System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种电缆用耐候护套复合材料及其制备方法技术_技高网

一种电缆用耐候护套复合材料及其制备方法技术

技术编号:40399111 阅读:6 留言:0更新日期:2024-02-20 22:25
本发明专利技术公开了一种电缆用耐候护套复合材料,该复合材料具体包括如下组分原料:70‑100份生胶、10‑20份气相白炭黑、5‑8份强化剂、3‑5份过氧化苯甲酰和30‑50份增强剂。增强剂通过紫外线照射和生胶进行点击反应,形成交联,强化剂通过自由基反应,在生胶和生胶、生胶和增强剂、增强剂和增强剂之间进行交联形成高度交联的网状结构,从而增加复合材料的机械性能,气相白炭黑作为填充分散在复合材料中,可以强烈反射紫外线,使材料表面更加致密细洁,摩擦系数变小,增加复合材料的抗老化和耐磨性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及耐候材料制备领域,具体涉及一种电缆用耐候护套复合材料的制备。


技术介绍

1、在日常生活和工作的环境中,电线电缆随处可见,不仅为我们提供照明和动力,在信息和数据传输等领域也不可或缺,发挥着重要的作用。电缆以悬挂、拉伸等形式野外构架或大部分铺设在隧道、沟渠、电缆井、竖井和线槽内。电缆火灾的发生分为内部因素和外部因素,既可能由于电缆长时间负载运行或自身故障产生,也可能由于附近发生的热源引发或火源引燃。如隧道、沟渠、电缆井、竖井、线槽内电缆种类繁多、层叠严重、铺设过于集中,在有限空间内运行时产生的大量热量无法及时散发,经过长时间的累积,造成温度过高引起火灾:电缆敷设环境潮湿,导致电缆在运行过程中温升加快,电缆绝缘层被击穿因此产生电弧,引起着火;长期接触酸碱化学物品的腐蚀,受高温压力蒸汽管道的烘烤,造成电缆绝缘老化加快,容易引发电缆火灾。研发一种电缆用的耐候护套复合材料降低电缆起火的概率,延缓电缆的老化,减少电缆起火和老化带来的危险和经济损失很有必要。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种电缆用耐候护套复合材料,解决了当前电缆护套耐候能力差的问题。

2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现:

3、一种电缆用耐候护套复合材料的制备方法,具体包括如下步骤:

4、称取如下重量份原料:70-100份生胶、10-20份气相白炭黑、5-8份强化剂、3-5份过氧化苯甲酰和30-50份增强剂。

5、将生胶和增强剂使用双辊开炼机,在温度为65-75℃的条件下,进行炼胶10-15min,胶片冷却后,在1kw的紫外灯照射下,光固化8-10min,将胶片加入强化剂和过氧化苯甲酰继续炼胶,等到完全包辊后,加入气相白炭黑,各组分混合均匀后薄通8-10次,制得电缆用耐候护套复合材料。

6、进一步,所述强化剂由如下步骤制成:

7、步骤a1:将4,4'-二氨基联苯-2,2'-二羧酸溶于二甲基甲酰胺,加入三氟乙酸酐和吡啶混合均匀在转速为70-80rpm,温度为25-35℃的条件下,进行反应30-50min,加入5-羟基呋喃-2(5h)-酮和对甲基苯磺酸,在转速为100-120rpm,温度为60-70℃的条件下,进行反应2-3h,制得中间体1,将中间体1和甲醇混合均匀,持续通入氨气,在转速为60-80rpm,温度为30-40℃的条件下,进行反应30-50min,制得中间体2。

8、步骤a2:将3,5-二叔丁基-4-羟基肉桂酸和三氯甲烷混合均匀,在氮气保护的条件下,缓慢滴加二氯亚砜,在转速为80-100rpm,温度为50-55℃的条件下,进行反应4-5h,制得中间体3,将中间体2、中间体3和无水乙腈混合均匀,调节体系ph至10,升温至55-60℃,在转速为80-100rpm,进行反应2-3h,制得强化剂。

9、进一步,步骤a1所述4,4'-二氨基联苯-2,2'-二羧酸、二甲基甲酰胺、三氟乙酸酐和5-羟基呋喃-2(5h)-酮用量比为1g:5ml:20ml:1.2g,吡啶用量为4,4'-二氨基联苯-2,2'-二羧酸质量的1%,对甲基苯磺酸用量为4,4'-二氨基联苯-2,2'-二羧酸质量的2.5%,中间体1和甲醇的用量比为1g:10ml。

10、进一步,步骤a2所述3,5-二叔丁基-4-羟基肉桂酸、三氯甲烷和二氯亚砜的用量比为1g:8ml:0.5g,中间体2、无水乙腈和中间体3的用量比为1g:15ml:1.39g。

11、进一步,所述增强剂由如下步骤制成:

12、步骤b1:将3,3'-二异氰酸酯基-4,4'-二氯二苯砜和铁氰化钾溶于二甲基乙酰胺中,在转速为100-120rpm,温度为100-110℃的条件下,搅拌并加入六水合氟硼酸铜,进行反应10-12h,制得中间体4,将中间体4、2-巯乙基2-溴-2-甲基丙酸酯和四氢呋喃混合均匀,在转速为60-80rpm,温度为70-80℃的条件下,搅拌并加入活性锌,进行反应2-3h,制得中间体5。

13、步骤b2:将聚四氢呋喃醚二醇2000和1,3-环己二烯-1,4-二醇溶解在二甲基乙酰胺中,在转速为80-120rpm,温度为60-70℃的条件下,加入中间体5和二月桂酸二丁基锡,在氮气氛围下预聚4-5h,制得预处理聚氨酯,将预处理聚氨酯、1,2-双(马来酰亚胺)乙烷和甲苯混合均匀,在转速为200-300rpm,温度为80-100℃的条件下,进行反应22-24h,制得增强剂。

14、进一步,步骤b1所述3,3'-二异氰酸酯基-4,4'-二氯二苯砜、铁氰化钾和二甲基乙酰胺用量为比为1g:0.8g:12ml,六水合氟硼酸铜用量为3,3'-二异氰酸酯基-4,4'-二氯二苯砜质量的2%,中间体4、2-巯乙基2-溴-2-甲基丙酸酯、四氢呋喃和活性锌的用量比为1g:0.72g:5ml:0.2g。

15、进一步,步骤b2所述聚四氢呋喃醚二醇2000、1,3-环己二烯-1,4-二醇、二甲基乙酰胺和中间体5的用量比为2.84g:0.58g:5ml:1g,二月桂酸二丁基锡用量为中间体5质量的5%,预处理聚氨酯、1,2-双(马来酰亚胺)乙烷和甲苯的用量比为1g:0.22g:5ml。

16、本专利技术的有益效果:本专利技术以生胶、气相白炭黑、强化剂、过氧化苯甲酰和增强剂为原料,制得一种电缆用耐候护套复合材料。

17、其中强化剂以4,4'-二氨基联苯-2,2'-二羧酸为原料,在吡啶的催化和三氟乙酸酐的作用下对氨基形成boc保护基,防止4,4'-二氨基联苯-2,2'-二羧酸单体之间的反应,提高产率,在对甲基苯磺酸的催化作用下,羧基和5-羟基呋喃-2(5h)-酮的羟基发生酯化反应,制得中间体1,中间体1和甲醇混合均匀,持续通入氨气,脱除对氨基的boc保护基,制得中间体2,二氯亚砜和3,5-二叔丁基-4-羟基肉桂酸和进行反应,氯原子取代-cooh中的-oh,羧基转化为反应活性更高的酰氯,制得中间体3,中间体2和中间体3在碱性环境下加热,酰氯基和氨基进行酰胺化反应,制得强化剂,强化剂中羟基临位的叔丁基,有很大的空间位阻,由于羟基受到空间障碍的限制,氢原子很容易从原来的分子结构中脱落下来,从而达到给质子的作用并与复合材料因老化产生的自由基结合,导致其失去原有的活性,致使氧化反应终止。

18、增强剂以3,3'-二异氰酸酯基-4,4'-二氯二苯砜为原料,铁氰化钾为氰源,在六水合氟硼酸铜催化作用下,氰基亲核取代氯原子,制得中间体4,2-巯乙基2-溴-2-甲基丙酸酯在活性锌的作用下生成有机锌试剂,再和中间体4进行布莱兹反应,氰基被有机锌试剂取代制得中间体5,聚四氢呋喃醚二醇2000、1,3-环己二烯-1,4-二醇和中间体5在二月桂酸二丁基锡的催化作用下制得预处理聚氨酯,预处理聚氨酯的环己二烯结构和1,2-双(马来酰亚胺)乙烷,进行da加成反应制得增强剂,增强剂在da加成反应下形成网状结构,同时增强剂带有大量刚性基团,可以大幅度提升复合材料的机械性能。

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【技术保护点】

1.一种电缆用耐候护套复合材料的制备方法,其特征在于:具体包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种电缆用耐候护套复合材料的制备方法,其特征在于:所述强化剂由如下步骤制成:

3.根据权利要求2所述的一种电缆用耐候护套复合材料的制备方法,其特征在于:

4.根据权利要求2所述的一种电缆用耐候护套复合材料的制备方法,其特征在于:

5.根据权利要求1所述的一种电缆用耐候护套复合材料的制备方法,其特征在于:所述增强剂由如下步骤制成:

6.根据权利要求5所述的一种电缆用耐候护套复合材料的制备方法,其特征在于:

7.根据权利要求5所述的一种电缆用耐候护套复合材料的制备方法,其特征在于:

8.一种电缆用耐候护套复合材料,其特征在于:根据权利要求1-7任一所述制备方法制备而成。

【技术特征摘要】

1.一种电缆用耐候护套复合材料的制备方法,其特征在于:具体包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种电缆用耐候护套复合材料的制备方法,其特征在于:所述强化剂由如下步骤制成:

3.根据权利要求2所述的一种电缆用耐候护套复合材料的制备方法,其特征在于:

4.根据权利要求2所述的一种电缆用耐候护套复合材料的制备方法,其特征在于:

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【专利技术属性】
技术研发人员:侯祥辉侯佳伟
申请(专利权)人:湖南湘联电缆有限公司
类型:发明
国别省市:

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