[发明专利]一种薄壁耐高温耐辐射阻燃电缆料聚醚醚酮及其制备方法

说明书

本发明公开了一种薄壁耐高温耐辐射阻燃电缆料—聚醚醚酮的制备方法。该方法将三组份双酚单体、二氟二苯酮、K₂CO₃或Na₂CO₃按摩尔比为1：1：1.2～2.0置于有机溶剂中，在N₂流作用下先于130～150℃反应1～5h，再于150～170℃反应3～20h，制备薄壁耐高温耐辐射阻燃电缆料—聚醚醚酮。本方法简便易行，采用逐步聚合法制备薄壁耐高温耐辐射阻燃电缆料—聚醚醚酮。采用本发明制作的电缆料，具有强度较高、高耐磨、高耐油、耐高温、耐辐射、电绝缘性好，且具有低烟、无卤、阻燃等特性，非常适合超薄壁电缆挤出，能满足超薄壁绝缘电缆的加工工艺及产品技术要求，生产方便，具有良好的经济效益及推广价值。

技术领域

本发明涉及一种聚醚醚酮技术领域，具体涉及一种薄壁耐高温耐辐射阻燃电缆料聚醚醚酮极其制备方法。

背景技术

随着电力电缆应用的范围越来越广，不同使用环境有不同要求，如，耐高温、耐低温、耐油、抗撕裂、阻燃等。特别是在使用条件特殊、应用环境复杂的情况下，特种电缆的需求日显突出，对电缆的可靠性、耐用性提出了更高的要求。我国高速铁路及城市轨道交通装备发展迅速，制造企业对高铁及城轨装备用电缆的要求向着超薄壁、高耐温、高耐油、高阻燃方向发展。普通薄壁电缆的绝缘壁厚度在0.3mm以上，而高速铁路及城市轨道交通装备所需的超薄壁绝缘电缆绝缘壁厚要求为0.18mm。目前，电缆行业生产薄壁电缆的主要绝缘材料是交联聚烯烃，由于该电缆材料中含有较多的阻燃剂，绝缘电阻较小，电缆容易被击穿，而且电缆的物理机械性能存在诸多不足，绝缘壁不能实现超薄，难以满足制造企业的需要。因此，生产高耐温、高耐油、高阻燃的超薄壁绝缘电缆的一个关键技术就是研究合适的电缆材料。

有机磷系阻燃剂具有高效、低毒、无污染、低烟等优点，受到了越来越多的关注，但是以DOPO小分子形式直接添加材料中，常伴随着材料力学性能的下降，且随着易迁移出聚合物材料，影响其阻燃性能。聚合型有机膦阻燃剂具有：分子量大、含磷量高、与材料的相容性好、迁移性小、加工性能好、阻燃性能优异等优点。基于上述优点考虑，将有机膦阻燃课剂以单体形式直接参与聚合反应，作为聚合物主链中结构单元的一部分，从而使聚合物材料达到阻燃目的。同时也解决了使用的过程中阻燃剂与基材的相容性、分散性、界面性等问题。二茂铁是一种含铁有机金属化合物，类似于苯环，化学性质较活泼，能进行亲电取代反应。二茂铁及其衍生物广泛应用于电化学、生物医学、催化、磁性材料和液晶等多个领域；二茂铁热稳定性高，分解温度为454℃，二茂铁受热时分解为环戊二烯和铁，铁原子具有优异的催化成炭作用，在节能、消烟和成炭方面有重要的作用。

聚醚醚酮是一类高性能工程塑料，具有优良的耐高温、耐腐蚀、耐辐射、均衡的物理机械性能和极好的尺寸稳定性。将含DOPO基双酚结构单元和含二茂铁单体引入到聚醚醚酮主链中制备含DOPO基结构聚醚醚酮新品种，该类树脂同时具有聚醚醚酮耐高温、耐腐蚀、耐辐射和DOPO阻燃以及二茂铁促进成炭作用的优点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种薄壁耐高温耐辐射阻燃电缆料聚醚醚酮极其制备方法。

本发明的原理如下所述：应用碳酸钾或碳酸钠等弱碱成盐，将DOPO基引入聚醚醚酮侧基中制备薄壁耐高温耐辐射阻燃电缆料—聚醚醚酮，具有强度高、耐高温、耐辐射、高耐磨、高耐油、电绝缘性好，且具有低烟、无卤、阻燃等特性，非常适合超薄壁电缆挤出，能满足超薄壁绝缘电缆的加工工艺及产品技术要求，生产方便，具有良好的经济效益及推广价值。

本发明通过如下技术方案实现：

(1)一种薄壁耐高温耐辐射阻燃电缆料聚醚醚酮，其特征在于结构为：

式中R为：

(2)聚醚醚酮的制备方法