一种添加导电炭黑与碳纳米管协同抗静电电缆料及其制备方法
一种添加导电炭黑与碳纳米管协同抗静电电缆料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电缆材料领域，特别是一种添加导电炭黑与碳纳米管协同抗静电电缆 料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 导电炭黑是具有低电阻或高电阻性能的炭黑。可赋予制品导电或防静电作用。其 特点为粒径小，比表面积大，结构高，表面洁净。碳纳米管具有良好的导电性能，由于碳纳米 管的结构与石墨的片层结构相同，所以具有很好的电学性能。碳纳米管是目前可制备出的 具有最高比强度的材料。若将以其他工程材料为基体与碳纳米管制成复合材料，可使复合 材料表现出良好的强度、弹性、抗疲劳性及各向同性，给复合材料的性能带来极大的改善； 碳纳米管的硬度与金刚石相当，却拥有良好的柔韧性，可以拉伸。
[0003] 本发明将导电炭黑与碳纳米管同时添加到电缆料中，协同作用增强了导电性能从 而抗静电效果优异，而且碳纳米管是通过与活性单体制成碳纳米管基聚合物的形式添加， 还具有良好的力学性能。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种添加导电炭黑与碳纳米管协同抗静电电缆料及其制备 方法。
[0005] 为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施：
[0006] -种添加导电炭黑与碳纳米管协同抗静电电缆料，由下列重量份的原料制成： SG-2聚氯乙烯67-71、碳纳米管13-15、乙酰柠檬酸三乙酯11-13、乙烯-醋酸乙烯酯的 共聚物9-11、二丙烯酸新戊二醇酯13-15、二氧化钛2-3、氧化铝3. 5-5、过氧化苯甲酰 0. 02-0. 05、钛酸酯偶联剂TC-F 1-1. 5、古马隆1-2、导电炭黑5-7、助剂7-9 ;
[0007] 所述的助剂包含以下重量份的原料：菜籽油6-8、氮化铝粉2-3、二氧化钛4-6、钙 锌稳定剂DA-920 2-3、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯2-3、聚酰亚胺3-5、水镁石纤维1-2、防老 剂TPH) 0. 3-0. 5、蓖麻油3-4、二茂铁2-3、苯二甲酸二丁酯1-2 ;制备方法是制备方法是制 备方法是将氮化铝粉、二氧化钛放入菜籽油、蓖麻油中研磨2-3小时制成混合物；然后将聚 酰亚胺加热至软化后加入三羟甲基丙烷三丙烯酸酯混合，搅拌反应60-90分钟，再加入其 余剩余成分，控温在50°C _60°C，反应2-3小时，最后加入混合物，升温至80°C -100°C，搅拌 反应30-40分钟即得。
[0008] 本发明所述一种添加导电炭黑与碳纳米管协同抗静电电缆料，由以下具体步骤制 成：
[0009] (1)将二丙烯酸新戊二醇醋、过氧化苯甲酰、钛酸酯偶联剂TC-F混合，放在 80°C -90°C的水浴中边搅拌边加热，直到具有一定粘性时停止加热，冷却至室温，加入碳纳 米管、二氧化钛、氧化铝，搅拌均匀，然后控制温度在45°C _55°C，保持3-4小时，然后继续升 温至90°C -KKTC，保温100-120分钟得到碳纳米管聚合物母料A ;
[0010] (2)将SG-2聚氯乙烯加热至熔融，然后加入除助剂之外的其余剩余成分混合均 匀，搅拌9-14分钟，送入双螺杆挤出机上挤出造粒，得到B料；
[0011] (3)将A料、B料、助剂加入到高混机中，温度控制位120°C混合8-10分钟，然后通 过双螺杆挤出机造粒，冷却干燥即得本发明电缆料。
[0012] 本发明的优异效果是：本发明将碳纳米管以聚合物的形式添加到电缆料中，协同 导电炭黑，增强了导电效果，并且具有良好的阻燃性以及机械性能；添加助剂，增强了产品 的热稳定性以及耐候性，加工性能好，延长了使用寿命，同时保证产品抗静电性能稳定。
【具体实施方式】
[0013] 下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
[0014] 一种添加导电炭黑与碳纳米管协同抗静电电缆料，由下列重量份（公斤）的原料 制成：SG-2聚氯乙烯67、碳纳米管13、乙酰柠檬酸三乙酯11、乙烯-醋酸乙烯酯的共聚物9、 二丙烯酸新戊二醇酯13、二氧化钛2、氧化铝3. 5、过氧化苯甲酰0. 02、钛酸酯偶联剂TC-F 1、古马隆1、导电炭黑5、助剂7;
[0015] 所述的助剂包含以下重量份（公斤）的原料：菜籽油6、氮化铝粉2、二氧化钛4、 钙锌稳定剂DA-920 2、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯2、聚酰亚胺3、水镁石纤维1、防老剂TPH) 〇. 3、蓖麻油3、二茂铁2、苯二甲酸二丁酯1 ;制备方法是制备方法是制备方法是将氮化铝 粉、二氧化钛放入菜籽油、蓖麻油中研磨2-3小时制成混合物；然后将聚酰亚胺加热至软化 后加入三羟甲基丙烷三丙烯酸酯混合，搅拌反应60-90分钟，再加入其余剩余成分，控温在 50°C -60°C，反应2-3小时，最后加入混合物，升温至80°C -KKTC，搅拌反应30-40分钟即 得。
[0016] 本发明所述一种添加导电炭黑与碳纳米管协同抗静电电缆料，由以下具体步骤制 成：
[0017] (1)将二丙烯酸新戊二醇醋、过氧化苯甲酰、钛酸酯偶联剂TC-F混合，放在 80°C -90°C的水浴中边搅拌边加热，直到具有一定粘性时停止加热，冷却至室温，加入碳纳 米管、二氧化钛、氧化铝，搅拌均匀，然后控制温度在45°C _55°C，保持3-4小时，然后继续升 温至90°C -KKTC，保温100-120分钟得到碳纳米管聚合物母料A ;
[0018] (2)将SG-2聚氯乙烯加热至熔融，然后加入除助剂之外的其余剩余成分混合均 匀，搅拌9-14分钟，送入双螺杆挤出机上挤出造粒，得到B料；
[0019] (3)将A料、B料、助剂加入到高混机中，温度控制位120°C混合8-10分钟，然后通 过双螺杆挤出机造粒，冷却干燥即得本发明电缆料。
[0020] 通过与普通聚氯乙烯电缆料的性能做对比，可以看出本发明电缆料优于普通聚氯 乙烯电缆料的性能，值得推广。
[0021]
[0022]
【主权项】
1. 一种添加导电炭黑与碳纳米管协同抗静电电缆料，其特征在于，由下列重量份的原 料制成：SG-2聚氯乙烯67-71、碳纳米管13-15、乙酰柠檬酸三乙酯11-13、乙烯-醋酸乙烯 酯的共聚物9-11、二丙烯酸新戊二醇酯13-15、二氧化钛2-3、氧化铝3. 5-5、过氧化苯甲酰 0. 02-0. 05、钛酸酯偶联剂TC-F1-1. 5、古马隆1-2、导电炭黑5-7、助剂7-9 ; 所述的助剂包含以下重量份的原料：菜籽油6-8、氮化铝粉2-3、二氧化钛4-6、钙锌稳 定剂DA-920 2-3、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯2-3、聚酰亚胺3-5、水镁石纤维1-2、防老剂 TPPD0. 3-0. 5、蓖麻油3_4、二茂铁2_3、苯二甲酸二丁醋1_2 ;制备方法是制备方法是制备 方法是将氮化铝粉、二氧化钛放入菜籽油、蓖麻油中研磨2-3小时制成混合物；然后将聚酰 亚胺加热至软化后加入三羟甲基丙烷三丙烯酸酯混合，搅拌反应60-90分钟，再加入其余 剩余成分，控温在50°C_60°C，反应2-3小时，最后加入混合物，升温至80°C-100°C，搅拌反 应30-40分钟即得。2. 根据权利要求1所述一种添加导电炭黑与碳纳米管协同抗静电电缆料，其特征在 于，由以下具体步骤制成： (1) 将二丙烯酸新戊二醇酯、过氧化苯甲酰、钛酸酯偶联剂TC-F混合，放在80°C-90°C 的水浴中边搅拌边加热，直到具有一定粘性时停止加热，冷却至室温，加入碳纳米管、二 氧化钛、氧化铝，搅拌均匀，然后控制温度在45°C-55°C，保持3-4小时，然后继续升温至 90°C-KKTC，保温100-120分钟得到碳纳米管聚合物母料A; (2) 将SG-2聚氯乙烯加热至熔融，然后加入除助剂之外的其余剩余成分混合均匀，搅 拌9-14分钟，送入双螺杆挤出机上挤出造粒，得到B料； (3) 将A料、B料、助剂加入到高混机中，温度控制位120°C混合8-10分钟，然后通过双 螺杆挤出机造粒，冷却干燥即得本发明电缆料。
【专利摘要】本发明公开了一种添加导电炭黑与碳纳米管协同抗静电电缆料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：SG-2聚氯乙烯67-71、碳纳米管13-15、乙酰柠檬酸三乙酯11-13、乙烯-醋酸乙烯酯的共聚物9-11、二丙烯酸新戊二醇酯13-15、二氧化钛2-3、氧化铝3.5-5、过氧化苯甲酰0.02-0.05、钛酸酯偶联剂TC-F 1-1.5、古马隆1-2、导电炭黑5-7、助剂7-9；本发明将碳纳米管以聚合物的形式添加到电缆料中，协同导电炭黑，增强了导电效果，并且具有良好的阻燃性以及机械性能；添加助剂，增强了产品的热稳定性以及耐候性，加工性能好，延长了使用寿命，同时保证产品抗静电性能稳定。
【IPC分类】C08L23/08, C08K3/22, H01B3/44, C08K5/103, C08K3/28, C08K3/04, C08K5/12, C08L27/06, C08K7/08, C08L79/08, C08K13/04, C08K7/24, C08K5/11
【公开号】CN104893178
【申请号】CN201510334932
【发明人】万丽丽, 刁启元, 余海飞, 牛保
【申请人】合肥和安机械制造有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月13日
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电缆材料领域，特别是一种添加导电炭黑与碳纳米管协同抗静电电缆 料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 导电炭黑是具有低电阻或高电阻性能的炭黑。可赋予制品导电或防静电作用。其 特点为粒径小，比表面积大，结构高，表面洁净。碳纳米管具有良好的导电性能，由于碳纳米 管的结构与石墨的片层结构相同，所以具有很好的电学性能。碳纳米管是目前可制备出的 具有最高比强度的材料。若将以其他工程材料为基体与碳纳米管制成复合材料，可使复合 材料表现出良好的强度、弹性、抗疲劳性及各向同性，给复合材料的性能带来极大的改善； 碳纳米管的硬度与金刚石相当，却拥有良好的柔韧性，可以拉伸。
[0003] 本发明将导电炭黑与碳纳米管同时添加到电缆料中，协同作用增强了导电性能从 而抗静电效果优异，而且碳纳米管是通过与活性单体制成碳纳米管基聚合物的形式添加， 还具有良好的力学性能。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种添加导电炭黑与碳纳米管协同抗静电电缆料及其制备 方法。
[0005] 为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施：
[0006] -种添加导电炭黑与碳纳米管协同抗静电电缆料，由下列重量份的原料制成： SG-2聚氯乙烯67-71、碳纳米管13-15、乙酰柠檬酸三乙酯11-13、乙烯-醋酸乙烯酯的 共聚物9-11、二丙烯酸新戊二醇酯13-15、二氧化钛2-3、氧化铝3. 5-5、过氧化苯甲酰 0. 02-0. 05、钛酸酯偶联剂TC-F 1-1. 5、古马隆1-2、导电炭黑5-7、助剂7-9 ;
[0007] 所述的助剂包含以下重量份的原料：菜籽油6-8、氮化铝粉2-3、二氧化钛4-6、钙 锌稳定剂DA-920 2-3、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯2-3、聚酰亚胺3-5、水镁石纤维1-2、防老 剂TPH) 0. 3-0. 5、蓖麻油3-4、二茂铁2-3、苯二甲酸二丁酯1-2 ;制备方法是制备方法是制 备方法是将氮化铝粉、二氧化钛放入菜籽油、蓖麻油中研磨2-3小时制成混合物；然后将聚 酰亚胺加热至软化后加入三羟甲基丙烷三丙烯酸酯混合，搅拌反应60-90分钟，再加入其 余剩余成分，控温在50°C _60°C，反应2-3小时，最后加入混合物，升温至80°C -100°C，搅拌 反应30-40分钟即得。
[0008] 本发明所述一种添加导电炭黑与碳纳米管协同抗静电电缆料，由以下具体步骤制 成：
[0009] (1)将二丙烯酸新戊二醇醋、过氧化苯甲酰、钛酸酯偶联剂TC-F混合，放在 80°C -90°C的水浴中边搅拌边加热，直到具有一定粘性时停止加热，冷却至室温，加入碳纳 米管、二氧化钛、氧化铝，搅拌均匀，然后控制温度在45°C _55°C，保持3-4小时，然后继续升 温至90°C -KKTC，保温100-120分钟得到碳纳米管聚合物母料A ;
[0010] (2)将SG-2聚氯乙烯加热至熔融，然后加入除助剂之外的其余剩余成分混合均 匀，搅拌9-14分钟，送入双螺杆挤出机上挤出造粒，得到B料；
[0011] (3)将A料、B料、助剂加入到高混机中，温度控制位120°C混合8-10分钟，然后通 过双螺杆挤出机造粒，冷却干燥即得本发明电缆料。
[0012] 本发明的优异效果是：本发明将碳纳米管以聚合物的形式添加到电缆料中，协同 导电炭黑，增强了导电效果，并且具有良好的阻燃性以及机械性能；添加助剂，增强了产品 的热稳定性以及耐候性，加工性能好，延长了使用寿命，同时保证产品抗静电性能稳定。
【具体实施方式】
[0013] 下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
[0014] 一种添加导电炭黑与碳纳米管协同抗静电电缆料，由下列重量份（公斤）的原料 制成：SG-2聚氯乙烯67、碳纳米管13、乙酰柠檬酸三乙酯11、乙烯-醋酸乙烯酯的共聚物9、 二丙烯酸新戊二醇酯13、二氧化钛2、氧化铝3. 5、过氧化苯甲酰0. 02、钛酸酯偶联剂TC-F 1、古马隆1、导电炭黑5、助剂7;
[0015] 所述的助剂包含以下重量份（公斤）的原料：菜籽油6、氮化铝粉2、二氧化钛4、 钙锌稳定剂DA-920 2、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯2、聚酰亚胺3、水镁石纤维1、防老剂TPH) 〇. 3、蓖麻油3、二茂铁2、苯二甲酸二丁酯1 ;制备方法是制备方法是制备方法是将氮化铝 粉、二氧化钛放入菜籽油、蓖麻油中研磨2-3小时制成混合物；然后将聚酰亚胺加热至软化 后加入三羟甲基丙烷三丙烯酸酯混合，搅拌反应60-90分钟，再加入其余剩余成分，控温在 50°C -60°C，反应2-3小时，最后加入混合物，升温至80°C -KKTC，搅拌反应30-40分钟即 得。
[0016] 本发明所述一种添加导电炭黑与碳纳米管协同抗静电电缆料，由以下具体步骤制 成：
[0017] (1)将二丙烯酸新戊二醇醋、过氧化苯甲酰、钛酸酯偶联剂TC-F混合，放在 80°C -90°C的水浴中边搅拌边加热，直到具有一定粘性时停止加热，冷却至室温，加入碳纳 米管、二氧化钛、氧化铝，搅拌均匀，然后控制温度在45°C _55°C，保持3-4小时，然后继续升 温至90°C -KKTC，保温100-120分钟得到碳纳米管聚合物母料A ;
[0018] (2)将SG-2聚氯乙烯加热至熔融，然后加入除助剂之外的其余剩余成分混合均 匀，搅拌9-14分钟，送入双螺杆挤出机上挤出造粒，得到B料；
[0019] (3)将A料、B料、助剂加入到高混机中，温度控制位120°C混合8-10分钟，然后通 过双螺杆挤出机造粒，冷却干燥即得本发明电缆料。
[0020] 通过与普通聚氯乙烯电缆料的性能做对比，可以看出本发明电缆料优于普通聚氯 乙烯电缆料的性能，值得推广。
[0021]
[0022]
【主权项】
1. 一种添加导电炭黑与碳纳米管协同抗静电电缆料，其特征在于，由下列重量份的原 料制成：SG-2聚氯乙烯67-71、碳纳米管13-15、乙酰柠檬酸三乙酯11-13、乙烯-醋酸乙烯 酯的共聚物9-11、二丙烯酸新戊二醇酯13-15、二氧化钛2-3、氧化铝3. 5-5、过氧化苯甲酰 0. 02-0. 05、钛酸酯偶联剂TC-F1-1. 5、古马隆1-2、导电炭黑5-7、助剂7-9 ; 所述的助剂包含以下重量份的原料：菜籽油6-8、氮化铝粉2-3、二氧化钛4-6、钙锌稳 定剂DA-920 2-3、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯2-3、聚酰亚胺3-5、水镁石纤维1-2、防老剂 TPPD0. 3-0. 5、蓖麻油3_4、二茂铁2_3、苯二甲酸二丁醋1_2 ;制备方法是制备方法是制备 方法是将氮化铝粉、二氧化钛放入菜籽油、蓖麻油中研磨2-3小时制成混合物；然后将聚酰 亚胺加热至软化后加入三羟甲基丙烷三丙烯酸酯混合，搅拌反应60-90分钟，再加入其余 剩余成分，控温在50°C_60°C，反应2-3小时，最后加入混合物，升温至80°C-100°C，搅拌反 应30-40分钟即得。2. 根据权利要求1所述一种添加导电炭黑与碳纳米管协同抗静电电缆料，其特征在 于，由以下具体步骤制成： (1) 将二丙烯酸新戊二醇酯、过氧化苯甲酰、钛酸酯偶联剂TC-F混合，放在80°C-90°C 的水浴中边搅拌边加热，直到具有一定粘性时停止加热，冷却至室温，加入碳纳米管、二 氧化钛、氧化铝，搅拌均匀，然后控制温度在45°C-55°C，保持3-4小时，然后继续升温至 90°C-KKTC，保温100-120分钟得到碳纳米管聚合物母料A; (2) 将SG-2聚氯乙烯加热至熔融，然后加入除助剂之外的其余剩余成分混合均匀，搅 拌9-14分钟，送入双螺杆挤出机上挤出造粒，得到B料； (3) 将A料、B料、助剂加入到高混机中，温度控制位120°C混合8-10分钟，然后通过双 螺杆挤出机造粒，冷却干燥即得本发明电缆料。
【专利摘要】本发明公开了一种添加导电炭黑与碳纳米管协同抗静电电缆料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：SG-2聚氯乙烯67-71、碳纳米管13-15、乙酰柠檬酸三乙酯11-13、乙烯-醋酸乙烯酯的共聚物9-11、二丙烯酸新戊二醇酯13-15、二氧化钛2-3、氧化铝3.5-5、过氧化苯甲酰0.02-0.05、钛酸酯偶联剂TC-F 1-1.5、古马隆1-2、导电炭黑5-7、助剂7-9；本发明将碳纳米管以聚合物的形式添加到电缆料中，协同导电炭黑，增强了导电效果，并且具有良好的阻燃性以及机械性能；添加助剂，增强了产品的热稳定性以及耐候性，加工性能好，延长了使用寿命，同时保证产品抗静电性能稳定。
【IPC分类】C08L23/08, C08K3/22, H01B3/44, C08K5/103, C08K3/28, C08K3/04, C08K5/12, C08L27/06, C08K7/08, C08L79/08, C08K13/04, C08K7/24, C08K5/11
【公开号】CN104893178
【申请号】CN201510334932
【发明人】万丽丽, 刁启元, 余海飞, 牛保
【申请人】合肥和安机械制造有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月13日
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