[发明专利]一种空心聚氨酯微球交联抗冻电缆料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及一种空心聚氨酯微球交联抗冻电缆料的制备方法。

背景技术

空心玻璃微珠珠具有抗压强度高、熔点高、电阻率高、热导系数和热收缩系数小等特点，它被誉为21世纪的"空间时代材料"。空心玻璃微珠具有明显的减轻重量和隔音保温效果，使制品具有很好的抗龟裂性能和再加工性能，被广泛地使用在玻璃钢、人造大理石、人造玛瑙等复合材料以及石油工业、航空航天、新型高速列车、汽车轮船、隔热涂料等领域，空心玻璃微珠用于超高分子量聚乙烯材料的填充，既充当了改善加工流动性的固体润滑剂，又可对超高分子量聚乙烯材料的综合力学性能进行改性，以提高其强度和耐磨性等。加有空心玻璃微珠的尼龙6的拉伸强度、冲击强度、硬度等力学性能得到提高，并可防止由光和热引起的材料老化。随着玻璃微珠含量的增加，材料的马丁耐热温度提高。用于生产轴承、照相机、家具配件等;用空心玻璃微珠填充硬质PVC，生产异型材、管材和板材，可使材料具有良好的尺寸稳定性，提高刚性和耐热温度，并提高生产效率;填充ABS，可改善材料尺寸的稳定性，降低收缩率，提高抗压强度和抗弯模量，它是由无机材料构成的。按化学成份有：二氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化镁、硅酸钠等。其粒径十到几百微米，壁厚几个微米，为内部充斥CO2等气体的封闭微型球体，中空玻璃微珠具有质轻、低导热、无毒、不燃、化学稳定性好、高分散等优点。这些优点特别是能够在模塑完成的成品中体现出来。最终产品重量轻,容易安装, 中空玻璃微珠可以应用在很多材料领域中以提高或改善材料的耐水性、抗压强度、收缩率和冲击强度等。密度低,能制取较轻的部件;孔隙率和比表面低,珠体吸收树脂少,所以即使高量填充,粘度也不高;具有化学稳定性和惰性，中空玻璃微珠也具有较好的绝缘性能,这一性能特别是在制品使用过程中遇到有热水冲击时,中空玻璃微珠和树脂便形成了互不连通的热传导绝缘层；因此中空玻璃微珠被广泛应用于树脂材料中作为电缆料的填充，可以提高电缆料的绝缘性能、耐水性、保温性等；

但是，由于中空玻璃微珠就像减震器一样,因此,在产品受到冲击时，中空玻璃微珠会优先于树脂基体而受到破坏，而且当中空玻璃微珠与别的无机填料共混时，无机填料还会对中空玻璃微珠表面造成损伤，容易导致其破裂，特别是在高速混合机和挤出机的强大外力和高速碰撞作用下，中空玻璃微珠更容易破裂；

因此本发明目的就是研究一种新的中空聚氨酯微球来替代中空玻璃微珠，聚氨酯具有很好的弹性，即使在高速混合机和挤出机的强大外力和高速碰撞作用下也不会造成破裂，且低导热率低，具有很好的抗冻保温性能。

发明内容

因此本发明目的就是研究一种新的中空聚氨酯微球来替代中空玻璃微珠，聚氨酯具有很好的弹性，即使在高速混合机和挤出机的强大外力和高速碰撞作用下也不会造成破裂，且低导热率低，具有很好的抗冻保温性能，提供了一种空心聚氨酯微球交联抗冻电缆料的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种空心聚氨酯微球交联抗冻电缆料的制备方法，包括以下步骤：

（1）取肉豆蔻酸钠皂，加入到其重量10-14倍的无水乙醇中，升高温度为60-70℃，加入3-氨丙基三乙氧基硅烷，保温搅拌5-10分钟，得氨基醇分散液；

（2）取氧化钙、硬脂酸镁、氯化钙混合，加入到混合料重量100-130倍的去离子水中，搅拌均匀，与上述氨基醇分散液混合，通入气体二氧化碳，二氧化碳的通入速率为6-7m³/min，至沉淀不再增多为止，升高温度为80-90℃，保温搅拌1-2小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得氨基化填料；

（3）取上述硬脂酸，加入到其重量43-50倍的无水乙醇中，搅拌溶解，加入上述氨基化填料，超声10-15分钟，蒸馏除去乙醇，常温干燥，得酰胺化填料；

（4）取聚丙二醇ppg2000，在108-110℃下真空脱水2-3小时，降低温度至55-60℃，保温备用，得预处理聚丙二醇ppg2000；

（5）取上述酰胺化填料，与2,4-甲苯二异氰酸酯混合，在55-60℃下保温搅拌20-30分钟，加入上述预处理聚丙二醇ppg2000，送入到反应釜中，通入氮气，加入二月桂酸二丁基锡，升高温度为76-85℃，保温反应4-6小时，冷却出料，得酰胺化聚氨酯预聚体；

（6）将上述酰胺化聚氨酯预聚体与三羟甲基丙烷混合，在80-90℃下固化10-13小时，冷却至常温，得酰胺化聚氨酯；