本发明专利技术涉及一种基于聚酰胺酰亚胺的高韧性耐老化碳素波纹管，其特征在于，按重量份数计，配方组成为：PVC粉80‑100份、碳素粉30‑50份、含β‑二酮自由基吸收结构和含氟的聚酰胺酰亚胺树脂10‑20份、氧化铝短纤维15‑20份、3‑6份有机硅橡胶、铝酸酯偶联剂3‑6份、钙锌稳定剂0.3‑0.5份。首次合成了具有大量β‑二酮结构的含β‑二酮自由基吸收结构和含氟的聚酰胺酰亚胺树脂，β‑二酮结构对自由基的吸收和转移，使得本发明专利技术钙锌稳定剂的添加量较少；本发明专利技术碳素管的韧性、热稳定性较好，应用前景广泛。
A high toughness and aging resistant carbon Bellows Based on polyamide imide
【技术实现步骤摘要】
一种基于聚酰胺酰亚胺的高韧性耐老化碳素波纹管
本专利技术涉及一种碳素管，尤其涉及一种基于聚酰胺酰亚胺的高韧性耐老化碳素波纹管，属于塑料制品领域。
技术介绍
碳素管已广泛应用于城市路灯线路地埋工程，电气化铁路电力、通信电缆的敷设地埋工程，高速公路电力、通信设施的建设与改造工程，住宅小区建设工程及公园和大型娱乐场所的地埋电缆工程，也被广泛应用于农业排灌及水利工程，是目前最理想的地埋电缆护套管材。现行碳素管中基体树脂为PVC、PE、HDPE，一般具有质轻、长度随意、弯度自如、管内敷设牵引钢丝，可使施工快捷，维护方便，其不破碎性能尤佳的优点；其中HDPE性能最好，大大超过GB/T13381.9技术标准，但是HDPE原材料价格相对较高；PVC的抗氧化性能偏差，需要添加大量的稳定剂；PE的耐腐蚀性能、耐热性能差、导热系数大，电缆容易发生打火或者高温现象。中国专利CN201610430496.5涉及一种PVC碳素螺纹管：具体配方如下：(单位：kg)PVC树脂粉：100；钙锌稳定剂：3-5；轻质碳酸钙：10-30；碳素复合材料：0.1～0.2；石蜡：0.5-1；硬脂酸：0.5-1；聚乙烯蜡：0.3～0.5；氯化聚乙烯：15-20；丙烯酸酯：2-4；生产上述PVC碳素螺纹管的制备方法，包括如下步骤：(1)：将原料混合好后，通过高速热混机：高速混合机的排料温度在115-125℃之间；再经过低速冷混，低速混合机的排料温度控制在45℃以下；制得挤出所需的混合PVC干粉料。(2)：混合好的PVC干粉料经双螺杆挤出机、定径套定型、牵引、切割收卷，而得到所需制品。
技术实现思路
为克服现有技术的缺点和不足，本专利技术旨在提供一种基于聚酰胺酰亚胺的高韧性耐老化碳素波纹管。本专利技术采取以下技术方案，一种基于聚酰胺酰亚胺的高韧性耐老化碳素波纹管，其特征在于，按重量份数计，配方组成为：PVC粉80-100份、碳素粉30-50份、含β-二酮自由基吸收结构和含氟的聚酰胺酰亚胺树脂10-20份、氧化铝短纤维15-20份、3-6份有机硅橡胶、铝酸酯偶联剂3-6份、钙锌稳定剂0.3-0.5份。所述的含β-二酮自由基吸收结构和含氟的聚酰胺酰亚胺树脂的结构式为（其中m为50-200）：所述的含β-二酮自由基吸收结构和含氟的聚酰胺酰亚胺树脂的合成方法为：按重量份数计，搅拌和通氮气条件下，向装有分水器的反应釜中加入1000-1200份的有机溶剂，120-140份的偏苯三酸酐和105-160份含β-二酮结构的二元胺，反应温度保持在130-140℃反应3-4h，然后以10℃/h升温至190-210℃并保温反应3-4h至分水器得水为理论值时；然后降温至170-190℃，向反应釜中加入十二氟六亚甲基二异氰酸酯，保温反应8-12h，降温，采用喷雾法造粒，干燥后制得含β-二酮自由基吸收结构和含氟的聚酰胺酰亚胺树脂。所述的铝酸酯偶联剂为市售DL-411、DL-411AF、DL-411D、DL-411DF、三硬脂酸酰氧基铝酸酯、三乙酰丙酮铝、三异丙氧基铝、二硬脂酰氧乙基铝酸酯、二硬脂酰氧异丙基铝酸酯中的至少一种。所述有机硅橡胶为混炼硅橡胶、107有机硅橡胶、704有机硅橡胶中的至少一种。所述的碳素粉为石墨粉、碳纤维粉中的至少一种。所述的氧化铝短纤维、钙锌稳定剂从市场上购得。所述的有机溶剂为丙二醇二丁醚、丙二醇二甲醚、N-甲基吡咯烷酮、环己酮、四氢呋喃中的至少一种；所述的含β-二酮结构的二元胺为二（对氨基苯甲酰）甲烷、二（间氨基苯甲酰）甲烷、二（4’-氨基-4-联苯甲酰基）甲烷中的至少一种，优选为二（对氨基苯甲酰）甲烷；所述的偏苯三酸酐、含β-二酮结构的二元胺、十二氟六亚甲基二异氰酸酯的物质的量比优选为1：0.5：0.5。所述的基于聚酰胺酰亚胺的高韧性耐老化碳素波纹管，其特征在于：其制备方法为：首先按配方组成在混合设备中将各组分充分混合均匀，得混合料；混合料在120-135℃通过高速热混机排出后，经过30-45℃低速冷混，得可加工的碳素管粉；可加工的碳素管粉经双螺杆挤出机、定径套定型、牵引、切割收卷，得本专利技术所述的基于聚酰胺酰亚胺的高韧性耐老化碳素波纹管。相对于现有技术，本专利技术具有以下优点：1、首次合成了具有大量β-二酮结构的含β-二酮自由基吸收结构和含氟的聚酰胺酰亚胺树脂，β-二酮结构对自由基的吸收和转移，使得本专利技术钙锌稳定剂的添加量较少，但具有更高的热稳定性；且含β-二酮自由基吸收结构和含氟的聚酰胺酰亚胺树脂发挥主要稳定作用，在PVC碳素管的长期使用过程中不易游离，持久性高，优于传统无机化合物型和低分子量有机物型稳定剂；2、所述的含β-二酮自由基吸收结构和含氟的聚酰胺酰亚胺树脂，采用十二氟六亚甲基二异氰酸酯为异氰酸酯扩链剂，本专利技术所述的碳素管的耐腐蚀性能更佳、韧性较好；3、铝酸酯偶联剂将树脂和碳素粉、氧化铝纤维结合成一体，所述的碳素管的抗压强度、拉伸强度得到改善；氧化铝纤维的加入一定程度上提高了所述碳素管的耐热性能。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的一种基于聚酰胺酰亚胺的高韧性耐老化碳素波纹管做进一步的描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。实施例1一种含β-二酮自由基吸收结构和含氟的聚酰胺酰亚胺树脂A的合成方法为：按重量份数计，搅拌和通氮气条件下，向装有分水器的反应釜中加入1200份的丙二醇二丁醚，120份的偏苯三酸酐和160份含二（4’-氨基-4-联苯甲酰基）甲烷，反应温度保持在130℃反应4h，然后以10℃/h升温至190℃并保温反应4h至分水器得水为理论值时；然后降温至170℃，向反应釜中加入十二氟六亚甲基二异氰酸酯，保温反应12h，降温，采用喷雾法造粒，干燥后制得含β-二酮自由基吸收结构和含氟的聚酰胺酰亚胺树脂A。实施例2一种含β-二酮自由基吸收结构和含氟的聚酰胺酰亚胺树脂B的合成方法为：按重量份数计，搅拌和通氮气条件下，向装有分水器的反应釜中加入1000份的丙二醇二甲醚，140份的偏苯三酸酐和105份二（对氨基苯甲酰）甲烷，反应温度保持在140℃反应3h，然后以10℃/h升温至210℃并保温反应3h至分水器得水为理论值时；然后降温至190℃，向反应釜中加入十二氟六亚甲基二异氰酸酯，保温反应8h，降温，采用喷雾法造粒，干燥后制得含β-二酮自由基吸收结构和含氟的聚酰胺酰亚胺树脂B。实施例3一种含β-二酮自由基吸收结构和含氟的聚酰胺酰亚胺树脂C的合成方法为：按重量份数计，搅拌和通氮气条件下，向装有分水器的反应釜中加入1100份的N-甲基吡咯烷酮，128份的偏苯三酸酐和120份二（对氨基苯甲酰）甲烷，反应温度保持在134℃反应3.5h，然后以10℃/h升温至200℃并保温反应3.5h至分水器得水为理论值时；然后降温至180℃，向反应釜中加入十二氟六亚甲基二异氰酸酯，保温反应9h，降温，采用喷雾法造粒本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于聚酰胺酰亚胺的高韧性耐老化碳素波纹管，其特征在于，按重量份数计，配方组成为：PVC粉80-100份、碳素粉30-50份、含β-二酮自由基吸收结构和含氟的聚酰胺酰亚胺树脂10-20份、氧化铝短纤维15-20份、3-6份有机硅橡胶、铝酸酯偶联剂3-6份、钙锌稳定剂0.3-0.5份。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于聚酰胺酰亚胺的高韧性耐老化碳素波纹管，其特征在于，按重量份数计，配方组成为：PVC粉80-100份、碳素粉30-50份、含β-二酮自由基吸收结构和含氟的聚酰胺酰亚胺树脂10-20份、氧化铝短纤维15-20份、3-6份有机硅橡胶、铝酸酯偶联剂3-6份、钙锌稳定剂0.3-0.5份。
2.根据权利要求1所述的基于聚酰胺酰亚胺的高韧性耐老化碳素波纹管，其特征在于，所述的含β-二酮自由基吸收结构和含氟的聚酰胺酰亚胺树脂脂的结构式为（其中m为50-200）：
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3.根据权利要求1所述的基于聚酰胺酰亚胺的高韧性耐老化碳素波纹管，其特征在于，所述的含β-二酮自由基吸收结构和含氟的聚酰胺酰亚胺树脂脂的合成方法为：
按重量份数计，搅拌和通氮气条件下，向装有分水器的反应釜中加入1000-1200份的有机溶剂，120-140份的偏苯三酸酐和105-160份含β-二酮结构的二元胺，反应温度保持在130-140℃反应3-4h，然后以10℃/h升温至190-210℃并保温反应3-4h至分水器得水为理论值时；然后降温至170-190℃，向反应釜中加入十二氟六亚甲基二异氰酸酯，保温反应8-12h，降温，采用喷雾法造粒，干燥后制得含β-二酮自由基吸收结构和含氟的聚酰胺酰亚胺树脂脂。
4.根据权利要求1所述的基于聚酰胺酰亚胺的高韧性耐老化碳素波纹管，其特征在于：所述的铝酸酯偶联剂为市售DL-411、DL-411AF、DL-411D、DL-411DF、三硬脂酸酰氧基铝酸酯、三乙酰丙酮铝、三异丙氧...
【专利技术属性】
技术研发人员：郝振华，
申请(专利权)人：郝振华，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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