[发明专利]一种改性光缆绕线盘及其制备方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种用于通讯光缆、馈线运输的光缆绕线盘，具体地说是一种改性光缆绕线盘及其制备方法。

二、背景技术

目前市场上的各种光缆绕线盘具无一例外的采用木材做成，木质绕线盘具的好处是缓冲性好，价格低廉，即使操作人员野蛮装卸也能较好的保光缆光揽等线路的传输性能，因此木质绕线盘具长时间受到青睐。

近年来我国通讯行业高速发展，每年需要使用大量的一次性木质绕线盘具，造成大批成年绿色森林被砍伐。随着绿色环保，低碳节能的理念上升为国策，大量砍伐木材做包装材料的时代显然不符合国家的可持续发展政策，其使用成本也会随着保护森林措施的增强而不断增加。同时，木质绕线盘具在各个山野里的使用和废弃容易造成森林病虫害的传播。

国家林业局为防止林间病虫害的发生，曾发出通知严格限制松科植物及其制品进入林区作业。在此背景下用塑料代替木材制作绕线盘的思路应运而生，塑料虽然制作成本较昂贵，但塑料绕线盘具能够反复循环使用，也没有传播木材病虫害的问题，这种塑料绕线盘具既保护了森林，又发展了循环经济。

但单纯用各种塑料如ABS、PP、PC(聚碳酸酯)或玻纤增强等制作的绕线盘存在以下问题：(1)抗摔性差，遇到野蛮装卸极容易破损，影响循环使用；(2)对缆线的保护差，遇到野蛮装卸光缆因受到应力冲击传输性能大幅下降，有时甚至报废无法使用。在这种情况下，增强增韧塑料的开发成为眼下成功解决塑料绕线盘具的热点问题。

三、发明内容

本发明旨在提供一种改性光缆绕线盘及其制备方法，所要解决的技术问题是提高光缆绕线盘材料的强度、韧性以及抗老化性能。

本发明改性光缆绕线盘的原料按质量百分比构成为：

所述改性纳米氮化硅晶须是按以下方法改性后得到的改性纳米氮化硅晶须：

1)将纳米氮化硅晶须浸入质量浓度≥60％的硝酸溶液中，于80-125℃反应12-72小时，反应结束后用蒸馏水洗涤至中性，110℃下真空干燥12小时后得到羧基化纳米氮化硅；所述硝酸溶液与所述纳米氮化硅晶须的质量比大于3∶1，优选4.5-7∶1。此步骤是利用强酸氧化纳米氮化硅晶须在其表面引入羧基。

2)将二氯亚砜与所述羧基化纳米氮化硅混合，其中二氯亚砜的质量不少于所述羧基化纳米氮化硅质量的四倍，于50-90℃反应12-48小时，反应结束后用无水四氢呋喃洗涤至中性，110℃下真空干燥12小时后得到酰氯化纳米氮化硅；此步骤是利用二氯亚砜将羧基转化成酰氯。

3)将所述酰氯化纳米氮化硅、十八烷基胺和苯以质量比1∶(5-15)∶(5-20)的比例混合，于50-80℃反应12-36小时，反应结束后用无水四氢呋喃洗涤至中性，110℃下真空干燥12小时后得到改性纳米氮化硅晶须。此步骤是利用酰氯的胺解在碳纳米氮化硅晶须上引入烷基长链，增加碳纳米氮化硅晶须与尼龙6的相容性。

步骤1)中硝酸溶液的质量浓度优选为60-68％，反应温度优选为100-125℃，反应时间优选为24-72小时。

步骤2)中所述二氯亚砜与所述羧基化纳米氮化硅的质量比优选为4.5-10∶1，反应温度优选70-90℃，反应时间优选24-48小时。

步骤3)中反应温度优选为60-80℃，反应时间优选24-36小时。

纳米氮化硅晶须属于准一维纳米材料，本发明对纳米氮化硅晶须的改性即是对纳米氮化硅晶须进行接枝处理，以提高其与有机材料之间的相容性，防止纳米氮化硅晶须的团聚，有利于分散。

所述抗紫外老化剂为季戊四醇硬脂酸酯。

所述脱模剂为纳米氧化钛。

本发明改性光缆绕线盘的制备方法如下：

a、将尼龙6和改性纳米氮化硅晶须搅拌混合均匀，得到组份A；

b、将抗紫外老化剂和脱模剂加入白油中，抗紫外老化剂和脱模剂的总质量为白油质量的50-80％，高速搅拌机搅拌混合均匀得到组份B，高速搅拌机的搅拌转速为1500～2000转/分钟，分散时间为30～60分钟；

c、将组份A和组份B混合并通过双螺杆挤塑机挤出造粒，将挤出的粒料于105-120℃干燥5-10小时后注塑成型，注塑温度为250-300℃，注塑时间为10-20分钟。

注塑成型后经过拼装即得到本发明改性光缆绕线盘。