一种环保型聚氯乙烯抗紫外线护套料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种环保型聚氯乙烯抗紫外护套料，其特征在于，包括如下重量份计的各组分：聚氯乙烯树脂20‑30份、端羟基功能化的超支化聚乙烯5‑10份、2‑三甲基硅氧基‑4‑烯丙氧基二苯基酮/2,3,4,5,6‑五氟‑1‑乙烯磺酸苯酯/3,5‑二氨基‑1H‑吡唑‑4‑羧酸烯丙酯/1‑烯丙基苯并三唑共聚物6‑12份、环氧SBS树脂30‑40份、咔唑基改性石墨烯量子点0.2‑0.8份、二苯甲酮腙0.3‑0.6份、填充剂3‑6份、偶联剂1‑2份。本发明专利技术还提供了一种所述环保型聚氯乙烯抗紫外护套料的制备方法。本发明专利技术公开的环保型聚氯乙烯抗紫外护套料环保性能好，耐候性、抗紫外老化性能、阻燃性、耐高低温性能佳，使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】
一种环保型聚氯乙烯抗紫外线护套料及其制备方法
本专利技术涉及电线电缆
，尤其涉及一种环保型聚氯乙烯抗紫外护套料及其制备方法。
技术介绍
随着经济的迅速发展，电线电缆在各个行业、领域中都得到广泛的应用。电线电缆作为国民经济的基础工业，其产值在国内已经攀升到国民经济的第二位，是继汽车行业后的最大行业。其质量直接影响电力或信号传输的稳定性，因此，高质量的电线电缆引起了人们的广泛关注。护套料是电线电缆制备过程中的必需材料之一，其形成的护套包裹在电线电缆电芯外表面，起到保护电芯，保障电力传输稳定性和安全性的作用。目前常见的价格较低廉的护套料多使用聚氯乙烯材料或者橡胶作为主要材料，聚氯乙烯材料具有优良的机械物理性能，具有强度高，可塑性，耐腐蚀，难燃，绝缘性好，透明度高，易加工等优势，但是由于其成分中含有氯，在生产过程中会造成环境污染，且其本身属于脆性材料，耐低温性能差，适合场合有限制。橡胶材料在耐火阻燃性能方面难以满足人们的使用要求，且高温条件下，橡胶容易熔化分解，产生对环境有较大污染的物质，耐老化、耐候性都有待提高。除此之外，目前市面上的护套料在露天高温紫外线的照射下非常容易老化，老化后电缆芯容易暴露在外，安全隐患非常大。申请号为201810206501.3的中国专利技术专利公开了一种耐低温耐油阻燃抗紫外线聚氯乙烯护套料及其制备方法，涉及电线电缆材料
，由下列质量份数的原料制备而成：聚氯乙烯树脂20～50份；丁腈橡胶5～20份；高聚酯增塑剂10～30份；耐低温增塑剂5～15份；阻燃剂2～5份；填充剂5～20份；抗氧剂0.2～0.8份；色粉0.2～1.2份；紫外光吸收剂0.1～1份；稳定剂1～5份；将上述原料按照各自质量份数称量好，再通过捏合、双螺杆充分熔融混合，挤出造粒，制得所述耐低温耐油阻燃抗紫外线聚氯乙烯护套料。该专利技术的聚氯乙烯护套料在耐低温零下50℃的同时耐温105℃，同时具备优越的阻燃性能和耐油性能。然而，该护套料由于各原料之间的相容性不好，在长期使用过程中易发生相分离，无机填料外渗，影响长期使用稳定性，且由于聚氯乙烯中的氯的存在，使得在火灾过程中会释放毒烟，不利于环保。因此，如何对现有聚氯乙烯护套料进行改进，制备出环保性能好，耐候性、抗紫外老化性能、阻燃性、耐高低温性能佳，使用寿命长的环保型聚氯乙烯抗紫外护套料是业内亟待解决的难题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种环保型聚氯乙烯抗紫外护套料，该抗紫外护套料环保性能好，耐候性、抗紫外老化性能、阻燃性、耐高低温性能佳，使用寿命长；同时，本专利技术还提供了一种所述环保型聚氯乙烯抗紫外护套料的制备方法，该制备方法简单易行，制备效益高，制备成本低廉，适合连续规模化生产，能同时实现较高的经济效益、社会效益和生态效益。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种环保型聚氯乙烯抗紫外护套料，其特征在于，包括如下重量份计的各组分：聚氯乙烯树脂20-30份、端羟基功能化的超支化聚乙烯5-10份、2-三甲基硅氧基-4-烯丙氧基二苯基酮/2,3,4,5,6-五氟-1-乙烯磺酸苯酯/3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯/1-烯丙基苯并三唑共聚物6-12份、环氧SBS树脂30-40份、咔唑基改性石墨烯量子点0.2-0.8份、二苯甲酮腙0.3-0.6份、填充剂3-6份、偶联剂1-2份。优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种。优选的，所述填充剂为纳米硼纤维、纳米二氧化钛、纳米氧化锌、滑石粉中的至少一种。优选的，所述咔唑基改性石墨烯量子点的制备方法，包括如下步骤：步骤D1：将咔唑、4-(氯甲基)苯基三甲氧基硅烷、碱性催化剂加入到N-甲基吡咯烷酮中，在40-60℃下搅拌反应6-8小时，后过滤除去不溶物，再旋蒸除去N-甲基吡咯烷酮，得到中间产物；步骤D2：将石墨烯量子点分散于乙醇中，再向其中加入经过步骤D1制成的中间产物，在60-80℃下搅拌反应3-5小时，后旋蒸除去乙醇，得到咔唑基改性石墨烯量子点。优选的，步骤D1中所述咔唑、4-(氯甲基)苯基三甲氧基硅烷、碱性催化剂、N-甲基吡咯烷酮的摩尔比为1:1:(1-2):(10-20)。优选的，所述碱性催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸钠中的至少一种。优选的，步骤D2中所述石墨烯量子点、乙醇、中间产物的质量比1:(3-5):(0.1-0.3)。优选的，所述环氧SBS树脂为由SBS树脂环氧化而得，为热塑性弹性体聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，分子量为3-6万，苯乙烯质量含量为15-35％。优选的，所述2-三甲基硅氧基-4-烯丙氧基二苯基酮/2,3,4,5,6-五氟-1-乙烯磺酸苯酯/3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯/1-烯丙基苯并三唑共聚物的制备方法，包括如下步骤：将2-三甲基硅氧基-4-烯丙氧基二苯基酮、2,3,4,5,6-五氟-1-乙烯磺酸苯酯、3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯、1-烯丙基苯并三唑、引发剂加入到高沸点溶剂中，在氮气或惰性气体氛围，60-70℃下搅拌反应3-5小时，后在水中沉出，并用乙醇洗涤产物3-6次，后置于真空干燥箱85-95℃下干燥至恒重，得到2-三甲基硅氧基-4-烯丙氧基二苯基酮/2,3,4,5,6-五氟-1-乙烯磺酸苯酯/3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯/1-烯丙基苯并三唑共聚物。优选的，所述2-三甲基硅氧基-4-烯丙氧基二苯基酮、2,3,4,5,6-五氟-1-乙烯磺酸苯酯、3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯、1-烯丙基苯并三唑、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:0.5:1:1:(0.03-0.04):(10-20)。优选的，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种；所述惰性气体为氦气、氖气、氩气中的任意一种；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。优选的，所述端羟基功能化的超支化聚乙烯的制备方法，参见申请号为201510267582.4的中国专利技术专利实施例1。优选的，所述聚氯乙烯树脂购于北京大田丰拓化学技术有限公司。本专利技术的另一个目的，在于提供一种所述环保型聚氯乙烯抗紫外护套料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将组分按重量份混合均匀后，得到混合料，然后将混合料投入到双螺杆挤出机里，挤出成型，即得所述环保型聚氯乙烯抗紫外护套料。优选的，所述双螺杆挤出机的温度设置为：加料段130-150℃，熔融段180-195℃，熔体输送段210-230℃，混炼段190-200℃，均化段190-200℃，机头计量段190-200℃。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：(1)本专利技术提供的一种环保型聚氯乙烯抗紫外护套料的制备方法，采用传统护套料的制备成型方法和设备即可，无需专门的设备和仪器，该制备方法简单易行，制备效益高，制备成本低廉，适合连续规模化生产，能同时实现较高的经济效益、社会效益和生态本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保型聚氯乙烯抗紫外护套料，其特征在于，包括如下重量份计的各组分：聚氯乙烯树脂20-30份、端羟基功能化的超支化聚乙烯5-10份、2-三甲基硅氧基-4-烯丙氧基二苯基酮/2,3,4,5,6-五氟-1-乙烯磺酸苯酯/3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯/1-烯丙基苯并三唑共聚物6-12份、环氧SBS树脂30-40份、咔唑基改性石墨烯量子点0.2-0.8份、二苯甲酮腙0.3-0.6份、填充剂3-6份、偶联剂1-2份。/n

【技术特征摘要】
1.一种环保型聚氯乙烯抗紫外护套料，其特征在于，包括如下重量份计的各组分：聚氯乙烯树脂20-30份、端羟基功能化的超支化聚乙烯5-10份、2-三甲基硅氧基-4-烯丙氧基二苯基酮/2,3,4,5,6-五氟-1-乙烯磺酸苯酯/3,5-二氨基-1H-吡唑-4-羧酸烯丙酯/1-烯丙基苯并三唑共聚物6-12份、环氧SBS树脂30-40份、咔唑基改性石墨烯量子点0.2-0.8份、二苯甲酮腙0.3-0.6份、填充剂3-6份、偶联剂1-2份。


2.根据权利要求1所述的一种环保型聚氯乙烯抗紫外护套料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种；所述填充剂为纳米硼纤维、纳米二氧化钛、纳米氧化锌、滑石粉中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的一种环保型聚氯乙烯抗紫外护套料，其特征在于，所述咔唑基改性石墨烯量子点的制备方法，包括如下步骤：
步骤D1：将咔唑、4-(氯甲基)苯基三甲氧基硅烷、碱性催化剂加入到N-甲基吡咯烷酮中，在40-60℃下搅拌反应6-8小时，后过滤除去不溶物，再旋蒸除去N-甲基吡咯烷酮，得到中间产物；
步骤D2：将石墨烯量子点分散于乙醇中，再向其中加入经过步骤D1制成的中间产物，在60-80℃下搅拌反应3-5小时，后旋蒸除去乙醇，得到咔唑基改性石墨烯量子点。


4.根据权利要求3所述的一种环保型聚氯乙烯抗紫外护套料，其特征在于，步骤D1中所述咔唑、4-(氯甲基)苯基三甲氧基硅烷、碱性催化剂、N-甲基吡咯烷酮的摩尔比为1:1:(1-2):(10-20)；所述碱性催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸钠中的至少一种。


5.根据权利要求3所述的一种环保型聚氯乙烯抗紫外护套料，其特征在于，步骤D2中所述石墨烯量子点、乙醇、中间产物的质量比1:(3-5):(0.1-0.3)。


6.根据权利要求1所述的一种环保型聚氯乙烯抗紫外护套料，其特征在于，所述环氧SBS树脂为由SBS树脂环氧化而得，为热塑性弹性体聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，分子量为3-6万，苯乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚雪侠，
申请(专利权)人：姚雪侠，
类型：发明
国别省市：山东;37