[发明专利]一种硅烷化电缆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种硅烷化电缆料及其制备方法。

背景技术

聚乳酸是环境友好材料，具有良好的物理性能，生物相容性和可降解性能．但是，聚乳酸耐热性、韧性和结晶性能较差，制约了它的应用，因此，聚乳酸改性一直是聚乳酸研究的热点，主要改性方法有共聚改性、共混改性和掺杂填料技术等，其中采用共混改性较为常用，近年来通过制备聚乳酸/层状硅酸盐纳米复合材料，以提高聚合物材料的综合性能已成为研究热点，皂石是我国新疆所特有的三八面体结构的层状硅酸盐，因具有优异的表面性能、膨胀性能、阳离子交换能力而备受关注，为了提高皂石和聚合物的界面相容性，皂石有机化改性非常关键，由于有机化改性后皂石的层间距增大，有利于聚合物获得插层或剥离的结构，实现对聚合物材料的纳米改性，从而提高聚合物的性能，目前研究最多的皂石改性剂主要是烷基季铵盐，而黄腐植酸季铵盐改性皂石等方面的研究则很少报道。

电缆料如果耐热性差，就容易老化、脱落，这样不仅造成维修的难度，消耗更多资源，还会造成电缆工作异常，引起不确定的灾害，本发明将聚乳酸改性的皂石作为填料加入到电缆护套材料中，主要是为了改善其耐热性能，提高安全系数，延迟使用寿命。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种硅烷化电缆料及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种硅烷化电缆料，它是由下述重量份的原料组成的：

羊毛脂1-2、γ-氯丙基三氯硅烷2-3、聚氯乙烯570-600、黄腐植酸17-20、碘化钠0.06-0.1、烷基苯磺酸钠3-4、异丙醇40-50、皂石70-100、sp802-3、丙交酯20-30、L-精氨酸0.2-0.25、马来酸二丁酯14-20。

一种所述的硅烷化电缆料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将黄腐植酸加入到2-3倍25-28%的氨水中，在150-160℃下保温反应50-60分钟，得黄腐植酸酰胺；

（2）取上述异丙醇重量的30-35%，加入羊毛脂，升高温度为60-65℃，加入γ-氯丙基三氯硅烷，600-700转/分搅拌20-30分钟，得硅烷化羊毛脂醇液；

（3）将黄腐植酸酰胺、碘化钠混合加入到剩余的异丙醇中，在70-100℃下反应20-25小时，加入上述硅烷化羊毛脂醇液，搅拌至常温，减压蒸馏，除去异丙醇，冷冻干燥，得黄腐植酸季铵盐；

（4）将黄腐植酸季铵盐加入到46-50倍水中，搅拌均匀，得黄腐植酸季铵盐水溶液；

（5）将上述烷基苯磺酸钠加入到5-10倍水中，搅拌均匀，升高温度为80-90℃，加入马来酸二丁酯重量的10-16%、皂石，保温搅拌至水干，得预处理皂石；

（6）将预处理皂石磨成细粉，加入到40-45倍水中，加入sp80，超声搅拌20-24小时，加入黄腐植酸季铵盐水溶液，在50-60℃的水浴中搅拌8-10小时，出料，在30-35℃、频率18-20kHz下超声辐照10-12小时，将产物抽滤，洗涤，真空干燥，得到季铵盐插层皂石；

（7）将丙交酯、季铵盐插层皂石、L-精氨酸混合，加入到反应釜中，真空条件下缓慢加热，升高温度为150-165℃，保温反应45-50小时，冷却，将产物用丙酮溶解，加入适量去离子水，搅拌后静置10-12小时，过滤，将沉淀真空干燥，得聚乳酸改性季铵盐插层皂石；

（8）将上述聚乳酸改性季铵盐插层皂石与剩余各原料混合，80-100℃下预热搅拌7-10分钟，送入挤出机，熔融挤出，冷却、造粒，即得所述电缆料。

本发明的优点是：本发明的季铵盐插层皂石与聚乳酸产生较强的界面相互作用，与聚乳酸基体形成纳米级的微观相界面，无机相与聚合物有机相之间形成稳固的网络结构，使聚乳酸分子间运动受阻，另一方面，当材料内部发生热分解时，由于皂石的片层结构具有良好的阻隔性能，片层对层间及层外的聚合物分子具有保护作用，从而延缓了热分解速率，提高了热分解温度；