一種用于礦用電纜護(hù)套材料的改性粒子及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于礦用電纜護(hù)套材料的改性粒子及其制備方法，屬于聚合物加 工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 母粒，別名母料，是20世紀(jì)80年代發(fā)展站起來的一種塑料/橡膠加工助劑，它是由 超量的化學(xué)助劑、載體樹脂/橡膠和分散劑等所組成。母粒是指在塑料/橡膠加工成型過程 中，為了操作上的方便，將所需要的各種助劑、填料與少量載體樹脂/橡膠先進(jìn)行混合混煉， 經(jīng)過擠出機(jī)等設(shè)備計量、混合、熔融、擠出、切粒等加工過程制得的顆粒料，母粒在薄膜、塑 料/橡膠制品、化纖、電纜、建筑材料等塑料產(chǎn)品領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。目前市場上用于電纜的傳統(tǒng) 母粒存在著產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一、功能增強(qiáng)不高的缺點(diǎn)，隨著電纜行業(yè)的高速發(fā)展，現(xiàn)有母粒已無 法滿足市場的需求，因此，急需開發(fā)一種產(chǎn)品結(jié)構(gòu)豐富的高性能功能增強(qiáng)母粒。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種用于礦用電纜護(hù)套材料的改性粒子及其制備方法，該 改性粒子可以顯著提高礦用電纜護(hù)套材料的耐磨性、耐老化性、耐油性、抗撕裂性、耐高溫 性等性能。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0005] -種用于礦用電纜護(hù)套材料的改性粒子，由以下重量份的原料制成:碳納米纖維 5-10、SMC晶須8-12、聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體20-30、氯丁橡膠18-26、妥爾油改性酚醛樹 脂10-15、改性填料10-15、六次甲基四胺1-1.5、γ-巰丙基三乙氧基硅烷0.8-1.2、超細(xì)云母 粉6-12、堿式碳酸鉛2-3、鄰苯二甲酸丁酯5-10、3,3'_二氯_4,4'_二氨基二苯基甲烷1-2、硫 化交聯(lián)劑SQS634 1-2、二甲基丙烯酸鋅2-3;
[0006 ]所述改性填料的制備方法如下:a、取以下重量份的原料:核桃砂18-26、方鎂石12-19、廢瓷片10-15、醋酸乙烯酯15-25、苯乙烯20-30、丙烯酸丁酯5-10、過硫酸銨0.2-0.4、碳 酸氫鈉 0.1-0.2、十二烷基硫酸鈉 0.6-1.2、乳化劑0P-100.4-0.8、γ -甲基丙烯酰氧基丙基 三甲氧基硅烷1-2、乙烯基三乙氧基硅烷0.8-1.6、羊毛蠟25-35、琥珀酸單甘油酯10-15、聚 己二酸新戊二醇-1，6-己二醇酯二醇10-15、異鯨蠟醇棕櫚酸酯3-6、異丙基三(二辛基焦磷 酸酰氧基)鈦酸酯2-3、蒸餾水100-150;b、取核桃砂、方鎂石、廢瓷片混合均勻，粉碎，過100-150目，待用；c、將十二烷基硫酸鈉和乳化劑0P-10混合均勻，加入蒸餾水，充分?jǐn)嚢杈鶆?，?后再加入醋酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯和步驟b制得的粉體，攪拌均勻后水浴加熱至60-70°C，加入過硫酸銨和碳酸氫鈉，攪拌20-30min后升溫至70-80°C，加入γ -甲基丙烯酰氧 基丙基三甲氧基硅烷，攪拌1-2h，降溫至40°C以下，用氨水調(diào)節(jié)pH值至7-8,過濾，烘干;d、將 羊毛蠟、琥珀酸單甘油酯、聚己二酸新戊二醇-1，6-己二醇酯二醇混合均勻，加熱至完全熔 化，然后加入步驟c制得的包覆粉體、異鯨蠟醇棕櫚酸酯、異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基） 鈦酸酯，在溫度為80_90°C，轉(zhuǎn)速為1000-1500r/min的條件下攪拌15-20min，降溫至常溫，即 得。
[0007] 上述改性填料采用核桃砂、方鎂石、廢瓷片三種無機(jī)填料復(fù)合，再采用有機(jī)硅改性 的苯乙烯-丙烯酸丁酯-醋酸乙烯酯三元共聚乳液包覆復(fù)合料，最后再用羊毛蠟、琥珀酸單 甘油酯、聚己二酸新戊二醇-1,6-己二醇酯二醇進(jìn)行二次包覆，經(jīng)過上次處理的復(fù)合填料， 不僅可以提高填料在高聚物基體中的分散性，改性與高聚物間的相容性，還可以提高母粒 的功能增強(qiáng)，使其具有優(yōu)異的耐水性、耐候性和耐久性。
[0008] -種用于礦用電纜護(hù)套材料的改性粒子的制備方法，包括以下步驟：
[0009] (1)將碳納米纖維、SMC晶須、超細(xì)云母粉加入高速攪拌機(jī)內(nèi)攪拌至70-80°C時，加 入妥爾油改性酚醛樹脂、六次甲基四胺、γ-巰丙基三乙氧基硅烷、鄰苯二甲酸丁酯，攪拌4-8min，待物料溫度降至45°C以下時出料；
[0010] (2)將聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體、氯丁橡膠加入高速攪拌機(jī)內(nèi)攪拌至80-90°C 時，加入改性填料以及步驟（1)制得的混合料，攪拌至90-100°C時轉(zhuǎn)入冷混機(jī)內(nèi)，再加入余 下原料，攪拌至50_60°C時，出料；
[0011] (3)將步驟(2)制得的混合料加入雙螺桿擠出機(jī)混煉擠出，經(jīng)冷卻切粒烘干，即得 所述改性粒子。
[0012] 本發(fā)明的有益效果：
[0013] 本發(fā)明改性粒子中聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體、氯丁橡膠相互配合，可以很好地 保證礦用電纜的耐磨性、耐油性、耐老化性，添加的妥爾油改性酚醛樹脂、碳納米纖維、SMC 晶須等，能夠提高礦用電纜的抗撕裂強(qiáng)度和抗疲勞性，添加的超細(xì)云母粉、鄰苯二甲酸丁 酯，可明顯改善礦用電纜的耐高溫性。本發(fā)明制得的改性粒子對礦用電纜護(hù)套材料的填充 功能高，增韌增強(qiáng)效果顯著，方法簡單易行，應(yīng)用前景廣闊。
【具體實(shí)施方式】
[0014] -種用于礦用電纜護(hù)套材料的改性粒子，由以下重量(kg)的原料制成:碳納米纖 維8、SMC晶須10、聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體25、氯丁橡膠22、妥爾油改性酚醛樹脂12、改性 填料13、六次甲基四胺1、γ-巰丙基三乙氧基硅烷1、超細(xì)云母粉8、堿式碳酸鉛2.5、鄰苯二 甲酸丁酯8、3，3 ' -二氯-4，4 ' -二氨基二苯基甲烷1.5、硫化交聯(lián)劑SQS634 1.5、二甲基丙烯 酸鋅2.5;
[0015] 所述改性填料的制備方法如下:a、取以下重量(kg)的原料:核桃砂22、方鎂石15、 廢瓷片11、醋酸乙烯酯20、苯乙烯25、丙烯酸丁酯8、過硫酸銨0.3、碳酸氫鈉0.1十二烷基硫 酸鈉0.8、乳化劑0P-10 0.6、γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1.5、乙烯基三乙氧基 硅烷1.2、羊毛蠟30、琥珀酸單甘油酯12、聚己二酸新戊二醇-1，6-己二醇酯二醇12、異鯨蠟 醇棕櫚酸酯4、異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯2.5、蒸餾水120;b、取核桃砂、方鎂 石、廢瓷片混合均勻，粉碎，過150目，待用；c、將十二烷基硫酸鈉和乳化劑0P-10混合均勻， 加入蒸餾水，充分?jǐn)嚢杈鶆?，然后再加入醋酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯和步驟b制得的粉 體，攪拌均勾后水浴加熱至65°C，加入過硫酸銨和碳酸氫鈉，攪拌25min后升溫至75°C，加入 γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，攪拌1.5h，降溫至40°C以下，用氨水調(diào)節(jié)pH值至7， 過濾，烘干;d、將羊毛蠟、琥珀酸單甘油酯、聚己二酸新戊二醇-1，6-己二醇酯二醇混合均 勻，加熱至完全熔化，然后加入步驟c制得的包覆粉體、異鯨蠟醇棕櫚酸酯、異丙基三(二辛 基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯，在溫度為85°C，轉(zhuǎn)速為1200r/min的條件下攪拌18min，降溫至常 溫，即得。
[0016] -種用于礦用電纜護(hù)套材料的改性粒子的制備方法，包括以下步驟：
[0017] (1)將碳納米纖維、SMC晶須、超細(xì)云母粉加入高速攪拌機(jī)內(nèi)攪拌至70°C時，加入妥 爾油改性酚醛樹脂、六次甲基四胺、γ-巰丙基三乙氧基硅烷、鄰苯二甲酸丁酯，攪拌6min， 待物料溫度降至45°C以下時出料；
[0018] (2)將聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體、氯丁橡膠加入高速攪拌機(jī)內(nèi)攪拌至85°C時，加 入改性填料以及步驟（1)制得的混合料，攪拌至95°C時轉(zhuǎn)入冷混機(jī)內(nèi)，再加入余下原料，攪 拌至50°C時，出料；
[0019] (3)將步驟(2)制得的混合料加入雙螺桿擠出機(jī)混煉擠出，經(jīng)冷卻切粒烘干，即得 所述改性粒子。
[0020] 上述實(shí)施例制得的改性粒子用于填充礦用電纜CPE護(hù)套材料的性能測試結(jié)果如下 表所示：
[0021] 表1填充改性粒子的礦用電纜CPE護(hù)套材料的性能測試結(jié)果
[0022]
【主權(quán)項】
1. 一種用于礦用電纜護(hù)套材料的改性粒子，其特征在于，由以下重量份的原料制成:碳 納米纖維5-10、SMC晶須8-12、聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體20-30、氯丁橡膠18-26、妥爾 油改性酚醛樹脂10-15、改性填料10-15、六次甲基四胺1 -1.5、γ-巰丙基三乙氧基硅烷 0.8-1.2、超細(xì)7^母粉6-12、喊式碳酸鉛2-3、鄰苯二甲酸丁酯5_10、3,3'-二氣-4,4'-二氛 基二苯基甲烷1-2、硫化交聯(lián)劑SQS634 1-2、二甲基丙烯酸鋅2-3; 所述改性填料的制備方法如下:a、取以下重量份的原料:核桃砂18-26、方鎂石12-19、 廢瓷片10-15、醋酸乙烯酯15-25、苯乙烯20-30、丙烯酸丁酯5-10、過硫酸銨0.2-0.4、碳酸 氫鈉0.1-0.2、十二烷基硫酸鈉0.6-1.2、乳化劑0P-10 0.4-0.8、γ-甲基丙烯酰氧基丙 基三甲氧基硅烷1-2、乙烯基三乙氧基硅烷0.8-1.6、羊毛蠟25-35、琥珀酸單甘油酯10- 15、聚己二酸新戊二醇-1，6-己二醇酯二醇10-15、異鯨蠟醇棕櫚酸酯3-6、異丙基三(二辛 基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯2-3、蒸餾水100-150;b、取核桃砂、方鎂石、廢瓷片混合均勻，粉 碎，過100-150目，待用；c、將十二烷基硫酸鈉和乳化劑0P-10混合均勻，加入蒸餾水，充分?jǐn)?拌均勻，然后再加入醋酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯和步驟b制得的粉體，攪拌均勻后水浴 加熱至60-70°C，加入過硫酸銨和碳酸氫鈉，攪拌20-30min后升溫至70-80°C，加入γ-甲基 丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，攪拌l-2h，降溫至40°C以下，用氨水調(diào)節(jié)pH值至7-8,過濾， 烘干;d、將羊毛蠟、琥珀酸單甘油酯、聚己二酸新戊二醇-1，6-己二醇酯二醇混合均勻，加 熱至完全熔化，然后加入步驟c制得的包覆粉體、異鯨蠟醇棕櫚酸酯、異丙基三(二辛基焦 磷酸酰氧基)鈦酸酯，在溫度為80_90°C，轉(zhuǎn)速為1000-1500r/min的條件下攪拌15-20min，降 溫至常溫，即得。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于礦用電纜護(hù)套材料的改性粒子的制備方法，其特征在于， 包括以下步驟： (1) 將碳納米纖維、SMC晶須、超細(xì)云母粉加入高速攪拌機(jī)內(nèi)攪拌至70-80°C時，加入妥 爾油改性酚醛樹脂、六次甲基四胺、γ-巰丙基三乙氧基硅烷、鄰苯二甲酸丁酯，攪拌4-8min，待物料溫度降至45°C以下時出料； (2) 將聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體、氯丁橡膠加入高速攪拌機(jī)內(nèi)攪拌至80-90°C時，加 入改性填料以及步驟（1)制得的混合料，攪拌至90-100°C時轉(zhuǎn)入冷混機(jī)內(nèi)，再加入余下原 料，攪拌至50_60°C時，出料； (3) 將步驟(2)制得的混合料加入雙螺桿擠出機(jī)混煉擠出，經(jīng)冷卻切粒烘干，即得所述 改性粒子。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于礦用電纜護(hù)套材料的改性粒子及其制備方法，其由以下重量份的原料制成：碳納米纖維？5-10、SMC晶須？8-12、聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體？20-30、氯丁橡膠18-26、妥爾油改性酚醛樹脂10-15、改性填料10-15、六次甲基四胺？1-1.5、γ-巰丙基三乙氧基硅烷？0.8-1.2、超細(xì)云母粉？6-12、堿式碳酸鉛2-3、鄰苯二甲酸丁酯？5-10、3,3ˊ-二氯-4,4ˊ-二氨基二苯基甲烷？1-2、硫化交聯(lián)劑SQS634？1-2、二甲基丙烯酸鋅？2-3。本發(fā)明制得的改性粒子可以顯著提高礦用電纜護(hù)套材料的耐磨性、耐老化性、耐油性、抗撕裂性、耐高溫性等性能。
【IPC分類】H01B7/29, C08K9/06, H01B3/30, C08L11/00, C08K7/06, C08L61/14, C08L67/02, C08L75/08, C08K5/098, C08K5/548, C08F212/08, C08K7/08, C08F218/08, C08K3/34, C08K9/04, C08F220/18, C08K5/12, C08K13/06
【公開號】CN105440656
【申請?zhí)枴緾N201510929517
【發(fā)明人】陳亦峰, 彭永領(lǐng)
【申請人】中冠電纜有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年12月11日