一种大盘径阻燃聚丙烯填充绳制造技术

本发明专利技术涉及一种大盘径阻燃聚丙烯填充绳，属于电缆填充绳技术领域，包括以下原料：拉丝聚丙烯料、弹性助剂、表面处理的碳酸钙和阻燃增效剂。所述弹性助剂主链主要由聚酰胺和长链烷基链构成，其特征为硬链较短，软链较长，具有良好的弹性，并且使其与聚丙烯具有良好的相容性，提高了聚丙烯的弹性性能，其侧链含有的氮氧键发挥高温交联特性，促进聚丙烯基料中网络结构的形成，进一步提高聚丙烯填充绳的弹性性能和拉伸强度，该氮氧键的功能性键在高温时产生的氮氧自由基，能够捕捉聚丙烯裂解产生的活性自由基，阻碍聚丙烯分子链的裂解，提高了聚丙烯的热稳定性，该结构与阻燃增效剂相互协调，赋予了聚丙烯的高阻燃性。赋予了聚丙烯的高阻燃性。

A large diameter flame retardant polypropylene filled rope

【技术实现步骤摘要】
一种大盘径阻燃聚丙烯填充绳


[0001]本专利技术属于电缆填充绳
，具体地，涉及一种大盘径阻燃聚丙烯填充绳。

技术介绍

[0002]聚丙烯(简称PP)为产量最大的热塑性塑料之一，其具有较低的密度，良好的耐热性能，优良的抗弯曲疲劳性，优异的化学稳定性和电性能等优点，因此可制作成填充绳，广泛应用于电缆领域中。现有的聚丙烯填充绳受限于聚丙烯的弹性性能，在填充绳拉伸、定型过程中，易断裂，制成的聚丙烯填充绳的规格往往为小盘径填充绳，造成聚丙烯填充绳在填充电缆时接线多，耗消人力，导致聚丙烯填充绳填充电缆的工作效率低，不利于聚丙烯填充绳的发展。同时，现有的聚丙烯填充绳的阻燃性能低，电缆的阻燃往往寄托于电缆护套管的阻燃性能，火情一旦突破电缆护套管，很容易造成聚丙烯填充绳的燃烧，造成火情的恶化。
[0003]因此，有必要提高聚丙烯基料的弹性性能和阻燃性能，以制成大盘径聚丙烯填充绳，减少后续聚丙烯填充绳填充电缆时的接线，提高聚丙烯填充绳填充电缆的工作效率，以满足电缆阻燃的使用要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种大盘径阻燃聚丙烯填充绳，以解决
技术介绍
中的问题。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种大盘径阻燃聚丙烯填充绳，包括以下重量份原料：拉丝聚丙烯料55
‑
85份、弹性助剂5
‑
12份、表面处理的碳酸钙20
‑
55份、阻燃增效剂15
‑
25份。
[0007]进一步地，所述弹性助剂包括以下步骤制成：
[0008]A1、将1,3
‑
二氨基
‑2‑
丙醇、10
‑
十一烯酸甲酯和无水四氢呋喃混合均匀后，氮气保护下用冷凝水控制反应温度为65℃，泵入30wt％甲醇钠溶液，搅拌反应12
‑
24h，旋蒸去除四氢呋喃，然后加入甲醇重结晶两次，得双键封端聚酰胺，其中，1,3
‑
二氨基
‑2‑
丙醇、10
‑
十一烯酸甲酯的摩尔比为1:2，甲醇钠的加入质量为1,3
‑
二氨基
‑2‑
丙醇、10
‑
十一烯酸甲酯职总质量的2
‑
5％，且该双键封端聚酰胺的分子结构式如下所示；
[0009][0010]在上述反应中，利用醇和酯的酯交换反应，获得的了双键封端聚酰胺，从上述分子结构可以看出，该分子可作为双键聚合的单体，且其分子中含有酰胺基(作为硬性链)和长烷基链(作为软性链)，是一种具有弹性结构特征的单体；
[0011]A2、将六亚甲基二异氰酸酯和催化剂混合均匀后，氮气保护下，加热至60
‑
65℃，缓慢滴加4
‑
羟基
‑
2,2,6,6
‑
四甲基哌啶
‑1‑
氧自由基的二乙二醇二甲醚溶液，加毕后，继续搅拌反应2
‑
3h，然后保温缓慢滴加双键封端聚酰胺的二乙二醇二甲醚溶液，加毕后继续搅拌
3
‑
5h，降至室温，层析提纯分离，得中间体；将中间体和四氢呋喃混合均匀后，缓慢滴加过氧化二苯甲酰的四氢呋喃溶液，室温下搅拌反应8
‑
12h，层析提纯分离，得接枝双键封端聚酰胺，其中，六亚甲基二异氰酸酯、4
‑
羟基
‑
2,2,6,6
‑
四甲基哌啶
‑1‑
氧自由基、双键封端聚酰胺、过氧化二苯甲酰的摩尔比为1:1:1:1，催化剂的加入质量为六亚甲基二异氰酸酯、4
‑
羟基
‑
2,2,6,6
‑
四甲基哌啶
‑1‑
氧自由基、双键封端聚酰胺总质量的1
‑
2％，催化剂为有机锡类催化剂中的一种，且该接枝双键封端聚酰胺的分子结构式如下所示；
[0012][0013]在上述反应中，首先以4
‑
羟基
‑
2,2,6,6
‑
四甲基哌啶
‑1‑
氧自由基和双键封端聚酰胺为底物，以六亚甲基二异氰酸酯为桥连剂，获得的中间体，再利用中间体中的自由基和过氧化二苯甲酰的偶联反应，获得的接枝双键封端聚酰胺，使得双键封端聚酰胺的分子侧链中接入氮氧键的功能性键、氨酯键和苯基，以提高最终获得的弹性助剂的耐磨性能；
[0014]A3、将接枝双键封端聚酰胺、AIBN和四氢呋喃，氮气保护下，加热至60
‑
65℃，搅拌反应8
‑
12h，之后加入四氢呋喃进行稀释并利用甲醇沉淀纯化，析出物在40℃真空干燥，得弹性助剂，其中AIBN的加入质量为接枝双键封端聚酰胺质量的1
‑
3％。
[0015]在上述反应中，利用了双键在引发剂的作用下发生的共聚反应，获得的弹性助剂，可知该弹性助剂的主链主要由聚酰胺和长链烷基链构成，其特征为硬链较短，软链较长，具有良好的弹性，并且使其与聚丙烯具有良好的相容性，同时为弥补该弹性助剂长链过长造成其耐磨性能较低的缺点，在步骤A3中，向其侧链中引入了聚氨酯硬段和苯基，提高其耐磨性能，最为重要的是氮氧键的功能性键的引入，该功能性键在高温下易发生断裂，产生氮氧自由基，进而发生高温交联，因此，该弹性助剂加入聚丙烯基料中，发挥其弹性性能，提高聚丙烯的弹性性能，其侧链含有的氮氧键发挥高温交联特性，促进聚丙烯基料中网络结构的形成，提高聚丙烯填充绳的弹性性能和拉伸强度，此外，该氮氧键的功能性键在高温时产生的氮氧自由基，能够捕捉聚丙烯裂解产生的活性自由基，阻碍聚丙烯分子链的裂解，提高了聚丙烯的热稳定性以及阻燃性能。
[0016]进一步地，所述表面处理的碳酸钙包括以下步骤制成：
[0017]将碳酸钙加入高速搅拌机中，在1000
‑
1500r/min的搅拌下将钛酸酯偶联剂喷雾加
入，然后在60
‑
80℃加热6
‑
8h，得表面处理碳酸钙，其中钛酸酯偶联为碳酸钙质量的1
‑
3％。
[0018]进一步地，所述阻燃增效剂为磷系阻燃剂中的一种，如磷酸酯、亚磷酸酯、有机磷盐中的一种。
[0019]一种大盘径阻燃聚丙烯填充绳的制备方法，包括以下步骤：
[0020]将拉丝聚丙烯料、弹性助剂、表面处理的碳酸钙、阻燃增效剂加入挤出机中，进行混料，挤出膜体，然后经冷却、分条、拉伸、开网纤维化、定型、收卷工序，得大盘径阻燃聚丙烯填充绳。
[0021]进一步地，挤出机的温区分为七区，其中第一区的温度为180
‑
185℃，第二区的温度为190
‑
200℃，第三区的温度为210
‑
220℃，第四区的温度为225
‑
230℃，第五区的温度为230
‑
235℃，过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大盘径阻燃聚丙烯填充绳，其特征在于：包括以下原料：拉丝聚丙烯料、弹性助剂、表面处理的碳酸钙和阻燃增效剂；所述弹性助剂包括以下步骤制成：将接枝双键封端聚酰胺、AIBN和四氢呋喃，氮气保护下，加热至60
‑
65℃，搅拌反应8
‑
12h，之后加入四氢呋喃进行稀释并利用甲醇沉淀纯化，析出物在40℃真空干燥，得弹性助剂。2.根据权利要求1所述的一种大盘径阻燃聚丙烯填充绳，其特征在于：包括以下重量份原料：拉丝聚丙烯料55
‑
85份、弹性助剂5
‑
12份、表面处理的碳酸钙20
‑
55份、阻燃增效剂15
‑
25份。3.根据权利要求1所述的一种大盘径阻燃聚丙烯填充绳，其特征在于：所述AIBN的加入质量为接枝双键封端聚酰胺质量的1
‑
3％。4.根据权利要求1所述的一种大盘径阻燃聚丙烯填充绳，其特征在于：所述接枝双键封端聚酰胺包括以下步骤制成：将六亚甲基二异氰酸酯和催化剂混合均匀后，氮气保护下，加热至60
‑
65℃，缓慢滴加4
‑
羟基
‑
2,2,6,6
‑
四甲基哌啶
‑1‑
氧自由基的二乙二醇二甲醚溶液，加毕后，继续搅拌反应2
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑义崇，郑侠，康武，徐明，张东义，司趁年，康慧磊，
申请(专利权)人：安徽恳诺新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：