[发明专利]电缆、光缆护套用热塑性聚氨酯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种电缆、光缆护套用热塑性聚氨酯复合材料，主要由以下重量份原料组分制成：TPU1、15‑35份，TPU2、30‑60份，连续长纤维10‑30份，相容剂0.1‑10份，润滑剂0.1‑6份，抗氧剂0.2‑5份，阻燃剂0‑35份。获得的热塑性聚氨酯复合材料，具备优异的拉伸强度、刚性和耐磨性，同时具备高韧性，硬度、弹性、耐油性，耐化学腐蚀性、耐气候性、抗拉伸耐挤压性等性能，并且能够形成良好的制品表面，具备较高的抗冲击性能和较高的耐磨性，可满足高性能电缆、光缆护套材料的性能要求，在风能电缆、海底光缆等特殊用途领域使用。本发明热塑性聚氨酯复合材料的制备方法，利于获得性能优异的电缆、光缆护套用材料，便于材料的应用与推广，具有显著的经济效益。

技术领域

本发明涉及热塑性聚氨酯材料技术领域，尤其涉及一种电缆、光缆护套用热塑性聚氨酯复合材料，同时还涉及该热塑性聚氨酯复合材料的制备方法。

背景技术

热塑性聚氨酯(TPU)，是由二异氰酸酯，大分子二醇和小分子扩链剂反应得到的含有氨基甲酸酯基团的一类高聚物。由于原料种类的多样性，及配比的多选择性，TPU成为性能范围最宽的一类高分子材料。TPU独特的性能包括：(1)相当宽的硬度范围，从Shore A60至Shore D80，并且在整个硬度范围内的高弹性，以及耐撕裂性；(2)不添加增塑剂的前提下，在很宽的温度范围内(-60℃-120℃)具备柔性；(3)对油类物质如矿物油、植物油和润滑油等许多非极性溶剂均具有良好的抵抗能力；(4)具备良好的耐气候性，极优的耐高能射线性能，优良的耐磨性、和挠曲性。

但是，TPU存在强度和刚性不足的缺点，很难用作结构件材料；此外虽然TPU是工程材料中耐磨性最优异的材料之一，但在特殊用途如风能电缆，海底光缆等护套中仍受到了限制。为提高TPU性能，通常采用无极粒子和纤维类物质增强强度，但上述材料虽然提高了强度、降低了材料成本，但会导致材料的韧性降低；采用长纤维增强技术虽能大幅度提高材料的力学性能，但会存在“浮纤”现象，而且由于普通TPU粘度大、流动性差，使长纤维增强TPU的制备受到了限制。目前，长纤维增强热塑性树脂(LFT)的主流制备方法是浸渍法，此方法普遍存在着模头设计困难，纤维分布不均，浸渍效果差的缺陷。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种电缆、光缆护套用热塑性热塑性聚氨酯复合材料，该热塑性聚氨酯复合材料具有优异的拉伸强度、刚性和耐磨性的同时，不会降低TPU韧性，可用作高性能要求的电缆、光缆护套。

为实现上述目的，本发明提供的电缆、光缆护套用热塑性聚氨酯复合材料，主要由以下质量份原料组分制成：

热塑性聚氨酯TPU1、15-35份；

热塑性聚氨酯TPU2、30-60份；

所述TPU1和TPU2的类型相同，同为聚酯型、聚醚型、或聚酯醚型热塑性聚氨酯中的一种；所述TPU1和TPU2的邵氏硬度一致，均为75A-60D；所述TPU1的熔融指数为25-85g/10min(200℃*2.16kg)；所述TPU2的熔融指数为5-30g/10min(210℃*5kg)；

连续长纤维、10-30份；

相容剂、0.1-10份，所述相容剂为带有环氧基团的相容剂；

润滑剂、0.1-6份，所述润滑剂为硬脂酸盐类、硬脂酸酰胺类、硬脂酸酯类、蒙胆蜡类、环形对苯二甲酸丁二醇酯类润滑剂中的一种或几种混合物；

抗氧剂、0.2-5份，所述抗氧剂为受阻酚类、受阻胺类、硫代酯类、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或几种混合物；

光稳剂、0.2-5份，所述光稳剂为受阻胺类，二苯甲酮类，苯丙三唑类光稳剂中的一种或几种混合物；

阻燃剂、0-35份。