本发明涉及复合材料技术领域，更具体地，本发明提供一种用于制备新型电缆桥架的PVC组合物。
背景技术：
聚氯乙烯(polyvinylChloride简称PVC)是最常用的塑料之一。由于其具有较好的机械强度，良好的抗化学腐蚀性，优异的电绝缘性等优点，因而广泛应用于农业、工业等各个方面。聚氯乙烯制品的应用开发早、使用范围广、产品种类多，在塑料制品中占有很大的比率。目前硬质聚氯乙烯(PVC)在化学建材中使用最为广泛，尤其是管材、板材、型材的需求量很大。PVC建材不仅能大量代替传统的钢材、木材等材料，而且还具有节能节材、施工便捷等优越性。
聚氯乙烯的增韧可改性分为弹性体增韧改性和刚性粒子增韧改性。刚性粒子增韧PVC对材料的冲击强度提升的幅度不及弹性体大，但会提高材料的强度、刚度、耐热性等性能。核壳结构体系的ACR在增韧PVC的同时会使PVC本身宝贵的刚性降低很多；在刚性粒子填料中，纳米碳酸钙填料的主要优点是原料来源广泛、价格便宜、无毒性。未经表面改性处理的纳米碳酸钙粒子表面亲水疏油，呈强极性，其一般与有机高聚物的亲和性较差，容易造成在高聚物中分散不均匀从而造成两种材料晶体截面缺陷。
因此，针对上述问题，为了得到力学性能优异的PVC组合物，本发明对弹性体增韧剂进行改性和刚性粒子进行改性。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供一种新型电缆桥架，所述新型电缆桥架的材质为PVC组合物，按重量份计算，所述PVC组合物包括：
其中，所述增韧剂为丙烯酸酯共聚物，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯，所述填料包括改性碳酸钙，所述改性碳酸钙为含硬脂酸的磺化六苯基环三硅氧烷改性丙烯酸纳米碳酸钙。
在一种实施方式中，按重量份计算，所述PVC组合物包括：
在一种实施方式中，所述增韧剂丙烯酸酯共聚物的制备原料包括丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、N-(2-羟乙基)-2甲基-2丙烯酰胺、4’-羟基-2-甲基丙烯酰胺。
在一种实施方式中，所述丙烯酸烷基酯包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸环己基酯中的一种或多种；所述甲基丙烯酸烷基酯包括甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸十三烷基酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸环己基酯中的一种或多种。
在一种实施方式中，所述稳定剂包括有机锡热稳定剂、钙锌稳定剂、铅盐稳定剂中一种或多种。
在一种实施方式中，所述的润滑剂选自氧化聚乙烯蜡、聚乙烯蜡、石蜡、硬脂酸、硬脂酸单甘脂、硬脂酸季戊四醇酯、己二酸季戊四醇酯、硬脂酸钙中的一种或多种。
在一种实施方式中，所述填料还包括磺化碳纳米管、滑石粉、白炭黑中一种或多种。
在一种实施方式中，所述改性碳酸钙的粒径为30～50nm。
在一种实施方式中，所述填料中所述改性碳酸钙与所述磺化碳纳米管的重量比为1：(0.1～0.5)。
在一种实施方式中，所述填料中所述改性碳酸钙与所述磺化碳纳米管的重量比为1：(0.1～0.3)。
参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。
具体实施方式
参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。
说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。
此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。
“聚合物”意指通过聚合相同或不同类型的单体所制备的聚合化合物。通用术语“聚合物”包含术语“均聚物”、“共聚物”、“三元共聚物”与“共聚体”。
“共聚体”意指通过聚合至少两种不同单体制备的聚合物。通用术语“共聚体”包括术语“共聚物”(其一般用以指由两种不同单体制备的聚合物)与术语“三元共聚物”(其一般用以指由三种不同单体制备的聚合物)。其亦包含通过聚合更多种单体而制造的聚合物。“共混物”意指两种或两种以上聚合物通过物理的或化学的方法共同混合而形成的聚合物。
本发明提供一种新型电缆桥架，所述新型电缆桥架的材质为PVC组合物，按重量份计算，所述PVC组合物包括：
其中，所述增韧剂为丙烯酸酯共聚物，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯，所述填料包括改性碳酸钙，所述改性碳酸钙为含硬脂酸的磺化六苯基环三硅氧烷改性丙烯酸纳米碳酸钙。
在一种实施方式中，按重量份计算，所述PVC组合物包括：
PVC树脂
PVC树脂是由氯乙烯在引发剂的作用下聚合而成的热塑性树脂。氯乙烯单体是乙烯单体中的一个氢原子被氯原子所取代而得到的，该单体在链结构上有等规立构、间规立构、无规立构三种构型变化。根据聚合方法的不同，聚氯乙烯可以分为四种类型:悬浮法聚氯乙烯、乳液法聚氯乙烯、本体法聚氯乙烯、溶液法聚氯乙烯。在这四种类型的聚氯乙烯中，悬浮法聚氯乙烯最为常见，约占整个聚氯乙烯产量的80％。PVC树脂的性能简介如下：(1)由于PVC分子链中含有氯原子，因此具有一定的阻燃性能，但是在火焰上能够燃烧，产生大量的黑烟，并释放出HCl、CO、苯等小分子化合物，离火后则自熄。(2)PVC具有优异的电绝缘性能，耐电击穿，可用于制备低于10KV下的电缆。(3)具备一定的耐老化性能，但是在光照、热氧等作用下会缓慢分解，释放出HCl气体。(4)PVC具有良好的耐化学稳定性和较好的耐磨性，在酸、碱、盐的溶液中仍能保持较优异的性能，而且在室温条件下其耐磨性能也好于硫化橡胶。
增韧剂
增韧剂一般都含有活性基团，能与树脂发生化学反应，固化后不完全相容，有时还要分相，会获得较理想的增韧效果，使热变形温度不变或下降甚微，而抗冲击性能又明显改善。
在一种实施方式中，所述增韧剂丙烯酸酯共聚物的制备原料包括丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、N-(2-羟乙基)-2甲基-2丙烯酰胺、4’-羟基-2-甲基丙烯酰胺。
在一种实施方式中，所述丙烯酸烷基酯与所述甲基丙烯酸烷基酯、所述N-(2-羟乙基)-2甲基-2丙烯酰胺、所述4’-羟基-2-甲基丙烯酰胺的重量比为1：(0.3～0.7)：(0.1～0.5)：(0.1～0.4)；优选地，所述丙烯酸烷基酯与所述甲基丙烯酸烷基酯、所述N-(2-羟乙基)-2甲基-2丙烯酰胺、所述4’-羟基-2-甲基丙烯酰胺的重量比为1：(0.4～0.6)：(0.15～0.3)：(0.2～0.3)；更优选地，所述丙烯酸烷基酯与所述甲基丙烯酸烷基酯、所述N-(2-羟乙基)-2甲基-2丙烯酰胺、所述4’-羟基-2-甲基丙烯酰胺的重量比为1：0.56：0.24：0.15。
在一种实施方式中，所述丙烯酸烷基酯包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸环己基酯中的一种或多种；所述甲基丙烯酸烷基酯包括甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸十三烷基酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸环己基酯中的一种或多种；优选地，所述丙烯酸烷基酯包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸环己基酯中的一种或多种；所述甲基丙烯酸烷基酯包括甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸环己基酯中的一种或多种；更优选地，所述丙烯酸烷基酯为丙烯酸甲酯；所述甲基丙烯酸烷基酯为甲基丙烯酸丁酯。
所述丙烯酸酯共聚物的制备方法如下：
(1)将一定量的十二烷基苯酸钠与水加入反应器中，升温至50℃，揽拌0.5h，转速设为200r/min，再加入丙烯酸甲酯和二乙烯基苯(DVB)，升温至75℃时加入适量的过硫酸钾，反应6h，冷却出料；所述丙烯酸甲酯与所述二乙烯基苯的重量比为1：0.01；
(2)向反应器中加入甲基丙烯酸丁酯、乳化剂SDBS、引发剂KPS、交联剂DVB和水，混合，高速搅拌1h；向反应器中加入步骤(1)中乳液，搅拌(200r/min)，升温至75℃时加入4’-羟基-2-甲基丙烯酰胺和N-(2-羟乙基)-2甲基-2丙烯酰胺，反应6h，冷却出料；所述甲基丙烯酸丁酯与所述乳化剂SDBS、所述引发剂KPS、所述交联剂DVB、所述水的重量比为1：0.02：0.015：0.01：5；
(3)将步骤(2)中反应液升温至80℃，滴加2％的氯化钙溶液直至破乳。搅拌1h，冷却，过滤、清洗，得到丙烯酸酯共聚物，50℃减压干燥24h。
本发明中得到的丙烯酸共聚物引入羟基、羧基的极性基团，提高了丙烯酸共聚物在PVC中的相容性和韧性，另外丙烯酰胺的引入克服且增强了丙烯酸共聚物增韧PVC的刚性。
稳定剂
纯PVC树脂受热容易分解，当温度达到90℃以上时就开始发生轻微的分解，温度升到120℃以后分解更加剧烈，使PVC树脂由原来的白色逐渐变为黄色。PVC分解是由于脱HCl反应引起的一系列连锁反应，最后导致大分子链断裂。因此在加工过程中必须向PVC树脂中加入热稳定剂，抑制PVC树脂的分解作用。
在一种实施方式中，所述稳定剂包括有机锡热稳定剂、钙锌稳定剂、铅盐稳定剂中一种或多种。
润滑剂
PVC树脂在加工的过程中有熔体粘度大、分子间作用力大、流动性差等缺点，因而需要添加润滑剂以降低PVC分子间作用力，改善熔体的流动性，减轻对加工设备的损耗。根据与PVC粒子的相容性，润滑剂可分为内润滑剂和外润滑剂。内润滑剂与PVC粒子的相容性较好，可以有效地改善PVC粒子之间的作用力，促进PVC基体的塑化；外润滑剂与PVC粒子的相容性较差，但可以起到隔离PVC熔体和金属设备之间的作用，提高PVC熔体的整体流动性。
在一种实施方式中，所述润滑剂包括氧化聚乙烯蜡、聚乙烯蜡、石蜡、硬脂酸、硬脂酸单甘脂、硬脂酸季戊四醇酯、己二酸季戊四醇酯、硬脂酸钙中的一种或多种；优选地，所述润滑剂为氧化聚乙烯蜡、硬脂酸、己二酸季戊四醇酯。
在一种实施方式中，所述润滑剂中所述氧化聚乙烯蜡与所述硬脂酸、所述己二酸季戊四醇酯的重量比为1：(0.6～1.3)：(0.3～1.0)；优选地，所述润滑剂中所述氧化聚乙烯蜡与所述硬脂酸、所述己二酸季戊四醇酯的重量比为1：1：0.42。
填料
PVC中加入填料主要是为了增加制品的硬度、提高电绝缘性、耐热性、减小收缩率、改善力学性能、降低成本等。
在众多纳米填料中，纳米碳酸钙填料的主要优点是原料来源广泛、价格便宜、无毒性。但由于纳米碳酸钙本身亲水性强，表面张力大，吸收空气中水分后易团聚，同时，其大的表面积和表面张力使得其在烘干过程中团聚更加严重，极大地影响了其纳米效应的发挥。此外，其本身的强亲水性和较大的极性是的其与高聚物的相容性差，直接影响了复合材料的一系列性能；其本身呈碱性，在酸性溶液中易分解。
碳酸钙分子中碳酸根离子相对钙离子而言较为庞大而产生“位阻效应”的结构特点，碳酸钙微粒的外表面绝大部分为带负电荷的碳酸根离子所占据，因而对外显负电性，故而在溶液中能吸引带正电的钙离子，如果所吸附的钙离子数量达到一定的值后，则可能使原来带负电的碳酸钙微粒表面变成带正电，从而使碳酸钙微粒外表看起像带正电而能吸引脂肪酸根等阴离子。
碳纳米管可看作是由石墨稀片绕中心轴卷曲而成的中空管状物，其管壁为由碳原子组成的六边形网状结构，碳原子间由较强的C-C共价键结合而成，碳纳米管的长度可达几毫米，直径在零点几纳米到几十纳米之间，具有较大的长径比。根据管壁上的碳原子层数不同，碳纳米管可分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管：单壁碳纳米管是由一层碳原子构成的纳米管，多壁碳纳米管则是由多层碳原子同轴卷曲而成，相邻管间距为0.34nm。碳纳米管因其独特的结构而具有极高的机械强度，其杨氏模量约为1TPa，其弹性应变约为5％，最大可以达到12％，为钢的60倍。在热学性能上，纳米碳管还有优异的导热性能，虽然目前还很难直接测得单根纳米碳管的导热率，但据估算其导热系数大于2800W/(m·k)，几乎和金刚石的导热能力相当，而在传热过程中垂直管轴方向的膨胀率几乎为零。在电学性能上电子在纳米碳管内只能沿着纳米碳管的轴向运动，因此表现出独特的电学性能。纳米碳管具有金属的电学性能，也具有半导体的电学性能，这取决于由不同合成方法得到的具有不同管径和管壁的螺旋角的具体结构。此外，碳纳米管还具有良好的稳定性、特殊的光学性能和储氧性能等。
在一种实施方式中，所述填料还包括磺化碳纳米管、滑石粉、白炭黑中一种或多种。
在一种实施方式中，所述改性碳酸钙的粒径为30～50nm；优选地，所述改性碳酸钠的粒径为35～40nm。
在一种实施方式中，所述填料中所述改性碳酸钙与所述磺化碳纳米管的重量比为1：(0.1～0.5)。
在一种实施方式中，所述填料中所述改性碳酸钙与所述磺化碳纳米管的重量比为1：(0.1～0.3)；优选地，所述填料中所述改性碳酸钙与所述磺化碳纳米管的重量比为1：0.23。
所述改性碳酸钙的制备方法如下：
(1)将纳米CaCO3加入料桶温度为60℃高速混合机中，按重量比加入丙烯酸及BPO，搅拌0.5～2h后，出料，把高速混合机料桶温度升至120℃后，将上述物料倒回高速混合机中，高速搅拌0.5～1h后出料，得到丙烯酸纳米碳酸钙；所纳米CaCO3、所述丙烯酸及所述BPO的重量比为100：12：0.22；
(2)将六苯基环三硅氧烷(CAS号512-63-0)溶解在浓硫酸中，所述六苯基环三硅氧烷与所述浓硫酸的重量比为1：16，90℃下反应8h后，降至室温，倒入去离子水中，充分洗涤至中性后，过滤并于真空烘箱中120℃下干燥12小时，得到磺化六苯基环三硅氧烷；
(3)按重量比将磺化六苯基环三硅氧烷以及对羟基苯甲酸溶解在多聚磷酸中，180℃下反应5-10h后，降至120℃，加入硬脂酸钙，120℃下反应3-6h后，降至室温，倒入丙酮中，充分洗涤后，过滤并于真空烘箱中120℃下干燥12小时，得到硬脂酸和对羟基苯甲酸改性的磺化六苯基环三硅氧烷；所述磺化六苯基环三硅氧烷、所述对羟基苯甲酸、所述硬脂酸钙以及所述多聚磷酸的重量比为1：1.8：2.1：16；
(4)将步骤(1)中丙烯酸纳米碳酸钙与步骤(2)硬脂酸和对羟基苯甲酸改性的磺化六苯基环三硅氧烷加入料桶温度为120℃高速混合机中，高速搅拌0.5～2h后出料。
本发明通过丙烯酸的反应活性很高，其一端是强酸性的羧基，可与CaCO3表面发生化学键合，在固相接枝的反应条件下，产物丙烯酸钙仍结合在CaCO3表面，六苯基环三硅氧烷上接枝的对羟基苯甲酸与丙烯酸改性碳酸钙及硬脂酸进行接枝反应，得到的改性纳米碳酸钙表面覆盖有机物含有羧基、羟基等的极性基团，使改性纳米碳酸钙粒子具有表面亲油基团，与PVC树脂的亲和性，提高其在PVC树脂中的分散性，另外六苯基环三硅氧烷的引入，进一步提高了改性纳米碳酸钙粒子在PVC树脂中的分散性，进而进一步提高了PVC型材的力学性能。
所述磺化碳纳米管的制备方法如下：
(1)酸化碳纳米管：在干燥的反应器中加入质量浓度98％的浓硫酸和硝酸钠，冰水浴下冷却，0-5℃条件下，搅拌加入碳纳米管，混合均匀后缓慢加入高锰酸钾，控制反应温度为10-15℃，反应2h，35℃条件下继续搅拌反应2h，加入去离子水，控制反应液温度在98℃，继续搅拌0.5h，再加入质量浓度为30％的双氧水，趁热过滤，并用稀盐酸(1mol/L)对产物进行洗涤至中性，60℃条件下减压干燥24h，即得到酸化碳纳米管；所述酸化碳纳米管与所述硝酸钠、所述高锰酸钾的重量比为1：0.53：3.2；所述碳纳米管与所述质量浓度98％的浓硫酸、所述质量浓度为30％的双氧水、所述去离子水的质量体积比为1：17：3：20；
(2)硼氢化钠还原酸化碳纳米管：将步骤(1)得到的酸化碳纳米管加入到去离子水中，超声处理1h，得到分布均匀的酸化碳纳米管悬浮液，5wt％的碳酸钠水溶液调节酸化碳纳米管悬浮液pH值至9-10，然后加入4％的硼氢化钠水溶液，80℃条件下反应1h，冷却至室温；所述酸化碳纳米管与所述硼氢化钠重量比为1：7.8；
(3)向反应器中加入质量分数为2％的亚硝酸钠水溶液，在0～5℃条件下加入对氨基苯磺酸、HCl水溶液(1mol/L)，反应24h，得到芳基重氮盐；所述亚硝酸钠与所述对氨基苯磺酸、所述盐酸水溶液的重量比为1：2.4：25；
(4)磺化碳纳米管：将步骤(3)得到的芳基重氮盐缓慢地滴加到步骤(2)得到的还原的碳纳米管悬浮液中，并在0～5℃条件下和室温下各反应2h，反应完成后，用去离子水透析7天，再超声处理0.5h，过滤，80℃减压干燥20h，得到磺化碳纳米管。
本发明中采用重氮盐法将含有磺酸基团的有机小分子对碳纳米管进行功能化改性，对其润湿性进行调整，在提高其在水、乙醇等极性溶剂中分散性的同时，使之具有双亲性能，然后将得到的磺化碳纳米管作为固体粒子稳定剂应用于PVC中，实现该功能化碳纳米管在PVC中的均匀分散，得到的PVC不仅具有优异的力学性能(屈服强度、拉伸强度、压缩强度、表面硬度和弹性模量)及突出的耐应力开裂性和刚性，还具有优异的抗氧化性、耐老化、耐低温性能。
颜料
PVC树脂在受到光照的条件下，加以加速聚合物的降解，此外很多PVC塑料制品还对颜色、着色力、遮盖力、耐光性等有特别的要求，因此经常会在PVC树脂的混配料中加入一定量的颜料。
在一种实施方式中，所述颜料包括金红石型钛白粉、炭黑中一种或多种。
在一种实施方式中，所述新型电缆桥架的制备工艺如下：
(1)按照配方比例精确称取各原料；
(2)高速混合
将称好木粉先投入热混锅里，木粉的含水率控制在2％以下，再分别加入PVC树脂、增韧剂、增塑剂、稳定剂、填料、润滑剂、颜料，以1000-1500转/分的转速搅拌，当混合原料的温度达到100℃-120℃时，停止搅拌；
(3)塑炼，热压成型
将混料置于145-150℃的双辊塑炼机中进行混合塑化5-10min，制成模塑料，经热压机于170-180℃模压成型，然后再冷压10min制备出热压型木塑复合材料制品，根据测试要求裁剪出所需试样，并且所有试样放置于室温下72h，以去除加工过程中的残余应力。
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1
所述新型电缆桥架的制备工艺如下：
(1)按照配方比例精确称取各原料；
(2)高速混合
将称好木粉先投入热混锅里，木粉的含水率控制在2％以下，再分别加入PVC树脂、增韧剂、增塑剂、稳定剂、填料、润滑剂、颜料，以1200转/分的转速搅拌，当混合原料的温度达到110℃时，停止搅拌；
(3)塑炼，热压成型
将混料置于145-150℃的双辊塑炼机中进行混合塑化5-10min，制成模塑料，经热压机于170-180℃模压成型，然后再冷压10min制备出热压型木塑复合材料制品，根据测试要求裁剪出所需试样，并且所有试样放置于室温下72h，以去除加工过程中的残余应力。
所述新型电缆桥架的材质为PVC组合物，按重量份计算，所述PVC组合物包括：
其中，所述增韧剂为丙烯酸酯共聚物，所述丙烯酸烷基酯与所述甲基丙烯酸烷基酯、所述N-(2-羟乙基)-2甲基-2丙烯酰胺、所述4’-羟基-2-甲基丙烯酰胺的重量比为1：0.56：0.24：0.15；所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；所述填料包括改性碳酸钙和磺化碳纳米管，所述填料中所述改性碳酸钙与所述磺化碳纳米管的重量比为1：0.23，所述改性碳酸钙为含硬脂酸的磺化六苯基环三硅氧烷改性丙烯酸纳米碳酸钙，所述改性碳酸钙的粒径为35nm；所述稳定剂为铅盐稳定剂；所述润滑剂为氧化聚乙烯蜡、硬脂酸、己二酸季戊四醇酯，所述润滑剂中所述氧化聚乙烯蜡与所述硬脂酸、所述己二酸季戊四醇酯的重量比为1：1：0.42；所述颜料为金红石型钛白粉；
所述丙烯酸酯共聚物制备方法如下：
(1)将一定量的十二烷基苯酸钠与水加入反应器中，升温至50℃，揽拌0.5h，转速设为200r/min，再加入丙烯酸甲酯和二乙烯基苯(DVB)，升温至75℃时加入适量的过硫酸钾，反应6h，冷却出料；所述丙烯酸甲酯与所述二乙烯基苯的重量比为1：0.01；
(2)向反应器中加入甲基丙烯酸丁酯、乳化剂SDBS、引发剂KPS、交联剂DVB和水，混合，高速搅拌1h；向反应器中加入步骤(1)中乳液，搅拌(200r/min)，升温至75℃时加入4’-羟基-2-甲基丙烯酰胺和N-(2-羟乙基)-2甲基-2丙烯酰胺，反应6h，冷却出料；所述甲基丙烯酸丁酯与所述乳化剂SDBS、所述引发剂KPS、所述交联剂DVB、所述水的重量比为1：0.02：0.015：0.01：5；
(3)将步骤(2)中反应液升温至80℃，滴加2％的氯化钙溶液直至破乳。搅拌1h，冷却，过滤、清洗，得到丙烯酸酯共聚物，50℃减压干燥24h。
所述改性碳酸钙的制备方法如下：
(1)将纳米CaCO3加入料桶温度为60℃高速混合机中，按重量比加入丙烯酸及BPO，搅拌2h后，出料，把高速混合机料桶温度升至120℃后，将上述物料倒回高速混合机中，高速搅拌1h后出料，得到丙烯酸纳米碳酸钙；所纳米CaCO3、所述丙烯酸及所述BPO的重量比为100：12：0.22；
(2)将六苯基环三硅氧烷(CAS号512-63-0)溶解在浓硫酸中，所述六苯基环三硅氧烷与所述浓硫酸的重量比为1：16，90℃下反应8h后，降至室温，倒入去离子水中，充分洗涤至中性后，过滤并于真空烘箱中120℃下干燥12小时，得到磺化六苯基环三硅氧烷；
(3)按重量比将磺化六苯基环三硅氧烷以及对羟基苯甲酸溶解在多聚磷酸中，180℃下反应8h后，降至120℃，加入硬脂酸钙，120℃下反应5h后，降至室温，倒入丙酮中，充分洗涤后，过滤并于真空烘箱中120℃下干燥12小时，得到硬脂酸和对羟基苯甲酸改性的磺化六苯基环三硅氧烷；所述磺化六苯基环三硅氧烷、所述对羟基苯甲酸、所述硬脂酸钙以及所述多聚磷酸的重量比为1：1.8：2.1：16；
(4)将步骤(1)中丙烯酸纳米碳酸钙与步骤(3)硬脂酸和对羟基苯甲酸改性的磺化六苯基环三硅氧烷加入料桶温度为120℃高速混合机中，高速搅拌2h后出料。
所述磺化碳纳米管的制备方法如下：
(1)酸化碳纳米管：在干燥的反应器中加入质量浓度98％的浓硫酸和硝酸钠，冰水浴下冷却，0-5℃条件下，搅拌加入碳纳米管，混合均匀后缓慢加入高锰酸钾，控制反应温度为10-15℃，反应2h，35℃条件下继续搅拌反应2h，加入去离子水，控制反应液温度在98℃，继续搅拌0.5h，再加入质量浓度为30％的双氧水，趁热过滤，并用稀盐酸(1mol/L)对产物进行洗涤至中性，60℃条件下减压干燥24h，即得到酸化碳纳米管；所述酸化碳纳米管与所述硝酸钠、所述高锰酸钾的重量比为1：0.53：3.2；所述碳纳米管与所述质量浓度98％的浓硫酸、所述质量浓度为30％的双氧水、所述去离子水的质量体积比为1：17：3：20；
(2)硼氢化钠还原酸化碳纳米管：将步骤(1)得到的酸化碳纳米管加入到去离子水中，超声处理1h，得到分布均匀的酸化碳纳米管悬浮液，5wt％的碳酸钠水溶液调节酸化碳纳米管悬浮液pH值至9-10，然后加入4％的硼氢化钠水溶液，80℃条件下反应1h，冷却至室温；所述酸化碳纳米管与所述硼氢化钠重量比为1：7.8；
(3)向反应器中加入质量分数为2％的亚硝酸钠水溶液，在0～5℃条件下加入对氨基苯磺酸、HCl水溶液(1mol/L)，反应24h，得到芳基重氮盐；所述亚硝酸钠与所述对氨基苯磺酸、所述盐酸水溶液的重量比为1：2.4：25；
(4)磺化碳纳米管：将步骤(3)得到的芳基重氮盐缓慢地滴加到步骤(2)得到的还原的碳纳米管悬浮液中，并在0～5℃条件下和室温下各反应2h，反应完成后，用去离子水透析7天，再超声处理0.5h，过滤，80℃减压干燥20h，得到磺化碳纳米管。
实施例2
所述新型电缆桥架的材质为PVC组合物，按重量份计算，所述PVC组合物包括：
其中，所述增韧剂为丙烯酸酯共聚物，所述丙烯酸烷基酯与所述甲基丙烯酸烷基酯、所述N-(2-羟乙基)-2甲基-2丙烯酰胺、所述4’-羟基-2-甲基丙烯酰胺的重量比为1：0.56：0.24：0.15；所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；所述填料包括改性碳酸钙和磺化碳纳米管，所述填料中所述改性碳酸钙与所述磺化碳纳米管的重量比为1：0.23，所述改性碳酸钙为含硬脂酸的磺化六苯基环三硅氧烷改性丙烯酸纳米碳酸钙，所述改性碳酸钙的粒径为35nm；所述稳定剂为铅盐稳定剂；所述润滑剂为氧化聚乙烯蜡、硬脂酸、己二酸季戊四醇酯，所述润滑剂中所述氧化聚乙烯蜡与所述硬脂酸、所述己二酸季戊四醇酯的重量比为1：1：0.42；所述颜料为金红石型钛白粉；
所述新型电缆桥架的制备工艺、所述丙烯酸酯共聚物制备方法、所述改性碳酸钙的制备方法、所述磺化碳纳米管的制备方法同实施例1。
实施例3
所述新型电缆桥架的材质为PVC组合物，按重量份计算，所述PVC组合物包括：
其中，所述增韧剂为丙烯酸酯共聚物，所述丙烯酸烷基酯与所述甲基丙烯酸烷基酯、所述N-(2-羟乙基)-2甲基-2丙烯酰胺、所述4’-羟基-2-甲基丙烯酰胺的重量比为1：0.56：0.24：0.15；所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；所述填料包括改性碳酸钙和磺化碳纳米管，所述填料中所述改性碳酸钙与所述磺化碳纳米管的重量比为1：0.23，所述改性碳酸钙为含硬脂酸的磺化六苯基环三硅氧烷改性丙烯酸纳米碳酸钙，所述改性碳酸钙的粒径为35nm；所述稳定剂为铅盐稳定剂；所述润滑剂为氧化聚乙烯蜡、硬脂酸、己二酸季戊四醇酯，所述润滑剂中所述氧化聚乙烯蜡与所述硬脂酸、所述己二酸季戊四醇酯的重量比为1：1：0.42；所述颜料为金红石型钛白粉；
所述新型电缆桥架的制备工艺、所述丙烯酸酯共聚物制备方法、所述改性碳酸钙的制备方法、所述磺化碳纳米管的制备方法同实施例1。
实施例4
所述新型电缆桥架的材质为PVC组合物，按重量份计算，所述PVC组合物包括：
其中，所述增韧剂为丙烯酸酯共聚物，所述丙烯酸烷基酯与所述甲基丙烯酸烷基酯、所述N-(2-羟乙基)-2甲基-2丙烯酰胺、所述4’-羟基-2-甲基丙烯酰胺的重量比为1：0.56：0.24：0.15；所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；所述填料包括改性碳酸钙和磺化碳纳米管，所述填料中所述改性碳酸钙与所述磺化碳纳米管的重量比为1：0.1，所述改性碳酸钙为含硬脂酸的磺化六苯基环三硅氧烷改性丙烯酸纳米碳酸钙，所述改性碳酸钙的粒径为35nm；所述稳定剂为铅盐稳定剂；所述润滑剂为氧化聚乙烯蜡、硬脂酸、己二酸季戊四醇酯，所述润滑剂中所述氧化聚乙烯蜡与所述硬脂酸、所述己二酸季戊四醇酯的重量比为1：1：0.42；所述颜料为金红石型钛白粉；
所述新型电缆桥架的制备工艺、所述丙烯酸酯共聚物制备方法、所述改性碳酸钙的制备方法、所述磺化碳纳米管的制备方法同实施例1。
实施例4
所述新型电缆桥架的材质为PVC组合物，按重量份计算，所述PVC组合物包括：
其中，所述增韧剂为丙烯酸酯共聚物，所述丙烯酸烷基酯与所述甲基丙烯酸烷基酯、所述N-(2-羟乙基)-2甲基-2丙烯酰胺、所述4’-羟基-2-甲基丙烯酰胺的重量比为1：0.56：0.24：0.15；所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；所述填料包括改性碳酸钙和磺化碳纳米管，所述填料中所述改性碳酸钙与所述磺化碳纳米管的重量比为1：0.5，所述改性碳酸钙为含硬脂酸的磺化六苯基环三硅氧烷改性丙烯酸纳米碳酸钙，所述改性碳酸钙的粒径为35nm；所述稳定剂为铅盐稳定剂；所述润滑剂为氧化聚乙烯蜡、硬脂酸、己二酸季戊四醇酯，所述润滑剂中所述氧化聚乙烯蜡与所述硬脂酸、所述己二酸季戊四醇酯的重量比为1：1：0.42；所述颜料为金红石型钛白粉；
所述新型电缆桥架的制备工艺、所述丙烯酸酯共聚物制备方法、所述改性碳酸钙的制备方法、所述磺化碳纳米管的制备方法同实施例1。
实施例5
所述新型电缆桥架的材质为PVC组合物，按重量份计算，所述PVC组合物包括：
其中，所述增韧剂为丙烯酸酯共聚物，所述丙烯酸烷基酯与所述甲基丙烯酸烷基酯、所述N-(2-羟乙基)-2甲基-2丙烯酰胺、所述4’-羟基-2-甲基丙烯酰胺的重量比为1：0.56：0.24：0.15；所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；所述填料包括改性碳酸钙和磺化碳纳米管，所述填料中所述改性碳酸钙与所述磺化碳纳米管的重量比为1：0.23，所述改性碳酸钙为含硬脂酸的磺化六苯基环三硅氧烷改性丙烯酸纳米碳酸钙，所述改性碳酸钙的粒径为35nm；所述稳定剂为铅盐稳定剂；所述润滑剂为氧化聚乙烯蜡；所述颜料为金红石型钛白粉；
所述新型电缆桥架的制备工艺、所述丙烯酸酯共聚物制备方法、所述改性碳酸钙的制备方法、所述磺化碳纳米管的制备方法同实施例1。
实施例6
所述新型电缆桥架的材质为PVC组合物，按重量份计算，所述PVC组合物包括：
其中，所述增韧剂为丙烯酸酯共聚物，所述丙烯酸烷基酯与所述甲基丙烯酸烷基酯、所述N-(2-羟乙基)-2甲基-2丙烯酰胺、所述4’-羟基-2-甲基丙烯酰胺的重量比为1：0.56：0.24：0.15；所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；所述填料包括改性碳酸钙和磺化碳纳米管，所述填料中所述改性碳酸钙与所述磺化碳纳米管的重量比为1：0.23，所述改性碳酸钙为含硬脂酸的磺化六苯基环三硅氧烷改性丙烯酸纳米碳酸钙，所述改性碳酸钙的粒径为35nm；所述稳定剂为铅盐稳定剂；所述润滑剂为氧化聚乙烯蜡、硬脂酸，所述润滑剂中所述氧化聚乙烯蜡与所述硬脂酸的重量比为1：1；所述颜料为金红石型钛白粉；
所述新型电缆桥架的制备工艺、所述丙烯酸酯共聚物制备方法、所述改性碳酸钙的制备方法、所述磺化碳纳米管的制备方法同实施例1。
实施例7
所述新型电缆桥架的材质为PVC组合物，按重量份计算，所述PVC组合物包括：
其中，所述增韧剂为丙烯酸酯共聚物，所述丙烯酸烷基酯与所述甲基丙烯酸烷基酯、所述N-(2-羟乙基)-2甲基-2丙烯酰胺、所述4’-羟基-2-甲基丙烯酰胺的重量比为1：0.56：0.24：0.15；所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；所述填料包括改性碳酸钙，所述改性碳酸钙为含硬脂酸的磺化六苯基环三硅氧烷改性丙烯酸纳米碳酸钙，所述改性碳酸钙的粒径为40nm；所述稳定剂为铅盐稳定剂；所述润滑剂为氧化聚乙烯蜡、硬脂酸、己二酸季戊四醇酯，所述润滑剂中所述氧化聚乙烯蜡与所述硬脂酸、所述己二酸季戊四醇酯的重量比为1：1：0.42；所述颜料为金红石型钛白粉；
所述新型电缆桥架的制备工艺、所述丙烯酸酯共聚物制备方法、所述改性碳酸钙的制备方法同实施例1。
实施例8
所述新型电缆桥架的材质为PVC组合物，按重量份计算，所述PVC组合物包括：
其中，所述增韧剂为丙烯酸酯共聚物，所述丙烯酸烷基酯与所述甲基丙烯酸烷基酯、所述N-(2-羟乙基)-2甲基-2丙烯酰胺、所述4’-羟基-2-甲基丙烯酰胺的重量比为1：0.56：0.24：0.15；所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；所述填料为磺化碳纳米管；所述稳定剂为铅盐稳定剂；所述润滑剂为氧化聚乙烯蜡、硬脂酸、己二酸季戊四醇酯，所述润滑剂中所述氧化聚乙烯蜡与所述硬脂酸、所述己二酸季戊四醇酯的重量比为1：1：0.42；所述颜料为炭黑；
所述新型电缆桥架的制备工艺、所述丙烯酸酯共聚物制备方法、所述磺化碳纳米管的制备方法同实施例1。
对比例1
所述新型电缆桥架的材质为PVC组合物，按重量份计算，所述PVC组合物包括：
其中，所述增韧剂为丙烯酸酯共聚物，所述丙烯酸烷基酯与所述甲基丙烯酸烷基酯、所述N-(2-羟乙基)-2甲基-2丙烯酰胺、所述4’-羟基-2-甲基丙烯酰胺的重量比为1：0.56：0.24：0.15；所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；所述填料包括纳米碳酸钙，所述纳米碳酸钙的粒径为35nm；所述稳定剂为铅盐稳定剂；所述润滑剂为氧化聚乙烯蜡、硬脂酸、己二酸季戊四醇酯，所述润滑剂中所述氧化聚乙烯蜡与所述硬脂酸、所述己二酸季戊四醇酯的重量比为1：1：0.42；所述颜料为金红石型钛白粉；
所述新型电缆桥架的制备工艺、所述丙烯酸酯共聚物制备方法、所述磺化碳纳米管的制备方法同实施例1，区别在于所述填料为纳米碳酸钙。
对比例2
所述新型电缆桥架的材质为PVC组合物，按重量份计算，所述PVC组合物包括：
其中，所述增韧剂为丙烯酸酯共聚物，所述丙烯酸烷基酯与所述甲基丙烯酸烷基酯、所述N-(2-羟乙基)-2甲基-2丙烯酰胺、所述4’-羟基-2-甲基丙烯酰胺的重量比为1：0.56：0.24：0.15；所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；所述填料为碳纳米管；所述稳定剂为铅盐稳定剂；所述润滑剂为氧化聚乙烯蜡、硬脂酸、己二酸季戊四醇酯，所述润滑剂中所述氧化聚乙烯蜡与所述硬脂酸、所述己二酸季戊四醇酯的重量比为1：1：0.42；所述颜料为金红石型钛白粉；
所述新型电缆桥架的制备工艺、所述丙烯酸酯共聚物制备方法、所述改性碳酸钙的制备方法、所述磺化碳纳米管的制备方法同实施例1。
对比例3
所述新型电缆桥架的材质为PVC组合物，按重量份计算，所述PVC组合物包括：
其中，所述增韧剂为丙烯酸酯共聚物，所述丙烯酸烷基酯与所述甲基丙烯酸烷基酯重量比为1：1.1；所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；所述填料包括改性碳酸钙和磺化碳纳米管，所述填料中所述改性碳酸钙与所述磺化碳纳米管的重量比为1：0.23，所述改性碳酸钙为含硬脂酸的磺化六苯基环三硅氧烷改性丙烯酸纳米碳酸钙，所述改性碳酸钙的粒径为35nm；所述稳定剂为铅盐稳定剂；所述润滑剂为氧化聚乙烯蜡、硬脂酸、己二酸季戊四醇酯，所述润滑剂中所述氧化聚乙烯蜡与所述硬脂酸、所述己二酸季戊四醇酯的重量比为1：1：0.42；所述颜料为金红石型钛白粉；
所述新型电缆桥架的制备工艺、所述改性碳酸钙的制备方法、所述磺化碳纳米管的制备方法同实施例1，区别在于所述丙烯酸共聚物。
所述丙烯酸酯共聚物制备方法如下：
(1)将一定量的十二烷基苯酸钠与水加入反应器中，升温至50℃，揽拌0.5h，转速设为200r/min，再加入丙烯酸甲酯和二乙烯基苯(DVB)，升温至75℃时加入适量的过硫酸钾，反应6h，冷却出料；所述丙烯酸甲酯与所述二乙烯基苯的重量比为1：0.01；
(2)向反应器中加入甲基丙烯酸丁酯、乳化剂SDBS、引发剂KPS、交联剂DVB和水，混合，高速搅拌1h；向反应器中加入步骤(1)中乳液，搅拌(200r/min)，升温至75℃，反应6h，冷却出料；所述甲基丙烯酸丁酯与所述乳化剂SDBS、所述引发剂KPS、所述交联剂DVB、所述水的重量比为1：0.02：0.015：0.01：5；
(3)将步骤(2)中反应液升温至80℃，滴加2％的氯化钙溶液直至破乳。搅拌1h，冷却，过滤、清洗，得到丙烯酸酯共聚物，50℃减压干燥24h。
对比例4
所述新型电缆桥架的材质为PVC组合物，按重量份计算，所述PVC组合物包括：
其中，所述增韧剂为丙烯酸酯共聚物，所述丙烯酸烷基酯与所述甲基丙烯酸烷基酯重量比为1：1.1；所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；所述填料为纳米碳酸钙，所述纳米碳酸钙的粒径为35nm；所述稳定剂为铅盐稳定剂；所述润滑剂为氧化聚乙烯蜡、硬脂酸、己二酸季戊四醇酯，所述润滑剂中所述氧化聚乙烯蜡与所述硬脂酸、所述己二酸季戊四醇酯的重量比为1：1：0.42；所述颜料为金红石型钛白粉；
所述新型电缆桥架的制备工艺、所述改性碳酸钙的制备方法、所述磺化碳纳米管的制备方法同实施例1，区别在于所述丙烯酸共聚物和填料为纳米碳酸钙。
所述丙烯酸酯共聚物制备方法如下：
(1)将一定量的十二烷基苯酸钠与水加入反应器中，升温至50℃，揽拌0.5h，转速设为200r/min，再加入丙烯酸甲酯和二乙烯基苯(DVB)，升温至75℃时加入适量的过硫酸钾，反应6h，冷却出料；所述丙烯酸甲酯与所述二乙烯基苯的重量比为1：0.01；
(2)向反应器中加入甲基丙烯酸丁酯、乳化剂SDBS、引发剂KPS、交联剂DVB和水，混合，高速搅拌1h；向反应器中加入步骤(1)中乳液，搅拌(200r/min)，升温至75℃，反应6h，冷却出料；所述甲基丙烯酸丁酯与所述乳化剂SDBS、所述引发剂KPS、所述交联剂DVB、所述水的重量比为1：0.02：0.015：0.01：5；
(3)将步骤(2)中反应液升温至80℃，滴加2％的氯化钙溶液直至破乳。搅拌1h，冷却，过滤、清洗，得到丙烯酸酯共聚物，50℃减压干燥24h。
性能测试
1、弯曲弹性模量：在温度为23±2℃的环境下，将型材样片放在电子万能实验机的夹具上，然后通过探头施加一定的外力使其以恒定的速度向下移动，当样片的形变达到4mm时，实验停止。电脑上显示的数字即为弯曲弹性模量。数字越大，表明该型材的刚性越好。
2、低温落锤冲击：将试样放置在-10±2℃条件下1h后，在温度为23±2℃的试验环境下，将试验样的冲击可视面向上放在支撑物上，在10s内冲击试样两支撑筋间的中心位置，记录型材可视面产生破裂、裂纹或分离的试样数。
3、简支梁冲击强度：在温度为23±2℃的环境下，将使用新型钙锌复合稳定剂生产的型材样片固定在在简支梁冲击仪的夹具上，让摆锤以恒定的能量下落，直至样片被冲断时冲击仪上显示的数字。数字越大，表明该型材的有缺口韧性越好。
4、拉伸冲击强度：在温度为23±2℃的环境下，将型材样片固定在拉伸冲击仪的夹具上，让摆锤以恒定的能量下落，直至样片被冲断时冲击仪上显示的数字。数字越大，表明该型材的无缺口韧性越好。
5、可焊接性：在温度为23±2℃的实验环境下，将试验两端放在活动的支撑座上，对焊角或T型接头施加压力，直到断裂为止，记录数值。
表1性能测试结果
从上述数据可以看出，与纳米碳酸钙、碳纳米管及丙烯酸烷基酯与甲基丙烯酸烷基酯共聚得到的丙烯酸酯共聚物相比，本发明新型电缆桥架具有优异的力学性能、机械性能、耐候性及耐寒性。
前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。