一种轻质硅橡胶电缆料及其制备方法技术

技术编号:12663940 阅读:102 留言:0更新日期:2016-01-07 01:27
本发明专利技术公开了一种轻质硅橡胶电缆料,它是由下述重量份的原料组成的:壬二酸二辛酯20-24、二丙酮醇3-5、硅橡胶370-400、碳纳米管50-60、丙烯酸80-90、N,N'-二环己基碳酰亚胺80-100、4-二甲氨基吡啶7-10、四氢呋喃300-460、硅烷偶联剂KH5501.3-2、65-68wt%的硫酸120-150、95-98wt%的硝酸100-130、乙基纤维素2-4、甲苯8-10、正硅酸乙酯30-40、氨水2-3、硫化剂双253-5、防老剂MB4-5、轻质碳酸钙17-20、聚二甲基硅氧烷0.1-0.1。本发明专利技术的电缆料加入了轻质碳酸钙作为填料,降低了成品的质量,方便运输、安装,降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电缆
,尤其涉及。
技术介绍
由于碳纳米管能够提高复合材料的力学性能、电性能以及其他性能,所以碳纳米管/橡胶复合材料引起越来越多的关注。为了实现增强的目的,有两个问题需要解决:一个是碳纳米管的分散问题、另一个是碳纳米管和基体的界面问题由于碳纳米管表面比较惰性,而且比表面积比较大易造成团聚,所以碳纳米管增强聚合物的效果不是很明显〃基于这个原因,很多人开始对碳纳米管进行物理或化学处理,在这些方法当中,酸处理产生含氧基团的方法是一种常用且高效的,因为它可以提供有效的/反应点,从而与基体树脂实现化学键连接〃但是,大多数情况下,这种方法产生的基团往往很少,不能够提供足够的连接与基体键合"所以,为了实现反应点的增多,就需要引入更多的官能团,来与基体树脂作用。
技术实现思路
本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷,提供。本专利技术是通过以下技术方案实现的: 一种轻质硅橡胶电缆料,它是由下述重量份的原料组成的: 壬二酸二辛酯20-24、二丙酮醇3-5、硅橡胶370-400、碳纳米管50-60、丙烯酸80-90、N,N’ - 二环己基碳酰亚胺80-100、4- 二甲氨基吡啶7-10、四氢呋喃300-460、硅烷偶联剂KH5501.3-2、65-68wt% 的硫酸 120_150、95_98wt% 的硝酸 100-130、乙基纤维素 2-4、甲苯8-10、正硅酸乙酯30-40、氨水2-3、硫化剂双253-5、防老剂MB4-5、轻质碳酸钙17-20、聚二甲基硅氧烷0.1-0.10—种所述的轻质硅橡胶电缆料的制备方法,包括以下步骤: (1)将上述65-68wt%的硫酸、95-98wt%的硝酸混合,搅拌均匀,加入碳纳米管,超声搅拌20-24小时,在120-140°C下冷凝回流50-60分钟,抽滤,水洗,烘干,得酸化碳纳米管; (2)将上述酸化碳纳米管、丙烯酸、N,N’- 二环己基碳酰亚胺、四氢呋喃、4- 二甲氨基吡啶混合,超声20-30分钟,升高温度为60-65°C,滴加上述硅烷偶联剂KH550,在氮气保护下,磁力搅拌46-50小时,抽滤,真空干燥,得硅烷改性碳纳米管; (3)取上述防老剂MB重量的40-50%,加入到其重量2-3倍的无水乙醇中,加入甲苯、乙基纤维素,搅拌均匀,得纤维素溶解液; (4)取上述壬二酸二辛酯重量的20-26%,与二丙酮醇混合,在80-90°C下保温搅拌10-20分钟,加入聚二甲基硅氧烷,降低温度为50-60°C,加入轻质碳酸钙,200-300转/分搅拌6-10分钟,得改性碳酸钙; (5)将上述硅烷改性碳纳米管加入到100-120倍去离子水中,超声搅拌1-2小时,加入纤维素溶解液,搅拌均匀,加入正硅酸乙酯、氨水,50-600C下保温反应4-6小时,加入上述改性碳酸钙,搅拌均匀,抽滤,水洗,真空干燥,得碳硅杂化复合材料; (6)将上述碳硅杂化复合材料与除了硫化剂双25以外的各原料混合,送入开炼机混炼均匀,将混炼胶进行薄通,加入硫化剂双25,在平板硫化机上模压成型,硫化温度为168-170°C。本专利技术的优点是: 本专利技术的反应机理是: 丙烯酸低聚物通过醋化反应接枝到了酸化碳纳米管表面,丙烯酸的引入为下一步的反应提供了大量的羧基反应点,同时众多的羧基基团能够改善官能化碳纳米管的分散性;然后羧基可以很容易和硅烷偶联剂KH550发生反应,转变成硅氧烷基,最后再在碱性条件下水解为硅氧醇基;在碱性环境下,以硅氧醇基为反应点,通过正硅酸乙醋的水解,在官能化碳纳米管表面原位生成二氧化硅颗粒。本专利技术的电缆料具有很高的拉伸强度和硬度,是由于: (1)碳纳米管与硅橡胶的高分子链之间通过开炼作用、相互缠绕形成了立体的网络结构; (2)由于二氧化硅改性的碳纳米管表面有二氧化硅颗粒,使得管的表面凹凸不平,在碳纳米管/硅橡胶复合材料进行受力时,碳纳米管和高分子链之间的滑移变得更加困难,有利于力学性能的提尚; (3)二氧化硅改性的碳纳米管表面含有大量的硅羟基,它们可以和硅橡胶的主链之间发生氢键作用,使得二氧化硅改性的碳纳米管与硅橡胶之间的界面作用更加牢固。本专利技术的电缆料加入了轻质碳酸钙作为填料,降低了成品的质量,方便运输、安装,降低了生产成本。【具体实施方式】一种轻质硅橡胶电缆料,它是由下述重量份的原料组成的: 壬二酸二辛酯20、二丙酮醇3、硅橡胶370、碳纳米管50、丙烯酸80、N,N’ 二环己基碳酰亚胺80、4 二甲氨基吡啶7、四氢呋喃300、硅烷偶联剂KH5501.3、65wt%的硫酸120、95wt%的硝酸100、乙基纤维素2、甲苯8、正硅酸乙酯30、氨水2、硫化剂双253、防老剂MB4、轻质碳酸钙17、聚二甲基硅氧烷0.10—种所述的轻质硅橡胶电缆料的制备方法,包括以下步骤: (1)将上述65wt%的硫酸、95wt%的硝酸混合,搅拌均勾,加入碳纳米管,超声搅拌20小时,在120°C下冷凝回流50分钟,抽滤,水洗,烘干,得酸化碳纳米管; (2)将上述酸化碳纳米管、丙烯酸、N,N’二环己基碳酰亚胺、四氢呋喃、4 二甲氨基吡啶混合,超声20分钟,升高温度为60°C,滴加上述硅烷偶联剂KH550,在氮气保护下,磁力搅拌46小时,抽滤,真空干燥,得硅烷改性碳纳米管; (3)取上述防老剂MB重量的40%,加入到其重量2倍的无水乙醇中,加入甲苯、乙基纤维素,搅拌均匀,得纤维素溶解液; (4)取上述壬二酸二辛酯重量的20%,与二丙酮醇混合,在80°C下保温搅拌10分钟,加入聚二甲基硅氧烷,降低温度为50°C,加入轻质碳酸钙,200转/分搅拌6分钟,得改性碳酸钙; (5)将上述硅烷改性碳纳米管加入到100倍去离子水中,超声搅拌I小时,加入纤维素溶解液,搅拌均匀,加入正硅酸乙酯、氨水,50°C下保温反应4小时,加入上述改性碳酸钙,搅拌均匀,抽滤,水洗,真空干燥,得碳硅杂化复合材料; (6)将上述碳硅杂化复合材料与除了硫化剂双25以外的各原料混合,送入开炼机混炼均匀,将混炼胶进行薄通,加入硫化剂双25,在平板硫化机上模压成型,硫化温度为168°C。性能测试: 断裂伸长率:516% ; 抗张强度:7.7N/mm2 ; 老化后抗张强度保留率(120°C、170h):79% ; 老化后断裂伸长保留率(120°C、170h):81%。【主权项】1.一种轻质硅橡胶电缆料,其特征在于它是由下述重量份的原料组成的: 壬二酸二辛酯20-24、二丙酮醇3-5、硅橡胶370-400、碳纳米管50-60、丙烯酸80-90、N,N’ - 二环己基碳酰亚胺80-100、4- 二甲氨基吡啶7-10、四氢呋喃300-460、硅烷偶联剂KH5501.3-2、65-68wt% 的硫酸 120_150、95_98wt% 的硝酸 100-130、乙基纤维素 2-4、甲苯8-10、正硅酸乙酯30-40、氨水2-3、硫化剂双253-5、防老剂MB4-5、轻质碳酸钙17-20、聚二甲基硅氧烷0.1-0.102.一种如权利要求1所述的轻质硅橡胶电缆料的制备方法,其特征在于包括以下步骤: (1)将上述65-68wt%的硫酸、95-98wt%的硝酸混合,搅拌均匀,加入碳纳米管,超声搅拌20-24小时,在1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轻质硅橡胶电缆料,其特征在于它是由下述重量份的原料组成的:壬二酸二辛酯20‑24、二丙酮醇3‑5、硅橡胶370‑400、碳纳米管50‑60、丙烯酸80‑90、N,N'‑二环己基碳酰亚胺80‑100、4‑二甲氨基吡啶7‑10、四氢呋喃300‑460、硅烷偶联剂KH5501.3‑2、65‑68wt%的硫酸120‑150、95‑98wt%的硝酸100‑130、乙基纤维素2‑4、甲苯8‑10、正硅酸乙酯30‑40、氨水2‑3、硫化剂双253‑5、防老剂MB4‑5、轻质碳酸钙17‑20、聚二甲基硅氧烷0.1‑0.1。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:任兆军
申请(专利权)人:滁州君越高分子新材料有限公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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