本发明属于复合材料
技术领域：
，具体涉及一种电缆警示柱用复合材料及其制备方法。
背景技术：
：警示柱，是一种用于警示地下管线的标识产品，能够清楚的标明管线的铺设方向。警示柱被广泛用于电力、通信、燃气、自来水等管线路径指示标志，以提供给道路使用者以确切的道路地形交通信息，使道路安全畅通，减少施工事故而导致的挖断地下电缆、光缆、石油管道等，是一种不可缺少的交通安全警示设施。现有的警示柱材质主要有塑钢和玻璃钢两种。塑钢警示柱是利用塑钢型材（pvc型材）精制而成，该材料具有优异的刚性、弹性、耐腐蚀性和抗老化性，加工方便；但塑钢型材只能做成白色，使用范围有限。玻璃钢复合材料警示柱是采用玻璃纤维及其制品作为增强材料、以合成树脂作基体材料精制而成，该类警示柱具有比重轻、抗腐蚀、密封性能好、绝缘性好等特点，能够满足室外工程项目中各种劣质环境和场所的需要。现有的玻璃钢警示柱在经太阳辐射、高温、潮湿空气等环境影响后，玻璃钢表面树脂会发生脱落，露出白丝、导致失重；同时紫外线照射还会使活性物质降解、氧化，导致玻璃钢颜色变黄。因此，亟需研发出一种耐候性优异、热变形率低的电缆警示柱用复合材料。技术实现要素：本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种电缆警示柱用复合材料及其制备方法，该复合材料具有优异的力学性能和耐热性能，而且不易变黄。技术方案：一种电缆警示柱用复合材料，原料以重量份计包括：硅烷偶联剂0.5-2份，纳米zno2-6份，卵磷脂0.1-0.5份，聚碳酸酯二元醇10-20份，4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷2-5份，二甲基甲酰胺1-3份，1,4-丁二醇0.7-2份，环氧树脂2-5份，玻璃纤维10-20份，1,2-聚丁二烯1-4份，氯化聚丙烯0.5-1.2份，山梨糖醇0.2-0.7份，磷酸三丁酯0.3-1.2份，椰油酸二乙醇酰胺2-6份。所述硅烷偶联剂是硅烷偶联剂kh-550、kh-560、kh-570、a-171、kh-792或kh-602中的一种。所述环氧树脂是经过共混法sio2改性得到的。还包括碳酸氢钠0.2-0.8份。上述电缆警示柱用复合材料的制备方法，包括以下步骤：第1步，在搅拌条件下将硅烷偶联剂、纳米zno、卵磷脂依次加至甲苯中，超声，30-40℃静置12-15h，离心，用乙醇洗涤沉淀物，得到改性zno；第2步，将聚碳酸酯二元醇、改性zno混合，110-120℃真空脱水2-4h，降温至50-60℃，加入4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷，升温至80-90℃反应3-5h，降温至50-60℃，加入二甲基甲酰胺、1,4-丁二醇，80-90℃反应1-2h，冷却，烘干、粉碎，得到改性聚氨酯；第3步，将改性聚氨酯、环氧树脂、玻璃纤维、1,2-聚丁二烯、氯化聚丙烯、山梨糖醇、磷酸三丁酯、椰油酸二乙醇酰胺混合，将混合物依次经熔融、纺丝、冷却成型、拉伸和热定型制备得到复合材料。第3步中纺丝速度为800-2000m/min。第3步中拉伸条件为：热盘温度为80-90℃，热板温度为120-140℃，拉伸倍率为3.0-4.0倍，牵伸速率为90-130m/min。第3步中还需要加入碳酸氢钠0.2-0.8份。有益效果本发明的复合材料具有优异的力学性能和耐热性能，而且不易变黄，可广泛用于各类电缆警示柱。具体实施方式实施例1一种电缆警示柱用复合材料，原料以重量份计包括：硅烷偶联剂kh-5500.5份，纳米zno2份，卵磷脂0.1份，聚碳酸酯二元醇10份，4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷2份，二甲基甲酰胺1份，1,4-丁二醇0.7份，环氧树脂2份，玻璃纤维10份，1,2-聚丁二烯1份，氯化聚丙烯0.5份，山梨糖醇0.2份，磷酸三丁酯0.3份，椰油酸二乙醇酰胺2份。上述电缆警示柱用复合材料的制备方法，包括以下步骤：第1步，在搅拌条件下将硅烷偶联剂、纳米zno、卵磷脂依次加至甲苯中，超声，30℃静置15h，离心，用乙醇洗涤沉淀物，得到改性zno；第2步，将聚碳酸酯二元醇、改性zno混合，110℃真空脱水4h，降温至50-60℃，加入4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷，升温至80℃反应5h，降温至50-60℃，加入二甲基甲酰胺、1,4-丁二醇，80℃反应2h，冷却，烘干、粉碎，得到改性聚氨酯；第3步，将改性聚氨酯、环氧树脂、玻璃纤维、1,2-聚丁二烯、氯化聚丙烯、山梨糖醇、磷酸三丁酯、椰油酸二乙醇酰胺混合，将混合物依次经熔融、纺丝、冷却成型、拉伸和热定型制备得到复合材料。其中，第3步中纺丝速度为800m/min；拉伸条件为：热盘温度为80℃、热板温度为120℃、拉伸倍率为3.0倍、牵伸速率为90m/min。实施例2一种电缆警示柱用复合材料，原料以重量份计包括：硅烷偶联剂kh-5701.1份，纳米zno4份，卵磷脂0.3份，聚碳酸酯二元醇12份，4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷4份，二甲基甲酰胺1.8份，1,4-丁二醇1.5份，环氧树脂4份，玻璃纤维13份，1,2-聚丁二烯2份，氯化聚丙烯0.8份，山梨糖醇0.4份，磷酸三丁酯0.5份，椰油酸二乙醇酰胺5份。上述电缆警示柱用复合材料的制备方法，包括以下步骤：第1步，在搅拌条件下将硅烷偶联剂、纳米zno、卵磷脂依次加至甲苯中，超声，30℃静置15h，离心，用乙醇洗涤沉淀物，得到改性zno；第2步，将聚碳酸酯二元醇、改性zno混合，110℃真空脱水4h，降温至50-60℃，加入4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷，升温至80℃反应5h，降温至50-60℃，加入二甲基甲酰胺、1,4-丁二醇，80℃反应2h，冷却，烘干、粉碎，得到改性聚氨酯；第3步，将改性聚氨酯、环氧树脂、玻璃纤维、1,2-聚丁二烯、氯化聚丙烯、山梨糖醇、磷酸三丁酯、椰油酸二乙醇酰胺混合，将混合物依次经熔融、纺丝、冷却成型、拉伸和热定型制备得到复合材料。其中，第3步中纺丝速度为800m/min；拉伸条件为：热盘温度为80℃、热板温度为120℃、拉伸倍率为3.0倍、牵伸速率为90m/min。实施例3一种电缆警示柱用复合材料，原料以重量份计包括：硅烷偶联剂a-1711.7份，纳米zno5份，卵磷脂0.3份，聚碳酸酯二元醇17份，4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷4份，二甲基甲酰胺2.4份，1,4-丁二醇1.4份，环氧树脂4份，玻璃纤维17份，1,2-聚丁二烯3份，氯化聚丙烯0.9份，山梨糖醇0.5份，磷酸三丁酯0.8份，椰油酸二乙醇酰胺5份。上述电缆警示柱用复合材料的制备方法，包括以下步骤：第1步，在搅拌条件下将硅烷偶联剂、纳米zno、卵磷脂依次加至甲苯中，超声，35℃静置13h，离心，用乙醇洗涤沉淀物，得到改性zno；第2步，将聚碳酸酯二元醇、改性zno混合，115℃真空脱水3h，降温至50-60℃，加入4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷，升温至85℃反应4h，降温至50-60℃，加入二甲基甲酰胺、1,4-丁二醇，85℃反应1.5h，冷却，烘干、粉碎，得到改性聚氨酯；第3步，将改性聚氨酯、环氧树脂、玻璃纤维、1,2-聚丁二烯、氯化聚丙烯、山梨糖醇、磷酸三丁酯、椰油酸二乙醇酰胺混合，将混合物依次经熔融、纺丝、冷却成型、拉伸和热定型制备得到复合材料。其中，第3步中纺丝速度为1300m/min；拉伸条件为：热盘温度为85℃、热板温度为130℃、拉伸倍率为3.5倍、牵伸速率为110m/min。实施例4一种电缆警示柱用复合材料，原料以重量份计包括：硅烷偶联剂kh-7922份，纳米zno6份，卵磷脂0.5份，聚碳酸酯二元醇20份，4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷5份，二甲基甲酰胺3份，1,4-丁二醇2份，环氧树脂5份，玻璃纤维20份，1,2-聚丁二烯4份，氯化聚丙烯1.2份，山梨糖醇0.7份，磷酸三丁酯1.2份，椰油酸二乙醇酰胺6份。上述电缆警示柱用复合材料的制备方法，包括以下步骤：第1步，在搅拌条件下将硅烷偶联剂、纳米zno、卵磷脂依次加至甲苯中，超声，40℃静置12h，离心，用乙醇洗涤沉淀物，得到改性zno；第2步，将聚碳酸酯二元醇、改性zno混合，120℃真空脱水2h，降温至50-60℃，加入4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷，升温至90℃反应3h，降温至50-60℃，加入二甲基甲酰胺、1,4-丁二醇，90℃反应1h，冷却，烘干、粉碎，得到改性聚氨酯；第3步，将改性聚氨酯、环氧树脂、玻璃纤维、1,2-聚丁二烯、氯化聚丙烯、山梨糖醇、磷酸三丁酯、椰油酸二乙醇酰胺混合，将混合物依次经熔融、纺丝、冷却成型、拉伸和热定型制备得到复合材料。其中，第3步中纺丝速度为2000m/min；拉伸条件为：热盘温度为90℃、热板温度为140℃、拉伸倍率为4.0倍、牵伸速率为130m/min。实施例5本实施例与实施例2的区别在于：所述环氧树脂是经过共混法sio2改性得到的。方法是：将环氧树脂与0.5kg的平均粒径20m的sio2颗粒和0.2kg的羟基硅油混合均匀后，在球磨机中进行球磨后制得。一种电缆警示柱用复合材料，原料以重量份计包括：硅烷偶联剂kh-5701.1份，纳米zno4份，卵磷脂0.3份，聚碳酸酯二元醇12份，4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷4份，二甲基甲酰胺1.8份，1,4-丁二醇1.5份，改性环氧树脂4份，玻璃纤维13份，1,2-聚丁二烯2份，氯化聚丙烯0.8份，山梨糖醇0.4份，磷酸三丁酯0.5份，椰油酸二乙醇酰胺5份。上述电缆警示柱用复合材料的制备方法，包括以下步骤：第1步，在搅拌条件下将硅烷偶联剂、纳米zno、卵磷脂依次加至甲苯中，超声，30℃静置15h，离心，用乙醇洗涤沉淀物，得到改性zno；第2步，将聚碳酸酯二元醇、改性zno混合，110℃真空脱水4h，降温至50-60℃，加入4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷，升温至80℃反应5h，降温至50-60℃，加入二甲基甲酰胺、1,4-丁二醇，80℃反应2h，冷却，烘干、粉碎，得到改性聚氨酯；第3步，将改性聚氨酯、改性环氧树脂、玻璃纤维、1,2-聚丁二烯、氯化聚丙烯、山梨糖醇、磷酸三丁酯、椰油酸二乙醇酰胺混合，将混合物依次经熔融、纺丝、冷却成型、拉伸和热定型制备得到复合材料。其中，第3步中纺丝速度为800m/min；拉伸条件为：热盘温度为80℃、热板温度为120℃、拉伸倍率为3.0倍、牵伸速率为90m/min。实施例6本实施例与实施例5的区别在于：还包括碳酸氢钠0.2-0.8份。一种电缆警示柱用复合材料，原料以重量份计包括：硅烷偶联剂kh-5701.1份，纳米zno4份，卵磷脂0.3份，聚碳酸酯二元醇12份，4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷4份，二甲基甲酰胺1.8份，1,4-丁二醇1.5份，改性环氧树脂4份，玻璃纤维13份，1,2-聚丁二烯2份，氯化聚丙烯0.8份，山梨糖醇0.4份，磷酸三丁酯0.5份，椰油酸二乙醇酰胺5份，碳酸氢钠0.5份。上述电缆警示柱用复合材料的制备方法，包括以下步骤：第1步，在搅拌条件下将硅烷偶联剂、纳米zno、卵磷脂依次加至甲苯中，超声，30℃静置15h，离心，用乙醇洗涤沉淀物，得到改性zno；第2步，将聚碳酸酯二元醇、改性zno混合，110℃真空脱水4h，降温至50-60℃，加入4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷，升温至80℃反应5h，降温至50-60℃，加入二甲基甲酰胺、1,4-丁二醇，80℃反应2h，冷却，烘干、粉碎，得到改性聚氨酯；第3步，将改性聚氨酯、改性环氧树脂、玻璃纤维、1,2-聚丁二烯、氯化聚丙烯、山梨糖醇、磷酸三丁酯、椰油酸二乙醇酰胺、碳酸氢钠混合，将混合物依次经熔融、纺丝、冷却成型、拉伸和热定型制备得到复合材料。其中，第3步中纺丝速度为800m/min；拉伸条件为：热盘温度为80℃、热板温度为120℃、拉伸倍率为3.0倍、牵伸速率为90m/min。将实施例1至6所得复合材料进行性能测试，结果如下：实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6拉伸强度/mpa636762656870弯曲强度/mpa748170777682弯曲模量/mpa355036503400350035003600缺口冲击强度/kj·m-2515550535455热变形温度/℃147154142150170154黄变等级4.34.54.14.04.35.2由上表可知，本发明的复合材料拉伸强度在62mpa、弯曲强度为70mpa、弯曲模量在3400mpa、缺口冲击强度为50kj·m-2、热变形温度为142℃、黄变等级在4.0，具有优异的力学性能和耐热性能，而且不易变黄。实施例5中，采用经过共混sio2改性的环氧树脂，可以提高复合材料的热变形温度；实施例6中，加入碳酸氢钠，可以提高复合材料的耐黄变性。当前第1页12