[發明專利]一種高性能塑料電纜橋架的制備方法

在審

• 申請號: 201210489523.8
• 申請日: 2012-11-27
• 公開（公告）號: CN103834005A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 李立虎;王國欽
• 申請（專利權）人: 上海特種電線電纜（集團）啟東有限公司
• 主分類號: C08G69/20
• 分類號: C08G69/20;C08K7/28;C08K3/04;C08K5/3417;C08L77/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 林君如

技術領域

本發明屬于電纜工業領域，尤其是涉及一種高性能塑料電纜橋架的制備方法。

背景技術

電纜橋架用于電纜敷設，應具有承載電纜的足夠機械強度，并且耐腐蝕性能優良，同時還需要有阻燃、絕緣、無毒、無異味、表面平整、抗靜電、重量輕及成本低的特點。

現在常用鋼材制作電纜橋架，須經過除銹、鍍鋅、噴涂工序，戶外使用時往往一年左右即生銹腐蝕需要更換。而采用非金屬材料制得的電纜橋架，如玻璃鋼制品，其機械強度和電性能存在方向性，兼之不耐沖擊和較常用的熱塑性工程塑料重。一般熱塑性工程塑料制品，機械強度偏低又不抗靜電。

本發明致力解決現有鋼制電纜橋架或非金屬制電纜橋架所存在的缺陷，提供一種強度高、耐沖擊、綜合性能佳的均質聚合體(機械強度、電性能無方向性)，其機械強度明顯超過常用熱塑性工程塑料，耐腐蝕性能優良，熱變形溫度高，制品尺寸不受限制，阻燃達到UL94V-0級、絕緣、表面平整、無毒、無異味、抗靜電、成本低，用作電纜橋架，戶外使用壽命超過30年，極具市場競爭力。

發明內容

為了克服現有鋼制或非金屬制電纜橋架的不足，本發明提供一種適合制作電纜橋架的高性能工程塑料。不同于通常用塑料粒子通過擠出機或注射機獲得制品的生產方法，也不是模壓成形方法，而是將原料己內酰胺(片狀或結晶狀)在堿性介質存在下進行陰離子開環聚合，通過兩步脫水澆注成形，制品機械強度高，例如尼龍6是常用熱塑性工程塑料，強度較好，但澆注成形時聚合體機械強度超過注射成形尼龍6的1.5倍，為獲得更加完善的綜合性能，借助空心玻璃微珠和晶核試劑改性，進一步提高機械強度、沖擊強度和熱變形溫度，同時制品尺寸不受限制，模具成本低，非擠出、模壓、注射法所能達到。實際使用表明，是一種制取綜合性能優良、性價比高的工程塑料制備方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種高性能塑料電纜橋架的制備方法，包括以下步驟：

(1)根據以下組分及重量份含量備料：

己內酰胺???????????????100；

空心玻璃微珠???????????12-15；

晶核試劑；

氫氧化鈉???????????????0.14；

甲苯二異氰酸酯?????????0.4；

其中，晶核試劑選用炭黑時的重量份為0.02-0.08，選用酞菁藍時的重量份為0.02-0.05；

(2)將己內酰胺投入反應釜中并加熱始熔，然后添加空心玻璃微珠以及晶核試劑，接著攪拌熔融并真空脫水，然后解除真空并向釜中加入氫氧化鈉作為催化劑，繼續真空脫水后解除真空，加入甲苯二異氰酸酯作為助催化劑，混合均勻后通過澆注機將制得的聚合原料澆注于預熱的電纜橋架模具中進行保溫聚合，冷卻后脫模即得到電纜橋架構件。

步驟(1)中所述的空心玻璃微珠采用粉煤灰制取。

步驟(1)中所述的甲苯二異氰酸酯為2，4-甲苯二異氰酸酯或2，6-甲苯二異氰酸酯。

步驟(1)中所述的晶核試劑還可與六甲基磷酰三胺按重量比為1∶3-1∶5配制成色漿使用。

步驟(2)中所述的真空脫水的反應條件為1333.2Pa，溫度為130-140℃。

步驟(2)中所述的電纜橋架模具的預熱溫度為160-170℃。

通過反應釜與澆注機的協同作用實現聚合原料的連續澆注。

與現有通過擠出機或注射機成形的常用熱塑性工程塑料相比，本發明的優點是制品機械強度明顯超過現有的產品，熱變形溫度也非常用熱塑性工程塑料所能企及，綜合性能優異且原料成本低，投資小，制作工時費用省。同時適用不同結構的電纜橋架，澆注成形尺寸不受限制，模具成本低，非擠出、模壓、注射法所能達到。

本發明實施己內酰胺單體陰離子催化聚合，先脫除原料中的水，然后與堿反應脫去生成的水，經過兩步脫水工藝，并借助空心玻璃微珠改性，進一步提高材料機械強度和熱變形溫度，因空心玻璃微珠的流動性良好，也有利于澆注，晶核試劑使聚合物球晶微細均勻，結構也更加致密，改善綜合性能，設備投資省，同時空心玻璃微珠由粉煤灰制取，實現再生資源升值，環保、節能。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。