本发明公开了一种抗拉伸复合电缆料，属于高分子材料
技术领域：
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背景技术：
：塑料、橡胶广泛用作电线电缆的包覆材料，大多数塑料、橡胶容易燃烧，为非阻燃材料。电线电缆在能量传输及信息传递过程中，由于发热或外部火灾而引起燃烧，产生大量的浓烟，并释放出有毒气体，严重危及人的性命安全及腐蚀仪器设备。公共场所人员密度大，在公共场所火灾中，大多数的人员死亡是因为吸入有毒气体所致，所以在地铁、机场、船舶、大型图书馆等室内公共场所，应选用低烟、阻燃、低毒的电线电缆。因使用的稳定剂、增塑剂及各种填充物等添加物质在环保方面的不同而不同。由于电线电缆的结构大同小异，又极为简单，导电线芯外的绝缘与护套多由塑料或橡胶包覆。用户按用途和布设环境选择型号与规格，生产厂则按相关标准选择材料与制造工艺。目前，塑料占包覆材料的91%，而其中的聚氯乙烯又占塑料中的80%。另有资料表明，在美国，塑料占电线电缆行业包覆材料的85%，其中，聚氯乙烯又占塑料中的60%。聚氯乙烯是含氯聚合物，有较好的阻燃性能和线缆生产与使用所要求的各种性能，价格低廉，是世界上最广泛使用的塑料之一。近年来，随着网络、城市轨道交通、铁路、楼宇建设等工程的大力发展，移动通信用射频（rf）电缆、漏泄电缆、铁路信号缆等射频电缆的需求量急剧上升，促使低烟无卤阻燃电缆料的使用量迅速增长。对于低烟无卤阻燃电缆料的研究和生产已有十几年历史，虽然随着该材料技术的不断改进，与十年前相比，电缆料的挤出工艺和速度已有了很大的提升。对pvc电线电缆的环保要求和环保pvc电缆料的发展当电缆料制备成功后，以rohs或reach的检测方法和标准在icp测试设备上测试，所有物质成分中重金属含量，dehp、壬基酚、多溴联苯类等禁用物质和受控物质等，因每个国家对含量标准的要求不一样，相应的环保标准也不同。在电缆成盘时低烟无卤阻燃电缆护套往往发生开裂，尤其位于缆盘最外层的向阳面的低烟无卤阻燃电缆护套；大规格低烟无卤阻燃电缆的护套比小规格低烟无卤阻燃电缆的护套更易发生开裂；夏季发生低烟无卤阻燃护套开裂的概率比冬季大。业界普遍认为电缆弯曲受力和受热是导致上述问题的原因。为了使业界不再受低烟无卤阻燃电缆护套开裂问题的困扰，必须重新研发一种综合性能优良且力学性能优良的电缆料。而传统抗拉伸复合电缆料的抗拉伸性能和断裂伸长率无法进一步提高的问题。因此，如何改善传统抗拉伸复合电缆料的缺点，以获取更高综合性能的提升，是其推广与应用于更广阔的领域，满足工业生产需求亟待解决的问题。技术实现要素：本发明主要解决的技术问题是：针对传统抗拉伸复合电缆料抗拉伸性能和断裂伸长率无法进一步提高的问题，提供了一种抗拉伸复合电缆料。为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种抗拉伸复合电缆料，是由以下重量份数的原料组成：基体树脂60～80份基体橡胶20～30份填料20～30份改性添加剂10～20份改性纤维10～20份油泥5～8份硅烷偶联剂3～5份植物油3～5份磷脂3～5份异氰酸酯3～5份煤焦油3～5份所述抗拉伸复合电缆料的制备过程为：按原料组成称量各原料，将基体树脂，基体橡胶，填料，改性添加剂，改性纤维，油泥，硅烷偶联剂，植物油，磷脂，异氰酸酯，煤焦油，并依次加入搅拌机中，搅拌混合，得混合料，将混合料移入混炼机中混炼后，再于双螺杆挤出机中挤出造粒，干燥，得抗拉伸复合电缆料。所述基体树脂为聚氯乙烯树脂与聚乙基丙烯酸树脂按质量比2：1～3：1混合所得。所述基体橡胶为丁腈橡胶与硅橡胶按质量比1：1～2：1混合所得。所述改性添加剂的制备过程为：将（n-脒基）十二烷基丙烯酰胺与甲氧基聚乙二醇按质量比1：1～2：1混合，并加入甲氧基聚乙二醇质量0.1～0.2倍的对二氯苯和甲氧基聚乙二醇质量0.07～0.10倍的二茂铁，搅拌混合，即得改性添加剂。所述改性纤维的制备过程为：按重量份数计，将20～30份稻壳纤维，2～3份二沉池污泥，1～2份蔗糖，30～50份水混合发酵，过滤，一次冷冻粉碎，过筛，得粉碎料，接着将粉碎料与氢氧化钠溶液按质量比1：10～1：20恒温浸泡，过滤，洗涤，二次冷冻粉碎，过筛，得改性纤维。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-550，硅烷偶联剂kh-560或硅烷偶联剂kh-570中的任意一种。所述植物油为菜籽油，花生油或大豆油中的任意一种。所述磷脂为牛奶磷脂，花生磷脂或蛋黄磷脂中的任意一种。所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯，二苯基甲烷二异氰酸酯或三甲基己烷二异氰酸酯中的任意一种。所述煤焦油为低温煤焦油或中温煤焦油中的任意一种。本发明的有益效果是：（1）本发明提供的改性纤维，首先，在制备过程中，通过处理使得稻壳纤维与纤维之间的空隙增大，从而有利于水分进入，再冷冻过程中，纤维空隙之间的水以及纤维细胞内部的水结成冰，再经过球磨研磨，使得冰晶受到挤压力作用而破裂，是纤维分离成微米级纤维，接着在经过氢氧化钠溶液的浸泡，使得稻壳纤维中的硅质部分溶解，进一步降低纤维间的界面结合强度，接着经过二次球磨，使得微米级的纤维分裂成微纳米级的纤维，其次，在使用过程中，微纳米级更易在基体中伸直，使得微纳米级的纤维能够均匀分散在体系中，基体受到外力作用后，纤维通过已有的化学粘结提供强劲的桥接应力，应力从基体向纤维传递，纤维与基体产生相对滑移拔出过程中会吸收更多的摩擦能，从而增加材料吸收能力的能力，使得体系的抗拉伸性能和断裂伸长率得到提升；（2）本发明通过添加改性添加剂和异氰酸酯，首先，在改性添加剂制备过程中，添加剂有效成分中分子结构为具有双亲性能的嵌段共聚物，该物质的双亲性能可有效提高改性纤维和体系中基体树脂的相容性，使其稳定分散于体系中，另外，该嵌段共聚物可自组装形成囊泡结构，从而使体系内部分散有该囊泡结构，起到辅助降粘作用，在使用过程中，异氰酸酯可与空气中的水分反应，生成二氧化碳和胺类物质，二氧化碳的产生可与该嵌段共聚物中的脒基团反应，而使脒基团带上电荷，由于同种电荷相互排斥使囊泡结构内部体积增大，使得体系的致密度得到提升，从而使得体系的力学性能得到进一步的提升。具体实施方式将（n-脒基）十二烷基丙烯酰胺与甲氧基聚乙二醇按质量比1：1～2：1置于烧杯中，并向烧杯中加入甲氧基聚乙二醇质量0.1～0.2倍的对二氯苯和甲氧基聚乙二醇质量0.07～0.10倍的二茂铁，于转速为300～500r/min条件下，搅拌混合30～50min，即得改性添加剂；按重量份数计，将20～30份稻壳纤维，2～3份二沉池污泥，1～2份蔗糖，30～50份水置于发酵釜中，于温度为30～35℃，转速为300～500r/min条件下，混合发酵3～5天，得发酵混合液，再将发酵混合液过滤，得1号滤饼，接着将1号滤饼置于1号真空冷冻粉碎机中，一次冷冻粉碎，过260目的筛，得粉碎料，接着将粉碎料与质量分数为20～30%的氢氧化钠溶液按质量比1：10～1：20置于混料釜中，于温度为60～80℃，转速为300～500r/min条件下，恒温浸泡3～5h后，再将过滤，得2号滤饼，接着用去离子水将2号滤饼用冰醋酸洗涤至洗涤液为中性，接着将洗涤后的2号滤饼置于2号真空冷冻粉碎机中，二次冷冻粉碎，过400目的筛，得改性纤维；按重量份数计，依次取60～80份基体树脂，20～30份基体橡胶，20～30份填料，10～20份改性添加剂，10～20份改性纤维，5～8份油泥，3～5份硅烷偶联剂，3～5份植物油，3～5份磷脂，3～5份异氰酸酯，3～5份煤焦油，将基体树脂，基体橡胶，填料，改性添加剂，改性纤维，油泥，硅烷偶联剂，植物油，磷脂，异氰酸酯，煤焦油，并依次加入搅拌机中，搅拌混合，得混合料，将混合料移入混炼机中混炼后，再于双螺杆挤出机中挤出造粒，干燥，得抗拉伸复合电缆料。所述基体树脂为聚氯乙烯树脂与聚乙基丙烯酸树脂按质量比2：1～3：1混合所得。所述基体橡胶为丁腈橡胶与硅橡胶按质量比1：1～2：1混合所得。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-550，硅烷偶联剂kh-560或硅烷偶联剂kh-570中的任意一种。所述植物油为菜籽油，花生油或大豆油中的任意一种。所述磷脂为牛奶磷脂，花生磷脂或蛋黄磷脂中的任意一种。所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯，二苯基甲烷二异氰酸酯或三甲基己烷二异氰酸酯中的任意一种。所述煤焦油为低温煤焦油或中温煤焦油中的任意一种。实例1将（n-脒基）十二烷基丙烯酰胺与甲氧基聚乙二醇按质量比2：1置于烧杯中，并向烧杯中加入甲氧基聚乙二醇质量0.2倍的对二氯苯和甲氧基聚乙二醇质量0.10倍的二茂铁，于转速为500r/min条件下，搅拌混合50min，即得改性添加剂；按重量份数计，将30份稻壳纤维，3份二沉池污泥，2份蔗糖，50份水置于发酵釜中，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，混合发酵5天，得发酵混合液，再将发酵混合液过滤，得1号滤饼，接着将1号滤饼置于1号真空冷冻粉碎机中，一次冷冻粉碎，过260目的筛，得粉碎料，接着将粉碎料与质量分数为30%的氢氧化钠溶液按质量比1：20置于混料釜中，于温度为80℃，转速为500r/min条件下，恒温浸泡5h后，再将过滤，得2号滤饼，接着用去离子水将2号滤饼用冰醋酸洗涤至洗涤液为中性，接着将洗涤后的2号滤饼置于2号真空冷冻粉碎机中，二次冷冻粉碎，过400目的筛，得改性纤维；按重量份数计，依次取80份基体树脂，30份基体橡胶，30份填料，20份改性添加剂，20份改性纤维，8份油泥，5份硅烷偶联剂，5份植物油，5份磷脂，5份异氰酸酯，5份煤焦油，将基体树脂，基体橡胶，填料，改性添加剂，改性纤维，油泥，硅烷偶联剂，植物油，磷脂，异氰酸酯，煤焦油，并依次加入搅拌机中，搅拌混合，得混合料，将混合料移入混炼机中混炼后，再于双螺杆挤出机中挤出造粒，干燥，得抗拉伸复合电缆料。所述基体树脂为聚氯乙烯树脂与聚乙基丙烯酸树脂按质量比3：1混合所得。所述基体橡胶为丁腈橡胶与硅橡胶按质量比2：1混合所得。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-550，硅烷偶联剂kh-560。所述植物油为菜籽油。所述磷脂为牛奶磷脂。所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。所述煤焦油为低温煤焦油。实例2按重量份数计，将30份稻壳纤维，3份二沉池污泥，2份蔗糖，50份水置于发酵釜中，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，混合发酵5天，得发酵混合液，再将发酵混合液过滤，得1号滤饼，接着将1号滤饼置于1号真空冷冻粉碎机中，一次冷冻粉碎，过260目的筛，得粉碎料，接着将粉碎料与质量分数为30%的氢氧化钠溶液按质量比1：20置于混料釜中，于温度为80℃，转速为500r/min条件下，恒温浸泡5h后，再将过滤，得2号滤饼，接着用去离子水将2号滤饼用冰醋酸洗涤至洗涤液为中性，接着将洗涤后的2号滤饼置于2号真空冷冻粉碎机中，二次冷冻粉碎，过400目的筛，得改性纤维；按重量份数计，依次取80份基体树脂，30份基体橡胶，30份填料，20份改性纤维，8份油泥，5份硅烷偶联剂，5份植物油，5份磷脂，5份异氰酸酯，5份煤焦油，将基体树脂，基体橡胶，填料，改性纤维，油泥，硅烷偶联剂，植物油，磷脂，异氰酸酯，煤焦油，并依次加入搅拌机中，搅拌混合，得混合料，将混合料移入混炼机中混炼后，再于双螺杆挤出机中挤出造粒，干燥，得抗拉伸复合电缆料。所述基体树脂为聚氯乙烯树脂与聚乙基丙烯酸树脂按质量比3：1混合所得。所述基体橡胶为丁腈橡胶与硅橡胶按质量比2：1混合所得。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-550，硅烷偶联剂kh-560或硅烷偶联剂kh-570中的任意一种。所述植物油为菜籽油。所述磷脂为牛奶磷脂。所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。所述煤焦油为低温煤焦油。实例3将（n-脒基）十二烷基丙烯酰胺与甲氧基聚乙二醇按质量比2：1置于烧杯中，并向烧杯中加入甲氧基聚乙二醇质量0.2倍的对二氯苯和甲氧基聚乙二醇质量0.10倍的二茂铁，于转速为500r/min条件下，搅拌混合50min，即得改性添加剂；按重量份数计，依次取80份基体树脂，30份基体橡胶，30份填料，20份改性添加剂，8份油泥，5份硅烷偶联剂，5份植物油，5份磷脂，5份异氰酸酯，5份煤焦油，将基体树脂，基体橡胶，填料，改性添加剂，油泥，硅烷偶联剂，植物油，磷脂，异氰酸酯，煤焦油，并依次加入搅拌机中，搅拌混合，得混合料，将混合料移入混炼机中混炼后，再于双螺杆挤出机中挤出造粒，干燥，得抗拉伸复合电缆料。所述基体树脂为聚氯乙烯树脂与聚乙基丙烯酸树脂按质量比3：1混合所得。所述基体橡胶为丁腈橡胶与硅橡胶按质量比2：1混合所得。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-550。所述植物油为菜籽油。所述磷脂为牛奶磷脂。所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。所述煤焦油为低温煤焦油。实例4将（n-脒基）十二烷基丙烯酰胺与甲氧基聚乙二醇按质量比2：1置于烧杯中，并向烧杯中加入甲氧基聚乙二醇质量0.2倍的对二氯苯和甲氧基聚乙二醇质量0.10倍的二茂铁，于转速为500r/min条件下，搅拌混合50min，即得改性添加剂；按重量份数计，将30份稻壳纤维，3份二沉池污泥，2份蔗糖，50份水置于发酵釜中，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，混合发酵5天，得发酵混合液，再将发酵混合液过滤，得1号滤饼，接着将1号滤饼置于1号真空冷冻粉碎机中，一次冷冻粉碎，过260目的筛，得粉碎料，接着将粉碎料与质量分数为30%的氢氧化钠溶液按质量比1：20置于混料釜中，于温度为80℃，转速为500r/min条件下，恒温浸泡5h后，再将过滤，得2号滤饼，接着用去离子水将2号滤饼用冰醋酸洗涤至洗涤液为中性，接着将洗涤后的2号滤饼置于2号真空冷冻粉碎机中，二次冷冻粉碎，过400目的筛，得改性纤维；按重量份数计，依次取80份基体树脂，30份基体橡胶，30份填料，20份改性添加剂，20份改性纤维，5份硅烷偶联剂，5份植物油，5份磷脂，5份异氰酸酯，5份煤焦油，将基体树脂，基体橡胶，填料，改性添加剂，改性纤维，硅烷偶联剂，植物油，磷脂，异氰酸酯，煤焦油，并依次加入搅拌机中，搅拌混合，得混合料，将混合料移入混炼机中混炼后，再于双螺杆挤出机中挤出造粒，干燥，得抗拉伸复合电缆料。所述基体树脂为聚氯乙烯树脂与聚乙基丙烯酸树脂按质量比3：1混合所得。所述基体橡胶为丁腈橡胶与硅橡胶按质量比2：1混合所得。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-550。所述植物油为菜籽油。所述磷脂为牛奶磷脂。所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。所述煤焦油为低温煤焦油。实例5将（n-脒基）十二烷基丙烯酰胺与甲氧基聚乙二醇按质量比2：1置于烧杯中，并向烧杯中加入甲氧基聚乙二醇质量0.2倍的对二氯苯和甲氧基聚乙二醇质量0.10倍的二茂铁，于转速为500r/min条件下，搅拌混合50min，即得改性添加剂；按重量份数计，将30份稻壳纤维，3份二沉池污泥，2份蔗糖，50份水置于发酵釜中，于温度为35℃，转速为500r/min条件下，混合发酵5天，得发酵混合液，再将发酵混合液过滤，得1号滤饼，接着将1号滤饼置于1号真空冷冻粉碎机中，一次冷冻粉碎，过260目的筛，得粉碎料，接着将粉碎料与质量分数为30%的氢氧化钠溶液按质量比1：20置于混料釜中，于温度为80℃，转速为500r/min条件下，恒温浸泡5h后，再将过滤，得2号滤饼，接着用去离子水将2号滤饼用冰醋酸洗涤至洗涤液为中性，接着将洗涤后的2号滤饼置于2号真空冷冻粉碎机中，二次冷冻粉碎，过400目的筛，得改性纤维；按重量份数计，依次取80份基体树脂，30份基体橡胶，30份填料，20份改性添加剂，20份改性纤维，8份油泥，5份硅烷偶联剂，5份磷脂，5份异氰酸酯，5份煤焦油，将基体树脂，基体橡胶，填料，改性添加剂，改性纤维，油泥，硅烷偶联剂，磷脂，异氰酸酯，煤焦油，并依次加入搅拌机中，搅拌混合，得混合料，将混合料移入混炼机中混炼后，再于双螺杆挤出机中挤出造粒，干燥，得抗拉伸复合电缆料。所述基体树脂为聚氯乙烯树脂与聚乙基丙烯酸树脂按质量比3：1混合所得。所述基体橡胶为丁腈橡胶与硅橡胶按质量比2：1混合所得。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-550。所述磷脂为牛奶磷脂。所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。所述煤焦油为低温煤焦油。对比例：广东某材料生产有限公司生产的抗拉伸复合电缆料。将实例1至实例5所得的抗拉伸复合电缆料及对比例产品进行性能检测，具体检测方法如下：根据gb/t17651检测其抗拉伸性能和断裂伸长率。具体检测结果如表1所示：表1抗拉伸复合电缆料具体检测结果检测项目实例1实例2实例3实例4实例5对比例抗拉强度/mpa15.213.413.913.811.58.6断裂伸长率/%263192217221178251由表1检测结果可知，本发明技术方案制备的抗拉伸复合电缆料具有优异的抗拉伸性能和断裂伸长率的特点，在高分子材料技术行业的发展中具有广阔的前景。当前第1页12