一种聚氯乙烯电缆材料及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种聚氯乙烯电缆材料，由以下原料制备而成：改性聚氯乙烯、复合抗老化剂、改性剂、增塑剂、阻燃剂。本发明专利技术聚氯乙烯电缆材料的制备方法将配方组分进行混料处理，从而使得各组分能够混料均匀，在将混合物料进行熔融挤出塑炼处理过程中，使得添加剂之间产生增效作用对材料进行改性，赋予本发明专利技术聚氯乙烯电缆材料优异的耐高温性、耐低温性，高绝缘性，高抗冲击性，高韧性，且耐油，环保无毒。另外，本发明专利技术制备方法工艺易控，使得生产的聚氯乙烯电缆材料性能稳定，相对同耐温等级的材料成本低廉。相对同耐温等级的材料成本低廉。相对同耐温等级的材料成本低廉。

【技术实现步骤摘要】
一种聚氯乙烯电缆材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电缆材料
，具体涉及一种聚氯乙烯电缆材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，从公开的技术标准，聚氯乙烯电缆材料，在美国UL758、UL1581 标准中最高耐温等级为105℃，加速老化的条件是136℃/168小时加速恒温，在中国GB/T8815-2008标准中，最高耐温等级为90℃，其加速老化条件是135℃/240小时，德国VDE0281标准中，最高耐温等级为90℃，其加速老化条件是135℃/336小时。然而，耐温等级为125℃及以上耐温等级材料，基本都是使用交联聚烯烃材料，硅橡胶材料，氟材料等，但这些材料生产过程相对复杂，成本相对高昂，且难以回收使用。
[0003]聚氯乙烯作为电力电缆、建筑装潢及包装运输等行业的常用材料，具有极大的消耗量和需求量，市场流通量巨大，具有好的发展前景。目前，聚氯乙烯电缆材料被广泛用于汽车中，如作为在汽车电线绝缘材料以及汽车充电桩专用电缆绝缘护套材料，但是这类电线绝缘材料通常要求耐高温，耐各类油腐蚀，良好的耐低温性能及良好的耐磨性和机械性能。但是目前的聚氯乙烯电缆材料不能同时具有耐高温性、耐低温、耐油腐蚀等性能。因此，当前聚氯乙烯电缆材料的使用受到一定的限制。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提出一种聚氯乙烯电缆材料及其制备方法，将配方组分进行混料处理，从而使得各组分能够混料均匀，在将混合物料进行熔融挤出塑炼处理过程中，使得添加剂之间产生增效作用对材料进行改性，赋予本专利技术聚氯乙烯电缆材料优异的耐高温性、耐低温性，高绝缘性，高抗冲击性，高韧性，且耐油，环保无毒。另外，本专利技术制备方法工艺易控，使得生产的聚氯乙烯电缆材料性能稳定，相对同耐温等级的材料成本低廉。
[0005]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0006]本专利技术提供一种聚氯乙烯电缆材料，由以下原料制备而成：改性聚氯乙烯、复合抗老化剂、改性剂、增塑剂、阻燃剂；
[0007]所述改性聚氯乙烯由以下方法制备而成：
[0008]S1.种子乳液的制备：将去离子水、乳化剂、苯乙烯混合后加热至 80-90℃，滴加引发剂水溶液，搅拌保温10-30min，降至室温，用氨水调节pH值为7.8-8.2，过滤，得到种子溶液；
[0009]S2.轻度交联乳液：将去离子水、乳化剂混合均匀后，加入马来酸酐、苯乙烯和丙烯酸正丁酯，500-700r/min搅拌10-30min，通入氮气，加热至 70-90℃，加入步骤S1得到的种子乳液，搅拌均匀后，滴加引发剂水溶液和NaHSO3水溶液，滴加完成后保温30-60min，降至室温，用氨水调节 pH值为7.8-8.2，过滤，得到轻度交联乳液；
[0010]S3.改性聚氯乙烯的制备：将聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠和去离子水混合均匀后，通入氮气，加入氯乙烯，加热至55-60℃，边搅拌边加入步骤S2制得的轻度交联乳液，控制聚
合温度不超过65℃，当釜内压力下降 0.2-0.3MPa时，快速冷却并终止反应，排出未反应的氯乙烯后出料，经过滤、洗涤、真空干燥后制得改性聚氯乙烯；
[0011]所述乳化剂选自十二烷基苯磺酸钠、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或几种混合；
[0012]所述引发剂选自、过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、过氧化新癸酸异丙苯酯、过氧化二碳酸(2-乙基己基)酯中的一种或几种混合。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述复合抗老化剂由双酚A和合成抗老化剂复配而成，质量比为1：(3-5)，所述合成抗老化剂的结构如式Ⅰ所示：
[0014][0015]作为本专利技术的进一步改进，所述合成抗老化剂由以下方法合成：将对苯二胺和氢氧化钠溶入甲醇中，加入3,5-二叔丁基水杨醛，加热回流反应 2-5h，产生固体，继续回流反应1-2h后冷却至室温，过滤，乙醇反复洗涤固体，得到合成抗老化剂。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，所述改性剂为IM812和E920的混合物，质量比为1：(1-5)。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，所述增塑剂选自W-797-ZH、C810、UN380 中的至少一种；所述阻燃剂选自三氧化二锑、氢氧化镁中的至少一种。
[0018]作为本专利技术的进一步改进，由以下原料按重量份制备而成：改性聚氯乙烯100-120份、复合抗老化剂1-5份、改性剂5-10份、增塑剂1-3份、阻燃剂0.5-1.5份。
[0019]作为本专利技术的进一步改进，由以下原料按重量份制备而成：改性聚氯乙烯105-115份、复合抗老化剂2-4份、改性剂6-9份、增塑剂1.5-2.5份、阻燃剂0.7-1.2份。
[0020]本专利技术进一步保护一种上述的聚氯乙烯电缆材料的制备方法，包括以下步骤：
[0021]按照上述的聚氯乙烯电缆材料配方分别称取各组分；
[0022]将称取的所述各组分进行混料处理，获得混合物料；
[0023]将所述混合物在170-200℃温度下进行熔融挤出。
[0024]作为本专利技术的进一步改进，所述混料处理包括以下步骤：
[0025]将称取的增塑剂分成两部分，一部分与称取的改性聚氯乙烯进行混料处理，形成第一混合物；
[0026]将另一部分所述增塑剂和称取的其他组分进行混料处理，形成第二混合物；
[0027]待所述第二混合物料温度达到100℃-110℃后，与所述第一混合物进行混料处理，形成所述混合物料。
[0028]本专利技术进一步保护一种电缆，包括导体和包覆在所述导体的绝缘层，所述绝缘层材料为上述的聚氯乙烯电缆材料或由上述的制备方法制备的聚氯乙烯电缆材料。
[0029]本专利技术具有如下有益效果：本专利技术中通过种子乳液聚合工艺，制备窄粒径分布、无壳且轻度交联的纯橡胶相轻度交联乳液，不仅可使氯乙烯悬浮聚合中成粒均匀，而且利于氯乙烯单体扩散进入橡胶相，有利于接枝共聚反应的发生，提高增韧效果，在乳液聚合中引
入反应型乳化剂，以减少轻度交联乳液加入氯乙烯悬浮聚合体系时的游离乳化剂量，避免产生粗粒子及粘轴、粘釜现象，同时减少聚合后的废水处理难度，轻度交联乳液在氯乙烯单体分散好后加入悬浮聚合体系，不仅可控制其对分散剂的分配，提高悬浮聚合稳定性，而且还可改善接枝改性剂马来酸酐、苯乙烯和丙烯酸正丁酯在树脂中的分布，提高增韧效果。本专利技术采用交联方法改性聚氯乙烯，可显著改进聚氯乙烯的热稳定性、抗冲击性能以及材料的韧性，提高材料的使用温度，应力断裂和耐溶剂性以及永久变形性，不但保留了聚氯乙烯材料本身固有的特性，还赋予了它橡胶弹性体的特点。
[0030]本专利技术合成一种新的抗老化剂，是将受阻酚和受阻胺类抗老剂进行有机结合，制得席夫碱型新型抗老剂，制备方法简单，条件温度，且能够有效提高材料的耐老化、力学性能以及耐高低温性能。另外，本专利技术体系采用双酚A作为配方体系的助抗氧剂，席夫碱型合成抗老剂作为合成抗老剂，两者按一定比例配比后，形成复合抗老化剂，使得聚氯乙烯材料的拉伸强度变化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚氯乙烯电缆材料，其特征在于，由以下原料制备而成：改性聚氯乙烯、复合抗老化剂、改性剂、增塑剂、阻燃剂；所述改性聚氯乙烯由以下方法制备而成：S1.种子乳液的制备：将去离子水、乳化剂、苯乙烯混合后加热至80-90℃，滴加引发剂水溶液，搅拌保温10-30min，降至室温，用氨水调节pH值为7.8-8.2，过滤，得到种子溶液；S2.轻度交联乳液：将去离子水、乳化剂混合均匀后，加入马来酸酐、苯乙烯和丙烯酸正丁酯，500-700r/min搅拌10-30min，通入氮气，加热至70-90℃，加入步骤S1得到的种子乳液，搅拌均匀后，滴加引发剂水溶液和NaHSO3水溶液，滴加完成后保温30-60min，降至室温，用氨水调节pH值为7.8-8.2，过滤，得到轻度交联乳液；S3.改性聚氯乙烯的制备：将聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠和去离子水混合均匀后，通入氮气，加入氯乙烯，加热至55-60℃，边搅拌边加入步骤S2制得的轻度交联乳液，控制聚合温度不超过65℃，当釜内压力下降0.2-0.3MPa时，快速冷却并终止反应，排出未反应的氯乙烯后出料，经过滤、洗涤、真空干燥后制得改性聚氯乙烯；所述乳化剂选自十二烷基苯磺酸钠、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或几种混合；所述引发剂选自、过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、过氧化新癸酸异丙苯酯、过氧化二碳酸(2-乙基己基)酯中的一种或几种混合。2.根据权利要求1所述的聚氯乙烯电缆材料，其特征在于，所述复合抗老化剂由双酚A和合成抗老化剂复配而成，质量比为1：(3-5)，所述合成抗老化剂的结构如式Ⅰ所示：3.根据权利要求2所述的聚氯乙烯电缆材料，其特征在于，所述合成抗老化剂由以下方法合成：将对苯二胺和氢氧化钠溶入甲醇中，加入3,5-二叔丁基水杨醛，加热回流反应2-5h，产生固体...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晓鹏，寿荣，俞晋连，
申请(专利权)人：杭州富通电线电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：