光纖用二次被覆改性pp材料及製造方法
2023-05-30 03:32:31 3
專利名稱：光纖用二次被覆改性pp材料及製造方法
技術領域：
本發明涉及一種複合材料及其製備方法，特別是涉及一種光纖用聚丙烯複合材料及其製備方法。
背景技術：
隨著中國3G時代的到來，中國的通信行業迅猛發展，做為通訊基礎設施的光纜的產量逐年增加，帶動了整個產業鏈的蓬勃發展。松套管是光纜結構中非常重要的結構，它保護內部光纖不受外部環境影響。在松套管的材料選用設計中，松套管與其他材料(如光纖油膏，光纖表面的UV固化樹脂)的化學相容性和加工性能是最重要的，此外，還要考慮到材料在加工過程中能承受高壓力和高速剪切，並且成型後有較低的殘餘應力。選用聚合物在加工工程中隨溫度的改變其尺寸變化要小，通常我們希望松套管材料有較低線性膨脹係數確保內部的光纖在不同的環境溫度下不會由於松套管尺寸的變化而產生應力。選用的聚合物在加工過程中受剪切作用後儘量小的發生取向效應，並且在高溫擠出後有較小的出模膨脹和收縮，因為擠出收縮大會導致光纖餘長難以控制，導致光纖衰耗增大。由於上述原因，常規的聚烯烴材料聚乙烯PE，聚丙烯PP，聚苯乙烯PS，都不能滿足，因此工程樹脂中聚甲基丙烯酸丁二醇脂PBT，聚碳酸脂PC，尼龍12 (聚醯胺nylon-12)得到大量應用，這三種工程塑料都有高的楊式模量跟低的線性膨脹係數，但他們同樣也存在一些問題，高成本，高熔點，高熔體黏度，加工難度大等缺點。
國內普遍採用PBT材料作為光纖松套管，在實際應用中，由於PBT松套管強度高，比較硬，在實際敷設光纜的過程中，光纜的接頭盒處進行纏繞時容易折損，影響了光纖的傳輸。同時PBT束管也存在著不耐水解，後收縮大，生產成本高等特點，因而開發出替代PBT束管的新材料，非常緊迫。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術中存在的缺陷，提供一種原材料易得、產品成本低廉、投資少、見效快、工藝流程簡單易操作的生產方法。該方法所得產品光纖用二次被覆改性PP材料，性能穩定、加工工藝性能良好，具有強度高，韌性高，低收縮，生產成本低。為實現上述目的，本發明的技術方案是提供了一種光纖用二次被覆改性PP材料，其特徵在於，該材料包括如下重量百分數的組分:
聚丙烯80% 90%
聚乙烯3% 10%
鈦白粉1% 5%
納米碳酸1丐3% 10%
成核劑1% 5%。優選的技術方案是，該材料包括如下重量百分數的組分:聚丙烯85%
聚乙烯6%
鈦白粉2%
納米碳酸鈣6%
成核劑1%。 優選的技術方案是，成核劑為亞甲基雙磷酸酯鋁鹽。本發明的技術方案還提供了一種製備光纖用二次被覆改性PP材料的方法，包括以下步驟:
步驟一:按聚丙烯含量80% 90%，聚乙烯(PE)含量3% 10%，鈦白粉(TiO2) 1% 5%，納米碳酸鈣(CaCO3) 3% 10%，成核劑1% 5%的重量百分數的組分配料；
步驟二:依次加入到高速混合機內，混合時間為10分鐘，均勻後放出；
步驟三:加入到雙螺杆機的料鬥中，進行混合熔融；
步驟四:從雙螺杆機中擠出，冷卻、切粒、包裝。優選的技術方案是，步驟二為高速混合機共混，轉速2000轉/分鐘，共混機容積為100公斤 500公斤。優選的技術方案是，步驟三中雙螺杆機的規格為TE-65 125。優選的技術方案是，所述步驟三中混合熔融溫度為:第一區溫度:180°C ;第二區溫度:190°C;第三區溫度:210°C;第四區溫度:220°C;第五區溫度:220°C ;第六區溫度:220°C ;法蘭溫度:220°C ;機頸溫度:220°C ;機頭溫度:220°C。本發明的優點和有益效果在於:添加PE的作用在於能提高材料的韌性；添加鈦白粉(TiO2)的作用在於能大幅度減少材料的收縮，提高材料的強度；添加納米碳酸鈣的作用在於改變材料的外觀，外表更加光滑細膩；添加成核劑的作用在於提高PP的抗衝擊性、剛性，優選的亞甲基雙磷酸酯鋁鹽提高聚丙烯的表面光澤等方面具有良好的平衡性，而且加工熱穩定性好，加工過程不產生異味，縮短PP加工周期，提高PP起始結晶溫度，從而提高生產效率。該方法原材料易得、產品成本低廉、投資少、見效快、工藝流程簡單易操作；所得產品光纖二次被覆改性PP材料，性能穩定、加工工藝性能良好，具有強度高，韌性高，低收縮,生產成本低等優點。
具體實施例方式下面結合實施例，對本發明的具體實施方式
作進一步描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護範圍。實施例1
先按聚丙烯含量90% (重量比)，聚乙烯(PE)含量4% (重量比)，鈦白粉(TiO2) 1% (重量比)，納米碳酸鈣(CaCO3) 4% (重量比)，成核劑1% (重量比)配料，分別加入到高速混合機內進行共混，啟動混合機混合時間為10分鐘，轉速2000轉/分鐘，本發明使用的共混機容積為100公斤 500公斤，均勻後放出，然後加入到雙螺杆機的料鬥中，本發明採用雙螺杆機的規格為TE-65125，混合熔融溫度為:第一區溫度:180°C ;第二區溫度:190°C ;第三區溫度:210°C ;第四區溫度:220°C ;第五區溫度:220°C ;第六區溫度:220°C ;法蘭溫度:220°C ；機頸溫度:220°C ;機頭溫度:220°C，反應完成後，進行擠出，冷卻、切粒、包裝。所得材料為光纖用二次被覆改性PP材料。實施例2
先按聚丙烯含量85% (重量比)，聚乙烯(PE)含量6% (重量比)，鈦白粉(TiO2)2% (重量比)，納米碳酸鈣(CaC03)6% (重量比)，亞甲基雙磷酸酯鋁鹽(ADK Stab NA_21)1% (重量比)配料，分別加入到高速混合機內進行共混，啟動混合機混合時間為10分鐘，轉速2000轉/分鐘，本發明使用的共混機容積為100公斤 500公斤，均勻後放出，然後加入到雙螺杆機的料鬥中，本發明採用雙螺杆機的規格為TE-65-125，混合熔融溫度為:第一區溫度:180°C;第二區溫度:190°C ;第三區溫度:210°C ;第四區溫度:220°C ;第五區溫度:220°C ;第六區溫度:220°C ;法蘭溫度:220°C ;機頸溫度:220°C ;機頭溫度:220°C，反應完成後，進行擠出，冷卻、切粒、包裝。所得材料為光纖用二次被覆改性PP材料。實施例3
先按聚丙烯含量80% (重量比)，聚乙烯(PE)含量8% (重量比)，鈦白粉(TiO2)3% (重量比)，納米碳酸鈣(CaC03)7% (重量比)，亞甲基雙磷酸酯鋁鹽(ADK Stab NA_21)2% (重量比)配料，分別加入到高速混合機內進行共混，啟動混合機混合時間為10分鐘，轉速2000轉/分鐘，本發明使用的共混機容積為100公斤 500公斤，均勻後放出，然後加入到雙螺杆機的料鬥中，本發明採用雙螺杆機的規格為TE-65125，混合熔融溫度為:第一區溫度:180°C ；第二區溫度:190°C ;第三區溫度:210°C ;第四區溫度:220°C ;第五區溫度:220°C ;第六區溫度:220°C ;法蘭溫度:220°C ;機頸溫度:220°C ;機頭溫度:220°C，反應完成後，進行擠出，冷卻、切粒、包裝。所得材料為光纖用二次被覆改性PP材料。實施例4 先按聚丙烯含量88% (重量比)，聚乙烯(PE)含量5% (重量比)，鈦白粉(TiO2) 1% (重量比)，納米碳酸鈣(CaC03)5% (重量比)，亞甲基雙磷酸酯鋁鹽(ADK Stab NA_21)1% (重量比)配料，分別加入到高速混合機內進行共混，啟動混合機混合時間為10分鐘，轉速2000轉/分鐘，本發明使用的共混機容積為100公斤 500公斤，均勻後放出，然後加入到雙螺杆機的料鬥中，本發明採用雙螺杆機的規格為TE-65125，混合熔融溫度為:第一區溫度:180°C ；第二區溫度:190°C ;第三區溫度:210°C ;第四區溫度:220°C ;第五區溫度:220°C ;第六區溫度:220°C ;法蘭溫度:220°C ;機頸溫度:220°C ;機頭溫度:220°C，反應完成後，進行擠出，冷卻、切粒、包裝。所得材料為光纖用二次被覆改性PP材料。實施例5
先按聚丙烯含量82% (重量比)，聚乙烯(PE)含量8% (重量比)，鈦白粉(TiO2)2% (重量比)，納米碳酸鈣(CaCO3) 6.5% (重量比)，亞甲基雙磷酸酯鋁鹽(ADK Stab NA-21) 1.5% (重量比)配料，分別加入到高速混合機內進行共混，啟動混合機混合時間為10分鐘，轉速2000轉/分鐘，本發明使用的共混機容積為100公斤 500公斤，均勻後放出，然後加入到雙螺杆機的料鬥中，本發明採用雙螺杆機的規格為TE-65125，混合熔融溫度為:第一區溫度:1800C ;第二區溫度:190°C ;第三區溫度:210°C ;第四區溫度:220°C ;第五區溫度:220°C ;第六區溫度:220°C ;法蘭溫度:220°C ;機頸溫度:220°C ;機頭溫度:220°C，反應完成後，進行擠出，冷卻、切粒、包裝。所得材料為光纖用二次被覆改性PP材料。本發明所得材料物理性能參數值見下表:
權利要求
1.一種光纖用二次被覆改性PP材料，其特徵在於，所述材料包括如下重量百分數的組分: 聚丙烯80% 90% 聚乙烯3% 10% 鈦白粉1% 5% 納米碳酸1丐3% 10% 成核劑1% 5%。
2.如權利要求1所述的光纖用二次被覆改性PP材料，其特徵在於，所述材料包括如下重量百分數的組分: 聚丙烯85% 聚乙烯6% 鈦白粉2% 納米碳酸鈣6% 成核劑1%。
3.如權利要求1或2所述的光纖用二次被覆改性PP材料，其特徵在於，所述成核劑為亞甲基雙磷酸酯鋁鹽。
4.製備權利要求1所述的光纖用二次被覆改性PP材料的方法，其特徵在於，包括以下步驟:步驟一:按如權利要求1所述的重量百分數的組分配料； 步驟二:依次加入到高速混合機內，混合時間為10分鐘，均勻後放出； 步驟三:加入到雙螺杆機的料鬥中，進行混合熔融； 步驟四:從雙螺杆機中擠出，冷卻、切粒、包裝。
5.如權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述步驟二為高速混合機共混，轉速2000轉/分鐘，共混機容積為100公斤 500公斤。
6.如權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述步驟三中雙螺杆機的規格為TE-65 125。
7.如權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述步驟三中混合熔融溫度為:第一區溫度:180°C;第二區溫度:190°C;第三區溫度:210°C;第四區溫度:220°C ;第五區溫度:220°C;第六區溫度:220°C ;法蘭溫度:220°C ;機頸溫度:220°C ;機頭溫度:220°C。
全文摘要
本發明公開了一種光纖用二次被覆改性PP材料及製造方法，該材料包括如下重量百分數的組分聚丙烯含量80%～90%，聚乙烯(PE)含量3%～10%，鈦白粉(TiO2)1%～5%，納米碳酸鈣(CaCO3)3%～10%，成核劑1%～5%。本發明採用PP材料和PE材料複合，與鈦白粉、納米碳酸鈣、亞甲基雙磷酸酯鋁鹽材料共用，採用特殊的加工工藝技術雙螺杆擠出改性法，取得的光纖用二次被覆改性PP材料具有分子量大、高強度、高韌性、低收縮、加工工藝性能良好的效果，本發明的光纖用二次被覆改性PP材料適用於光纖松套管的製造。
文檔編號B29C47/92GK103172933SQ201310053130
公開日2013年6月26日 申請日期2013年2月19日 優先權日2013年2月19日
發明者黃小明 申請人:江陰愛科森通信材料有限公司