[发明专利]一种高强度阻燃硅芯管及其制备方法

权利要求书

1.一种高强度阻燃硅芯管，为双层管结构，包括内层和外层，其特征在于，外层由如下重量份原料制成：高密度聚乙烯70-80份、马来酸酐接枝高密度聚乙烯9-13份、功能填料3-4份、复合阻燃剂2-3份、加工助剂2-3份；

内层由如下重量份原料制成：高密度聚乙烯60-70份、复合阻燃剂0.8-1份、聚二甲基硅氧烷4-5份；

所述功能填料由如下方法制备：

(1)先称取碳纤维分散在稀硝酸中，于75℃搅拌10-12h，过滤洗涤至中性，然后将稀硝酸酸洗过的碳纤维在浓硫酸和浓硝酸的混合液中，在60℃下搅拌20-22h，将产物反复稀释、静置、去离子水冲洗至中性，离心过滤，得到预处理碳纤维；浓硫酸和浓硝酸的混合液中浓硫酸和浓硝酸的体积比3：1；

(2)称取1g预处理碳纤维置于500mL去离子水中水浴超声处理12h，然后进行探针超声处理13-15min；

(3)将得到的悬浮液倒入500mL的Tris-HCl缓冲液中，然后加入0.57g的3,4-二羟基苯乙胺盐酸盐，在室温下搅拌120-130min；

(4)然后将悬浮液以7500rpm离心20-25min，用丙酮洗涤浆状产物，通过离心除去溶剂，洗涤、离心步骤重复4-5次，最后将沉淀冷冻干燥48h，制得功能填料；

所述复合阻燃剂由如下方法制备：

(1)在圆底三口烧瓶中加入200-250mL的质量分数为5％的NaOH溶液和30g纤维素，常温下以150r/min搅拌26-30min，再升温至92-94℃，加入24-28mL甲醛溶液，搅拌反应60-70min；

(2)称取11.8-12.4g对苯二胺加入到上述混合液中，92-94℃下继续搅拌反应120-130min；

(3)向上述反应液中加入25-27g的TCPP和300mg十二烷基苯磺酸钠，搅拌30min，然后向混合液中加入22.6-22.9g硝酸铝，搅拌，反应30min后滴加7.7-7.8g的H₃PO₄，继续反应30min；

(4)将产物在室温下静置12h，然后过滤、洗涤，在80℃下干燥至恒量，研磨，过200目筛，得到复合阻燃剂。

2.根据权利要求1所述的一种高强度阻燃硅芯管，其特征在于，所述加工助剂包括油酸酰胺、单硬脂酸甘油酯和抗氧化剂，油酸酰胺、单硬脂酸甘油酯和抗氧化剂的质量比为1:1:0.5。

3.根据权利要求1所述的一种高强度阻燃硅芯管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步、将外层原料中的马来酸酐接枝高密度聚乙烯、功能填料、复合阻燃剂、加工助剂以及1/5的高密度聚乙烯混合，加热至120-130℃，搅拌混合25-30min，再加入剩余的高密度聚乙烯，继续在120-130℃混合40-50min，降温至50℃以下备用；

第三步、取内层各原料，加热至105-120℃，搅拌混合40-50min，降温至50℃以下备用；

第四步、将外层原料和内层原料分别加热熔融，之后通过两台挤出机同步挤压复合得到硅芯管毛坯，挤出时的温度控制在175-185℃；

第五步、硅芯管毛坯再经过真空定型、冷却、牵引、卷取的工序，制得所述硅芯管。