[发明专利]一种高强度阻燃硅芯管及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度阻燃硅芯管，为双层管结构，包括内层和外层，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；本发明还公开了该硅芯管的制备方法。本发明的硅芯管为双层管结构，采用采用高密度聚乙烯为基体，加入了功能填料和复合阻燃剂，功能填料能提高外层管材的强度和机械性能；复合阻燃剂提高硅芯管外层的阻燃性能，得到一种高强度并具有优异阻燃性能的硅芯管，具有极高的使用安全性能，适用于光电缆通信网络系统。

技术领域

本发明属于硅芯管技术领域，具体地，涉及一种高强度阻燃硅芯管及其制备方法。

背景技术

硅芯管是一种内壁带有硅胶质固体润滑剂的新型复合管道，密封性能好，耐化学腐蚀，工程造价低，广泛运用于高速公路，铁路等的光电缆通信网络系统，HDPE硅芯管是一种内壁带有硅胶质固体润滑剂的新型复合管道，简称硅管。由三台塑料挤出机同步挤压复合，主要原材料为高密度聚乙烯，芯层为摩擦系数最低的固体润滑剂硅胶质。广泛运用于光电缆通信网络系统。硅芯管需要具备阻燃性能，否则当内部线缆发生短路时，很容易造成燃烧现象，影响使用安全。

专利号为CN02112744.1的中国发明专利公开了一种无卤阻燃硅芯管专用料及其制备方法，其公开的组分中含有25-45％的复合无卤阻燃剂(型号为ANT-6/Mg(OH)₂)，该复合无卤阻燃剂的主要成分是呈粉状的金属水合物，其属于矿物质一种；由于呈粉状的矿物质存有分散不好的特性；因此其作为主要组分添加到硅芯管中后，会因为无卤阻燃剂在组分中分散不均，导致阻燃硅芯管成品存有机械性能差、硬度高和脆度大的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度阻燃硅芯管及其制备方法，该硅芯管为双层管结构，外层采用采用高密度聚乙烯为基体，加入了功能填料和复合阻燃剂，功能填料经过改性处理后，能均匀分布于HDPE基体内，提高外层管材的强度和机械性能；复合阻燃剂不仅具有多层次阻燃性能，而且与基体相容性好，能均匀分布于基体内，提高硅芯管外层的阻燃性能，有效抵御外界燃烧；内层材料中同样加入了复合阻燃剂，能够有效防止硅芯管内部安放的线缆发生短路造成的燃烧现象，提高硅芯管的使用安全性；本发明制得一种高强度并具有优异阻燃性能的硅芯管，具有极高的使用安全性能，适用于光电缆通信网络系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现

一种高强度阻燃硅芯管，为双层管结构，包括内层和外层，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。

进一步地，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。

进一步地，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；

(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；