一种耐磨耐高温车电线用材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐磨耐高温车电线用材料及其制备方法，涉及电线材料技术领域。本发明专利技术在制备耐磨耐高温车电线用材料时，使用改性锡酸锌作为阻燃组分，与聚氯乙烯共混；改性锡酸锌是将氧化海藻酸钠和带有环氧基团的超支化聚氨酯接枝在羟基锡酸锌上后，将氧化海藻酸钠交联成海藻酸钙，最后再制成的气凝胶制得；制备超支化聚氨酯时引入环氧丙醇，制得带有环氧基团的超支化聚氨酯。本发明专利技术制备的耐磨耐高温车电线用材料，不仅具备阻燃、耐磨的效果，而且更加柔韧。且更加柔韧。

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨耐高温车电线用材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电线材料
，具体为一种耐磨耐高温车电线用材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着人们对电线火灾事故认识的逐年加强，电线的阻燃问题已受到普遍关注。火灾中燃烧的电线产生大量浓烟，释放出有毒的腐蚀性气体，严重危及人身安全，腐蚀仪器和仪表设施等。因此，一些重要场合纷纷采用环保阻燃电线，其优越性是显而易见的
[0003]聚氯乙烯材料因为具有优良的机械物理性能、耐化学试剂性能、易于加工、价格低廉，而被广泛应用于建筑、电力、电器等行业中。在电线产品中，业者会根据产品的应用场所不同，而在聚氯乙烯树脂材料中添加不同的添加剂，藉以获得具备不同特性的电线用聚氯乙烯。因此，本申请研究制备了一种阻燃组分添加于聚氯乙烯中，制备具有阻燃耐高温、耐磨且更加柔韧的电线材料。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种耐磨耐高温车电线用材料及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]一种耐磨耐高温车电线用材料，其特征在于，主要包括以下重量份数的原料组分：30～60份改性锡酸锌，100～200份聚氯乙烯，25～50份增塑剂。
[0006]优选的，所述改性锡酸锌是将氧化海藻酸钠和带有环氧基团的超支化聚氨酯接枝在羟基锡酸锌上后，将氧化海藻酸钠交联成海藻酸钙，最后再制成的气凝胶制得。
[0007]优选的，所述带有环氧基团的超支化聚氨酯是在制备超支化聚氨酯时引入环氧丙醇制得。
[0008]优选的，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类增塑剂、对苯二甲酸酯类增塑剂、偏苯三酸酯类增塑剂中的一种或者其混合物；所述聚氯乙烯聚合度为1000～1300。
[0009]优选的，一种耐磨耐高温车电线用材料的制备方法，制备方法为：带有环氧基团的超支化聚氨酯制备，改性锡酸锌制备，耐磨耐高温车电线用材料制备。
[0010]优选的，所述一种耐磨耐高温车电线用材料的制备方法，包括以下具体步骤：
[0011](1)在氮气氛围下，将异弗尔酮二异氰酸酯与聚醚二元醇按质量比10：0.3混合置于四口烧瓶中，并以20滴/min滴加聚醚二元醇质量0.5倍的二月桂酸二丁基锡，水浴加热至80℃反应2h后，冷却至室温，加入聚醚二元醇质量7.5倍的二甲基甲酰胺混合均匀制得混液；将二甲基甲酰胺和甘油按质量比1：5混合置于四口烧瓶中，并以20滴/min滴加甘油质量2.5倍的混液，反应3h后加入二乙醇胺、二甲基甲酰胺和缩水甘油，降温至30℃，加入甘油质量0.7倍的无水三乙胺反应0.5h，离心并干燥至恒重，制得带有环氧基团的超支化聚氨酯；
[0012](2)将氧化海藻酸钠、羟基锡酸锌和去离子水按质量比3.2：1：10混合置于三口烧瓶中，制得羟基锡酸锌混合液；将带有环氧基团的超支化聚氨酯、质量分数为5％的氢氧化
钠溶液和甘油按质量比1：5.5：8～1：6：8混合并搅拌均匀，制得超支化聚氨酯溶液，向羟基锡酸锌混合液中滴加羟基锡酸锌混合液质量3倍的超支化聚氨酯溶液，滴加速率为15滴/min，滴加完成后水浴加热至70℃，保温反应12h，用质量分数为5％的盐酸将pH调节至6.5～7，继续保温反应4h，制得预改性锡酸锌；
[0013](3)将预改性锡酸锌分散在预改性锡酸锌质量100倍的超纯水中，在1200rpm下磁力搅拌6h，逐滴滴入预改性锡酸锌质量50倍的0.5mol/L氯化钙溶液，滴加速率为30滴/min，在200rpm下继续搅拌1h，过滤并用超纯水洗涤5次，洗涤后转移至冰箱中在
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80℃下预冻4h，迅速转移至冷冻干燥机进行冷冻干燥，制得改性锡酸锌；
[0014](4)将聚氯乙烯和增塑剂邻苯二甲酸酯按质量比10：3置于捏合机中室温混合3min，加入聚氯乙烯0.3倍的改性锡酸锌，并在捏合机中混合5min，混合温度达到90～100℃后加入到双螺杆挤出机经塑化挤出切粒，冷却至40℃，制得耐磨耐高温车电线用材料。
[0015]优选的，上述步骤(1)中：甘油、二乙醇胺、二甲基甲酰胺和缩水甘油的质量比为1：0.2：0.5：0.5。
[0016]优选的，上述步骤(2)中：氧化海藻酸钠制备方法为：将海藻酸钠与无水乙醇按质量比1：5混合，制得海藻酸钠溶液，再将高碘酸钠与去离子水按质量比0.89：5混合后，避光在400～800rpm下搅拌4h，加入高碘酸钠质量0.5倍的乙二醇，继续搅拌并加入高碘酸钠质量2.5倍的海藻酸钠溶液，抽滤、用去离子水溶解、再用无水乙醇沉淀，重复3次后，在50℃下真空干燥24h，制得氧化海藻酸钠。
[0017]优选的，上述步骤(3)中：冷冻干燥时，在
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50℃、10Pa的条件下真空干燥8h。
[0018]优选的，上述步骤(4)中：捏合机转速为300～500rpm；双螺杆挤出机温度范围为：加料段110～125℃，输送段125～130℃，熔融段130～145℃，机头135～165℃；挤出切粒温度为110～130℃。
[0019]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
[0020]本专利技术在制备耐磨耐高温车电线用材料时，使用改性锡酸锌作为阻燃组分，与聚氯乙烯共混；改性锡酸锌是将氧化海藻酸钠和带有环氧基团的超支化聚氨酯接枝在羟基锡酸锌上后，将氧化海藻酸钠交联成海藻酸钙，最后再制成的气凝胶制得；
[0021]氧化后海藻酸钠上的羟基被氧化为更活泼的醛基，与羟基锡酸锌表面的羟基和带有环氧基团的超支化聚氨酯的端羟基发生半缩醛反应，再利用氯化钙将海藻酸钠在羟基锡酸锌表面交联成凝胶，超支化聚氨酯上的环氧基团与羟基锡酸锌表面的羟基发生环氧开环接枝反应，制备得到海藻酸钙与超支化聚氨酯共同包覆的羟基锡酸锌，减少了羟基锡酸锌的亲水基团，使得亲水性降低，能够充分的分散在聚氯乙烯中，受热时，羟基锡酸锌分解产生水和锡酸，水蒸发过程中不仅会带走大量的热，降低燃烧温度，同时产生的水蒸气会对可燃气体起到稀释作用，使得与聚氯乙烯主链上多烯结构交联进而形成具有隔热隔氧的炭层更加致密，使聚氯乙烯具备优异的耐高温阻燃性能；冷冻干燥后，海藻酸钙成气凝胶包覆在羟基锡酸锌表面，加入聚氯乙烯挤出后，聚氯乙烯进入到气凝胶的三维网状孔隙中，使得聚氯乙烯与改性锡酸锌牢牢的结合在一起，摩擦时借助三维网状的海藻酸钙气凝胶和超支化聚氨酯分散应力，从而提高电线的耐摩性；
[0022]制备超支化聚氨酯时引入环氧丙醇，制得带有环氧基团的超支化聚氨酯，由于超支化聚氨酯的引入发生环氧开环接枝反应，生成的羟基会与聚氯乙烯和羟基锡酸锌之间形
成氢键，分子链弯曲会形成分子内氢键，增强聚氯乙烯的拉伸强度，使得以改性锡酸锌作为阻燃组分加入聚氯乙烯后柔韧性得以提升。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术的实施例，对本专利技术实施例中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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐磨耐高温车电线用材料，其特征在于，主要包括以下重量份数的原料组分：30～60份改性锡酸锌，100～200份聚氯乙烯，25～50份增塑剂。2.根据权利要求1所述的一种耐磨耐高温车电线用材料，其特征在于，所述改性锡酸锌是将氧化海藻酸钠和带有环氧基团的超支化聚氨酯接枝在羟基锡酸锌上后，将氧化海藻酸钠交联成海藻酸钙，最后再制成的气凝胶制得。3.根据权利要求2所述的一种耐磨耐高温车电线用材料，其特征在于，所述带有环氧基团的超支化聚氨酯是在制备超支化聚氨酯时引入环氧丙醇制得。4.根据权利要求3所述的一种耐磨耐高温车电线用材料，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类增塑剂、对苯二甲酸酯类增塑剂、偏苯三酸酯类增塑剂中的一种或者其混合物；所述聚氯乙烯聚合度为1000～1300。5.一种耐磨耐高温车电线用材料的制备方法，其特征在于，制备耐磨耐高温车电线用材料的制备方法为：带有环氧基团的超支化聚氨酯制备，改性锡酸锌制备，耐磨耐高温车电线用材料制备。6.根据权利要求5所述的一种耐磨耐高温车电线用材料的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：(1)在氮气氛围下，将异弗尔酮二异氰酸酯与聚醚二元醇按质量比10：0.3混合置于四口烧瓶中，并以20滴/min滴加聚醚二元醇质量0.5倍的二月桂酸二丁基锡，水浴加热至80℃反应2h后，冷却至室温，加入聚醚二元醇质量7.5倍的二甲基甲酰胺混合均匀制得混液；将二甲基甲酰胺和甘油按质量比1：5混合置于四口烧瓶中，并以20滴/min滴加甘油质量2.5倍的混液，反应3h后加入二乙醇胺、二甲基甲酰胺和缩水甘油，降温至30℃，加入甘油质量0.7倍的无水三乙胺反应0.5h，离心并干燥至恒重，制得带有环氧基团的超支化聚氨酯；(2)将氧化海藻酸钠、羟基锡酸锌和去离子水按质量比3.2：1：10混合置于三口烧瓶中，制得羟基锡酸锌混合液；将带有环氧基团的超支化聚氨酯、质量分数为5％的氢氧化钠溶液和甘油按质量比1：5.5：8～1：6：8混合并搅拌均匀，制得超支化聚氨酯溶液，向羟基锡酸锌混合液中滴加羟基锡酸锌混合液质量3倍的超支化聚氨酯溶液，滴加速率为15滴/min，滴加完成后水...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵桐，
申请(专利权)人：邵桐，
类型：发明
国别省市：