[发明专利]一种抗拉ABS树脂改性电缆材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电缆材料领域，具体涉及一种抗拉ABS树脂改性电缆材料及其制备方法。

背景技术

电缆是用一根或多根导线经过绞合制作成导体线芯，再在导体上施以相应的绝缘层，外面包上密封护套而形成的导线，主要由线芯、绝缘层、屏蔽层和护套层构成。电缆具有占用地面和空间少；供电安全可靠，触电可能性小；有利于提高电力系统的功率因数；运行、维护工作简单方便；有利于美化城市，具有保密性等诸多优点，被广泛应用于生活和生产中的各个领域。电缆护套层的作用是密封保护电缆免受外界杂质和水分的侵入，防止外力直接损坏电缆绝缘层。电缆护套层材料不仅要求密封性好、防腐性高、机械强度高、阻燃性好，还应当具有一定的抗拉强度。

ABS树脂是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯组成的三元共聚物，因为其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，容易涂装、着色，还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工，广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域。在电缆领域，ABS树脂也是电缆较常用的材料之一。随着电缆在更多领域中的应用，电缆的应用环境也越来越复杂，因而，对电缆的各项性能的要求也越来越高，用单一的ABS树脂材料制备得到的电缆性能已不能满足电缆性能的要求，对电缆用ABS树脂材料进行改性成为必要。

抗拉性能是电缆需要具备的基本性能之一，随着电缆应用的范围不断增加，电缆铺设的跨度也不断提高，因而，对电缆的抗拉性能要求也越来越高，对电缆用ABS树脂材料的抗拉性能要求也越来越高。现有技术中也采用了多种方法来提高ABS树脂材料的抗拉性，如：添加高强度纤维和对ABS树脂进行交联的方法，但由于原材料选择的针对性较差或没有对ABS树脂聚合度进行控制等因素的影响，得到的改性ABS树脂材料抗拉性能并没有达到预想的要求，要么加工性好但抗拉强度不足，要么抗拉强度好却加工性变差，从而严重影响了电缆的生产和应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有电缆用ABS树脂材料抗拉强度不足的缺陷，提供一种抗拉ABS树脂改性电缆材料及其制备方法；本发明将经过改性处理的玄武岩纤维添加到ABS树脂中并进行交联改性，显著的提高了ABS树脂的抗拉强度，且保留了较好的加工性，将该ABS树脂材料用于电缆，能显著增加电缆的抗拉性能。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种抗拉ABS树脂改性电缆材料，包括以下重量份原材料制备而成：12-18份的玄武岩纤维、0.001-0.003份的石墨烯，8-12份的改性剂、20-30份的聚乙烯、35-55份的ABS树脂、0.3-0.8份的偶联剂、0.1-0.3份的交联剂。

本发明一种抗拉ABS树脂改性电缆材料，根据玄武岩纤维和交联能增加ABS树脂抗拉强度的基本原理，不仅通过针对性的筛选改性剂、偶联剂和交联剂的种类，来提高玄武岩纤维与ABS树脂之间的相容性，使玄武岩纤维对ABS树脂的抗拉强度增强作用更好，还通过控制ABS树脂材料的聚合度来使改性后的ABS树脂材料在抗拉强度与加工性之间达到最佳平衡关系，从而使得到的ABS树脂材料在具有优异的抗拉强度的条件下，也满足制备电缆所需要的加工性，从而能大量生产高抗拉强度的电缆。

上述一种抗拉ABS树脂改性电缆材料，其中石墨烯能与玄武岩纤维协同作用，在不明显影响ABS树脂材料电性能的前提下，显著增加ABS树脂材料的抗拉强度；石墨烯的量需要控制在规定范围内，用量过大，ABS树脂材料电阻率大幅降低，绝缘性降低，不适合用于电缆护套层；用量过少，对ABS树脂材料抗拉强度增加作用小，作用效果不明显；优选的，所述的石墨烯用量为0.002份。

上述一种抗拉ABS树脂改性电缆材料，其中，所述的玄武岩纤维直径为0.01-0.5μm，长度为10-180μm；玄武岩纤维直径和长度越小，分散性越差，对ABS树脂抗拉强度的增强作用降低，玄武岩纤维直径和长度越大，在ABS树脂相中相容性越差，容易出现界面分离，影响ABS树脂材料的抗拉强度；优选的，所述的玄武岩纤维直径为0.05-0.2μm，长度为30-80μm；最优选的，所述的玄武岩纤维直径为0.1μm，长度为50μm；通过优选，玄武岩纤维对ABS树脂材料的抗拉增强效果最好。

上述一种抗拉ABS树脂改性电缆材料，其中，所述的改性剂为醋酸与聚丙烯酸乳液组成的混合物；所述的改性剂能改善玄武岩纤维与ABS树脂的相容性，增加材料抗拉强度；优选的，所述的改性剂中醋酸与聚丙烯酸乳液的物质的量之比为2︰1。