一種高抗拉耐磨地下礦井電纜料用改性石墨尾砂及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高抗拉耐磨地下礦井電纜料用改性石墨尾砂及其制備方法，屬于 聚合物加工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 石墨尾砂由石墨礦開采加工后形成的工業(yè)廢渣，大量石墨尾砂的堆放不僅占用了 大量的土地，而且還污染生態(tài)環(huán)境，每逢刮風(fēng)便沙塵漫天，嚴(yán)重影響了人們的正常生活，制 約了石墨礦的可持續(xù)發(fā)展，將石墨尾砂用作塑料、橡膠制品的填料，是變廢為寶、保護(hù)環(huán)境、 節(jié)約耕地的有效措施，具有良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益，然而目前市場上的石墨尾砂存在著填充 功能較低，無法滿足多功能填料的要求，限制了應(yīng)用范圍，因此必須要對(duì)石墨尾砂進(jìn)行改 性，以提尚其綜合性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種綜合性能優(yōu)異、填充功能高的高抗拉耐磨地下礦井電 纜料用改性石墨尾砂及其制備方法。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0005] -種高抗拉耐磨地下礦井電纜料用改性石墨尾砂，由以下重量份的原料制成:石 墨尾砂27-39、木節(jié)土 15-25、納米金剛石12-18、堿式氯化鎂晶須5-10、納米碳化銀14-22、磷 酸三叔丁基苯酯5-10、二硫化鉭4-8、牛脂氨基丙胺聚氧丙烯醚2-3、十二氟庚基丙基三甲氧 基硅烷3-4、2_己基癸酸季戊四醇酯4-8、鄰羥基肉桂酸鑭1-2、4,4'_亞丁基-雙(6-叔丁基間 甲酚)〇.5-1、復(fù)合助劑5-8;
[0006] 所述復(fù)合助劑的制備方法如下:a、取以下重量份的原料:戊二酸二乙酯4-8、草酰 乙酸2-3、廢棄型砂10-15、有機(jī)硅微球4-6、新癸酸釹1-2、椰油酰胺丙基氧化胺2-3、赭石粉 3-6、醋酸丁酸纖維素2-4、羊毛脂鎂皂3-5、硼?；?-4、N-乙基-鄰、對(duì)甲苯磺酰胺l-2;b、 將廢棄型砂、戊二酸二乙酯加入高速攪拌機(jī)內(nèi)攪拌至60_70°C時(shí)，加入硼?；?、新癸酸釹， 攪拌2-4min，出料得混合料A;c、將赭石粉、羊毛脂鎂皂加入高速攪拌機(jī)內(nèi)攪拌至70-80°C 時(shí)，加入N-乙基-鄰、對(duì)甲苯磺酰胺、草酰乙酸，攪拌3-5min，出料得混合料B;d、將上述制得 混合料A和混合料B加入高速攪拌機(jī)內(nèi)攪拌至65-75°C時(shí)，轉(zhuǎn)入冷混機(jī)內(nèi)，再加入余下原料， 攪拌至40_50°C時(shí)，出料，即得所述復(fù)合助劑。
[0007] -種高抗拉耐磨地下礦井電纜料用改性石墨尾砂的制備方法，包括以下步驟：
[0008] (1)將石墨尾砂和木節(jié)土混合均勻，620-740°〇煅燒2-411，粉碎，過100-150目篩，加 適量的水打漿制成濃度為55-60 %的漿液，然后用10 %氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)漿液PH至7-8，超 聲波處理30-40min，再用15 %鹽酸溶液調(diào)節(jié)漿液PH至6.5-7，微波處理25-35min，再用飽和 氨水溶液調(diào)節(jié)漿液PH至中性，磁力攪拌20-30min，過濾，濾渣用蒸餾水洗滌至中性，烘干；
[0009] (2)將步驟（1)制得的粉體與納米金剛石、堿式氯化鎂晶須、納米碳化釩、二硫化 鉭、牛脂氨基丙胺聚氧丙稀醚一起投入高速攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行混合攪拌，1500-20001'/111；[11高速 攪拌2-4min，再加入磷酸三叔丁基苯酯、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、2-己基癸酸季戊四 醇酯，1000_1500r/min高速攪拌4_6min，最后加入余下原料，1500_2000r/min高速攪拌3-5min，出料，烘干，粉碎，過100-150目篩即可。
[0010] 本發(fā)明的有益效果：
[0011] 本發(fā)明添加的木節(jié)土、納米金剛石、堿式氯化鎂晶須、納米碳化釩、二硫化鉭通過 與石墨尾砂的協(xié)同作用，增強(qiáng)了材料的機(jī)械強(qiáng)度耐磨性和抗沖擊性，保持其機(jī)械性能穩(wěn)定， 添加的增塑劑磷酸三叔丁基苯酯和偶聯(lián)劑十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷，可以顯著改善石 墨尾砂的耐磨、耐候、防腐、抗靜電等功能，添加的2-己基癸酸季戊四醇酯、鄰羥基肉桂酸鑭 等其他助劑可以提尚石墨尾砂的熱穩(wěn)定性和耐老化性。
【具體實(shí)施方式】
[0012] -種高抗拉耐磨地下礦井電纜料用改性石墨尾砂，由以下重量(kg)的原料制成： 石墨尾砂33、木節(jié)土 20、納米金剛石16、堿式氯化鎂晶須8、納米碳化銀16、磷酸三叔丁基苯 酯7、二硫化鉭5、牛脂氨基丙胺聚氧丙烯醚2.5、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷3、2_己基癸 酸季戊四醇酯6、鄰羥基肉桂酸鑭1.5、4，4 亞丁基-雙(6-叔丁基間甲酚)0.8、復(fù)合助劑6;
[0013] 所述復(fù)合助劑的制備方法如下:a、取以下重量(kg)的原料:戊二酸二乙酯7、草酰 乙酸2.5、廢棄型砂12、有機(jī)硅微球5、新癸酸釹1.5、椰油酰胺丙基氧化胺2.5、赭石粉4、醋酸 丁酸纖維素3、羊毛脂鎂皂4、硼酰化鈷3、N-乙基-鄰、對(duì)甲苯磺酰胺1.5;b、將廢棄型砂、戊二 酸二乙酯加入高速攪拌機(jī)內(nèi)攪拌至70°C時(shí)，加入硼?；?、新癸酸釹，攪拌2min，出料得混 合料A; c、將赭石粉、羊毛脂鎂皂加入高速攪拌機(jī)內(nèi)攪拌至80°C時(shí)，加入N-乙基-鄰、對(duì)甲苯 磺酰胺、草酰乙酸，攪拌3min，出料得混合料B; d、將上述制得混合料A和混合料B加入高速攪 拌機(jī)內(nèi)攪拌至75°C時(shí)，轉(zhuǎn)入冷混機(jī)內(nèi)，再加入余下原料，攪拌至50°C時(shí)，出料，即得所述復(fù)合 助劑。
[0014] -種高抗拉耐磨地下礦井電纜料用改性石墨尾砂的制備方法，包括以下步驟：
[0015] (1)將石墨尾砂和木節(jié)土混合均勻，690°C煅燒3h，粉碎，過100目篩，加適量的水打 漿制成濃度為55%的漿液，然后用10 %氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)漿液PH至7.5，超聲波處理35min， 再用15 %鹽酸溶液調(diào)節(jié)漿液PH至6.5，微波處理30min，再用飽和氨水溶液調(diào)節(jié)漿液PH至中 性，磁力攪拌25min，過濾，濾渣用蒸餾水洗滌至中性，烘干；
[0016] ⑵將步驟⑴制得的粉體與納米金剛石、堿式氯化鎂晶須、納米碳化釩、二硫化 鉭、牛脂氨基丙胺聚氧丙稀醚一起投入高速攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行混合攪拌，2000r/min高速攪拌 3min，再加入磷酸三叔丁基苯酯、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、2-己基癸酸季戊四醇酯， 1500r/min高速攪拌5min，最后加入余下原料，1800r/min高速攪拌4min，出料，烘干，粉碎， 過100目篩即可。
[0017] 上述實(shí)施例制得的改性石墨尾砂用于填充高抗拉耐磨地下礦井電纜料的性能測(cè) 試結(jié)果如下表所示：
[0018] 表1填充改性石墨尾砂的填充高抗拉耐磨地下礦井電纜料的性能測(cè)試結(jié)果
[0019]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高抗拉耐磨地下礦井電纜料用改性石墨尾砂，其特征在于，由以下重量份的原 料制成:石墨尾砂27_39、木節(jié)土 15_25、納米金剛石12_18、喊式氣化儀晶須5_10、納米 碳化釩14-22、磷酸三叔丁基苯酯5-10、二硫化鉭4-8、牛脂氨基丙胺聚氧丙烯醚2-3、十二 氟庚基丙基三甲氧基硅烷3-4、2_己基癸酸季戊四醇酯4-8、鄰羥基肉桂酸鑭1-2、4,4'_亞 丁基-雙(6-叔丁基間甲酚）0.5-1、復(fù)合助劑5-8; 所述復(fù)合助劑的制備方法如下:a、取以下重量份的原料:戊二酸二乙酯4-8、草酰乙酸 2-3、廢棄型砂10-15、有機(jī)硅微球4-6、新癸酸釹1-2、椰油酰胺丙基氧化胺2-3、赭石粉3-6、 醋酸丁酸纖維素2-4、羊毛脂鎂皂3-5、硼?；?-4、N-乙基-鄰、對(duì)甲苯磺酰胺1-2 ;b、將廢 棄型砂、戊二酸二乙酯加入高速攪拌機(jī)內(nèi)攪拌至60-70°C時(shí)，加入硼酰化鈷、新癸酸釹，攪拌 2-4min，出料得混合料A;c、將赭石粉、羊毛脂鎂皂加入高速攪拌機(jī)內(nèi)攪拌至70-80°C時(shí)，加 入N-乙基-鄰、對(duì)甲苯磺酰胺、草酰乙酸，攪拌3-5min，出料得混合料B;d、將上述制得混合料 A和混合料B加入高速攪拌機(jī)內(nèi)攪拌至65-75°C時(shí)，轉(zhuǎn)入冷混機(jī)內(nèi)，再加入余下原料，攪拌至 40-50°C時(shí)，出料，即得所述復(fù)合助劑。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗拉耐磨地下礦井電纜料用改性石墨尾砂的制備方法，其 特征在于，包括以下步驟： (1) 將石墨尾砂和木節(jié)土混合均勻，620-740°C煅燒2-4h，粉碎，過100-150目篩，加適量 的水打漿制成濃度為55-60%的漿液，然后用10%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)漿液PH至7-8，超聲波處 理30-40min，再用15%鹽酸溶液調(diào)節(jié)漿液PH至6.5-7，微波處理25-35min，再用飽和氨水溶液 調(diào)節(jié)衆(zhòng)液PH至中性，磁力攪拌20-30min，過濾，濾渣用蒸餾水洗滌至中性，烘干； (2) 將步驟（1)制得的粉體與納米金剛石、堿式氯化鎂晶須、納米碳化釩、二硫化鉭、牛 脂氨基丙胺聚氧丙稀醚一起投入高速攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行混合攪拌，1500-2000r/min高速攪拌 2-4min，再加入磷酸三叔丁基苯酯、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、2-己基癸酸季戊四醇 酯，1000_1500r/min高速攪拌4_6min，最后加入余下原料，1500_2000r/min高速攪拌3-5min，出料，烘干，粉碎，過100-150目篩即可。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高抗拉耐磨地下礦井電纜料用改性石墨尾砂及其制備方法，其由以下重量份的原料制成：石墨尾砂27-39、木節(jié)土15-25、納米金剛石12-18、堿式氯化鎂晶須5-10、納米碳化釩14-22、磷酸三叔丁基苯酯5-10、二硫化鉭4-8、牛脂氨基丙胺聚氧丙烯醚2-3、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷3-4、2-己基癸酸季戊四醇酯4-8、鄰羥基肉桂酸鑭1-2、4,4ˊ-亞丁基-雙(6-叔丁基間甲酚)0.5-1、復(fù)合助劑5-8。本發(fā)明改性石墨尾砂不僅可以增強(qiáng)電纜材料的機(jī)械強(qiáng)度耐磨性和抗沖擊性，保持其機(jī)械性能穩(wěn)定，還可以改善起的耐磨、耐候、熱穩(wěn)定性、防腐、耐老化性、抗靜電等功能。
【IPC分類】C08K5/5419, C08K9/00, C08K5/103, C08K3/04, C08K3/30, C08K13/08, C08K3/14, C08K11/00, C08K7/08, C08K5/13, C08K5/523
【公開號(hào)】CN105440313
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510929191
【發(fā)明人】陳亦峰, 彭永領(lǐng)
【申請(qǐng)人】中冠電纜有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年12月11日