发安建设工程有限公司 一种阻燃电缆电线材料及其制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114350146A (zh) * 2022-01-06 2022-04-15 宁波群力紧固件制造有限公司 一种高强螺栓材料及其制备方法
CN114350146B (zh) * 2022-01-06 2024-03-29 宁波群力紧固件制造有限公司 一种高强螺栓材料及其制备方法
CN116396610A (zh) * 2023-05-22 2023-07-07 江苏发安建设工程有限公司 一种阻燃电缆电线材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112048177A (zh) 一种环保电缆绝缘防护材料及其制备方法
CN106009585A (zh) 一种无卤阻燃的聚碳酸酯材料及其制备方法
CN103756269B (zh) 一种耐高温无卤阻燃pbt材料及其制备方法
CN112210185A (zh) 一种环保型聚氯乙烯抗紫外线护套料及其制备方法
CN114085482B (zh) 一种紫外光交联低压乙丙橡胶绝缘材料及其制备方法
CN112321955A (zh) 一种环保型阻燃绝缘橡胶复合材料及其制备方法
CN112647299A (zh) 一种抗氧化性疏水性聚苯硫醚纤维制备方法
CN116987345B (zh) 一种耐热绝缘架空电缆及其制备方法
CN116790094B (zh) 一种阻燃防水母线槽及其制备方法
CN112457667A (zh) 一种环保高分子复合材料及其制备方法
CN110903647A (zh) 一种超高压阻燃电缆料及其制备方法
CN110218402B (zh) 一种耐高温阻燃的pvc电缆料及其制备方法
CN111647271A (zh) 一种耐高温阻燃有机硅弹性体电缆料及其制备方法
CN103613913A (zh) 一种无卤阻燃热塑性聚酯弹性体材料及其制备方法
CN116515279A (zh) 一种新能源高压线用耐高温阻燃材料及其制备方法
CN110511512A (zh) 一种新型抗老化的阻燃电缆料
CN115386233A (zh) 一种硅橡胶材料及其制备方法与应用
CN114350098A (zh) 一种耐热环保电缆料及其制备方法
CN110724337B (zh) 一种硅烷交联型阻燃半导电聚烯烃护套材料及其制备方法和应用
CN109119199B (zh) 一种高性能信号传输电缆
CN113402828A (zh) 一种轨道交通用高阻燃a类低烟低卤pvc护套料及其制备方法
CN112745670A (zh) 一种玻纤复合材料及其制备方法
CN108299783B (zh) 一种高强度阻燃电缆料及其制备方法
CN112851862A (zh) 一种环保阻燃塑料及其制备方法
CN116003888B (zh) 一种阻燃橡胶电缆护套料及其制备方法

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

Application publication date: 20201208

WW01 Invention patent application withdrawn after publication