一种光缆护套用复合材料及其制备方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810552629.5 (22)申请日 2018.05.31 (71)申请人 安徽电信器材贸易工业有限责任公 司 地址 230000 安徽省合肥市瑶海区郎溪路 201号 (72)发明人 刘玉刘成莹吴美华 (74)专利代理机构 北京和信华成知识产权代理 事务所(普通合伙) 11390 代理人 胡剑辉 (51)Int.Cl. C08L 27/06(2006.01) C08L 23/06(2006.01) C08L 79/08(2006.01) C08L 27/18(2006.0。

2、1) C08K 13/06(2006.01) C08K 9/04(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C08K 3/38(2006.01) C08K 5/12(2006.01) (54)发明名称 一种光缆护套用复合材料及其制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种光缆护套用复合材料， 由 如下重量份原料制成： PVC树脂40-50份， 低密度 聚乙烯10-15份， 聚酰胺酸2-4份， 纳米氧化锆2-4 份， 硼酸锌4-6份， 氢氧化铝4-6份， 聚四氟乙烯微 粉0.5-1份， 二盐基亚磷酸铅1-2份， 抗氧剂0.3- 0.5份， 液体石蜡0.5-1份， 增塑剂0.5-1份； 。

3、本发 明还公开了所述复合材料的制备方法， 包括步骤 S1、 改性纳米氧化锆的制备； 步骤S2、 预混料制 备； 步骤S3、 混炼造粒等步骤。 本发明制备得到的 光缆护套用复合材料具有超高弹性模量、 高抗张 强度以及高力学性能， 同时兼具耐热和阻燃性， 能够提高光缆的使用寿命和使用安全性。 权利要求书2页 说明书5页 CN 108948570 A 2018.12.07 CN 108948570 A 1.一种光缆护套用复合材料， 其特征在于， 由如下重量份原料制成： PVC树脂40-50份， 低密度聚乙烯10-15份， 聚酰胺酸2-4份， 纳米氧化锆2-4份， 硼酸锌4-6份， 氢氧化铝4-6份，。

4、 聚四氟乙烯微粉0.5-1份， 二盐基亚磷酸铅1-2份， 抗氧剂0.3-0.5份， 液体石蜡0.5-1份， 增 塑剂0.5-1份； 所述光缆护套用复合材料的由如下步骤制备而成： 步骤S1、 改性纳米氧化锆的制备： (1)称取一定质量的钛酸酯偶联剂于500ml三口瓶中并将其置于水浴锅中， 加入一定量 的乙醇并缓慢升温至偶联剂完全溶解； (2)称取纳米氧化锆加入上述偶联剂溶液并将水浴锅升至85， 加热回流搅拌1-1.3h， 使氧化锆在偶联剂溶液中形成均匀的悬浮液并充分反应； (3)反应结束后进行抽滤并醇洗循环4-6次， 110烘干， 研磨得改性纳米氧化锆粉末； 步骤S2、 预混料制备： (1)将P。

5、VC树脂、 低密度聚乙烯、 聚酰胺酸和聚四氟乙烯微粉加入高速混合机， 启动低速 搅拌1-1.5h， 转速500rpm-600rpm， (2)加入增塑剂， 启动高速搅拌， 转速900rpm-1100rpm， 待物料温升至75-85时加入 改性纳米氧化锆、 二盐基亚磷酸铅、 硼酸锌、 氢氧化铝、 液体石蜡和抗氧剂， 继续搅拌至温度 105-115， 制得预混料； 步骤S3、 混炼造粒： 将预混料进入加入已升温至165-175的双螺杆挤出机中， 以900-1100r/min的速度进 行造粒， 再将挤出粒冷却后放入鼓风干燥箱中以100-110进行干燥10-15h， 制得光缆护套 用复合材料。 2.根据。

6、权利要求1所述的一种光缆护套用复合材料， 其特征在于， 所述抗氧剂为4,4 - 硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、 硫代二丙酸二月桂酯、 (2， 4-二叔丁基苯基)亚磷酸三酯、 , -硫化二丙酸二硬脂酸酯中的一种。 3.根据权利要求1所述的一种光缆护套用复合材料， 其特征在于， 所述增塑剂为邻苯二 甲酸二辛酯和环氧大豆油按照质量之比为10:2-4混合而成的。 4.根据权利要求1所述的一种光缆护套用复合材料的制备方法， 其特征在于， 包括如下 步骤： 步骤S1、 改性纳米氧化锆的制备： (1)称取一定质量的钛酸酯偶联剂于500ml三口瓶中并将其置于水浴锅中， 加入一定量 的乙醇并缓慢升温至偶联。

7、剂完全溶解； (2)称取纳米氧化锆加入上述偶联剂溶液并将水浴锅升至85， 加热回流搅拌1-1.3h， 使氧化锆在偶联剂溶液中形成均匀的悬浮液并充分反应； (3)反应结束后进行抽滤并醇洗循环4-6次， 110烘干， 研磨得改性纳米氧化锆粉末； 步骤S2、 预混料制备： (1)将PVC树脂、 低密度聚乙烯、 聚酰胺酸和聚四氟乙烯微粉加入高速混合机， 启动低速 搅拌1-1.5h， 转速500rpm-600rpm， (2)加入增塑剂， 启动高速搅拌， 转速900rpm-1100rpm， 待物料温升至75-85时加入 改性纳米氧化锆、 二盐基亚磷酸铅、 硼酸锌、 氢氧化铝、 液体石蜡和抗氧剂， 继续搅拌。

8、至温度 权利要求书 1/2 页 2 CN 108948570 A 2 105-115， 制得预混料； 步骤S3、 混炼造粒： 将预混料进入加入已升温至165-175的双螺杆挤出机中， 以900-1100r/min的速度进 行造粒， 再将挤出粒冷却后放入鼓风干燥箱中以100-110进行干燥10-15h， 制得光缆护套 用复合材料。 5.根据权利要求4所述的一种光缆护套用复合材料的制备方法， 其特征在于， 步骤S1中 所述钛酸酯偶联剂与纳米氧化锆的质量之比为2-3:100。 权利要求书 2/2 页 3 CN 108948570 A 3 一种光缆护套用复合材料及其制备方法 技术领域 0001 本发明。

9、属于光缆制造技术领域， 具体地， 涉及一种光缆护套用复合材料及其制备 方法。 背景技术 0002 光纤作为一种传输介质与传统的铜缆相比具有超轻、 带宽宽、 抗电磁干扰、 保密性 好等优点； 随着航空业的发展， 近年来， 光纤光缆在航空航天领域的应用研究日趋广泛。 航 空航天用光缆区别于普通用光纤光缆， 充分考虑其适用性和安全性， 要求重量轻， 线径细， 耐高温， 并在长期高温度范围内具有机械和光学稳定性， 高强度、 耐弯曲、 抗冲击、 耐老化、 耐酸碱、 耐多种燃料和油类、 阻燃、 低烟低毒等特殊要求。 0003 光缆必须拥有外护层使得其在冲击拉伸和曲绕等外在影响下保持信号稳定传输。 现在普遍。

10、使用的聚乙烯外护层抗张性能普遍不高并且弹性模量低， 而如果遇到弹性模量及 抗张性能要求高的技术规格时只能依靠增加厚度的方法来达到要求。 这样一来提高了成本 与单重， 影响采购与施工， 并且存在阻燃环保性能差， 存在极大的安全隐患。 发明内容 0004 本发明的目的在于提供一种光缆护套用复合材料及其制备方法， 制备的光缆护套 用复合材料具有超高弹性模量、 高抗张强度以及高力学性能， 同时兼具耐热和阻燃性， 能够 提高光缆的使用寿命和使用安全性。 0005 本发明的目的可以通过以下技术方案实现： 0006 一种光缆护套用复合材料， 由如下重量份原料制成： PVC树脂40-50份， 低密度聚乙 烯1。

11、0-15份， 聚酰胺酸2-4份， 纳米氧化锆2-4份， 硼酸锌4-6份， 氢氧化铝4-6份， 聚四氟乙烯 微粉0.5-1份， 二盐基亚磷酸铅1-2份， 抗氧剂0.3-0.5份， 液体石蜡0.5-1份， 增塑剂0.5-1 份； 0007 所述光缆护套用复合材料的由如下步骤制备而成： 0008 步骤S1、 改性纳米氧化锆的制备： 0009 (1)称取一定质量的钛酸酯偶联剂于500ml三口瓶中并将其置于水浴锅中， 加入一 定量的乙醇并缓慢升温至偶联剂完全溶解； 0010 (2)称取纳米氧化锆加入上述偶联剂溶液并将水浴锅升至85， 加热回流搅拌1- 1.3h， 使氧化锆在偶联剂溶液中形成均匀的悬浮液并。

12、充分反应； 0011 (3)反应结束后进行抽滤并醇洗循环4-6次， 110烘干， 研磨得改性纳米氧化锆粉 末； 0012 步骤S2、 预混料制备： 0013 (1)将PVC树脂、 低密度聚乙烯、 聚酰胺酸和聚四氟乙烯微粉加入高速混合机， 启动 低速搅拌1-1.5h， 转速500rpm-600rpm， 0014 (2)加入增塑剂， 启动高速搅拌， 转速900rpm-1100rpm， 待物料温升至75-85时 说明书 1/5 页 4 CN 108948570 A 4 加入改性纳米氧化锆、 二盐基亚磷酸铅、 硼酸锌、 氢氧化铝、 液体石蜡和抗氧剂， 继续搅拌至 温度105-115， 制得预混料； 0。

13、015 步骤S3、 混炼造粒： 0016 将预混料进入加入已升温至165-175的双螺杆挤出机中， 以900-1100r/min的速 度进行造粒， 再将挤出粒冷却后放入鼓风干燥箱中以100-110进行干燥10-15h， 制得光缆 护套用复合材料。 0017 进一步地， 所述抗氧剂为4,4 -硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、 硫代二丙酸二月 桂酯、 (2， 4-二叔丁基苯基)亚磷酸三酯、 , -硫化二丙酸二硬脂酸酯中的一种。 0018 进一步地， 所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯和环氧大豆油按照质量之比为10:2-4 混合而成的。 0019 一种光缆护套用复合材料的制备方法， 包括如下步骤： 0。

14、020 步骤S1、 改性纳米氧化锆的制备： 0021 (1)称取一定质量的钛酸酯偶联剂于500ml三口瓶中并将其置于水浴锅中， 加入一 定量的乙醇并缓慢升温至偶联剂完全溶解； 0022 (2)称取纳米氧化锆加入上述偶联剂溶液并将水浴锅升至85， 加热回流搅拌1- 1.3h， 使氧化锆在偶联剂溶液中形成均匀的悬浮液并充分反应； 0023 (3)反应结束后进行抽滤并醇洗循环4-6次， 110烘干， 研磨得改性纳米氧化锆粉 末； 0024 步骤S2、 预混料制备： 0025 (1)将PVC树脂、 低密度聚乙烯、 聚酰胺酸和聚四氟乙烯微粉加入高速混合机， 启动 低速搅拌1-1.5h， 转速500rpm。

15、-600rpm， 0026 (2)加入增塑剂， 启动高速搅拌， 转速900rpm-1100rpm， 待物料温升至75-85时 加入改性纳米氧化锆、 二盐基亚磷酸铅、 硼酸锌、 氢氧化铝、 液体石蜡和抗氧剂， 继续搅拌至 温度105-115， 制得预混料； 0027 步骤S3、 混炼造粒： 0028 将预混料进入加入已升温至165-175的双螺杆挤出机中， 以900-1100r/min的速 度进行造粒， 再将挤出粒冷却后放入鼓风干燥箱中以100-110进行干燥10-15h， 制得光缆 护套用复合材料。 0029 进一步地， 步骤S1中所述钛酸酯偶联剂与纳米氧化锆的质量之比为2-3:100。 00。

16、30 本发明的有益效果： 0031 本发明采用PVC树脂和低密度聚乙烯为基体， 熔融共混了聚酰胺酸、 改性纳米氧化 锆和聚四氟乙烯微粉， 聚酰胺酸与PVC树脂共混， 在共混的过程中发生反应， 形成了氢键， 能 够提高复合材料的冲击强度、 拉伸强度、 断裂伸长率， 还可以提高耐热和阻燃性能； 改性纳 米氧化锆以偶联剂对纳米氧化锆进行改性， 能够改善颗粒团聚和相容性差的问题， 提高复 合材料的抗张性能； 聚四氟乙烯微粉具有耐高温的特点， 可以提高复合材料的耐热和阻燃 性能； 本发明的光缆护套用复合材料具有超高弹性模量、 高抗张强度以及高力学性能， 同时 兼具耐热和阻燃性， 能够提高光缆的使用寿命和。

17、使用安全性。 具体实施方式 说明书 2/5 页 5 CN 108948570 A 5 0032 下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实 施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例， 本领域普 通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例， 都属于本发明保护的 范围。 0033 一种光缆护套用复合材料， 由如下重量份原料制成： PVC树脂40-50份， 低密度聚乙 烯10-15份， 聚酰胺酸2-4份， 纳米氧化锆2-4份， 硼酸锌4-6份， 氢氧化铝4-6份， 聚四氟乙烯 微粉0.5-1份， 二盐基亚磷酸铅1-。

18、2份， 抗氧剂0.3-0.5份， 液体石蜡0.5-1份， 增塑剂0.5-1 份； 0034 所述抗氧剂为4,4 -硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、 硫代二丙酸二月桂酯、 (2， 4- 二叔丁基苯基)亚磷酸三酯、 , -硫化二丙酸二硬脂酸酯中的一种； 0035 所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯和环氧大豆油按照质量之比为10:2-4混合而成 的； 0036 所述光缆护套用复合材料的制备方法， 包括如下步骤： 0037 步骤S1、 改性纳米氧化锆的制备： 0038 (1)称取一定质量的钛酸酯偶联剂于500ml三口瓶中并将其置于水浴锅中， 加入一 定量的乙醇并缓慢升温至偶联剂完全溶解； 0039 (2。

19、)称取纳米氧化锆加入上述偶联剂溶液并将水浴锅升至85， 加热回流搅拌1- 1.3h， 使氧化锆在偶联剂溶液中形成均匀的悬浮液并充分反应； 0040 (3)反应结束后进行抽滤并醇洗循环4-6次， 110烘干， 研磨得改性纳米氧化锆粉 末； 0041 其中， 钛酸酯偶联剂与纳米氧化锆的质量之比为2-3:100； 0042 步骤S2、 预混料制备： 0043 (1)将PVC树脂、 低密度聚乙烯、 聚酰胺酸和聚四氟乙烯微粉加入高速混合机， 启动 低速搅拌1-1.5h， 转速500rpm-600rpm， 0044 (2)加入增塑剂， 启动高速搅拌， 转速900rpm-1100rpm， 待物料温升至75-。

20、85时 加入改性纳米氧化锆、 二盐基亚磷酸铅、 硼酸锌、 氢氧化铝、 液体石蜡和抗氧剂， 继续搅拌至 温度105-115， 制得预混料； 0045 步骤S3、 混炼造粒： 0046 将预混料进入加入已升温至165-175的双螺杆挤出机中， 以900-1100r/min的速 度进行造粒， 再将挤出粒冷却后放入鼓风干燥箱中以100-110进行干燥10-15h， 制得光缆 护套用复合材料。 0047 实施例1 0048 一种光缆护套用复合材料， 由如下重量份原料制成： PVC树脂40份， 低密度聚乙烯 10份， 聚酰胺酸2份， 纳米氧化锆2份， 硼酸锌4份， 氢氧化铝4份， 聚四氟乙烯微粉0.5份，。

21、 二盐 基亚磷酸铅1份， 4,4 -硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)0.3份， 液体石蜡0.5份， 增塑剂0.5 份； 0049 所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯和环氧大豆油按照质量之比为10:2混合而成的； 0050 所述光缆护套用复合材料的制备方法， 包括如下步骤： 0051 步骤S1、 改性纳米氧化锆的制备： 说明书 3/5 页 6 CN 108948570 A 6 0052 (1)称取一定质量的钛酸酯偶联剂于500ml三口瓶中并将其置于水浴锅中， 加入一 定量的乙醇并缓慢升温至偶联剂完全溶解； 0053 (2)称取纳米氧化锆加入上述偶联剂溶液并将水浴锅升至85， 加热回流搅拌1- 1.3。

22、h， 使氧化锆在偶联剂溶液中形成均匀的悬浮液并充分反应； 0054 (3)反应结束后进行抽滤并醇洗循环4次， 110烘干， 研磨得改性纳米氧化锆粉 末； 0055 其中， 钛酸酯偶联剂与纳米氧化锆的质量之比为2:100； 0056 步骤S2、 预混料制备： 0057 (1)将PVC树脂、 低密度聚乙烯、 聚酰胺酸和聚四氟乙烯微粉加入高速混合机， 启动 低速搅拌1h， 转速500rpm； 0058 (2)加入增塑剂， 启动高速搅拌， 转速900rpm， 待物料温升至75-85时加入改性 纳米氧化锆、 二盐基亚磷酸铅、 硼酸锌、 氢氧化铝、 液体石蜡和4,4 -硫代双(6-叔丁基-3-甲 基苯酚)。

23、， 继续搅拌至温度105， 制得预混料； 0059 步骤S3、 混炼造粒： 0060 将预混料进入加入已升温至165的双螺杆挤出机中， 以900r/min的速度进行造 粒， 再将挤出粒冷却后放入鼓风干燥箱中以100进行干燥15h， 制得光缆护套用复合材料。 0061 实施例2 0062 一种光缆护套用复合材料， 由如下重量份原料制成： PVC树脂45份， 低密度聚乙烯 13份， 聚酰胺酸3份， 纳米氧化锆3份， 硼酸锌5份， 氢氧化铝5份， 聚四氟乙烯微粉0.8份， 二盐 基亚磷酸铅1.5份， 硫代二丙酸二月桂酯0.4份， 液体石蜡0.7份， 增塑剂0.8份； 0063 所述增塑剂为邻苯二甲酸。

24、二辛酯和环氧大豆油按照质量之比为10:3混合而成的； 0064 所述光缆护套用复合材料的制备方法， 包括如下步骤： 0065 步骤S1、 改性纳米氧化锆的制备： 0066 (1)称取一定质量的钛酸酯偶联剂于500ml三口瓶中并将其置于水浴锅中， 加入一 定量的乙醇并缓慢升温至偶联剂完全溶解； 0067 (2)称取纳米氧化锆加入上述偶联剂溶液并将水浴锅升至85， 加热回流搅拌 1.2h， 使氧化锆在偶联剂溶液中形成均匀的悬浮液并充分反应； 0068 (3)反应结束后进行抽滤并醇洗循环5次， 110烘干， 研磨得改性纳米氧化锆粉 末； 0069 其中， 钛酸酯偶联剂与纳米氧化锆的质量之比为2.5:。

25、100； 0070 步骤S2、 预混料制备： 0071 (1)将PVC树脂、 低密度聚乙烯、 聚酰胺酸和聚四氟乙烯微粉加入高速混合机， 启动 低速搅拌1.3h， 转速550rpm， 0072 (2)加入增塑剂， 启动高速搅拌， 转速1000rpm， 待物料温升至80时加入改性纳米 氧化锆、 二盐基亚磷酸铅、 硼酸锌、 氢氧化铝、 液体石蜡和硫代二丙酸二月桂酯， 继续搅拌至 温度110， 制得预混料； 0073 步骤S3、 混炼造粒： 0074 将预混料进入加入已升温至170的双螺杆挤出机中， 以1000r/min的速度进行造 粒， 再将挤出粒冷却后放入鼓风干燥箱中以105进行干燥12h， 制得。

26、光缆护套用复合材料。 说明书 4/5 页 7 CN 108948570 A 7 0075 实施例3 0076 一种光缆护套用复合材料， 由如下重量份原料制成： PVC树脂50份， 低密度聚乙烯 15份， 聚酰胺酸4份， 纳米氧化锆4份， 硼酸锌6份， 氢氧化铝6份， 聚四氟乙烯微粉1份， 二盐基 亚磷酸铅2份， (2， 4-二叔丁基苯基)亚磷酸三酯0.5份， 液体石蜡1份， 增塑剂1份； 0077 所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯和环氧大豆油按照质量之比为10:4混合而成的； 0078 所述光缆护套用复合材料的制备方法， 包括如下步骤： 0079 步骤S1、 改性纳米氧化锆的制备： 0080 (1。

27、)称取一定质量的钛酸酯偶联剂于500ml三口瓶中并将其置于水浴锅中， 加入一 定量的乙醇并缓慢升温至偶联剂完全溶解； 0081 (2)称取纳米氧化锆加入上述偶联剂溶液并将水浴锅升至85， 加热回流搅拌1- 1.3h， 使氧化锆在偶联剂溶液中形成均匀的悬浮液并充分反应； 0082 (3)反应结束后进行抽滤并醇洗循环6次， 110烘干， 研磨得改性纳米氧化锆粉 末； 0083 其中， 钛酸酯偶联剂与纳米氧化锆的质量之比为3:100； 0084 步骤S2、 预混料制备： 0085 (1)将PVC树脂、 低密度聚乙烯、 聚酰胺酸和聚四氟乙烯微粉加入高速混合机， 启动 低速搅拌1.5h， 转速600rp。

28、m， 0086 (2)加入增塑剂， 启动高速搅拌， 转速1100rpm， 待物料温升至85时加入改性纳米 氧化锆、 二盐基亚磷酸铅、 硼酸锌、 氢氧化铝、 液体石蜡和(2， 4-二叔丁基苯基)亚磷酸三酯， 继续搅拌至温度115， 制得预混料； 0087 步骤S3、 混炼造粒： 0088 将预混料进入加入已升温至175的双螺杆挤出机中， 以1100r/min的速度进行造 粒， 再将挤出粒冷却后放入鼓风干燥箱中以110进行干燥10h， 制得光缆护套用复合材料。 0089 以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。 优选实施例并没有详尽 叙述所有的细节， 也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。 显然， 根据本说明书的内容， 可作很多的修改和变化。 本说明书选取并具体描述这些实施例， 是为了更好地解释本发明 的原理和实际应用， 从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。 本发明仅 受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。 说明书 5/5 页 8 CN 108948570 A 8 。