一种空心碳酸钙交联低成本轻质电缆料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种空心碳酸钙交联低成本轻质电缆料的制备方法，本发明专利技术的空心碳酸钙微球表面强度高，不易破裂，通过氨基与环氧基的交联，改善了其表面性能，可以在树脂基体中有效的分散，不易造成团聚，还具有很好的抑菌效果。

【技术实现步骤摘要】
一种空心碳酸钙交联低成本轻质电缆料的制备方法
本专利技术属于材料领域，具体涉及一种空心碳酸钙交联低成本轻质电缆料的制备方法。
技术介绍
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，因此本专利技术目的就是研究一种新的中空微球来替代中空玻璃微珠，既能使其在树脂间有效的分散，避免团聚，还可以起到中空玻璃微珠不具有的抑菌性能。
技术实现思路
本专利技术目的就是研究一种新的中空微球来替代中空玻璃微珠，既能使其在树脂间有效的分散，避免团聚，还可以起到中空玻璃微珠不具有的抑菌性能，提供一种空心碳酸钙交联低成本轻质电缆料的制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种空心碳酸钙交联低成本轻质电缆料的制备方法，包括以下步骤：（1）取苄基三乙基氯化铵，加入到其重量50-70倍的去离子水中，搅拌均匀，升高温度为60-70℃，加入丙酸钙、苯甲酸钠，保温搅拌10-20分钟，得抑菌水溶液；（2）取聚乙烯吡咯烷酮，加入到其重量40-50倍的去离子水中，搅拌均匀，还原水溶液；（3）取分子量为8000的丝胶蛋白，加入到其重量36-40倍的去离子水中，搅拌均匀，升高温度为60-70℃，加入浓度为3-5%的硝酸银水溶液，保温搅拌10-20分钟，滴加2-3mol/l的氢氧化钠溶液，调节pH为11-12，得螯合蛋白水溶液；（4）取3-氨丙基三乙氧基硅烷，加入到其重量27-30倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入上述螯合蛋白水溶液，升高温度为60-65℃，保温搅拌40-50分钟，得氨基化螯合蛋白水溶液；（5）取摩尔比为1-2:1-2的碳酸钠、氯化钙混合，加入到混合料重量的46-50倍的、35-40%的乙醇溶液中，搅拌均匀，升高温度为50-60℃，加入环氧氯丙烷、sp-80，保温搅拌2-3小时，过滤，将沉淀水洗，真空70-80℃下干燥40-50分钟，得环氧碳酸钙；（6）将上述氨基化螯合蛋白水溶液、抑菌水溶液混合，搅拌均匀，通入氮气，加入上述环氧碳酸钙，升高温度为80-90℃，保温搅拌20-30分钟，加入上述还原水溶液，搅拌均匀，送入到聚四氟乙烯反应釜中，在170-180℃下保温40-50分钟，出料，真空50-60℃下干燥至恒重，冷却至常温，得银掺杂蛋白球；（7）将上述银掺杂蛋白球送入到管式炉中，置于氮气的气氛下，分别在400-450℃、500-550℃下恒温110-130分钟，升温速率为3-4℃/min，自然冷却，得银掺杂空心碳酸钙微球；（8）将上述银掺杂空心碳酸钙微球与聚氯乙烯、硬脂酸锌、氯化石蜡混合，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却造粒，即得空心碳酸钙交联低成本轻质电缆料；所述的苄基三乙基氯化铵、丙酸钙、苯甲酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、丝胶蛋白、浓度为3-5%的硝酸银水溶液、3-氨丙基三乙氧基硅烷、碳酸钠、环氧氯丙烷、sp-80、聚氯乙烯、硬脂酸锌、氯化石蜡的重量比为2-3：4-5：1-2：10-17：10-20:100-110:3-5：50-60:2-4:0.8-1:170-200:5-9：10-16。所述的丝胶蛋白分子量为8000。本专利技术的优点：本专利技术首先采用丙酸钙、苯甲酸钠作为抑菌助剂，以苄基三乙基氯化铵为分散剂得到抑菌水溶液，然后采用具有特殊的超分子结构的丝胶蛋白，在较高酸碱度条件下其表面成负电性，能够与硝酸银的银离子作用，形成螯合物，然后将该螯合物采用3-氨丙基三乙氧基硅烷处理，得到氨基化合物，之后再与环氧化处理的碳酸钙共混，使氨基与环氧基共混交联，在交联的过程中加入含有聚乙烯吡咯烷酮的还原水溶液，得到银掺杂的复合球，之后再在高温下煅烧，除去丝胶蛋白，得到银掺杂空心碳酸钙微球，本专利技术的空心碳酸钙微球表面强度高，不易破裂，通过氨基与环氧基的交联，改善了其表面性能，可以在树脂基体中有效的分散，不易造成团聚，还具有很好的抑菌效果。具体实施方式实施例1一种空心碳酸钙交联低成本轻质电缆料的制备方法，包括以下步骤：（1）取苄基三乙基氯化铵，加入到其重量70倍的去离子水中，搅拌均匀，升高温度为70℃，加入丙酸钙、苯甲酸钠，保温搅拌20分钟，得抑菌水溶液；（2）取聚乙烯吡咯烷酮，加入到其重量50倍的去离子水中，搅拌均匀，还原水溶液；（3）取分子量为8000的丝胶蛋白，加入到其重量40倍的去离子水中，搅拌均匀，升高温度为70℃，加入浓度为3-5%的硝酸银水溶液，保温搅拌20分钟，滴加3mol/l的氢氧化钠溶液，调节pH为12，得螯合蛋白水溶液；（4）取3-氨丙基三乙氧基硅烷，加入到其重量30倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入上述螯合蛋白水溶液，升高温度为65℃，保温搅拌50分钟，得氨基化螯合蛋白水溶液；（5）取摩尔比为1:1的碳酸钠、氯化钙混合，加入到混合料重量的50倍的、40%的乙醇溶液中，搅拌均匀，升高温度为60℃，加入环氧氯丙烷、sp-80，保温搅拌3小时，过滤，将沉淀水洗，真空80℃下干燥50分钟，得环氧碳酸钙；（6）将上述氨基化螯合蛋白水溶液、抑菌水溶液混合，搅拌均匀，通入氮气，加入上述环氧碳酸钙，升高温度为90℃，保温搅拌30分钟，加入上述还原水溶液，搅拌均匀，送入到聚四氟乙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空心碳酸钙交联低成本轻质电缆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）取苄基三乙基氯化铵，加入到其重量50‑70倍的去离子水中，搅拌均匀，升高温度为60‑70℃，加入丙酸钙、苯甲酸钠，保温搅拌10‑20分钟，得抑菌水溶液；（2）取聚乙烯吡咯烷酮，加入到其重量40‑50倍的去离子水中，搅拌均匀，还原水溶液；（3）取丝胶蛋白，加入到其重量36‑40倍的去离子水中，搅拌均匀，升高温度为60‑70℃，加入浓度为3‑5%的硝酸银水溶液，保温搅拌10‑20分钟，滴加2‑3mol/l的氢氧化钠溶液，调节pH为11‑12，得螯合蛋白水溶液；（4）取3‑氨丙基三乙氧基硅烷，加入到其重量27‑30倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入上述螯合蛋白水溶液，升高温度为60‑65℃，保温搅拌40‑50分钟，得氨基化螯合蛋白水溶液；（5）取摩尔比为1‑2:1‑2的碳酸钠、氯化钙混合，加入到混合料重量的46‑50倍的、35‑40%的乙醇溶液中，搅拌均匀，升高温度为50‑60℃，加入环氧氯丙烷、sp‑80，保温搅拌2‑3小时，过滤，将沉淀水洗，真空70‑80℃下干燥40‑50分钟，得环氧碳酸钙；（6）将上述氨基化螯合蛋白水溶液、抑菌水溶液混合，搅拌均匀，通入氮气，加入上述环氧碳酸钙，升高温度为80‑90℃，保温搅拌20‑30分钟，加入上述还原水溶液，搅拌均匀，送入到聚四氟乙烯反应釜中，在170‑180℃下保温40‑50分钟，出料，真空50‑60℃下干燥至恒重，冷却至常温，得银掺杂蛋白球；（7）将上述银掺杂蛋白球送入到管式炉中，置于氮气的气氛下，分别在400‑450℃、500‑550℃下恒温110‑130分钟，升温速率为3‑4℃/min，自然冷却，得银掺杂空心碳酸钙微球；（8）将上述银掺杂空心碳酸钙微球与聚氯乙烯、硬脂酸锌、氯化石蜡混合，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却造粒，即得空心碳酸钙交联低成本轻质电缆料；所述的苄基三乙基氯化铵、丙酸钙、苯甲酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、丝胶蛋白、浓度为3‑5%的硝酸银水溶液、3‑氨丙基三乙氧基硅烷、碳酸钠、环氧氯丙烷、sp‑80、聚氯乙烯、硬脂酸锌、氯化石蜡的重量比为2‑3：4‑5：1‑2：10‑17：10‑20:100‑110:3‑5：50‑60:2‑4:0.8‑1:170‑200:5‑9：10‑16。...

【技术特征摘要】
1.一种空心碳酸钙交联低成本轻质电缆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）取苄基三乙基氯化铵，加入到其重量50-70倍的去离子水中，搅拌均匀，升高温度为60-70℃，加入丙酸钙、苯甲酸钠，保温搅拌10-20分钟，得抑菌水溶液；（2）取聚乙烯吡咯烷酮，加入到其重量40-50倍的去离子水中，搅拌均匀，还原水溶液；（3）取丝胶蛋白，加入到其重量36-40倍的去离子水中，搅拌均匀，升高温度为60-70℃，加入浓度为3-5%的硝酸银水溶液，保温搅拌10-20分钟，滴加2-3mol/l的氢氧化钠溶液，调节pH为11-12，得螯合蛋白水溶液；（4）取3-氨丙基三乙氧基硅烷，加入到其重量27-30倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入上述螯合蛋白水溶液，升高温度为60-65℃，保温搅拌40-50分钟，得氨基化螯合蛋白水溶液；（5）取摩尔比为1-2:1-2的碳酸钠、氯化钙混合，加入到混合料重量的46-50倍的、35-40%的乙醇溶液中，搅拌均匀，升高温度为50-60℃，加入环氧氯丙烷、sp-80，保温搅拌2-3小时，过滤，将沉淀水洗，真空70-80℃下干燥40-50分钟，得环氧碳酸钙；（6）将上述氨基化螯合蛋白水溶液、抑菌水溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：王西弱，赵阳，匡继董，王文本，王西宇，
申请(专利权)人：安徽星鑫化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34