一种高强度高韧性硅芯管及其制备方法与流程

本发明涉及高分子材料，具体的，涉及一种高强度高韧性硅芯管及其制备方法。

背景技术：

1、近年来，我国高速公路建设已呈现出史无前例的发展高潮，高速公路通信系统的基础设施-通信管道建设也有了长足的进步，伴随而来，高标准、高质量的通信系统及光缆的敷设维护和扩容等问题就显得尤为重要。

2、硅芯管作为光缆穿线管常用于城市敷缆、高速公路等，其发展速度很快。硅芯管是一种由塑料挤出机同步挤压复合得到的复合管，外层为高密度聚乙烯，内层为硅塑料。由于现有的硅芯管韧性差在使用过程中容易发生脆性断裂或应力开裂的现象，随着裂纹的拓展，使用寿命会大幅度降低，是目前硅芯管的最大缺陷。

技术实现思路

1、本发明提出一种高强度高韧性硅芯管及其制备方法，解决了相关技术中的硅芯管韧性差的问题。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种高强度高韧性硅芯管，包括内层和外层，外层包括以下质量份的原料：高密度聚乙烯80份、聚氨酯20份、相容剂5~15份、填料10~20份、阻燃剂10~15份、抗氧化剂1~3份；

4、内层包括以下质量份的原料：高密度聚乙烯80份、聚氨酯20份、相容剂5~15份、阻燃剂5~10份、聚二甲基硅氧烷5~10份；

5、所述相容剂各自独立地为4-氰基苯异氰酸酯、异氰酸间氰基苯酯、2-甲氧基-4-硝基苯异氰酸酯中的任意一种与马来酸酐接枝高密度聚乙烯的混合物。

6、作为进一步的技术方案，所述聚氨酯与相容剂的质量比为5:2~3。

7、作为进一步的技术方案，所述相容剂包括质量比为7:3~5:5的马来酸酐接枝高密度聚乙烯和4-氰基苯异氰酸酯。

8、作为进一步的技术方案，所述填料包括炭黑、碳纳米管、钛酸钾晶须中的一种或几种。

9、作为进一步的技术方案，所述阻燃剂各自独立地包括溴系阻燃剂、锑化合物、氧化铝中的一种或几种。

10、作为进一步的技术方案，所述溴系阻燃剂包括十溴二苯乙烷和/或溴代三嗪。

11、作为进一步的技术方案，所述锑化合物包括三氧化二锑和/或五氧化二锑。

12、作为进一步的技术方案，所述抗氧剂包括抗氧剂1076和/或抗氧剂168。

13、本发明还提出了一种高强度高韧性硅芯管的制备方法，包括以下步骤：

14、s1、将所述外层原料混合均匀后，得到外层混合料；

15、s2、将所述内层原料混合均匀后，得到内层混合料；

16、s3、将所述外层混合料与所述内层混合料分别加热熔融后，同步挤出复合，成型，得到高强度高韧性硅芯管。

17、作为进一步的技术方案，所述挤出时的温度为175~195℃。

18、本发明的工作原理及有益效果为：

19、1、本发明使用高密度聚乙烯和聚氨酯作为硅芯管外层和内层的基体材料，通过聚氨酯为硅芯管提供了好的韧性，并以4-氰基苯异氰酸酯、异氰酸间氰基苯酯、2-甲氧基-4-硝基苯异氰酸酯中的任意一种与马来酸酐接枝高密度聚乙烯的混合物作为相容剂，提高了硅芯管外层各原料间的相容性，同时提高了内层各原料间的相容性，提供了一种高强度高韧性的硅芯管。

20、2、本发明通过质量比为7:3~5:5的马来酸酐接枝高密度聚乙烯和4-氰基苯异氰酸酯作为相容剂，进一步提高了硅芯管的强度和韧性。

技术特征：

1.一种高强度高韧性硅芯管，包括内层和外层，其特征在于，外层包括以下质量份的原料：高密度聚乙烯80份、聚氨酯20份、相容剂5~15份、填料10~20份、阻燃剂10~15份、抗氧化剂1~3份；

2.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性硅芯管，其特征在于，所述聚氨酯与相容剂的质量比为5:2~3。

3.根据权利要求2所述的一种高强度高韧性硅芯管，其特征在于，所述相容剂包括质量比为7:3~5:5的马来酸酐接枝高密度聚乙烯和4-氰基苯异氰酸酯。

4.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性硅芯管，其特征在于，所述填料包括炭黑、碳纳米管、钛酸钾晶须中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性硅芯管，其特征在于，所述阻燃剂各自独立地包括溴系阻燃剂、锑化合物、氧化铝中的一种或几种。

6.根据权利要求5所述的一种高强度高韧性硅芯管，其特征在于，所述溴系阻燃剂包括十溴二苯乙烷和/或溴代三嗪。

7.根据权利要求5所述的一种高强度高韧性硅芯管，其特征在于，所述锑化合物包括三氧化二锑和/或五氧化二锑。

8.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性硅芯管，其特征在于，所述抗氧剂包括抗氧剂1076和/或抗氧剂168。

9.根据权利要求1~8任意一项所述的一种高强度高韧性硅芯管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种高强度高韧性硅芯管的制备方法，其特征在于，所述挤出时的温度为175~195℃。

技术总结
本发明涉及高分子材料技术领域，提出了一种高强度高韧性硅芯管及其制备方法。所述一种高强度高韧性硅芯管，包括内层和外层，外层包括以下质量份的原料：高密度聚乙烯80份、聚氨酯20份、相容剂5~15份、填料10~20份、阻燃剂10~15份、抗氧化剂1~3份；内层包括以下质量份的原料：高密度聚乙烯80份、聚氨酯20份、相容剂5~15份、阻燃剂5~10份、聚二甲基硅氧烷5~10份；所述相容剂各自独立地为4‑氰基苯异氰酸酯、异氰酸间氰基苯酯、2‑甲氧基‑4‑硝基苯异氰酸酯中的任意一种与马来酸酐接枝高密度聚乙烯的混合物。通过上述技术方案，解决了现有技术中的硅芯管韧性差的问题。

技术研发人员：马振峰,马子琪,郭路军,马清晨,张秋英
受保护的技术使用者：任丘市凯华通讯电力器材有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16