【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料改性，具体地，涉及一种耐老化绝缘电缆材料及其制备方法。
技术介绍
1、聚氯乙烯（简称pvc）是一种低价格、耐腐蚀、低能耗的通用材料，是目前世界上仅次于聚乙烯的第二大塑料品种，具有良好的电绝缘性、阻燃性、耐溶剂性和良好的耐磨性，使其广泛的应用于电缆料的生产中，在绝缘电缆材料中占据重要地位。
2、电缆材料大多使用场景为户外环境，pvc聚合物分子结构在户外紫外光光能量作用下会降解并发生链式脱hcl，并且会形成多致密的共轭双烯结构，降解产生的hci会催化光能量对聚氯乙烯分子链的降解，而多烯烃结构和结构缺陷会发生氧化分解反应，从而降低pvc材料的力学性能，并且在有氧的情况下，会加速其链式脱hcl，pvc很容易变色和变脆导致其性能的恶化。
3、现有技术中，通常添加紫外线吸收剂来吸收紫外光的能量，从而抑制紫外光能力对聚氯乙烯聚合物分子链的影响，减少链式脱hcl和共轭双烯结构的生成，从而达到延长聚氯乙烯高分子聚合物使用寿命的目的，但紫外线吸收剂属于纯有机小分子化合物，直接加入到聚氯乙烯具体中间那个，在长时间的紫外光的影响下，小分子紫外线吸收剂会发生迁移和渗出，导致其吸收紫外线能力下降，从而导致聚氯乙烯基体在长时间的紫外光照射下，力学强度下降，进一步影响了聚氯乙烯基体的耐老化能力，进而限制聚氯乙烯在电缆料领域的应用。
技术实现思路
1、为了解决
技术介绍
中提到的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种耐老化绝缘电缆材料及其制备方法；
2、本专利
3、一种耐老化绝缘电缆材料，按照重量份计包括以下原料：
4、聚氯乙烯树脂100份、防老化强化剂15-20份、增塑剂20-30份、阻燃剂25-30份、氮化铝3-5份、抗氧剂2-3份、光稳定剂2-3份、热稳定剂2-3份和润滑剂1-1.5份；
5、防老化强化剂的制备：
6、步骤a1：取2-硝基间二苯酚、油酸、氢氧化钠和dmf混合投料到反应釜中，控制搅拌反应速率为200-300r/min，升温至60-70℃，搅拌反应3-4h后，水洗3次干燥得到不饱和酯中间体；
7、进一步地，2-硝基间二苯酚、油酸、氢氧化钠和dmf的用量比为1mol：2mol：2-3g：500ml；
8、在以上反应中，2-硝基间二苯酚和油酸进行酯化反应，将油酸直接到2-硝基间二苯酚分子上，引入不饱和长链结构；具体反应过程如下：
9、
10、步骤a2：取不饱和酯中间体、硫化钠和乙醇混合投料到反应釜中，控制搅拌反应速率为300-400r/min，升温至50-60℃，搅拌反应1-2h后添加2，5-二羟基对苯二甲酸和dcc，升温至60-70℃，搅拌反应3-5h后减压旋蒸得到不饱和酰胺-酯中间体；
11、进一步地，不饱和酯中间体、硫化钠、2，5-二羟基对苯二甲酸、dcc和乙醇的用量比为2mol：30-40g：1mol：4-6g：1000ml；
12、在以上反应中，不饱和酯中间体在硫化钠的还原下，将硝基还原为氨基并与2，5-二羟基对苯二甲酸进行反应，形成大分子有机物，不饱和酰胺-酯中间体的结构式如下式所示：
13、
14、步骤a3：取不饱和酰胺-酯中间体、溴丁烷、无水碳酸钾和dmf混合投料到反应釜中，控制搅拌反应速率为350-450r/min，升温至80-90℃，搅拌反应2-4h，之后再加入3-氯丙基三甲氧基硅烷和三乙胺，继续反应1-2h，然后用乙酸乙酯萃取3次，之后再用水萃取乙酸乙酯相，最后真空蒸发得到防老化强化剂；
15、进一步地，不饱和酰胺-酯中间体、溴丁烷、无水碳酸钾、3-氯丙基三甲氧基硅烷、三乙胺和dmf的用量比为1mol：2mol：30-40g：2mol：10-15g：1500ml；
16、在以上反映中，不饱和酰胺-酯中间体在溴丁烷和碳酸钾的催化作用下将酚羟基转化为甲氧基，之后不饱和酰胺-酯中间体上的仲胺结构和3-氯丙基三甲氧基硅烷进行取代反应，将硅烷偶联剂接枝到不饱和酰胺-酯中间体上，防老化强化剂的结构式如下式所示：
17、
18、一种耐老化绝缘电缆材料的制备：
19、步骤s1：将聚氯乙烯树脂、防老化强化剂、增塑剂、阻燃剂、氮化铝、抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂和润滑剂混合投料到混炼机中，控制搅拌速率为1500-2000r/min，升温至100℃，混炼1h后得到聚氯乙烯坯料；
20、步骤s2：将聚氯乙烯配料投入到双螺杆挤出机中，调节双螺杆各区温度为100-110℃、120-130℃、140-150℃、160-180℃、180-190℃、190-210℃、190-210℃、170-180℃，施加70-80r/min，挤出质量流量为30-40kg/h，熔融共混、挤出、造粒，之后再经过180℃的注塑机注塑成型，得到耐老化绝缘电缆材料。
21、本专利技术的有益效果：
22、本专利技术公开一种耐老化绝缘电缆材料，以聚氯乙烯为基体，通过复配一种防老化强化剂参与共混，相较于现有的聚氯乙烯具有更优良的耐老化性能；防老化剂是由2-硝基间二苯酚和油酸反应，然后再加入硫化钠进行还原并与2，5-二羟基对苯二甲酸进行反应，最后在碱性条件下将酚羟基转化为甲氧基，且仲胺结构和3-氯丙基三甲氧基硅烷进行取代反应得到带有硅烷偶联剂结构的防老化强化剂；其中防老化强化剂中的硅烷偶联剂结构可以和氮化铝进行偶联，当紫外光光能量作用在聚氯乙烯基体上时，导热系数很高的氮化铝可以将热量散发出去，能够抑制紫外光光能量对聚氯乙烯基体的光降解作用，进一步提升其耐老化性能，同时防老化强化剂中的丁氧基基团作为吸附hcl的吸附位点，能够吸附聚氯乙烯因光降解而产生的hcl，从而抑制hcl对聚氯乙烯基体光降解的催化作用；且防老化强化剂中的不饱和双键能够和pvc光降解产生的双烯结构进行加成反应，一方面可以减少因链式脱hcl而产生的共轭双烯数量，另一方面也可以和聚氯乙烯基体交联形成网状结构，有效提高pvc基体的力学强度，补强聚氯乙烯基体的耐老化性能；而防老化强化剂中的多条长烷基链能够和聚氯乙烯基体分子链相互缠结形成互穿网络，有效抑制防老化强化剂在紫外光光能量的作用下的迁移能力，进一步补强了聚氯乙烯基体在经过长时间紫外光照射下的耐老化性能。
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1.一种耐老化绝缘电缆材料，其特征在于，按照重量份计包括聚氯乙烯树脂100份、防老化强化剂15-20份、增塑剂20-30份、阻燃剂25-30份、氮化铝3-5份、抗氧剂2-3份、光稳定剂2-3份、热稳定剂2-3份和润滑剂1-1.5份；
2.根据权利要求1所述的一种耐老化绝缘电缆材料，其特征在于，步骤A1中，2-硝基间二苯酚、油酸、氢氧化钠和DMF的用量比为1mol：2mol：2-3g：500mL。
3.根据权利要求2所述的一种耐老化绝缘电缆材料，其特征在于，步骤A2中，不饱和酯中间体、硫化钠、2，5-二羟基对苯二甲酸、DCC和乙醇的用量比为2mol：30-40g：1mol：4-6g：1000mL。
4.根据权利要求3所述的一种耐老化绝缘电缆材料，其特征在于，步骤A3中，不饱和酰胺-酯中间体、溴丁烷、无水碳酸钾、3-氯丙基三甲氧基硅烷、三乙胺和DMF的用量比为1mol：2mol：30-40g：2mol：10-15g：1500mL。
5.根据权利要求4所述的一种耐老化绝缘电缆材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
6.根据
7.根据权利要求6所述的一种耐老化绝缘电缆材料的制备方法，其特征在于，阻燃剂为磷酸三甲苯酯。
8.根据权利要求6所述的一种耐老化绝缘电缆材料的制备方法，其特征在于，光稳定剂为UV-531。
...【技术特征摘要】
1.一种耐老化绝缘电缆材料，其特征在于，按照重量份计包括聚氯乙烯树脂100份、防老化强化剂15-20份、增塑剂20-30份、阻燃剂25-30份、氮化铝3-5份、抗氧剂2-3份、光稳定剂2-3份、热稳定剂2-3份和润滑剂1-1.5份；
2.根据权利要求1所述的一种耐老化绝缘电缆材料，其特征在于，步骤a1中，2-硝基间二苯酚、油酸、氢氧化钠和dmf的用量比为1mol：2mol：2-3g：500ml。
3.根据权利要求2所述的一种耐老化绝缘电缆材料，其特征在于，步骤a2中，不饱和酯中间体、硫化钠、2，5-二羟基对苯二甲酸、dcc和乙醇的用量比为2mol：30-40g：1mol：4-6g：1000ml。
4.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘志刚，章绍龙，陈花利，
申请(专利权)人：安徽鑫亚之星电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：
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