[发明专利]一种添加碳纳米管的轻质电缆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电缆材料领域，特别是一种添加碳纳米管的轻质电缆料及其制备方法。

背景技术

由于电缆的制造材料有不少是可燃性的，电缆也成为发生火灾的根源之一。因此，市场上存在众多型号结构的阻燃电缆，但传统技术的阻燃电缆几乎都是采用普通电缆的结构设计加上阻燃材料形成的，在阻燃的同时势必也增加了电缆自身重量。碳纳米管是目前可制备出的具有最高比强度的材料。碳纳米管具有良好的力学性能，抗拉强度达到50-200GPa，是钢的100倍，密度却只有钢的1/6，若将以其他工程材料为基体与碳纳米管制成复合材料，可使复合材料表现出良好的强度、弹性、抗疲劳性及各向同性，给复合材料的性能带来极大的改善；碳纳米管的硬度与金刚石相当，却拥有良好的柔韧性，可以拉伸。

本发明将碳纳米管与阻燃材料与活性单体有机结合后添加到电缆料中，阻燃的同时密度小，质量轻。

发明内容

本发明的目的是提供一种添加碳纳米管的轻质电缆料及其制备方法。

为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施：

一种添加碳纳米管的轻质电缆料，由下列重量份的原料制成：碳纳米管13-15、聚丙烯腈粉末6-8、硅烷偶联剂kh7921-1.4、2-氨基苯乙烯13-14、过氧化叔戊酸叔丁基酯0.02-0.03、氢氧化镁4.5-6、聚氯乙烯树脂69-71、癸二酸二辛酯9-11、防老剂ODA1-2、醋酸纤维素2-3、双咪唑烷基脲1-2、助剂7-9；

所述的助剂包含以下重量份的原料：钙锌稳定剂RUP-1082.5-3、石墨乳4-6、云母粉2-3、二氧化硅2.5-3.5、环烷酸钙2-3、聚丙烯腈4-6、聚丙烯酸钠2-3、微晶蜡2.5-3.5、大豆油5-7、乙撑双硬脂酰胺3.5-5、三烯丙基异三聚氰酸酯2-3.5、二辛酯1.5-2.5；制备方法是制备方法是将石墨乳、云母粉、二氧化硅放入大豆油中研磨2-3小时制成混合物；然后将聚丙烯腈、聚丙烯酸钠、微晶蜡、三烯丙基异三聚氰酸酯混合，控制温度在80℃-90℃搅拌反应60-90分钟，再加入其余剩余成分，降温至50℃-60℃，反应2-3小时，最后加入混合物，升温至80℃-100℃，搅拌反应30-40分钟即得。

本发明所述一种添加碳纳米管的轻质电缆料，由以下具体步骤制成：

(1)将硅烷偶联剂kh792、2-氨基苯乙烯、过氧化叔戊酸叔丁基酯混合，放在85℃-90℃的水浴中边搅拌边加热，直到具有一定粘性时停止加热，冷却至室温，加入碳纳米管、氢氧化镁，搅拌均匀，然后控制温度在50℃-65℃，保持3-4小时，然后继续升温至90℃-100℃，保温100-120分钟得到碳纳米管聚合物母料A；

(2)将聚氯乙烯树脂、聚丙烯腈粉末加热至熔融，然后加入除助剂之外的其余剩余成分混合均匀，搅拌10-12分钟，送入双螺杆挤出机上挤出造粒，得到B料；

(3)将A料、B料、助剂加入到高混机中，温度控制位120℃-130℃混合5-7分钟，然后通过双螺杆挤出机造粒，冷却干燥即得本发明电缆料。

本发明的优异效果是：本发明添加碳纳米管与氢氧化镁等阻燃成分，通过一定的工艺制成电缆料，改善了电缆料的力学性能，添加助剂，增加了产品的润滑性以及加工流动性，提高了产品的光泽度；本发明具有自身重量轻、阻燃能力强等优点。

具体实施方式

下面通过具体实例对本发明进行详细说明。

一种添加碳纳米管的轻质电缆料，由下列重量份(公斤)的原料制成：碳纳米管13、聚丙烯腈粉末6、硅烷偶联剂kh7921、2-氨基苯乙烯13、过氧化叔戊酸叔丁基酯0.02、氢氧化镁4.5、聚氯乙烯树脂69、癸二酸二辛酯9、防老剂ODA1、醋酸纤维素2、双咪唑烷基脲1、助剂7；

所述的助剂包含以下重量份(公斤)的原料：钙锌稳定剂RUP-1082.5、石墨乳4、云母粉2、二氧化硅2.5、环烷酸钙2、聚丙烯腈4、聚丙烯酸钠2、微晶蜡2.5、大豆油5、乙撑双硬脂酰胺3.5、三烯丙基异三聚氰酸酯2、二辛酯1.5；制备方法是制备方法是将石墨乳、云母粉、二氧化硅放入大豆油中研磨2-3小时制成混合物；然后将聚丙烯腈、聚丙烯酸钠、微晶蜡、三烯丙基异三聚氰酸酯混合，控制温度在80℃-90℃搅拌反应60-90分钟，再加入其余剩余成分，降温至50℃-60℃，反应2-3小时，最后加入混合物，升温至80℃-100℃，搅拌反应30-40分钟即得。

本发明所述一种添加碳纳米管的轻质电缆料，由以下具体步骤制成：