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CN106221201A - 一种电力设施保护用反光材料及其制备方法 - Google Patents

一种电力设施保护用反光材料及其制备方法 Download PDF

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CN106221201A CN201610761169.8A CN201610761169A CN106221201A CN 106221201 A CN106221201 A CN 106221201A CN 201610761169 A CN201610761169 A CN 201610761169A CN 106221201 A CN106221201 A CN 106221201A
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王森
谢永俊
符奥
杨普
程云祥
牟善仲
延凯
季金豹
郁章伟
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Abstract

本发明提供一种电力设施保护用反光材料及其制备方法，原料包括：聚己二酸丁二醇酯、三羟甲基丙烷、1,6～己二异氰酸酯、碳化硅粉体、正硅酸乙酯、卵磷脂、聚苯乙烯、聚酰胺树脂、三元乙丙橡胶、乙二醛、纳米二氧化钛、相容剂、松油醇、抗氧剂、纤维素和椰油酸二乙醇酰胺。其制备方法是先用聚己二酸丁二醇酯、三羟甲基丙烷、1,6～己二异氰酸酯、碳化硅粉体、正硅酸乙酯制备得到弹性体，再将弹性体与卵磷脂混合得到耐黄粉体；最后将剩余组分和耐黄粉体混合，混合物加入到双螺杆挤出机中挤出，造粒，冷却，即得。本发明的电力设施保护用反光材料具有优异的力学性能和耐热性能、不易变黄、反光效果好，长时间使用后仍能保持较好的反光效果。

Description

一种电力设施保护用反光材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种电力设施保护用反光材料及其制备方法。
背景技术
交通标志是道路交通安全设施中重要的一种，设置在城市道路和公路上，以形状，颜色，图案和文字构成了一种交通语言，向所有的道路使用者提供管制，警告，指示，和道路指引信息，在构建和谐的交通秩序中起到了重要的作用。交通标志转递的是一种无声的语言，通过道路使用者的视认读取来获得信息。在白天，有太阳光提供充足的照度，使交通标志都具有良好的视认性，而在夜晚，交通标志要保持和白天一样的视认性，主要是依靠标志面上的反光材料来实现，所以反光材料性能的好坏直接决定了交通标志在夜间的作用和功能，反光材料的设计也成为交通标志设计的重要一环。
反光材料，也称逆反射材料，回复反射材料，广泛应用于交通标志标线、突起路标、轮廓标识、交通锥、防撞筒等各种道路交通安全设施。
为防止设于路边的电气设备被车辆碰撞损坏，电杆、环网柜等电气设备表面会涂抹反光材料，以起到夜间警示作用。但现有的反光材料长时间使用后反光效果下降严重、易磨损老化，使用年限短。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种电力设施保护用反光材料及其制备方法，该反光材料具有优异的力学性能和耐热性能、不易变黄、反光效果好。
技术方案：一种电力设施保护用反光材料，原料以重量份计包括：聚己二酸丁二醇酯5～10份、三羟甲基丙烷0.5～1.2份、1,6～己二异氰酸酯0.4～0.8份、碳化硅粉体0.1～0.5份、正硅酸乙酯0.2～0.6份、卵磷脂0.1～0.5份、聚苯乙烯1～4份、聚酰胺树脂2～7份、三元乙丙橡胶0.8～3.2份、乙二醛0.1～0.7份、纳米二氧化钛0.2～0.6份、相容剂0.3～0.6份、松油醇0.1～0.5份、抗氧剂0.1～0.5份、纤维素0.1～0.5份、椰油酸二乙醇酰胺0.4～1.2份。
进一步地，所述相容剂为ABS～g～MAH和PE～g～MAH按重量比1:1组成的混合物。
进一步地，所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168按重量比1:3组成的混合物。
进一步地，所述纤维素为甲基纤维素、乙基纤维素等、丙基纤维素或丁基纤维素中的一种。
上述电力设施保护用反光材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将聚己二酸丁二醇酯加至反应釜中，升温至100～120℃，真空脱水1～2h，降温至50～60℃，加入三羟甲基丙烷、1,6～己二异氰酸酯、碳化硅粉体、正硅酸乙酯，分散，140～160℃熟化4～10h，得到弹性体；
步骤2，将弹性体与卵磷脂混合，升温至900～1100℃烧结6～8h，降温至室温，得到粉体；
步骤3，将聚苯乙烯、聚酰胺树脂、三元乙丙橡胶、乙二醛、纳米氧化钛、相容剂、松油醇、抗氧剂、粉体、纤维素和椰油酸二乙醇酰胺混合，得到混合物；
步骤4，将混合物加入到双螺杆挤出机中挤出，造粒，冷却，即得。
进一步地，步骤1中升温速度为5℃/min。
进一步地，步骤1中熟化过程是在二氧化碳气氛中进行。
进一步地，步骤4中挤出温度为210℃、双螺杆挤出机的螺杆转速为320rpm。
进一步地，所述纳米二氧化钛是羟基硅油改性纳米二氧化钛。
本发明的电力设施保护用反光材料具有优异的力学性能和耐热性能、不易变黄、反光效果好，长时间使用后仍能保持较好的反光效果，可广泛用于各种电力设施。
具体实施方式
实施例1
一种电力设施保护用反光材料，原料以重量份计包括：聚己二酸丁二醇酯5份、三羟甲基丙烷0.5份、1,6～己二异氰酸酯0.4份、碳化硅粉体0.1份、正硅酸乙酯0.2份、卵磷脂0.1份、聚苯乙烯1份、聚酰胺树脂2份、三元乙丙橡胶0.8份、乙二醛0.1份、纳米二氧化钛0.2份、相容剂0.3份、松油醇0.1份、抗氧剂0.1份、纤维素0.1份、椰油酸二乙醇酰胺0.4份。
其中，相容剂为ABS～g～MAH和PE～g～MAH按重量比1:1组成的混合物；抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168按重量比1:3组成的混合物；纤维素为甲基纤维素。
上述电力设施保护用反光材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将聚己二酸丁二醇酯加至反应釜中，升温至100℃，真空脱水2h，降温至50℃，加入三羟甲基丙烷、1,6～己二异氰酸酯、碳化硅粉体、正硅酸乙酯，分散，140℃熟化10h，得到弹性体；
步骤2，将弹性体与卵磷脂混合，升温至900℃烧结8h，降温至室温，得到粉体；
步骤3，将聚苯乙烯、聚酰胺树脂、三元乙丙橡胶、乙二醛、纳米氧化钛、相容剂、松油醇、抗氧剂、粉体、纤维素和椰油酸二乙醇酰胺混合，得到混合物；
步骤4，将混合物加入到双螺杆挤出机中挤出，造粒，冷却，即得。
其中，步骤1中升温速度为5℃/min，熟化过程是在二氧化碳气氛中进行；步骤4中挤出温度为210℃、双螺杆挤出机的螺杆转速为320rpm。
实施例2
一种电力设施保护用反光材料，原料以重量份计包括：聚己二酸丁二醇酯7份、三羟甲基丙烷0.7份、1,6～己二异氰酸酯0.5份、碳化硅粉体0.3份、正硅酸乙酯0.4份、卵磷脂0.3份、聚苯乙烯2份、聚酰胺树脂4份、三元乙丙橡胶1.3份、乙二醛0.3份、纳米二氧化钛0.4份、相容剂0.5份、松油醇0.2份、抗氧剂0.4份、纤维素0.3份、椰油酸二乙醇酰胺0.7份。
其中，相容剂为ABS～g～MAH和PE～g～MAH按重量比1:1组成的混合物；抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168按重量比1:3组成的混合物；纤维素为甲基纤维素。
上述电力设施保护用反光材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将聚己二酸丁二醇酯加至反应釜中，升温至100℃，真空脱水2h，降温至50℃，加入三羟甲基丙烷、1,6～己二异氰酸酯、碳化硅粉体、正硅酸乙酯，分散，140℃熟化10h，得到弹性体；
步骤2，将弹性体与卵磷脂混合，升温至900℃烧结8h，降温至室温，得到粉体；
步骤3，将聚苯乙烯、聚酰胺树脂、三元乙丙橡胶、乙二醛、纳米氧化钛、相容剂、松油醇、抗氧剂、粉体、纤维素和椰油酸二乙醇酰胺混合，得到混合物；
步骤4，将混合物加入到双螺杆挤出机中挤出，造粒，冷却，即得。
其中，步骤1中升温速度为5℃/min，熟化过程是在二氧化碳气氛中进行；步骤4中挤出温度为210℃、双螺杆挤出机的螺杆转速为320rpm。
实施例3
一种电力设施保护用反光材料，原料以重量份计包括：聚己二酸丁二醇酯8份、三羟甲基丙烷0.8份、1,6～己二异氰酸酯0.6份、碳化硅粉体0.4份、正硅酸乙酯0.3份、卵磷脂0.2份、聚苯乙烯3份、聚酰胺树脂6份、三元乙丙橡胶1.8份、乙二醛0.6份、纳米二氧化钛0.5份、相容剂0.4份、松油醇0.2份、抗氧剂0.3份、纤维素0.4份、椰油酸二乙醇酰胺0.8份。
其中，相容剂为ABS～g～MAH和PE～g～MAH按重量比1:1组成的混合物；抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168按重量比1:3组成的混合物；纤维素为甲基纤维素。
上述电力设施保护用反光材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将聚己二酸丁二醇酯加至反应釜中，升温至110℃，真空脱水2h，降温至50℃，加入三羟甲基丙烷、1,6～己二异氰酸酯、碳化硅粉体、正硅酸乙酯，分散，150℃熟化7h，得到弹性体；
步骤2，将弹性体与卵磷脂混合，升温至1000℃烧结7h，降温至室温，得到粉体；
步骤3，将聚苯乙烯、聚酰胺树脂、三元乙丙橡胶、乙二醛、纳米氧化钛、相容剂、松油醇、抗氧剂、粉体、纤维素和椰油酸二乙醇酰胺混合，得到混合物；
步骤4，将混合物加入到双螺杆挤出机中挤出，造粒，冷却，即得。
其中，步骤1中升温速度为5℃/min，熟化过程是在二氧化碳气氛中进行；步骤4中挤出温度为210℃、双螺杆挤出机的螺杆转速为320rpm。
实施例4
一种电力设施保护用反光材料，原料以重量份计包括：聚己二酸丁二醇酯10份、三羟甲基丙烷1.2份、1,6～己二异氰酸酯0.8份、碳化硅粉体0.5份、正硅酸乙酯0.6份、卵磷脂0.5份、聚苯乙烯4份、聚酰胺树脂7份、三元乙丙橡胶3.2份、乙二醛0.7份、纳米二氧化钛0.6份、相容剂0.6份、松油醇0.5份、抗氧剂0.5份、纤维素0.5份、椰油酸二乙醇酰胺1.2份。
其中，相容剂为ABS～g～MAH和PE～g～MAH按重量比1:1组成的混合物；抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168按重量比1:3组成的混合物；纤维素为甲基纤维素。
上述电力设施保护用反光材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将聚己二酸丁二醇酯加至反应釜中，升温至120℃，真空脱水1h，降温至60℃，加入三羟甲基丙烷、1,6～己二异氰酸酯、碳化硅粉体、正硅酸乙酯，分散，160℃熟化4h，得到弹性体；
步骤2，将弹性体与卵磷脂混合，升温至1100℃烧结6h，降温至室温，得到粉体；
步骤3，将聚苯乙烯、聚酰胺树脂、三元乙丙橡胶、乙二醛、纳米氧化钛、相容剂、松油醇、抗氧剂、粉体、纤维素和椰油酸二乙醇酰胺混合，得到混合物；
步骤4，将混合物加入到双螺杆挤出机中挤出，造粒，冷却，即得。
其中，步骤1中升温速度为5℃/min，熟化过程是在二氧化碳气氛中进行；步骤4中挤出温度为210℃、双螺杆挤出机的螺杆转速为320rpm。
实施例5
本实施例与实施例2的区别在于：所述纳米二氧化钛是羟基硅油改性纳米二氧化钛。
在1000mL四颈烧瓶中加入40g钛酸正丁酯、6g硅酸钠、6g硫酸钠和466mL水，在30℃下搅拌30min，升温至85℃，滴加12wt%的硫酸溶液至体系pH为10.5，陈化20min。加12wt%硫酸调整pH至4.7，加入羟基硅油40g，搅拌1h后，陈化1.5h。过滤，滤饼经水洗至无SO42～，乙醇洗涤除去水分，干燥得白色粉末，得到羟基硅油改性纳米氧化钛粉体。
一种电力设施保护用反光材料，原料以重量份计包括：聚己二酸丁二醇酯7份、三羟甲基丙烷0.7份、1,6～己二异氰酸酯0.5份、碳化硅粉体0.3份、正硅酸乙酯0.4份、卵磷脂0.3份、聚苯乙烯2份、聚酰胺树脂4份、三元乙丙橡胶1.3份、乙二醛0.3份、羟基硅油改性纳米二氧化钛0.4份、相容剂0.5份、松油醇0.2份、抗氧剂0.4份、纤维素0.3份、椰油酸二乙醇酰胺0.7份。
其中，相容剂为ABS～g～MAH和PE～g～MAH按重量比1:1组成的混合物；抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168按重量比1:3组成的混合物；纤维素为甲基纤维素。
上述电力设施保护用反光材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将聚己二酸丁二醇酯加至反应釜中，升温至100℃，真空脱水2h，降温至50℃，加入三羟甲基丙烷、1,6～己二异氰酸酯、碳化硅粉体、正硅酸乙酯，分散，140℃熟化10h，得到弹性体；
步骤2，将弹性体与卵磷脂混合，升温至900℃烧结8h，降温至室温，得到粉体；
步骤3，将聚苯乙烯、聚酰胺树脂、三元乙丙橡胶、乙二醛、羟基硅油改性纳米二氧化钛、相容剂、松油醇、抗氧剂、粉体、纤维素和椰油酸二乙醇酰胺混合，得到混合物；
步骤4，将混合物加入到双螺杆挤出机中挤出，造粒，冷却，即得。
其中，步骤1中升温速度为5℃/min，熟化过程是在二氧化碳气氛中进行；步骤4中挤出温度为210℃、双螺杆挤出机的螺杆转速为320rpm。
实施例6
本实施例与实施例2的区别在于：原料中未加入卵磷脂。
一种电力设施保护用反光材料，原料以重量份计包括：聚己二酸丁二醇酯7份、三羟甲基丙烷0.7份、1,6～己二异氰酸酯0.5份、碳化硅粉体0.3份、正硅酸乙酯0.4份、聚苯乙烯2份、聚酰胺树脂4份、三元乙丙橡胶1.3份、乙二醛0.3份、纳米二氧化钛0.4份、相容剂0.5份、松油醇0.2份、抗氧剂0.4份、纤维素0.3份、椰油酸二乙醇酰胺0.7份。
其中，相容剂为ABS～g～MAH和PE～g～MAH按重量比1:1组成的混合物；抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168按重量比1:3组成的混合物；纤维素为甲基纤维素。
上述电力设施保护用反光材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将聚己二酸丁二醇酯加至反应釜中，升温至100℃，真空脱水2h，降温至50℃，加入三羟甲基丙烷、1,6～己二异氰酸酯、碳化硅粉体、正硅酸乙酯，分散，140℃熟化10h，得到弹性体；
步骤2，将弹性体升温至900℃烧结8h，降温至室温，得到粉体；
步骤3，将聚苯乙烯、聚酰胺树脂、三元乙丙橡胶、乙二醛、纳米氧化钛、相容剂、松油醇、抗氧剂、粉体、纤维素和椰油酸二乙醇酰胺混合，得到混合物；
步骤4，将混合物加入到双螺杆挤出机中挤出，造粒，冷却，即得。
其中，步骤1中升温速度为5℃/min，熟化过程是在二氧化碳气氛中进行；步骤4中挤出温度为210℃、双螺杆挤出机的螺杆转速为320rpm。
将实施例1至6所得反光材料进行性能测试，结果如下：
由上表可知，本发明的反光材料拉伸强度在61MPa、弯曲强度为72MPa、弯曲模量在3350MPa、缺口冲击强度为60kJ·m～2、热变形温度为138℃，具有优异的力学性能和耐热性能、不易变黄、反光效果好。实施例5中采用羟基硅油改性纳米二氧化钛，可以提高反光材料的反光率；实施例6中，由于未加入卵磷脂，导致反光材料的黄变等级下降。

Claims (9)

1.一种电力设施保护用反光材料，其特征在于：原料以重量份计包括：聚己二酸丁二醇酯5～10份、三羟甲基丙烷0.5～1.2份、1,6～己二异氰酸酯0.4～0.8份、碳化硅粉体0.1～0.5份、正硅酸乙酯0.2～0.6份、卵磷脂0.1～0.5份、聚苯乙烯1～4份、聚酰胺树脂2～7份、三元乙丙橡胶0.8～3.2份、乙二醛0.1～0.7份、纳米二氧化钛0.2～0.6份、相容剂0.3～0.6份、松油醇0.1～0.5份、抗氧剂0.1～0.5份、纤维素0.1～0.5份、椰油酸二乙醇酰胺0.4～1.2份。
2.根据权利要求1所述的电力设施保护用反光材料，其特征在于：所述相容剂为ABS～g～MAH和PE～g～MAH按重量比1:1组成的混合物。
3.根据权利要求1所述的电力设施保护用反光材料，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168按重量比1:3组成的混合物。
4.根据权利要求1所述的电力设施保护用反光材料，其特征在于：所述纤维素为甲基纤维素、乙基纤维素等、丙基纤维素或丁基纤维素中的一种。
5.权利要求1所述的电力设施保护用反光材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1，将聚己二酸丁二醇酯加至反应釜中，升温至100～120℃，真空脱水1～2h，降温至50～60℃，加入三羟甲基丙烷、1,6～己二异氰酸酯、碳化硅粉体、正硅酸乙酯，分散，140～160℃熟化4～10h，得到弹性体；
步骤2，将弹性体与卵磷脂混合，升温至900～1100℃烧结6～8h，降温至室温，得到粉体；
步骤3，将聚苯乙烯、聚酰胺树脂、三元乙丙橡胶、乙二醛、纳米氧化钛、相容剂、松油醇、抗氧剂、粉体、纤维素和椰油酸二乙醇酰胺混合，得到混合物；
步骤4，将混合物加入到双螺杆挤出机中挤出，造粒，冷却，即得。
6.根据权利要求5所述的电力设施保护用反光材料的制备方法，其特征在于：步骤1中升温速度为5℃/min。
7.根据权利要求5所述的电力设施保护用反光材料的制备方法，其特征在于：步骤1中熟化过程是在二氧化碳气氛中进行。
8.根据权利要求5所述的电力设施保护用反光材料的制备方法，其特征在于：步骤4中挤出温度为210℃、双螺杆挤出机的螺杆转速为320rpm。
9.根据权利要求1所述的电力设施保护用反光材料，其特征在于：所述纳米二氧化钛是羟基硅油改性纳米二氧化钛。
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