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CN103450631B - 一种聚醚醚酮电缆料及其制备方法 - Google Patents

一种聚醚醚酮电缆料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种聚醚醚酮电缆料，其特征在于：原料配方由下列质量份的材料组成：聚醚醚酮50～70份；润滑剂1～5份；成核剂0.1～1份；相容剂3～8份；硬度调节剂25～40份。一种制备聚醚醚酮电缆料的方法，其特征在于：按照原料配方中各材料的质量份数称取材料，将全部材料在高速混合机中混合搅拌15～30分钟后放出，通过双螺杆挤出机在220～380℃工艺温度下造粒，包装。本方案的聚醚醚酮电缆料，改善了聚醚醚酮的产品加工特性，便于挤出成型，降低了材料的硬度，使聚醚醚酮适合于在线缆行业的应用，又能保留聚醚醚酮材料的优异性能，阻燃，耐高温，耐低温，耐腐蚀，耐油，耐磨，可广泛用于汽车电缆、机车电缆和核电等使用要求苛刻的环境中。

Description

一种聚醚醚酮电缆料及其制备方法
技术领域
本发明属于电线电缆材料技术领域，具体涉及一种聚醚醚酮电缆料及其制备方法。
背景技术
聚醚醚酮（ Polyether Ether Ketone，简称 PEEK）是一种新型半晶态芳香族热塑性工程塑料，具有较高的玻璃化转变温度（Tg= 143℃）和熔点（Tm= 334℃），可在250℃下长期使用，耐高温性能非常优越，而且具有高强度、高模量、高断裂韧性以及优良的尺寸稳定性，还具有优异的耐化学药品性，在通常状况下，只有浓硫酸能溶解它。聚醚醚酮本身具有阻燃性，在火焰条件下释放烟和有毒气体非常少，抗辐射能力强；在交变应力的条件下，有着优良耐疲劳性；具有良好的耐磨性能，还具有绝缘性稳定、耐水解等特点，使得其在航天、汽车、电气和医疗等领域具有广泛的应用。近年来，聚醚醚酮一直是新材料领域研发的热点，有许多的大专院校、科研单位对其进行了大量的研究报道。虽然聚醚醚酮在我国已经实现了批量生产，但与国外公司相比，聚醚醚酮在应用开发上还存在差距，特别是专用料领域的开发是一个盲区，牌号比较单一。
在电线电缆领域，虽然聚醚醚酮具有众多优良特性，但由于其高强度、高模量、高断裂韧性等等特点，其加工特性不适合直接应用于线缆行业，难以直接应用于电线电缆的制造。
发明内容
本发明的目的是提供一种聚醚醚酮电缆料及其制备方法，改善了聚醚醚酮的产品加工特性，降低了材料的硬度，使聚醚醚酮适合于在线缆行业的应用，又能保留聚醚醚酮材料的耐高温、阻燃、抗辐射等等优良性能，产品的机械性能好。
为达到上述目的，本发明采用的第一种技术方案是：一种聚醚醚酮电缆料，原料配方由下列质量份的材料组成：
聚醚醚酮 50～70份；
润滑剂 1～5份；
成核剂 0.1～1份；
相容剂 3～8份；
硬度调节剂 25～40份；
其中：
（1） 所述润滑剂选自硅酮、硅油中的一者或两者以任意比例混合的混合物；
（2） 所述成核剂选自纳米蒙脱土、纳米氧化锌、纳米二氧化硅中的一者或任意两者以任意比例混合的混合物或三者以任意比例混合的混合物；
（3） 所述相容剂选自马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝SEBS中的一者或两者以任意比例混合的混合物；
（4） 所述硬度调节剂选自SEBS、SBS中的一者或两者以任意比例混合的混合物。
进一步的，所述聚醚醚酮的熔融指数为15～30g/10min。
本发明采用的第二种技术方案是：一种制备聚醚醚酮电缆料的方法，其特征在于：按照第一种技术方案原料配方中各材料的质量份数称取材料，将全部材料在高速混合机中混合搅拌15～30分钟后放出，通过双螺杆挤出机在220～380℃工艺温度下造粒，包装，即成所述聚醚醚酮电缆料成品。
上述技术方案中的有关内容解释如下：
1、上述方案中，所述聚醚醚酮（PEEK）是由4，4‘-二氟二苯甲酮与对苯二酚在碱金属碳酸盐存在下，以二苯砜作溶剂进行缩合反应制得的一种半晶态芳香族热塑性工程塑料，在本方案的聚醚醚酮电缆料中作为基础材料，保证电缆料产品的基本性能。
2、上述方案中，所述相容剂中的马来酸酐接枝SEBS为马来酸酐接枝热塑性弹性体SEBS。
3、上述方案中，所述润滑剂可为聚醚醚酮电缆料提供更好的加工性能，以及保证材料在挤出过程中表面光滑。
4、上述方案中，所述成核剂的作用是使聚醚醚酮在很短的时间里结晶，改善聚醚醚酮结晶时间长的问题。
5、上述方案中，所述相容剂的作用是在基础材料和硬度调节剂之间形成桥梁，改进基础材料和硬度调节剂的相容性。
6、上述方案中，所述硬度调节剂中的SEBS是聚苯乙烯-聚丁烯-聚乙烯-聚苯乙烯的嵌段共聚物，SBS是聚苯乙烯-聚乙烯-聚苯乙烯的嵌段共聚物，硬度调节剂的作用是改善基础材料本身的性能，降低材料的硬度，通过调整硬度调节剂的含量可使电缆料达到不同的硬度。
由于上述技术方案运用，本发明具有下列优点和效果：本发明所添加的硬度调节剂降低了材料的硬度，改善了聚醚醚酮的产品加工特性，可以挤出成型而制成电缆料，再配合其他的添加剂，使材料能够适合在线缆行业的应用。设备投资少，生产过程简单，产品性能稳定，贮存周期长。又保留了聚醚醚酮基础材料本身阻燃、耐高温、耐低温、耐腐蚀、耐油、耐磨等等优异性能，相比于普通的电缆料，耐温等级大大提高（普通的电缆料耐温150℃以下，硅橡胶耐温180℃左右，而聚醚醚酮耐温240℃左右），还提高了产品的机械性能等，可广泛用于汽车电缆、机车电缆和核电等使用要求苛刻的环境中，在高端线缆领域具有非常广阔的应用前景。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例一：一种聚醚醚酮电缆料及其制备方法
按质量比例称量：
聚醚醚酮（牌号：450G，生产商：英国威格斯） 65份；
硅酮 （牌号：GENIOPLAST®PELLET S，生产商：瓦克） 4份；
纳米蒙脱土 0.5份；
马来酸酐接枝SEBS 4.5份；
SEBS 26份；
称量后将所有材料在密闭的高速混合机中混合均匀，20分钟后放出，通过双螺杆挤出机在220～380℃工艺温度下造粒，包装，即成聚醚醚酮电缆料成品。
实施例一所得聚醚醚酮电缆料成品的典型值如下表：
实施例二～四：一种聚醚醚酮电缆料及其制备方法
实施例的配方如下表：
注：1、实施例二：聚醚醚酮：牌号：450G，生产商：英国威格斯；润滑剂：硅酮2份、硅油1.9份；成核剂：纳米蒙脱土；相容剂：马来酸酐接枝SEBS；硬度调节剂：SEBS30份、SBS10份。
实施例二所得聚醚醚酮电缆料成品的典型值如下表：
2、实施例三：聚醚醚酮：牌号：450G，生产商：英国威格斯；润滑剂：硅油；成核剂：纳米蒙脱土0.2份、纳米氧化锌0.2份、纳米二氧化硅0.2份；相容剂：马来酸酐接枝聚丙烯3份、马来酸酐接枝SEBS3份；硬度调节剂：SEBS。
实施例三所得聚醚醚酮电缆料成品的典型值如下表：
3、实施例四：聚醚醚酮：牌号：450G，生产商：英国威格斯；润滑剂：硅酮4份、硅油1份；成核剂：纳米二氧化硅；相容剂：马来酸酐接枝聚丙烯；硬度调节剂：SBS。
实施例四所得聚醚醚酮电缆料成品的典型值如下表：
4、实施例二～四的制备方法同实施例一。
以上可知，实施例一～四中，聚醚醚酮电缆料成品的拉伸强度、断裂伸长率、硬度、体积电阻、介电常数、介电强度和阻燃等级等指标均符合电缆料要求，且又保留了聚醚醚酮材料耐高温、耐低温、耐腐蚀、耐油、耐磨等等优异性能。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种聚醚醚酮电缆料，其特征在于：原料配方由下列质量份的材料组成：
聚醚醚酮 50～70份；
润滑剂 1～5份；
成核剂 0.1～1份；
相容剂 3～8份；
硬度调节剂 25～40份；
其中：
所述润滑剂选自硅酮；
所述成核剂选自纳米蒙脱土、纳米氧化锌、纳米二氧化硅中的一者或任意两者以任意比例混合的混合物或三者以任意比例混合的混合物；
所述相容剂选自马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝SEBS中的一者或两者以任意比例混合的混合物；
所述硬度调节剂选自SEBS、SBS中的一者或两者以任意比例混合的混合物。
2.一种聚醚醚酮电缆料，其特征在于：原料配方由下列质量份的材料组成：
聚醚醚酮 50～70份；
润滑剂 1～5份；
成核剂 0.1～1份；
相容剂 3～8份；
硬度调节剂 25～40份；
其中：
所述润滑剂选自硅油；
所述成核剂选自纳米蒙脱土、纳米氧化锌、纳米二氧化硅中的一者或任意两者以任意比例混合的混合物或三者以任意比例混合的混合物；
所述相容剂选自马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝SEBS中的一者或两者以任意比例混合的混合物；
所述硬度调节剂选自SEBS、SBS中的一者或两者以任意比例混合的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的聚醚醚酮电缆料，其特征在于：所述聚醚醚酮的熔融指数为15～30g/10min。
4.一种制备权利要求1或2所述聚醚醚酮电缆料的方法，其特征在于：按照所述原料配方中各材料的质量份数称取材料，将全部材料在高速混合机中混合搅拌15～30分钟后放出，通过双螺杆挤出机在220～380℃工艺温度下造粒，包装，即成所述聚醚醚酮电缆料成品。
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