一种阻燃型聚氯乙烯绝缘屏蔽控制电缆料的制作方法

文档序号:22118320发布日期:2020-09-04 15:52阅读:202来源:国知局

本发明涉及电缆领域,具体涉及一种阻燃型聚氯乙烯绝缘屏蔽控制电缆料。



背景技术:

电缆已经是当今社会生活中不可或缺的一种产品,无论是电力电缆还是通信电缆都与老百姓的工作和生活密不可分,但是随着社会的不断进步,电缆的材质要求越来越高,坚固耐用的同时还必须具备抗屏蔽、绝缘特性。

传统的绝缘电缆料或屏蔽电缆料的阻燃性能较低,在发生火灾时容易引燃非常不安全,因此急需一种既具有绝缘、屏蔽功能,又具有较好的阻燃性的电缆料。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明提供一种阻燃型聚氯乙烯绝缘屏蔽控制电缆料,所述电缆料按照重量份,由以下成分组成:

改性聚氯乙烯55~80份、氯化聚氯乙烯25~50份、阻燃剂10~20份、电磁屏蔽材料15~30份、润滑剂1~6份和抗氧剂0.05~0.5份。

优选地,所述电缆料按照重量份,由以下成分组成:

改性聚氯乙烯60~70份、氯化聚氯乙烯30~40份、阻燃剂15~20份、电磁屏蔽材料20~30份、润滑剂1~6份和抗氧剂0.05~0.5份。

优选地,所述改性聚氯乙烯的制备方法为:

s1.称取聚氯乙烯粉末加入至n,n-二甲基甲酰胺中,搅拌均匀后超声分散1~2h,得到聚氯乙烯混液;

其中,聚氯乙烯粉末与n,n-二甲基甲酰胺的质量比为1:4~6;

s2.称取2,2-二甲氧基丙烷逐滴加入至所述聚氯乙烯混液中,边滴加边搅拌,滴加完毕后,加入五羰基氯化铼,搅拌至完全溶解后,升温至50~60℃,反应8~10h,过滤取固体,先使用丙酮洗涤三次,再使用去离子水洗涤三次,减压干燥,得到聚氯乙烯初步改性物;

其中,2,2-二甲氧基丙烷、五羰基氯化铼与所述聚氯乙烯混液的质量比为1:0.2~0.3:10~15;

s3.将所述聚氯乙烯初步改性物加入至浓度为0.1mol/l的氢氧化钠溶液中,微波反应3~5h,之后加入石墨烯,超声分散1~2h,静置6~10h后,过滤取固体物,使用去离子水洗涤至中性,减压干燥,得到改性聚氯乙烯;

其中,所述聚氯乙烯初步改性物、石墨烯与氢氧化钠溶液的质量比为1:2~3:5~8。

优选地,所述阻燃剂的制备方法为:

s1.称取四(4-羧基苯基)金属卟啉加入至n,n-二甲基甲酰胺中,搅拌至溶解,得到四(4-羧基苯基)金属卟啉溶液;

其中,四(4-羧基苯基)金属卟啉与n,n-二甲基甲酰胺的质量比为1:6~10;

s2.称取铌酸钠加入至所述四(4-羧基苯基)金属卟啉溶液中,再加入钛酸酯偶联剂和烷基酚聚氧乙烯醚搅拌至均匀后,倒入聚四氟乙烯为内衬的反应釜中,置于100~120℃条件下反应6~10h,冷却至室温后过滤取固体物,使用二氯甲烷洗涤,减压干燥,得到阻燃剂;

其中,铌酸钠、钛酸酯偶联剂、烷基酚聚氧乙烯醚与所述四(4-羧基苯基)金属卟啉溶液的质量比为1:0.05~0.1:0.1~0.2:10~15。

优选地,所述四(4-羧基苯基)金属卟啉为四(4-羧基苯基)铝卟啉或四(4-羧基苯基)锌卟啉。

优选地,所述钛酸酯偶联剂为四异丙基(亚磷酸二月桂酯基)钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酰基)钛酸酯和异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯中的一种或多种。

优选地,所述烷基酚聚氧乙烯醚为壬基酚聚氧乙烯醚和/或辛基酚聚氧乙烯醚。

优选地,所述润滑剂为硬脂酸盐、石蜡、氧化聚乙烯蜡以及聚乙烯蜡中的一种或几种。

优选地,所述抗氧剂为酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、硫代双酚类抗氧剂以及亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种。

优选地,所述电磁屏蔽材料为改性聚苯醚。

优选地,所述改性聚苯醚的制备方法为:

s1.称取羧甲基纤维素加入至去离子水中,搅拌至溶解均匀,倒入反应釜中密封,升温至150~180℃,反应2~10h,过滤取固体物,使用去离子水洗涤三次,减压干燥,得到碳纤维微球;

其中,羧甲基纤维素与去离子水的质量比为1:3~10;

s2.称取所述碳纤维微球加入至苯乙烯中,搅拌或超声至均匀,滴加醋酸酐后,升温至40~50℃,搅拌8~10h,冷却至室温,过滤取固体物,使用氯仿洗涤三次,减压干燥,得到乙酰化碳纤维微球;

其中,所述碳纤维微球、苯乙烯与醋酸酐的质量比为1:5~8:0.1~0.5;

s3.将所述乙酰化碳纤维微球加入至苯乙烯中,搅拌至均匀,加入二甲基丙烯酸乙二醇酯,升温至60~80℃,搅拌反应2~8h,过滤取固体物,使用氯仿洗涤三次,减压干燥,得到改性碳纤维微球;

其中,所述乙酰化碳纤维微球、苯乙烯与二甲基丙烯酸乙二醇酯的质量比为1:5~10:1~1.5;

s4.分别称取所述改性碳纤维微球与聚苯醚置于100~110℃下干燥处理,之后混合至均匀,倒入至搅拌挤出机中,升温至260~280℃,混合搅拌0.2~0.5h,挤出,得到改性聚苯醚;

其中,所述改性碳纤维微球与聚苯醚的质量比为1:8~15。

本发明的另外一个目的是提供一种阻燃型聚氯乙烯绝缘屏蔽控制电缆料的制备方法,包括以下具体步骤:

(1)、按配方组分称量改性聚氯乙烯、氯化聚氯乙烯混合置于密炼机中,升温至110~150℃,密炼10~15min,得到混合物;

(2)、步骤(1)处理过的混合物冷却后,先后按组分称量阻燃剂、电磁屏蔽材料、润滑剂和抗氧剂投入搅拌机,升温至160~180℃,搅拌均匀,得到混合材料;

(3)、将步骤(2)处理过的混合材料投入塑炼机中混炼成型,然后经挤出机挤出造粒后,即得到阻燃型聚氯乙烯绝缘屏蔽控制电缆料。

本发明的有益效果为:

1.本发明提供一种阻燃型聚氯乙烯绝缘屏蔽控制电缆料,包括改性聚氯乙烯、氯化聚氯乙烯、阻燃剂、电磁屏蔽材料、润滑剂和抗氧剂,这些成分的配合使用,最终得到的电缆料具有较为优异的绝缘、抗屏蔽性和阻燃性。

2.聚氯乙烯具有阻燃、耐化学药品性高、机械强度及电绝缘性良好的优点,然而其对光、热的稳定性较差,即耐候性较差,限制了其使用。本发明使用五羰基氯化铼与2,2-二甲氧基丙烷对聚氯乙烯进行改性,改性得到的改性聚氯乙烯对耐候性能得到了较大增强。2,2-二甲氧基丙烷作为最活泼的缩酮,对含有大量的羰基的五羰基氯化铼作用,使五羰基氯化铼转化为多孔的氧化铼且吸附接枝于聚氯乙烯的表面,氧化铼具有较为优异的耐候性,进而使得到的聚氯乙烯初步改性物的耐候性得到较大改善;之后在微波和碱性条件下,石墨烯负载于多孔的氧化铼表面,使得到的改性聚氯乙烯耐候性表现的更加优异。

3.本发明通过使用铌酸钠与四(4-羧基苯基)金属卟啉进行反应,制备了一种新型的阻燃剂。铌酸钠能够与金属卟啉中的金属结合,形成具有较为优异的耐热阻燃特性的物质。与传统的金属盐作为阻燃剂相比,本发明制备的阻燃剂除了具有金属盐的阻燃特性外,原料金属卟啉中的n-h键能够与铌酸形成较为稳定的配位键,从而增强了制备得到阻燃剂的稳定性。

4.本发明的电磁屏蔽材料使用的是改性聚苯醚,聚苯醚是一种无毒、透明、相对密度小,具有优良的机械强度、耐应力松弛、抗蠕变性、耐热性、耐水性、耐水蒸汽性、尺寸稳定性,在很宽温度、频率范围内电性能好的工程塑料,很适合作为电磁屏蔽材料使用,然而其熔体粘度高,熔融流动性较差,加工成型性极差以及其抗冲击性能不好等性能限制了其使用。本发明通过制备碳纤维微球,以及对碳纤维微球进行改性,之后与聚苯醚进行混合处理,得到的改性聚苯醚在加工性能上得到较大的改善,且与其他材料结合的能力也得到较大的增强。其中,碳纤维微球的改性是,先将碳纤维微球乙酰化,再采用二甲基丙烯酸乙二醇酯改性碳纤维微球的表面,使后续与聚苯醚在碳纤维微球的表面原位聚合时,可以保证包覆层完整、均匀的分布于碳纤维微球的表面。此外,聚苯醚在引入了碳纤维微球后,变得更加轻量化,利于材料的轻量化使用。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

一种阻燃型聚氯乙烯绝缘屏蔽控制电缆料,所述电缆料按照重量份,由以下成分组成:

改性聚氯乙烯65份、氯化聚氯乙烯35份、阻燃剂18份、电磁屏蔽材料25份、润滑剂3份和抗氧剂0.2份。

所述改性聚氯乙烯的制备方法为:

s1.称取聚氯乙烯粉末加入至n,n-二甲基甲酰胺中,搅拌均匀后超声分散1~2h,得到聚氯乙烯混液;

其中,聚氯乙烯粉末与n,n-二甲基甲酰胺的质量比为1:4~6;

s2.称取2,2-二甲氧基丙烷逐滴加入至所述聚氯乙烯混液中,边滴加边搅拌,滴加完毕后,加入五羰基氯化铼,搅拌至完全溶解后,升温至50~60℃,反应8~10h,过滤取固体,先使用丙酮洗涤三次,再使用去离子水洗涤三次,减压干燥,得到聚氯乙烯初步改性物;

其中,2,2-二甲氧基丙烷、五羰基氯化铼与所述聚氯乙烯混液的质量比为1:0.2~0.3:10~15;

s3.将所述聚氯乙烯初步改性物加入至浓度为0.1mol/l的氢氧化钠溶液中,微波反应3~5h,之后加入石墨烯,超声分散1~2h,静置6~10h后,过滤取固体物,使用去离子水洗涤至中性,减压干燥,得到改性聚氯乙烯;

其中,所述聚氯乙烯初步改性物、石墨烯与氢氧化钠溶液的质量比为1:2~3:5~8。

所述阻燃剂的制备方法为:

s1.称取四(4-羧基苯基)金属卟啉加入至n,n-二甲基甲酰胺中,搅拌至溶解,得到四(4-羧基苯基)金属卟啉溶液;

其中,四(4-羧基苯基)金属卟啉与n,n-二甲基甲酰胺的质量比为1:6~10;

s2.称取铌酸钠加入至所述四(4-羧基苯基)金属卟啉溶液中,再加入钛酸酯偶联剂和烷基酚聚氧乙烯醚搅拌至均匀后,倒入聚四氟乙烯为内衬的反应釜中,置于100~120℃条件下反应6~10h,冷却至室温后过滤取固体物,使用二氯甲烷洗涤,减压干燥,得到阻燃剂;

其中,铌酸钠、钛酸酯偶联剂、烷基酚聚氧乙烯醚与所述四(4-羧基苯基)金属卟啉溶液的质量比为1:0.05~0.1:0.1~0.2:10~15。

所述四(4-羧基苯基)金属卟啉为四(4-羧基苯基)铝卟啉或四(4-羧基苯基)锌卟啉。

所述钛酸酯偶联剂为四异丙基(亚磷酸二月桂酯基)钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酰基)钛酸酯和异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯中的一种或多种。

所述烷基酚聚氧乙烯醚为壬基酚聚氧乙烯醚和/或辛基酚聚氧乙烯醚。

所述润滑剂为硬脂酸盐、石蜡、氧化聚乙烯蜡以及聚乙烯蜡中的一种或几种。

所述抗氧剂为酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、硫代双酚类抗氧剂以及亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种。

所述电磁屏蔽材料为改性聚苯醚。

所述改性聚苯醚的制备方法为:

s1.称取羧甲基纤维素加入至去离子水中,搅拌至溶解均匀,倒入反应釜中密封,升温至150~180℃,反应2~10h,过滤取固体物,使用去离子水洗涤三次,减压干燥,得到碳纤维微球;

其中,羧甲基纤维素与去离子水的质量比为1:3~10;

s2.称取所述碳纤维微球加入至苯乙烯中,搅拌或超声至均匀,滴加醋酸酐后,升温至40~50℃,搅拌8~10h,冷却至室温,过滤取固体物,使用氯仿洗涤三次,减压干燥,得到乙酰化碳纤维微球;

其中,所述碳纤维微球、苯乙烯与醋酸酐的质量比为1:5~8:0.1~0.5;

s3.将所述乙酰化碳纤维微球加入至苯乙烯中,搅拌至均匀,加入二甲基丙烯酸乙二醇酯,升温至60~80℃,搅拌反应2~8h,过滤取固体物,使用氯仿洗涤三次,减压干燥,得到改性碳纤维微球;

其中,所述乙酰化碳纤维微球、苯乙烯与二甲基丙烯酸乙二醇酯的质量比为1:5~10:1~1.5;

s4.分别称取所述改性碳纤维微球与聚苯醚置于100~110℃下干燥处理,之后混合至均匀,倒入至搅拌挤出机中,升温至260~280℃,混合搅拌0.2~0.5h,挤出,得到改性聚苯醚;

其中,所述改性碳纤维微球与聚苯醚的质量比为1:8~15。

一种阻燃型聚氯乙烯绝缘屏蔽控制电缆料的制备方法,包括以下具体步骤:

(1)、按配方组分称量改性聚氯乙烯、氯化聚氯乙烯混合置于密炼机中,升温至110~150℃,密炼10~15min,得到混合物;

(2)、步骤(1)处理过的混合物冷却后,先后按组分称量阻燃剂、电磁屏蔽材料、润滑剂和抗氧剂投入搅拌机,升温至160~180℃,搅拌均匀,得到混合材料;

(3)、将步骤(2)处理过的混合材料投入塑炼机中混炼成型,然后经挤出机挤出造粒后,即得到阻燃型聚氯乙烯绝缘屏蔽控制电缆料。

实施例2

一种阻燃型聚氯乙烯绝缘屏蔽控制电缆料,所述电缆料按照重量份,由以下成分组成:

改性聚氯乙烯55份、氯化聚氯乙烯25份、阻燃剂10份、电磁屏蔽材料15份、润滑剂1份和抗氧剂0.05份。

所述改性聚氯乙烯的制备方法为:

s1.称取聚氯乙烯粉末加入至n,n-二甲基甲酰胺中,搅拌均匀后超声分散1~2h,得到聚氯乙烯混液;

其中,聚氯乙烯粉末与n,n-二甲基甲酰胺的质量比为1:4~6;

s2.称取2,2-二甲氧基丙烷逐滴加入至所述聚氯乙烯混液中,边滴加边搅拌,滴加完毕后,加入五羰基氯化铼,搅拌至完全溶解后,升温至50~60℃,反应8~10h,过滤取固体,先使用丙酮洗涤三次,再使用去离子水洗涤三次,减压干燥,得到聚氯乙烯初步改性物;

其中,2,2-二甲氧基丙烷、五羰基氯化铼与所述聚氯乙烯混液的质量比为1:0.2~0.3:10~15;

s3.将所述聚氯乙烯初步改性物加入至浓度为0.1mol/l的氢氧化钠溶液中,微波反应3~5h,之后加入石墨烯,超声分散1~2h,静置6~10h后,过滤取固体物,使用去离子水洗涤至中性,减压干燥,得到改性聚氯乙烯;

其中,所述聚氯乙烯初步改性物、石墨烯与氢氧化钠溶液的质量比为1:2~3:5~8。

所述阻燃剂的制备方法为:

s1.称取四(4-羧基苯基)金属卟啉加入至n,n-二甲基甲酰胺中,搅拌至溶解,得到四(4-羧基苯基)金属卟啉溶液;

其中,四(4-羧基苯基)金属卟啉与n,n-二甲基甲酰胺的质量比为1:6~10;

s2.称取铌酸钠加入至所述四(4-羧基苯基)金属卟啉溶液中,再加入钛酸酯偶联剂和烷基酚聚氧乙烯醚搅拌至均匀后,倒入聚四氟乙烯为内衬的反应釜中,置于100~120℃条件下反应6~10h,冷却至室温后过滤取固体物,使用二氯甲烷洗涤,减压干燥,得到阻燃剂;

其中,铌酸钠、钛酸酯偶联剂、烷基酚聚氧乙烯醚与所述四(4-羧基苯基)金属卟啉溶液的质量比为1:0.05~0.1:0.1~0.2:10~15。

所述四(4-羧基苯基)金属卟啉为四(4-羧基苯基)铝卟啉或四(4-羧基苯基)锌卟啉。

所述钛酸酯偶联剂为四异丙基(亚磷酸二月桂酯基)钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酰基)钛酸酯和异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯中的一种或多种。

所述烷基酚聚氧乙烯醚为壬基酚聚氧乙烯醚和/或辛基酚聚氧乙烯醚。

所述润滑剂为硬脂酸盐、石蜡、氧化聚乙烯蜡以及聚乙烯蜡中的一种或几种。

所述抗氧剂为酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、硫代双酚类抗氧剂以及亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种。

所述电磁屏蔽材料为改性聚苯醚。

所述改性聚苯醚的制备方法为:

s1.称取羧甲基纤维素加入至去离子水中,搅拌至溶解均匀,倒入反应釜中密封,升温至150~180℃,反应2~10h,过滤取固体物,使用去离子水洗涤三次,减压干燥,得到碳纤维微球;

其中,羧甲基纤维素与去离子水的质量比为1:3~10;

s2.称取所述碳纤维微球加入至苯乙烯中,搅拌或超声至均匀,滴加醋酸酐后,升温至40~50℃,搅拌8~10h,冷却至室温,过滤取固体物,使用氯仿洗涤三次,减压干燥,得到乙酰化碳纤维微球;

其中,所述碳纤维微球、苯乙烯与醋酸酐的质量比为1:5~8:0.1~0.5;

s3.将所述乙酰化碳纤维微球加入至苯乙烯中,搅拌至均匀,加入二甲基丙烯酸乙二醇酯,升温至60~80℃,搅拌反应2~8h,过滤取固体物,使用氯仿洗涤三次,减压干燥,得到改性碳纤维微球;

其中,所述乙酰化碳纤维微球、苯乙烯与二甲基丙烯酸乙二醇酯的质量比为1:5~10:1~1.5;

s4.分别称取所述改性碳纤维微球与聚苯醚置于100~110℃下干燥处理,之后混合至均匀,倒入至搅拌挤出机中,升温至260~280℃,混合搅拌0.2~0.5h,挤出,得到改性聚苯醚;

其中,所述改性碳纤维微球与聚苯醚的质量比为1:8~15。

一种阻燃型聚氯乙烯绝缘屏蔽控制电缆料的制备方法,包括以下具体步骤:

(1)、按配方组分称量改性聚氯乙烯、氯化聚氯乙烯混合置于密炼机中,升温至110~150℃,密炼10~15min,得到混合物;

(2)、步骤(1)处理过的混合物冷却后,先后按组分称量阻燃剂、电磁屏蔽材料、润滑剂和抗氧剂投入搅拌机,升温至160~180℃,搅拌均匀,得到混合材料;

(3)、将步骤(2)处理过的混合材料投入塑炼机中混炼成型,然后经挤出机挤出造粒后,即得到阻燃型聚氯乙烯绝缘屏蔽控制电缆料。

实施例3

一种阻燃型聚氯乙烯绝缘屏蔽控制电缆料,所述电缆料按照重量份,由以下成分组成:

改性聚氯乙烯80份、氯化聚氯乙烯50份、阻燃剂20份、电磁屏蔽材料30份、润滑剂6份和抗氧剂0.5份。

所述改性聚氯乙烯的制备方法为:

s1.称取聚氯乙烯粉末加入至n,n-二甲基甲酰胺中,搅拌均匀后超声分散1~2h,得到聚氯乙烯混液;

其中,聚氯乙烯粉末与n,n-二甲基甲酰胺的质量比为1:4~6;

s2.称取2,2-二甲氧基丙烷逐滴加入至所述聚氯乙烯混液中,边滴加边搅拌,滴加完毕后,加入五羰基氯化铼,搅拌至完全溶解后,升温至50~60℃,反应8~10h,过滤取固体,先使用丙酮洗涤三次,再使用去离子水洗涤三次,减压干燥,得到聚氯乙烯初步改性物;

其中,2,2-二甲氧基丙烷、五羰基氯化铼与所述聚氯乙烯混液的质量比为1:0.2~0.3:10~15;

s3.将所述聚氯乙烯初步改性物加入至浓度为0.1mol/l的氢氧化钠溶液中,微波反应3~5h,之后加入石墨烯,超声分散1~2h,静置6~10h后,过滤取固体物,使用去离子水洗涤至中性,减压干燥,得到改性聚氯乙烯;

其中,所述聚氯乙烯初步改性物、石墨烯与氢氧化钠溶液的质量比为1:2~3:5~8。

所述阻燃剂的制备方法为:

s1.称取四(4-羧基苯基)金属卟啉加入至n,n-二甲基甲酰胺中,搅拌至溶解,得到四(4-羧基苯基)金属卟啉溶液;

其中,四(4-羧基苯基)金属卟啉与n,n-二甲基甲酰胺的质量比为1:6~10;

s2.称取铌酸钠加入至所述四(4-羧基苯基)金属卟啉溶液中,再加入钛酸酯偶联剂和烷基酚聚氧乙烯醚搅拌至均匀后,倒入聚四氟乙烯为内衬的反应釜中,置于100~120℃条件下反应6~10h,冷却至室温后过滤取固体物,使用二氯甲烷洗涤,减压干燥,得到阻燃剂;

其中,铌酸钠、钛酸酯偶联剂、烷基酚聚氧乙烯醚与所述四(4-羧基苯基)金属卟啉溶液的质量比为1:0.05~0.1:0.1~0.2:10~15。

所述四(4-羧基苯基)金属卟啉为四(4-羧基苯基)铝卟啉或四(4-羧基苯基)锌卟啉。

所述钛酸酯偶联剂为四异丙基(亚磷酸二月桂酯基)钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酰基)钛酸酯和异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯中的一种或多种。

所述烷基酚聚氧乙烯醚为壬基酚聚氧乙烯醚和/或辛基酚聚氧乙烯醚。

所述润滑剂为硬脂酸盐、石蜡、氧化聚乙烯蜡以及聚乙烯蜡中的一种或几种。

所述抗氧剂为酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、硫代双酚类抗氧剂以及亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种。

所述电磁屏蔽材料为改性聚苯醚。

所述改性聚苯醚的制备方法为:

s1.称取羧甲基纤维素加入至去离子水中,搅拌至溶解均匀,倒入反应釜中密封,升温至150~180℃,反应2~10h,过滤取固体物,使用去离子水洗涤三次,减压干燥,得到碳纤维微球;

其中,羧甲基纤维素与去离子水的质量比为1:3~10;

s2.称取所述碳纤维微球加入至苯乙烯中,搅拌或超声至均匀,滴加醋酸酐后,升温至40~50℃,搅拌8~10h,冷却至室温,过滤取固体物,使用氯仿洗涤三次,减压干燥,得到乙酰化碳纤维微球;

其中,所述碳纤维微球、苯乙烯与醋酸酐的质量比为1:5~8:0.1~0.5;

s3.将所述乙酰化碳纤维微球加入至苯乙烯中,搅拌至均匀,加入二甲基丙烯酸乙二醇酯,升温至60~80℃,搅拌反应2~8h,过滤取固体物,使用氯仿洗涤三次,减压干燥,得到改性碳纤维微球;

其中,所述乙酰化碳纤维微球、苯乙烯与二甲基丙烯酸乙二醇酯的质量比为1:5~10:1~1.5;

s4.分别称取所述改性碳纤维微球与聚苯醚置于100~110℃下干燥处理,之后混合至均匀,倒入至搅拌挤出机中,升温至260~280℃,混合搅拌0.2~0.5h,挤出,得到改性聚苯醚;

其中,所述改性碳纤维微球与聚苯醚的质量比为1:8~15。

一种阻燃型聚氯乙烯绝缘屏蔽控制电缆料的制备方法,包括以下具体步骤:

(1)、按配方组分称量改性聚氯乙烯、氯化聚氯乙烯混合置于密炼机中,升温至110~150℃,密炼10~15min,得到混合物;

(2)、步骤(1)处理过的混合物冷却后,先后按组分称量阻燃剂、电磁屏蔽材料、润滑剂和抗氧剂投入搅拌机,升温至160~180℃,搅拌均匀,得到混合材料;

(3)、将步骤(2)处理过的混合材料投入塑炼机中混炼成型,然后经挤出机挤出造粒后,即得到阻燃型聚氯乙烯绝缘屏蔽控制电缆料。

对比例

一种阻燃型聚氯乙烯绝缘屏蔽控制电缆料,所述电缆料按照重量份,由以下成分组成:

聚氯乙烯65份、氯化聚氯乙烯35份、阻燃剂18份、电磁屏蔽材料25份、润滑剂3份和抗氧剂0.2份。

所述阻燃剂为磷酸酯。

所述润滑剂为硬脂酸盐、石蜡、氧化聚乙烯蜡以及聚乙烯蜡中的一种或几种。

所述抗氧剂为酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、硫代双酚类抗氧剂以及亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种。

所述电磁屏蔽材料为聚苯醚。

一种阻燃型聚氯乙烯绝缘屏蔽控制电缆料的制备方法,包括以下具体步骤:

(1)、按配方组分称量聚氯乙烯、氯化聚氯乙烯混合置于密炼机中,升温至110~150℃,密炼10~15min,得到混合物;

(2)、步骤(1)处理过的混合物冷却后,先后按组分称量阻燃剂、电磁屏蔽材料、润滑剂和抗氧剂投入搅拌机,升温至160~180℃,搅拌均匀,得到混合材料;

(3)、将步骤(2)处理过的混合材料投入塑炼机中混炼成型,然后经挤出机挤出造粒后,即得到阻燃型聚氯乙烯绝缘屏蔽控制电缆料。

本发明的有益效果为:

1.本发明提供一种阻燃型聚氯乙烯绝缘屏蔽控制电缆料,包括改性聚氯乙烯、氯化聚氯乙烯、阻燃剂、电磁屏蔽材料、润滑剂和抗氧剂,这些成分的配合使用,最终得到的电缆料具有较为优异的绝缘、抗屏蔽性和阻燃性。

2.聚氯乙烯具有阻燃、耐化学药品性高、机械强度及电绝缘性良好的优点,然而其对光、热的稳定性较差,即耐候性较差,限制了其使用。本发明使用五羰基氯化铼与2,2-二甲氧基丙烷对聚氯乙烯进行改性,改性得到的改性聚氯乙烯对耐候性能得到了较大增强。2,2-二甲氧基丙烷作为最活泼的缩酮,对含有大量的羰基的五羰基氯化铼作用,使五羰基氯化铼转化为多孔的氧化铼且吸附接枝于聚氯乙烯的表面,氧化铼具有较为优异的耐候性,进而使得到的聚氯乙烯初步改性物的耐候性得到较大改善;之后在微波和碱性条件下,石墨烯负载于多孔的氧化铼表面,使得到的改性聚氯乙烯耐候性表现的更加优异。

3.本发明通过使用铌酸钠与四(4-羧基苯基)金属卟啉进行反应,制备了一种新型的阻燃剂。铌酸钠能够与金属卟啉中的金属结合,形成具有较为优异的耐热阻燃特性的物质。与传统的金属盐作为阻燃剂相比,本发明制备的阻燃剂除了具有金属盐的阻燃特性外,原料金属卟啉中的n-h键能够与铌酸形成较为稳定的配位键,从而增强了制备得到阻燃剂的稳定性。

4.本发明的电磁屏蔽材料使用的是改性聚苯醚,聚苯醚是一种无毒、透明、相对密度小,具有优良的机械强度、耐应力松弛、抗蠕变性、耐热性、耐水性、耐水蒸汽性、尺寸稳定性,在很宽温度、频率范围内电性能好的工程塑料,很适合作为电磁屏蔽材料使用,然而其熔体粘度高,熔融流动性较差,加工成型性极差以及其抗冲击性能不好等性能限制了其使用。本发明通过制备碳纤维微球,以及对碳纤维微球进行改性,之后与聚苯醚进行混合处理,得到的改性聚苯醚在加工性能上得到较大的改善,且与其他材料结合的能力也得到较大的增强。其中,碳纤维微球的改性是,先将碳纤维微球乙酰化,再采用二甲基丙烯酸乙二醇酯改性碳纤维微球的表面,使后续与聚苯醚在碳纤维微球的表面原位聚合时,可以保证包覆层完整、均匀的分布于碳纤维微球的表面。此外,聚苯醚在引入了碳纤维微球后,变得更加轻量化,利于材料的轻量化使用。

为了更加清楚的说明本发明,将本发明实施例1~3以及对比例所制备的电缆料进行性能检测,结果如表1所示:

表1电缆料的性能检测

由表1可知,本发明实施例1~3所制备的电缆料的力学性能较为优异,且绝缘性能好,即使在高温下仍然具有较为优异的绝缘性,氧指数较高表示阻燃性好,屏蔽效能高,说明屏蔽效果较好。

最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

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