高性能tpe電纜絕緣材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明設(shè)及一種高性能ΤΡΕ電纜絕 緣材料及其制備方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003] 橡膠電纜是電線電纜中很重要的一大類，主要包括：野外用電線電纜、探測采掘工 業(yè)用電線電纜、移動用橡皮軟電纜、電焊機(jī)電纜、潛水電機(jī)用軟電纜、電梯電纜、電力機(jī)車用 電纜、船用電纜W及橡皮絕緣控制電纜、橡皮絕緣電力電纜、橡膠絕緣固定鋪設(shè)電纜等。目 前，橡膠電纜生產(chǎn)主要面臨問題混煉及加工危害大、硫化工藝復(fù)雜且工藝要求高等缺點(diǎn)，亟 待解決。
[0004] 熱塑性彈性體ΤΡΕ(ThermoplasticElastomer)是一種具有橡膠的高彈性、高強(qiáng) 度、高回彈性，又具有可注塑加工特征的材料。具有環(huán)保無毒安全，硬度范圍廣，有優(yōu)良的著 色性，觸感柔軟，耐候性，抗疲勞性和耐溫性，加工性能優(yōu)越，無須硫化，可W循環(huán)使用降低 成本，既可W二次注塑成型，與PP、PE、PC、PS、ABS等基體材料包覆粘合，也可W單獨(dú)成型， 因此是電纜包材的理想材料。當(dāng)然，實(shí)際使用時(shí)還希望TPE具有更高的強(qiáng)度、更高的絕緣 性、更好的阻燃性W及更好的耐磨性能。
[0005] 因此，非常需要通過配方W及生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，W獲得綜合性能優(yōu)異的TPE電纜 絕緣材料。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了解決上述問題，本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種高性能TPE電纜絕緣材料，由包 括W下重量份的原料制備而成： 100重量份的MAH-g-沈BS; 40~50重量份的MAH-g-PP; 5~15重量份的橫化聚苯并咪挫-硅氧烷共聚物； 10~20重量份的聚化魄改性氧化石墨締； 1~10重量份的2, 2' -雙（4-簇基苯氧基）聯(lián)苯基-4, 4' -二胺；和 1~10重量份的2, 2'-雙（4-(1H-苯并咪挫-2-基）苯氧基）聯(lián)苯胺。
[0008] 在一種實(shí)施方式中，所述橫化聚苯并咪挫-硅氧烷共聚物由氨基封端橫化聚苯并 咪挫預(yù)聚物與含硅氧烷二酢按摩爾比1 : (0. 8~1. 2)制備得到。
[0009] 在一種實(shí)施方式中，所述氨基封端橫化聚苯并咪挫預(yù)聚物由四胺和橫化二酸按摩 爾比為1 : (0. 8~0. 98)制備得到。
[0010]在一種實(shí)施方式中，用于制備所述氨基封端橫化聚苯并咪挫預(yù)聚物的四胺選自 3, 3' -二氨基聯(lián)苯胺、3, 3'，4, 4' -四氨基二苯酸、3, 3'，4, 4' -四氨基二苯諷、3, 3'，4, 4' -四 氨基二苯甲酬、1，2, 4, 5-四氨基苯、1，2, 5, 6-四氨基糞中的任意一種或多種。
[0011] 在一種實(shí)施方式中，用于制備所述氨基封端橫化聚苯并咪挫預(yù)聚物的橫化二酸選 自2-橫酸對苯二甲酸、5-橫酸間苯二甲酸、4, 6-二橫酸基間苯二甲酸、2-橫酸間苯二氨漠 酸、4-橫酸間苯二氨漠酸、4, 6-二橫酸基間苯二氨漠酸中的任意一種或多種。
[0012] 在一種實(shí)施方式中，用于制備所述氨基封端橫化聚苯并咪挫預(yù)聚物的含硅氧烷二 酢選自1,3-二（3, 4-二簇基苯基）-1，1，3, 3-四甲基二硅氧烷二酢、端二（3, 4-二簇基苯 基）聚二甲基二硅氧烷二酢W及端二（1-降冰片燒-3, 4二簇酸酢）聚二甲基硅氧烷中的任 意一種或多種。
[0013] 在一種實(shí)施方式中，所述聚化魄改性氧化石墨締由包含環(huán)氧型硅烷偶聯(lián)劑、氨基 封端聚化魄預(yù)聚物W及氧化石墨締的原料制備得到。
[0014] 在一種實(shí)施方式中，所述氨基封端聚化魄預(yù)聚物由四酸W及四胺按摩爾比 (0. 5~0. 95) :1制備得到； 其中，用于制備所述氨基封端聚化魄預(yù)聚物的四酸選自下述至少一種：
用于制備所述氨基封端聚化魄預(yù)聚物四胺選自下述至少一種：
[0015] 本發(fā)明的另一方面提供一種高性能TPE電纜絕緣材料的制備方法，包括W下步 驟： (1) 將所述的原料，按重量份混合后，經(jīng)雙螺桿擠出造粒； (2) 將步驟（1)所得的產(chǎn)物，于170°C~200°C真空注塑到模具中，并在真空條件下，保 持該溫度0. 5~20小時(shí)后，再冷卻固化得到； 其中，雙螺桿擠出機(jī)各段溫度自加料口開始，依次為180~200°C、185~205°C、185~ 205°C、185 ~205°C、185 ~205°C、185 ~205°C，機(jī)頭溫度 185 ~200°C。
[0016] 在一種優(yōu)選地實(shí)施方式中，所述制備高性能TPE電纜絕緣材料的制備方法，還包 括： 將所述步驟（2)得到的絕緣材料浸泡在多聚憐酸中，于120~180°C下保持3~8小時(shí) 后，用去離子水洗至中性并真空干燥得到。
[0017] 參考W下詳細(xì)說明更易于理解本申請的上述W及其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)。
[0018]
【具體實(shí)施方式】
[0019] 參選W下本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方法的詳述W及包括的實(shí)施例可更容易地理解本公 開內(nèi)容。在W下說明書和權(quán)利要求書中會提及大量術(shù)語，運(yùn)些術(shù)語被定義為具有W下含義。
[0020] 單數(shù)形式包括復(fù)數(shù)討論對象，除非上下文中另外清楚地指明。
[0021] "任選的"或者"任選地"是指其后描述的事項(xiàng)或事件可W發(fā)生或不發(fā)生，而且該描 述包括事件發(fā)生的情形和事件不發(fā)生的情形。
[0022] 說明書和權(quán)利要求書中的近似用語用來修飾數(shù)量，表示本發(fā)明并不限定于該具體 數(shù)量，還包括與該數(shù)量接近的可接受的而不會導(dǎo)致相關(guān)基本功能的改變的修正的部分。相 應(yīng)的，用"大約"、"約"等修飾一個(gè)數(shù)值，意為本發(fā)明不限于該精確數(shù)值。在某些例子中，近 似用語可能對應(yīng)于測量數(shù)值的儀器的精度。在本申請說明書和權(quán)利要求書中，范圍限定可 W組合和/或互換，如果沒有另外說明運(yùn)些范圍包括其間所含有的所有子范圍。
[0023] 本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種高性能TPE電纜絕緣材料，由包括W下重量份的原料 制備而成： 100重量份的MAH-g-沈BS; 40~50重量份的MAH-g-PP; 5~15重量份的橫化聚苯并咪挫-硅氧烷共聚物； 10~20重量份的聚化魄改性氧化石墨締； 1~10重量份的2, 2' -雙（4-簇基苯氧基）聯(lián)苯基-4, 4' -二胺；和 1~10重量份的2, 2'-雙（4-(1H-苯并咪挫-2-基）苯氧基）聯(lián)苯胺。
[0024] 本申請中使用的術(shù)語"S邸S"是指W聚苯乙締為末端段，W聚下二締加氨得到的乙 締-下締共聚物為中間彈性嵌段的線性Ξ嵌段共聚物。
[00巧]本申請中的馬來酸酢改性SEBS(MAH-g-S邸S)并無特別限定，可W為市售的或?qū)嶒?yàn) 合成的，例如可W采用溶液接枝和烙融接枝兩種方法合成，其中，溶液接枝法進(jìn)行SEBS接 枝MH時(shí)，接枝反應(yīng)時(shí)間長，接枝效率低，需要消耗大量有毒、易燃溶劑，生產(chǎn)成本高，對人 體傷害大，污染環(huán)境，占地大，難于實(shí)現(xiàn)連續(xù)化操作。因此，優(yōu)選采用烙融接枝法。
[0026] 在一種實(shí)施方式中，所述MAH-g-SEBS中，ΜΑΗ的接枝率為1%~3%;優(yōu)選地，所述 MAH-g-SEBS中，ΜΑΗ的接枝率為 2〇/〇。
[0027] 本申請中的馬來酸酢改性聚丙締（MAH-g-PP)也無特別限定，可W為市售的或?qū)嶒?yàn) 合成的，例如可W采用溶液接枝和烙融接枝兩種方法得到。
[0028] 在一種實(shí)施方式中，所述MAH-g-PP中，ΜΑΗ的接枝率為1%~5% ;優(yōu)選地，所述 MAH-g-PP中，ΜΑΗ的接枝率為3〇/〇。
[0029] 本申請中的術(shù)語"橫化聚苯并咪挫-硅氧烷共聚物"是指由橫化聚苯并咪挫預(yù)聚 物與含硅氧烷預(yù)聚物共聚得到的產(chǎn)物。
[0030] 在一種實(shí)施方式中，所述橫化聚苯并咪挫-硅氧烷共聚物由氨基封端橫化聚 苯并咪挫預(yù)聚物與含硅氧烷二酢按摩爾比1 : (0. 8~1. 2)制備得到；優(yōu)選地，氨基封 端橫化聚苯并咪挫預(yù)聚物與含硅氧烷二酢的摩爾比為1 : (0. 9~0. 98);更優(yōu)選地，氨基封 端橫化聚苯并咪挫預(yù)聚物與含硅氧烷二酢的摩爾比為1 :〇. 95。
[0031] 在一種實(shí)施方式中，所述氨基封端橫化聚苯并咪挫預(yù)聚物由四胺和橫化二酸按摩 爾比為1 : (0. 8~0. 98)制備得到；優(yōu)選地，四胺和橫化二酸的摩爾比為1 :0. 95。
[0032] 所述橫化聚苯并咪挫-硅氧烷共聚物可具體通過下述方法制備： (1) 氨基封端橫化聚苯并咪挫預(yù)聚物的制備 稱量一定質(zhì)量的多聚憐酸于Ξ頸燒瓶中，連接氣體入口、干燥管、氣體出口和機(jī)械 攬拌器，通入惰性氣體，3-5min后加入1摩爾的四胺，所述多聚憐酸與四胺的比例為 180g/10mmol，當(dāng)四胺均勻地分