一种电缆护套用塑料组合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种电缆护套用塑料组合物及其制备方法，将尼龙与超高分子量聚乙烯、相容剂、玻璃微珠、分子筛在挤出机内熔融混合，得到阻燃高硬度尼龙复合材料。尼龙作为应用广泛的电缆护套材料，通过改性制备复合体系，可增强应用性能。目前，大都通过PA12为主料进行防蚁，针对PA6或者PA66的改性很少。本发明专利技术以常规、低成本的尼龙为基体，添加无机材料，实现阻燃的同时，提高产品的硬度，并且意外的得到表面光滑的材料，对电缆应用具有优异的技术效果。果。

【技术实现步骤摘要】
一种电缆护套用塑料组合物及其制备方法


[0001]本专利技术属于塑料改性技术，具体涉及一种电缆护套用塑料组合物及其制备方法。

技术介绍

[0002]光纤光缆的制造技术水平不断提升，使得我国光纤光缆产销量越来越高，同时光纤光缆的快速发展也迫切需要深入的基础研究。通信光缆是由若干根光纤构成的缆心和外护层所组成，广泛地用于电信、电力、广播等各部门的信号传输上，通信光缆由于敷设或使用环境的限制，需要有护套进行保护。尼龙料具有优异的机械物理性能，其抗张强度大，柔性性好，且具有优良的耐磨性，表面光滑，作为光缆外护套材料使用不易磨损，长期使用温度可达90℃，有效避免光缆护套收缩导致光纤附加损耗增大的情况。现有技术公开了一种通信光缆护套管专用料及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：尼龙66、四氟乙烯烷氧基树脂、氯醚树脂、山嵛酸锌、六氯环三磷腈、中空玻璃微珠、镁强粉、羊毛酸锂、邻二烯丙基双酚、三氧化二锑、丁基邻苯二甲酰基甘醇酸丁酯、硬脂酸二乙醇胺、山梨糖醇酐单月桂酸酯、硬脂酰苯甲酰甲烷、油酸酰胺、乙烯基二茂铁、可膨胀石墨粉、4.4
’‑
双（α,α
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二甲基苄基）二苯胺、阻燃剂。现有技术公开了一种通信光缆护套料及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：尼龙12、热塑性聚氨酯弹性体、γ
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三氟丙基甲基聚硅氧烷、二新戊酸聚氧丙烯酯、己二酸二异癸酯、钛硅粉、重晶石粉、乙酸丁酸纤维素、三(月桂酸巯基乙酯) 锑、双硬脂酸铝、三乙二醇二异辛酸酯、山梨坦橄榄油酸酯、单硬脂酸甘油酯、偏硼酸钡、聚磷酸铵、3
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(3,5
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二叔丁基
‑4‑
羟基苯基) 丙酸甲酯。现有技术采用的配方过于复杂，因此，需要开发简单的配方制备电缆护套。

技术实现思路

[0003]尼龙作为应用广泛的电缆护套材料，通过改性制备复合体系，可增强应用性能。目前，大都通过PA12为主料进行防蚁，针对PA6或者PA66的改性很少。本专利技术以常规、低成本的尼龙为基体，添加无机材料，实现阻燃的同时，提高产品的硬度，并且意外的得到表面光滑的材料，对电缆应用具有优异的技术效果。
[0004]本专利技术采用如下技术方案：一种电缆护套用塑料组合物，包括尼龙、超高分子量聚乙烯、相容剂、玻璃微珠、分子筛；所述超高分子量聚乙烯的熔体质量流动速率（5kg）为0.2～0.8 g/10min，用量为尼龙质量的3～12%；相容剂为接枝马来酸酐相容剂，优选为乙烯接枝马来酸酐相容剂，其用量为尼龙质量的2～6%；玻璃微珠的粒径为1～10μm，其用量为尼龙质量的4～13%；分子筛为3A、4A、5A分子筛中的一种或几种，其用量为尼龙质量的8～17%。
[0005]本专利技术中，分子筛为氨丙基三甲氧基硅烷改性分子筛；玻璃粉为γ
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷改性玻璃粉；介孔硅分子筛、玻璃粉含活泼的硅羟基，可通过与偶联剂的反应键合有机基团，为实现无机物在聚合物分子链上的键合创造条件。目前，尼龙阻燃主要通过外添加无卤阻燃剂的方式来实现，但是其填充量一般高达30％以上，对加工以及力学
性能有很大影响；而膨胀型阻燃剂虽具有低烟、低毒等特点，但同样存在添加量大的问题，而且容易吸潮，这对本身吸湿的尼龙不利。尼龙具有一定的阻燃能力，本专利技术利用改性玻璃微珠、分子筛对尼龙进行复合改性，有序介孔硅分子筛不仅具有高的比表面积、规整可调的孔道结构及良好的热稳定性，结合玻璃粉，阻燃过程中可形成致密稳定的焦化保护层，覆盖在材料燃烧所形成的炭层表面，从而对炭层起到保护和固定作用，可以实现阻燃元素在高分子链上的结合，而且分子筛、玻璃粉本身的特性将赋予材料较好的燃烧性能。
[0006]本专利技术中，尼龙为PA6、PA11、PA12、PA46、PA66、PA610、PA612、PA1010中的一种或几种。将尼龙与超高分子量聚乙烯、相容剂、玻璃微珠、分子筛熔融混合，得到阻燃高硬度尼龙复合材料，具体制备方法为现有技术，比如通过螺杆挤出。空心玻璃微珠的加入可以克服分子筛的缺点，改善浮料外露，提高制品表面光洁度，对改善流动性能、降低收缩变形率也有效果。
[0007]本专利技术中，优选的，超高分子量聚乙烯的用量为尼龙质量的5～10%；相容剂用量为尼龙质量的3～5%；玻璃微珠用量为尼龙质量的5～10%；分子筛用量为尼龙质量的10～15%。氨丙基三甲氧基硅烷（APTMS）用量为分子筛质量的1～3%；γ
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（KH560）用量为玻璃粉质量的2～3%。超高分子量聚乙烯是一种线性结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料，具有良好的耐磨损、耐化学腐蚀、耐低温等性能，广泛地应用在纺织、医疗、冶金、电力、煤炭及交通运输等领域。但大分子量与线性结构使超高分子量聚乙烯熔融加工难度大、表面硬度低与耐热性差，无法满足特定要求的工作环境。本专利技术以尼龙、超高分子量聚乙烯、相容剂、玻璃微珠、分子筛为原料，挤出得到塑料组合物，其电气性能好，光洁、硬度高，加工性能好，且乙烯接枝马来酸酐相容剂(PE
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HD
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g
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MAH) 与尼龙生成的接枝物能够有效地增加界面粘结力，使体系中的PA与PE形成稳定的结合，结合无机填料，尤其是表面处理的无机填料，得到的产品表面光滑、硬度适用。
[0008]在无机阻燃剂改性尼龙(PA) 复合材料生产过程中，表面性能差是阻燃改性速率的一个通病，尤其是随着阻燃剂含量的增加，样品的表面性能变差，有些无机材料外露在制品表面，比较粗糙，降低了表面光滑度，降低了材料的使用性能。本专利技术以获得阻燃尼龙为基本目的，通过无机填料的使用保持了尼龙常规的生产工艺，结合高分子量聚乙烯与无机填料的配合，在相容剂、偶联剂作用下，得到的塑料组合物具有优异的表面性能，且提高了硬度，这两种性能的提升对电缆的防蚁作用具有有利影响。另外，本专利技术采用低于25%的填料用量，以尼龙、高分子量聚乙烯为树脂基体，获得氧指数33的塑料产品，与现有技术相比，采用少量填料获得阻燃性能。
具体实施方式
[0009]无机填料和树脂的流动性、相容性有差异，会在塑料表面产生浮料，大都不可见，除非显微观察，对大都数应用没有影响。本专利技术中，无机填料和树脂之间的粘接力足，避免无机填料摆脱树脂基体的束缚，塑料熔体挤出时，无机填料被熔体充分包围，得到的产品表面光滑，而且提高了硬度，这两种性能的提升对电缆的防蚁作用具有有利影响。
[0010]对于尼龙阻燃增强，现在常用的共混阻燃剂有卤素阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂和无机阻燃剂；由于卤素阻燃剂燃烧后会释放出二嗯英和苯呋喃等强致癌物质，已经被逐步淘汰。本专利技术选择无毒、低成本的无机填料作为主要阻燃剂，结合树脂基体，实现难燃
技术效果，另外尼龙制品的硬度适合，尤其是表面光滑，这对电缆防蚁具有积极作用。各种原料都为现有常规物质，PA6来自东莞亿思科塑胶（未改性），超高分子量聚乙烯为燕山石化7600M，PE
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g<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电缆护套用塑料组合物，包括尼龙、超高分子量聚乙烯、相容剂、玻璃微珠、分子筛；所述超高分子量聚乙烯的熔体质量流动速率为0.2～0.8 g/10min；相容剂为接枝马来酸酐相容剂；玻璃微珠的粒径为1～10μm；分子筛为3A、4A、5A分子筛中的一种或几种。2.根据权利要求1所述电缆护套用塑料组合物，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯的用量为尼龙质量的3～12%；相容剂的用量为尼龙质量的2～6%；玻璃微珠的用量为尼龙质量的4～13%；分子筛的用量为尼龙质量的8～17%。3.根据权利要求2所述电缆护套用塑料组合物，其特征在于，超高分子量聚乙烯的用量为尼龙质量的5～10%；相容剂用量为尼龙质量的3～5%；玻璃微珠用量为尼龙质量的5～10%；分子筛用量为尼龙质量的10～15%。4.根据权利要求1所述电缆护套用塑料组合物，其特征在于，分子筛为氨丙基三甲氧基硅烷改性分子筛；玻璃粉为γ
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缩水甘油醚...

【专利技术属性】
技术研发人员：周松虎，
申请(专利权)人：苏州市安美材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：