阻燃光电复合电缆及其制备方法技术

本发明专利技术涉及阻燃光电复合电缆，由外至内包括护套层、缠绕层和缠绕层中嵌设的光纤和导体，所述护套层为阻燃聚丙烯材料制成；所述阻燃聚丙烯材料包括以下原料：聚丙烯65

【技术实现步骤摘要】
阻燃光电复合电缆及其制备方法


[0001]本专利技术属于线缆料
，具体地，涉及阻燃光电复合电缆及其制备方法。

技术介绍

[0002]光电复合电缆适用于宽带接入网系统中作传输线，是一种新型的接入方式，它集光纤、输电铜线于一体，可以解决宽带接入、设备用电、信号传输的问题。如专利CN103680753A和CN201410058408.4公开的光电复合电缆。且上述两个专利要解决的问题为光复合电缆变形，以致光损失的问题，而忽视了光电复合电缆的防火的性能要求，导致在通信工作开展中，遇到火灾等突发情况时，工作人员难以拥有足够的缓冲时间，在网络瘫痪前进行数据回笼的工作，从而极大的提高了数据流失的可能性。
[0003]因此，有必要提供一种光损失小且阻燃的光电复合电缆，是目前光电复合电缆需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供阻燃光电复合电缆及其制备方法，以解决
技术介绍
中提到的技术问题。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]阻燃光电复合电缆，由外至内包括护套层、缠绕层和缠绕层中嵌设的光纤和导体。
[0007]进一步地，所述护套层为阻燃聚丙烯材料制成，利用聚丙烯的优异的弹性和抗弯曲特性，减小光电复合电缆的变形，提高信号的稳定性，同时，对聚丙烯材料进行了阻燃和导热改性，使得护套管具有耐高温、散热和阻燃性能。
[0008]进一步地，所述缠绕层为无纺布或聚丙烯填充绳制成。
[0009]进一步地，所述阻燃聚丙烯材料包括以下原料：聚丙烯65
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105份、改性石墨烯15
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35份、碳酸钙12
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26份、偶联剂0.5
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2份、副阻燃剂6
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18份、润滑剂3
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10份。
[0010]进一步地，所述改性石墨烯包括以下步骤制成：
[0011]步骤A、将氧化石墨烯加入DMF中，并超声分散，得氧化石墨烯分散液，并加热至90
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100℃，并保温1
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2天，得活化分散液；在搅拌、氮气环境下，向活化分散液中加入HDI(三聚体异氰酸酯)和催化剂二月桂酸二丁基锡，并加热至80℃保温反应8
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10h，降至室温，经过离心、二氯甲烷反复洗涤过滤三次，冷冻干燥后得异氰酸酯化氧化石墨烯，其中，氧化石墨烯、DMF、HDI的质量比为1:10
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150:4
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4.5，二月桂酸二丁基锡的用量为HDI加入质量的3
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6％；
[0012]步骤B、在装有搅拌器、冷凝管的三口烧瓶中加入1,1,3,3
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四甲基二硅氧烷和碳负载铂催化剂(1％)，升温至60℃开始搅拌，缓慢滴加烯丙基缩水甘油醚和1,1,3,3
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四甲基二硅氧烷的混合物，反应8
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10h后，抽滤回收催化剂，在温度为65℃，真空度下旋蒸回收滤液中过量的1,1,3,3
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四甲基二硅氧烷，得环氧基化硅氧烷，其中，1,1,3,3
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四甲基二硅氧烷、碳负载铂催化剂(1％)、烯丙基缩水甘油醚和1,1,3,3
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四甲基二硅氧烷的混合物的质量比为14:5
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6:12.4，烯丙基缩水甘油醚和1,1,3,3
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四甲基二硅氧烷的混合物中烯丙基缩水甘油
醚、1,1,3,3
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四甲基二硅氧烷的摩尔比为1:1；
[0013]步骤C、在氮气环境下，将异氰酸酯化氧化石墨烯、1,3
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丙二醇双(4
‑
氨基苯甲酸酯)、二月桂酸二丁基锡加入丙酮中，加热至回流，并保持回流1.5
‑
2h，降温停止回流，过滤，取滤饼，并用去离子水和乙醇交替洗涤多次，干燥，得聚脲基化石墨烯，其中，异氰酸酯化氧化石墨烯、1,3
‑
丙二醇双(4
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氨基苯甲酸酯)、二月桂酸二丁基锡、丙酮的质量比为10:4
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6:0.02
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0.03:50
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60；
[0014]步骤D、在氮气环境下，将聚脲基化石墨烯、环氧基化硅氧烷加入四氢呋喃中，加热至回流，保持回流反应3
‑
4h，降温停止回流，过滤，并用去离子水和乙醇交替洗涤多次，干燥，得改性石墨烯，其中，聚脲基化石墨烯、环氧基化硅氧烷、四氢呋喃的质量比为10:5
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7:50
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60。
[0015]进一步地，所述副阻燃剂为磷系阻燃剂MCA。
[0016]阻燃光电复合电缆的制备方法，包括以下步骤：
[0017]将光纤和导体放入成缆机进行聚丙烯填充绳或无纺布填充，并采用包带绕包，得缠绕层，最后将阻燃聚丙烯材料的原料在缠绕层表面挤出护套层，得阻燃光电符合电缆。
[0018]本专利技术的有益效果：
[0019]本专利技术利用阻燃聚丙烯材料为护套管的原料，利用了聚丙烯的优异的弹性和抗弯曲特性，减小光电复合电缆的变形，提高信号的稳定性，同时，对聚丙烯材料进行了阻燃和导热改性，使得护套管具有耐高温、散热和阻燃性能。其中，阻燃改性为改性石墨烯和副阻燃剂MCA协调发挥阻燃性能，赋予阻燃聚丙烯材料高阻燃性。解释：改性石墨烯提供碳源，MCA提供氮源，且MCA会促进材料中的碳化层(改性石墨烯会快速形成碳化层)膨胀发泡，从而隔绝氧气，阻止燃烧，因而，二者之间协调发挥阻燃增强作用，赋予阻燃聚丙烯材料高阻燃性。
[0020]此外，为改善石墨烯因片层间的强范德华力作用与聚丙烯基体的界面作用、相容性差这一缺点，对氧化石墨烯经过一系列的改性操作，使得石墨烯表面聚脲基化(引入刚性链段：三聚体异氰酸酯基、苯基)和硅氧烷化(引入硅氧烷链和氢键)，一方面减弱石墨烯片层间的强范德华力作用，降低石墨烯在聚丙烯基料中的分散能力，另一方面，石墨烯表面由聚脲与硅氧烷形成的嵌段共聚物，硅氧烷软段提供橡胶弹性，与聚丙烯之间相容性好，以及材料中的氢键作用，提高聚丙烯材料的弹性性能；
[0021]同时改性石墨烯在聚丙烯材料中共均匀分散，在聚丙烯材料中形成导热网络，进而提高了聚丙烯材料的导热性能；
[0022]综上所述，阻燃光电复合电缆表面的护套管具有良好的弹性性能、耐高温、散热和阻燃性能，进而获得光损失小且阻燃的光电复合电缆。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]实施例1
[0025]改性石墨烯的制备：
[0026]步骤A、将10g氧化石墨烯加入100mL DMF中，并超声分散，得氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.阻燃光电复合电缆，由外至内包括护套层、缠绕层和缠绕层中嵌设的光纤和导体，其特征在于：所述护套层为阻燃聚丙烯材料制成；所述阻燃聚丙烯材料包括以下原料：聚丙烯65
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105份、改性石墨烯15
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35份、碳酸钙12
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26份、偶联剂0.5
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2份、副阻燃剂6
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18份、润滑剂3
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10份，所述副阻燃剂为磷系阻燃剂MCA。2.根据权利要求1所述的阻燃光电复合电缆，其特征在于：所述改性石墨烯包括以下步骤制成：在氮气环境下，将聚脲基化石墨烯、环氧基化硅氧烷加入四氢呋喃中，加热至回流，保持回流反应3
‑
4h，降温停止回流，过滤，洗涤，干燥，得改性石墨烯。3.根据权利要求2所述的阻燃光电复合电缆，其特征在于：聚脲基化石墨烯、环氧基化硅氧烷、四氢呋喃的质量比为10:5
‑
7:50
‑
60。4.根据权利要求2所述的阻燃光电复合电缆，其特征在于：所述聚脲基化石墨烯包括以下步骤制成：在氮气环境下，将异氰酸酯化氧化石墨烯、1,3
‑
丙二醇双(4
‑
氨基苯甲酸酯)、二月桂酸二丁基锡加入丙酮中，加热至回流，并保持回流1.5
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2h，降温停止回流，过滤，取滤饼，洗涤，干燥，得聚脲基化石墨烯。5.根据权利要求4所述的阻燃光电复合电缆，其特征在于：异氰酸酯化氧化石墨烯、1,3
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丙二醇双(4
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氨基苯甲酸酯)、二月桂酸二丁基锡、丙酮的质量比为10:4
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6:0.02
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0.03:50
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60。6.根据权利要求2所述的阻燃光电复合电缆，其特征在于：所述环氧基化硅氧烷包括以下步骤制...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘悦，钟荣栋，李同兵，
申请(专利权)人：广东安拓普聚合物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：