一种光缆护套用复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种光缆护套用复合材料，由如下重量份原料制成：PVC树脂40‑50份，低密度聚乙烯10‑15份，聚酰胺酸2‑4份，纳米氧化锆2‑4份，硼酸锌4‑6份，氢氧化铝4‑6份，聚四氟乙烯微粉0.5‑1份，二盐基亚磷酸铅1‑2份，抗氧剂0.3‑0.5份，液体石蜡0.5‑1份，增塑剂0.5‑1份；本发明专利技术还公开了所述复合材料的制备方法，包括步骤S1、改性纳米氧化锆的制备；步骤S2、预混料制备；步骤S3、混炼造粒等步骤。本发明专利技术制备得到的光缆护套用复合材料具有超高弹性模量、高抗张强度以及高力学性能，同时兼具耐热和阻燃性，能够提高光缆的使用寿命和使用安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种光缆护套用复合材料及其制备方法
本专利技术属于光缆制造
，具体地，涉及一种光缆护套用复合材料及其制备方法。
技术介绍
光纤作为一种传输介质与传统的铜缆相比具有超轻、带宽宽、抗电磁干扰、保密性好等优点；随着航空业的发展，近年来，光纤光缆在航空航天领域的应用研究日趋广泛。航空航天用光缆区别于普通用光纤光缆，充分考虑其适用性和安全性，要求重量轻，线径细，耐高温，并在长期高温度范围内具有机械和光学稳定性，高强度、耐弯曲、抗冲击、耐老化、耐酸碱、耐多种燃料和油类、阻燃、低烟低毒等特殊要求。光缆必须拥有外护层使得其在冲击拉伸和曲绕等外在影响下保持信号稳定传输。现在普遍使用的聚乙烯外护层抗张性能普遍不高并且弹性模量低，而如果遇到弹性模量及抗张性能要求高的技术规格时只能依靠增加厚度的方法来达到要求。这样一来提高了成本与单重，影响采购与施工，并且存在阻燃环保性能差，存在极大的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种光缆护套用复合材料及其制备方法，制备的光缆护套用复合材料具有超高弹性模量、高抗张强度以及高力学性能，同时兼具耐热和阻燃性，能够提高光缆的使用寿命和使用安全性。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种光缆护套用复合材料，由如下重量份原料制成：PVC树脂40-50份，低密度聚乙烯10-15份，聚酰胺酸2-4份，纳米氧化锆2-4份，硼酸锌4-6份，氢氧化铝4-6份，聚四氟乙烯微粉0.5-1份，二盐基亚磷酸铅1-2份，抗氧剂0.3-0.5份，液体石蜡0.5-1份，增塑剂0.5-1份；所述光缆护套用复合材料的由如下步骤制备而成：步骤S1、改性纳米氧化锆的制备：(1)称取一定质量的钛酸酯偶联剂于500ml三口瓶中并将其置于水浴锅中，加入一定量的乙醇并缓慢升温至偶联剂完全溶解；(2)称取纳米氧化锆加入上述偶联剂溶液并将水浴锅升至85℃，加热回流搅拌1-1.3h，使氧化锆在偶联剂溶液中形成均匀的悬浮液并充分反应；(3)反应结束后进行抽滤并醇洗循环4-6次，110℃烘干，研磨得改性纳米氧化锆粉末；步骤S2、预混料制备：(1)将PVC树脂、低密度聚乙烯、聚酰胺酸和聚四氟乙烯微粉加入高速混合机，启动低速搅拌1-1.5h，转速500rpm-600rpm，(2)加入增塑剂，启动高速搅拌，转速900rpm-1100rpm，待物料温升至75℃-85℃时加入改性纳米氧化锆、二盐基亚磷酸铅、硼酸锌、氢氧化铝、液体石蜡和抗氧剂，继续搅拌至温度105℃-115℃，制得预混料；步骤S3、混炼造粒：将预混料进入加入已升温至165-175℃的双螺杆挤出机中，以900-1100r/min的速度进行造粒，再将挤出粒冷却后放入鼓风干燥箱中以100-110℃进行干燥10-15h，制得光缆护套用复合材料。进一步地，所述抗氧剂为4,4’-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、硫代二丙酸二月桂酯、(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸三酯、β,β’-硫化二丙酸二硬脂酸酯中的一种。进一步地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯和环氧大豆油按照质量之比为10:2-4混合而成的。一种光缆护套用复合材料的制备方法，包括如下步骤：步骤S1、改性纳米氧化锆的制备：(1)称取一定质量的钛酸酯偶联剂于500ml三口瓶中并将其置于水浴锅中，加入一定量的乙醇并缓慢升温至偶联剂完全溶解；(2)称取纳米氧化锆加入上述偶联剂溶液并将水浴锅升至85℃，加热回流搅拌1-1.3h，使氧化锆在偶联剂溶液中形成均匀的悬浮液并充分反应；(3)反应结束后进行抽滤并醇洗循环4-6次，110℃烘干，研磨得改性纳米氧化锆粉末；步骤S2、预混料制备：(1)将PVC树脂、低密度聚乙烯、聚酰胺酸和聚四氟乙烯微粉加入高速混合机，启动低速搅拌1-1.5h，转速500rpm-600rpm，(2)加入增塑剂，启动高速搅拌，转速900rpm-1100rpm，待物料温升至75℃-85℃时加入改性纳米氧化锆、二盐基亚磷酸铅、硼酸锌、氢氧化铝、液体石蜡和抗氧剂，继续搅拌至温度105℃-115℃，制得预混料；步骤S3、混炼造粒：将预混料进入加入已升温至165-175℃的双螺杆挤出机中，以900-1100r/min的速度进行造粒，再将挤出粒冷却后放入鼓风干燥箱中以100-110℃进行干燥10-15h，制得光缆护套用复合材料。进一步地，步骤S1中所述钛酸酯偶联剂与纳米氧化锆的质量之比为2-3:100。本专利技术的有益效果：本专利技术采用PVC树脂和低密度聚乙烯为基体，熔融共混了聚酰胺酸、改性纳米氧化锆和聚四氟乙烯微粉，聚酰胺酸与PVC树脂共混，在共混的过程中发生反应，形成了氢键，能够提高复合材料的冲击强度、拉伸强度、断裂伸长率，还可以提高耐热和阻燃性能；改性纳米氧化锆以偶联剂对纳米氧化锆进行改性，能够改善颗粒团聚和相容性差的问题，提高复合材料的抗张性能；聚四氟乙烯微粉具有耐高温的特点，可以提高复合材料的耐热和阻燃性能；本专利技术的光缆护套用复合材料具有超高弹性模量、高抗张强度以及高力学性能，同时兼具耐热和阻燃性，能够提高光缆的使用寿命和使用安全性。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。一种光缆护套用复合材料，由如下重量份原料制成：PVC树脂40-50份，低密度聚乙烯10-15份，聚酰胺酸2-4份，纳米氧化锆2-4份，硼酸锌4-6份，氢氧化铝4-6份，聚四氟乙烯微粉0.5-1份，二盐基亚磷酸铅1-2份，抗氧剂0.3-0.5份，液体石蜡0.5-1份，增塑剂0.5-1份；所述抗氧剂为4,4’-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、硫代二丙酸二月桂酯、(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸三酯、β,β’-硫化二丙酸二硬脂酸酯中的一种；所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯和环氧大豆油按照质量之比为10:2-4混合而成的；所述光缆护套用复合材料的制备方法，包括如下步骤：步骤S1、改性纳米氧化锆的制备：(1)称取一定质量的钛酸酯偶联剂于500ml三口瓶中并将其置于水浴锅中，加入一定量的乙醇并缓慢升温至偶联剂完全溶解；(2)称取纳米氧化锆加入上述偶联剂溶液并将水浴锅升至85℃，加热回流搅拌1-1.3h，使氧化锆在偶联剂溶液中形成均匀的悬浮液并充分反应；(3)反应结束后进行抽滤并醇洗循环4-6次，110℃烘干，研磨得改性纳米氧化锆粉末；其中，钛酸酯偶联剂与纳米氧化锆的质量之比为2-3:100；步骤S2、预混料制备：(1)将PVC树脂、低密度聚乙烯、聚酰胺酸和聚四氟乙烯微粉加入高速混合机，启动低速搅拌1-1.5h，转速500rpm-600rpm，(2)加入增塑剂，启动高速搅拌，转速900rpm-1100rpm，待物料温升至75℃-85℃时加入改性纳米氧化锆、二盐基亚磷酸铅、硼酸锌、氢氧化铝、液体石蜡和抗氧剂，继续搅拌至温度105℃-115℃，制得预混料；步骤S3、混炼造粒：将预混料进入加入已升温至165-175℃的双螺杆挤出机中，以900-1100r/min的速度进行造粒，再将挤出粒冷却后放入鼓风干燥箱中以100-110℃进行干燥10-15h，制得光缆护套用复合材料。实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光缆护套用复合材料，其特征在于，由如下重量份原料制成：PVC树脂40‑50份，低密度聚乙烯10‑15份，聚酰胺酸2‑4份，纳米氧化锆2‑4份，硼酸锌4‑6份，氢氧化铝4‑6份，聚四氟乙烯微粉0.5‑1份，二盐基亚磷酸铅1‑2份，抗氧剂0.3‑0.5份，液体石蜡0.5‑1份，增塑剂0.5‑1份；所述光缆护套用复合材料的由如下步骤制备而成：步骤S1、改性纳米氧化锆的制备：(1)称取一定质量的钛酸酯偶联剂于500ml三口瓶中并将其置于水浴锅中，加入一定量的乙醇并缓慢升温至偶联剂完全溶解；(2)称取纳米氧化锆加入上述偶联剂溶液并将水浴锅升至85℃，加热回流搅拌1‑1.3h，使氧化锆在偶联剂溶液中形成均匀的悬浮液并充分反应；(3)反应结束后进行抽滤并醇洗循环4‑6次，110℃烘干，研磨得改性纳米氧化锆粉末；步骤S2、预混料制备：(1)将PVC树脂、低密度聚乙烯、聚酰胺酸和聚四氟乙烯微粉加入高速混合机，启动低速搅拌1‑1.5h，转速500rpm‑600rpm，(2)加入增塑剂，启动高速搅拌，转速900rpm‑1100rpm，待物料温升至75℃‑85℃时加入改性纳米氧化锆、二盐基亚磷酸铅、硼酸锌、氢氧化铝、液体石蜡和抗氧剂，继续搅拌至温度105℃‑115℃，制得预混料；步骤S3、混炼造粒：将预混料进入加入已升温至165‑175℃的双螺杆挤出机中，以900‑1100r/min的速度进行造粒，再将挤出粒冷却后放入鼓风干燥箱中以100‑110℃进行干燥10‑15h，制得光缆护套用复合材料。...

【技术特征摘要】
1.一种光缆护套用复合材料，其特征在于，由如下重量份原料制成：PVC树脂40-50份，低密度聚乙烯10-15份，聚酰胺酸2-4份，纳米氧化锆2-4份，硼酸锌4-6份，氢氧化铝4-6份，聚四氟乙烯微粉0.5-1份，二盐基亚磷酸铅1-2份，抗氧剂0.3-0.5份，液体石蜡0.5-1份，增塑剂0.5-1份；所述光缆护套用复合材料的由如下步骤制备而成：步骤S1、改性纳米氧化锆的制备：(1)称取一定质量的钛酸酯偶联剂于500ml三口瓶中并将其置于水浴锅中，加入一定量的乙醇并缓慢升温至偶联剂完全溶解；(2)称取纳米氧化锆加入上述偶联剂溶液并将水浴锅升至85℃，加热回流搅拌1-1.3h，使氧化锆在偶联剂溶液中形成均匀的悬浮液并充分反应；(3)反应结束后进行抽滤并醇洗循环4-6次，110℃烘干，研磨得改性纳米氧化锆粉末；步骤S2、预混料制备：(1)将PVC树脂、低密度聚乙烯、聚酰胺酸和聚四氟乙烯微粉加入高速混合机，启动低速搅拌1-1.5h，转速500rpm-600rpm，(2)加入增塑剂，启动高速搅拌，转速900rpm-1100rpm，待物料温升至75℃-85℃时加入改性纳米氧化锆、二盐基亚磷酸铅、硼酸锌、氢氧化铝、液体石蜡和抗氧剂，继续搅拌至温度105℃-115℃，制得预混料；步骤S3、混炼造粒：将预混料进入加入已升温至165-175℃的双螺杆挤出机中，以900-1100r/min的速度进行造粒，再将挤出粒冷却后放入鼓风干燥箱中以100-110℃进行干燥10-15h，制得光缆护套用复合材料。2.根据权利要求1所述的一种光缆护套用复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为4,4’-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉，刘成莹，吴美华，
申请(专利权)人：安徽电信器材贸易工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34