一种基于hnbr的聚氯乙烯耐寒耐候电线电缆料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于HNBR的聚氯乙烯耐寒耐候电线电缆料，以质量份数计，包括：聚氯乙烯100份；HNBR?5～20份；复配增塑剂30～80份；填料10～30份；稳定剂2～7份；润滑剂0.5～2份；所述复配增塑剂为环己烷1,2-二甲酸二异壬基酯和癸二酸二辛酯。本发明公开的聚氯乙烯电线电缆专用料，可应用于-60℃的超低温环境，也具有好的耐候性，同时满足线缆各标准规定的性能要求。
【专利说明】-种基于HNBR的聚氯乙烯耐寒耐候电线电缆料
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电缆料的【技术领域】，特别涉及一种基于HNBR的聚氯乙烯耐寒耐候电 线电缆料。
【背景技术】
[0002] 聚氯乙烯因为良好的电气绝缘性能、优异的加工性能和低廉的成本，已广泛应用 于电线电缆的绝缘材料。作为电线电缆的绝缘材料，由于其应用环境的不同，对其性能要求 也不一样。对于寒带或极寒带地区，冬季气温会低至_50°C，甚至更低，这就要求作为绝缘材 料的PVC电缆材料也需要能在这个超低温下正常工作，避免出现硬脆开裂，失去绝缘保护 的作用。衡量高分子材料的耐低温性能，可通过材料的玻璃化温度判断。
[0003] 对于PVC材料来说，其玻璃化温度在78°C左右，因此就该材料本身而言是不耐低 温，而针对聚氯乙烯耐低温改性，通常是两种途径：（1)添加低分子量增塑剂；(2)采用高 分子量的橡胶弹性体增韧，也可同时应用两种方法。增塑剂对聚氯乙烯玻璃化温度的降 低，受所用增塑剂的种类和添加量有关，添加量的多少受限于电缆材料强度的要求，因为增 塑剂的加入会降低材料的拉伸强度；而增塑剂的种类则要求与聚氯乙烯基材相容性好，并 具有能满足材料加工温度的沸点，现主要采用含苯环的长链二酸酯，如邻苯二甲酸二辛酯 (D0P)、邻苯二甲酸二壬酯等，由于苯环结构的存在，增加了刚性，降低了分子链的柔顺性， 因此其耐低温性不高，在满足强度要求的极限增塑剂添加量的情况下，只能达到_25°C的低 温应用环境，还无法满足超寒的应用环境。而采用高分子量的橡胶弹性体增韧聚氯乙烯，由 于橡胶弹性体具有很低的玻璃化温度，可提高聚氯乙烯的低温冲击性能，避免材料低温脆 断开裂，橡胶弹性体的选择，必须保证橡胶弹性体与聚氯乙烯良好的相容性，通常选用丁腈 橡胶，而丁腈橡胶的玻璃化温度随丙烯腈含量的降低而降低，但丙烯腈含量降低则与氯乙 烯的相容性变差，因此，在与聚氯乙烯相容性较好的丁腈橡胶（丙烯腈含量25%左右），其 玻璃化温度为-50°C，脆化温度为_45°C，因此使用丁腈橡胶对聚氯乙烯改性增韧的能力有 限，也不能应用到超寒的环境。结合增塑剂和丁腈橡胶增韧，降低聚氯乙烯的玻璃化温度， 至今能把聚氯乙烯的玻璃化温度降低至_45°C左右，不能耐受_50°C以下的超寒环境。
[0004] 此外，由于电线电缆有部分用于室外，长期受到阳光的曝晒，而其中的紫外光对材 料的影响很大，会导致材料的老化，PVC材料本身容易受到紫外老化的影响，而且传统应用 的芳香酯（如邻苯二甲酸二辛酯）作为增塑剂，其分子结构中含有苯环双键，容易受紫外线 的影响，其耐候性较差。另外，为了提高PVC的耐低温性能，通常在体系中加入丁腈橡胶，而 丁腈橡胶分子链段上由于有双键存在，其耐候性较差，因此通过加入丁腈橡胶虽可提高PVC 的耐低温性能，但会恶化材料的耐候性。
[0005] 因此，开发一种可耐超低温的基于聚氯乙烯的电缆材料，在保证耐超低温的前提 下，具有较好的耐候性，同时，相对于弹性体电缆料，还具有较低的生产成本，将具有极佳的 应用前景。
【发明内容】
[0006] 本发明提供了一种基于HNBR的聚氯乙烯耐寒耐候电线电缆料，满足超低温环境 的应用，同时保证优异的耐候性。
[0007] -种基于HNBR的聚氯乙烯耐寒耐候电线电缆料，以质量份数计，包括：
[0008] 聚氣乙烯 100份； HNBR 5 ?20 份； 复Λ1增塑剂 30?80份； 填料 10?30份； 稳定剂 2?7份; 润滑剂 0.5?2份；
[0009] 所述复配增塑剂为环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯和癸二酸二辛酯。
[0010] 本发明中采用HNBR(氢化丁腈橡胶）超低温改性体系和新型的基于耐超低温复配 增塑剂体系，对聚氯乙烯进行增韧改性，所采用的氢化丁腈橡胶由于分子结构中的双键已 被饱和；所采用的耐超低温复配增塑体系由环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯和癸二酸二辛 酯组成，分子结构中不含有传统的芳香酯中的苯环双键，也有好的耐候性；制备得到的基于 聚氯乙烯电线电缆料能在超低温环境下应用，同时具有好的耐候性，可使用更长时间。
[0011] 通过电缆料中组成比例的调节，可以制备不同硬度的电线电缆材料，可满足UL、 VDE及GB的要求，可在-60°C的超低温环境下正常使用。
[0012] 氢化丁腈橡胶（结构式如式I所示）是通过丁腈橡胶（结构式如式II所示）加氢后 的产物，是丁腈橡胶中的双键被氢气饱和后的产物，仍然具有橡胶特性，并且有好的耐候性。
[0013]
【权利要求】
1. 一种基于HNBR的聚氯乙烯耐寒耐候电线电缆料，其特征在于，以质量份数计，包括： 聚氣乙烯 100份； HNBR 5 ?20 份； Mfi'd增剛剂 30?80份； 填料 丨0?30份； 稳定剂 2?7份； 润滑剂 0.5?2份； 所述复配增塑剂为环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯和癸二酸二辛酯。
2. 根据权利要求1所述的基于HNBR的聚氯乙烯耐寒耐候电线电缆料，其特征在于，所 述HNBR的氢化度大于95%。
3. 根据权利要求2所述的基于HNBR的聚氯乙烯耐寒耐候电线电缆料，其特征在于，所 述HNBR中丙烯腈含量为30?40%，门尼粘度ML1+4, 100°C = 40?60。
4. 根据权利要求3所述的基于HNBR的聚氯乙烯耐寒耐候电线电缆料，其特征在于，按 质量百分比计，所述复配增塑剂的组成为： 环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯 30?80% ; 癸二酸二辛酯 20?70%。
5. 根据权利要求4所述的基于HNBR的聚氯乙烯耐寒耐候电线电缆料，其特征在于，所 述HNBR的质量份数为12?15份。
6. 根据权利要求5所述的基于HNBR的聚氯乙烯耐寒耐候电线电缆料，其特征在于，所 述复配增塑剂的质量份数为50?60份。
7. 根据权利要求6所述的基于HNBR的聚氯乙烯耐寒耐候电线电缆料，其特征在于，按 质量百分比计，所述复配增塑剂的组成为： 环己烷1，2_二甲酸二异壬基酯 60?80%; 癸二酸二辛酯 20?40%。
【文档编号】C08L15/00GK104151742SQ201410389024
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月8日 优先权日:2014年8月8日
【发明者】雷华, 巩波, 黄法武, 刘墨文, 段兆磊, 曲佳东, 王海涛 申请人:浙江大学