[发明专利]一种含有腈基和DOPO基结构聚芳醚酮树脂及其合成方法

说明书

本发明公开了一种含有腈基和DOPO基结构聚芳醚酮电缆料树脂的合成方法。该方法将含DOPO基双酚、六氟双酚A、二氟二苯酮、二氟腈基苯与K₂CO₃或Na₂CO₃按摩尔比为x：(1～x)：(1～y)：y：(2.4～4)置于溶剂中，在N₂流作用下先于130～150℃反应1～5h，再于150～170℃反应3～20h，合成含有腈基和DOPO基结构聚芳醚酮聚合物。本方法简便易行，在聚合反应中用弱碱成盐，合成含有腈基和DOPO基结构聚芳醚酮电缆料树脂。采用本发明上述方法制作的电缆料，具有强度较高、高耐磨、高耐油、电绝缘性好，且具有低烟、无卤、阻燃等特性，非常适合电薄壁电缆挤出，能满足超薄壁绝缘电缆的加工工艺及产品技术要求，生产方便，具有良好的经济效益及推广价值。

技术领域

本发明涉及一种含有腈基和DOPO基结构的聚芳醚酮，具体涉及一种含有腈基和DOPO基结构聚芳醚酮树脂及其合成方法。

背景技术

随着电力电缆应用的范围越来越广，不同使用环境有不同要求，如，耐高温、耐低温、耐油、抗撕裂、阻燃等。特别是在使用条件特殊、应用环境复杂的情况下，特种电缆的需求日显突出，对电缆的可靠性、耐用性提出了更高的要求。我国高速铁路及城市轨道交通装备发展迅速，制造企业对高铁及城轨装备用电缆的要求向着超薄壁、高耐温、高耐油、高阻燃方向发展。普通薄壁电缆的绝缘壁厚度在0.3mm以上，而高速铁路及城市轨道交通装备所需的超薄壁绝缘电缆绝缘壁厚要求为0.18mm。目前，电缆行业生产薄壁电缆的主要绝缘材料是交联聚烯烃，由于该电缆料中含有较多的阻燃剂，绝缘电阻较小，电缆容易被击穿，而且电缆的物理机械性能存在诸多不足，绝缘壁不能实现超薄，难以满足制造企业的需要。因此，生产高耐温、高耐油、高阻燃的超薄壁绝缘电缆的一个关键技术就是研究合适的电缆料。

随着技术的发展，国内对特种电缆用材料也有广泛的研究，并提出了相应的解决方案。其中最主要的解决方法集中在对传统材料的复合改性上。例如，CN103275458A提供了一种聚醚醚酮电缆料，通过聚醚醚酮、聚酯醚、聚苯醚、碳酰亚胺等的混合，提高了电缆料的性能，具有强度较高、高耐磨、高耐油、电绝缘性好，且具有低烟、无卤、阻燃等特性，适合电薄壁电缆挤出。CN105542390A提供了一种耐热阻燃电缆绝缘材料，通过聚醚醚酮、氯化石蜡、醇酸树脂、脲醛树脂、重晶石粉、石棉、五溴乙基苯、云母粉、低密度聚乙烯、煅烧陶土、棕榈油、甘油、氨丙基三甲氧基硅烷、双酚、次磷酸铝、聚四氟乙烯、改性填料等的混合。该发明的电缆料配方中的阻燃剂由硼酸盐类阻燃剂和磷氮阻燃剂复配而成,添加少量的阻燃增效剂就使电缆料具有良好的阻燃效果和优良的抑烟效果,该电缆料的烟密度低、毒性指数低。又如，专利CN105400131A提供一种特种电缆用复合材料，该特种电缆用复合材料由以下成分构成：聚醚醚酮、聚乙烯、聚酰亚胺按比例混合作为基体材料，采用乙烯-乙酸乙烯共聚物改性聚合物、三氧化钼、氧化镁经偶联剂处理后作为阻燃添加剂，采用过氧化二异丙苯作为交联催化剂，采用氮化硅晶须作为增强剂，通过熔融共混形成复合材料，其具有较好的耐高温性质和改善的阻燃效果，能够实现恶劣工况下的性能稳定性不降低。上述聚合物之间形成均匀共混较难，对制备工艺要求较为复杂，并且其添加的助剂较多，无疑增加了产品成本，降低了电缆的可靠性。同样的，CN104292601A提供了一种耐油低烟无卤阻燃电缆料，通过乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、低密度聚乙烯、硫化硅橡胶、聚酰胺等的混合，提高了传统聚烯烃共混料的性能。可见，为克服现有技术中的诸多缺陷，亟需一种耐高温、阻燃、屏蔽系能好的可靠性高的特种电缆用复合材料替代传统的电缆材料。