本发明属于聚氯乙烯管材领域，更具体地，涉及一种聚氯乙烯电工套管。
背景技术：
聚氯乙烯（pvc）电工套管具有质轻、耐腐蚀、阻燃、绝缘性能好、价格低廉、使用寿命长等优点，已被广泛应用于家庭室内装修和建筑工程水电安装中。但pvc属于脆性材料，制备得到的聚氯乙烯电工套管具有弯曲性能差、维卡热变形温度低、耐热性能差的缺点，在装修及安装过程中对其弯曲时易出现裂纹，并且在预埋及使用过程中易变形，存在安全隐患。随着人们对居住环境的安全性的要求的日益增长，对聚氯乙烯电工套管弯曲性能和耐热性能都有更高要求。
因此，对pvc进行改性，以提高其弯曲性能和耐热性能，从而得到一种具有较好弯曲性能和耐热性能的聚氯乙烯电工套管显得极为必要。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术中聚氯乙烯电工套管弯曲性能和耐热性能差的缺陷，提供一种聚氯乙烯电工套管，本发明提供的聚氯乙烯电工套管在使用过程中具有较好的弯曲性能差和耐热性能，不易变形，弯曲不易出现裂纹，具有较好的安全性能。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种聚氯乙烯电工套管，由如下质量份数的组分组成：
pvc树脂100份；
热稳定剂1～5份；
钛白粉0.1～3份；
润滑剂0.1～2.5份；
改性凹凸棒土5～20份；
甲基丙烯酸甲酯接枝改性asa5～30份；
其中，所述甲基丙烯酸甲酯接枝改性asa的接枝率为5%～10%。
asa材料具有耐冲击、易加工和耐候性好的优点，为常用的耐热改性剂。发明人在尝试将asa和pvc复配制备聚氯乙烯电工套管时，发现asa和pvc的相容性较差，若将其直接共混对基体材料的热变形温度改善并不明显；并且共混体系制备得到的电工套管的弯曲性能依然较差，弯曲易出现裂纹。经过众多尝试之后，发明人发现若选用甲基丙烯酸甲酯对asa进行接枝处理，得到的甲基丙烯酸甲酯接枝改性asa与pvc具有较好的相容性，以其为原料制备得到的聚氯乙烯电工套管具有优异的弯曲性能；并且甲基丙烯酸甲酯接枝改性asa和pvc的共混体系的热变形温度得到显著提高，表现出优异的耐热性能。
凹凸棒土表面活性高，将其直接填充至pvc中会出现团聚，导致聚合物基体性能下降。本发明选用表面改性剂对凹凸棒土进行表面改性，可促进凹凸棒土在pvc基体中良好分散，促进其与pvc、甲基丙烯酸甲酯接枝改性asa及其它材料良好的结合，从而进一步提高复合材料的耐热性能。
本发明将改性凹凸棒土和甲基丙烯酸甲酯接枝改性asa复配使用，并将其用于pvc中，在显著提高pvc的耐热性能的同时获得优异的弯曲性能。
优选地，所述聚氯乙烯电工套管按质量份数由以下原料组成：
pvc树脂100份；
热稳定剂2~4.5份；
钛白粉0.5~2份；
润滑剂0.5~2份；
改性凹凸棒土8~15份；
甲基丙烯酸甲酯接枝改性asa10~20份。
优选地，所述聚氯乙烯电工套管按质量份数由以下原料组成：
pvc树脂100份；
热稳定剂3份；
钛白粉2份；
润滑剂1.5份；
改性凹凸棒土10份；
甲基丙烯酸甲酯接枝改性asa15份。
优选地，所述甲基丙烯酸甲酯接枝改性asa的接枝率为8%。
本发明所述甲基丙烯酸甲酯接枝改性asa可采用本领域常规的接枝方法制备得到。在本发明中，所述甲基丙烯酸甲酯接枝改性asa的制备方法为：在反应釜中，加入去离子水、十二烷基硫酸钠（sds）、葡萄糖（dx）、焦磷酸钠（spp）稍微加热促进溶解；充分溶解后，加入feso4、预先制备好的pba胶乳、过氧化氢异丙苯（chp）、氢氧化钾（koh）于恒温、通氮气条件下搅拌,得到pba体系；然后将含乳化剂的st、an和mma的预乳化液滴加到pba体系中，进行聚合反应，并补加过氧化氢异丙苯，升温，反应后进行破乳、凝聚、脱水、干燥，制得甲基丙烯酸甲酯接枝改性asa粉料。本制备方法制备得到的甲基丙烯酸甲酯接枝改性asa克服了asa和pvc的相容性较差的缺陷，使得asa和pvc的共混体系的热变形温度得到明显提高，所制得的电工套管表现出优异的弯曲性能。
优选地，所述改性凹凸棒土的改性方法为：将凹凸棒土和水混合并高速搅拌得悬浮液，将悬浮液升温至70~85℃，于搅拌条件下滴加表面改性剂，然后持续搅拌2～4h；最后将悬浮液抽滤、洗涤、干燥、粉碎过筛即得所述改性凹凸棒土。通过本改性方法对凹凸棒土进行改性得到的改性凹凸棒土在pvc基体中具有良好的分散性和界面结合，可有效提高pvc的耐热性能。
更为优选的，所述表面改性剂为硬脂酸钠、钛酸酯偶联剂、十八烷基三甲基氯化铵中的一种或几种。
优选地，所述pvc树脂k值为66～68。
优选地，所述热稳定剂为钙锌稳定剂、有机锡稳定剂中的任一种或几种。
优选地，所述钛白粉为金红石型、锐钛型、板钛型中的任一种或几种。
优选地，所述润滑剂为石蜡、聚乙烯蜡、硬脂酸、单甘酯、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸钙中的一种或几种。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明通过改性凹凸棒土和甲基丙烯酸甲酯接枝改性asa制备得到具有优异的耐热性能和弯曲性能的pvc电工套管。该电工套管在使用过程中弯曲不易出现裂纹；耐热性能提高，不易变形，增强了使用安全性能。
具体实施方式
下面结合实施例和对照例对本发明做进一步的描述。这些实施例仅是对本发明的典型描述，但本发明不限于此。下述实施例和对照例中所用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法，所使用的原料，试剂等，如无特殊说明，均为可从常规市购等商业途径得到的原料和试剂。
实施例1
一种聚氯乙烯电工套管，所述聚氯乙烯电工套管由如下质量份数的组分组成：pvc树脂100份、热稳定剂3份、钛白粉2份、润滑剂1.5份、经硬脂酸钠表面处理的改性凹凸棒土10份、接枝率为8%的甲基丙烯酸甲酯接枝改性asa15份。
所述聚氯乙烯电工套管的制备方法为：上述原料经热混、冷混、出料后经双螺杆挤出成电工套管。
所述甲基丙烯酸甲酯接枝改性asa的制备方法为：在反应釜中，加入去离子水、十二烷基硫酸钠（sds）、葡萄糖（dx）、焦磷酸钠（spp）稍微加热促进溶解；充分溶解后，加入feso4、预先制备好的pba胶乳、过氧化氢异丙苯（chp）、氢氧化钾（koh）于65℃恒温、通氮气搅拌；然后将预先配制好的含乳化剂的st、an和mma的预乳化液滴加到pba体系中，进行聚合反应，滴加结束后补加少量chp，升温至70℃，反应3h后进行破乳、凝聚、脱水、干燥，制得甲基丙烯酸甲酯接枝改性asa粉料。实施例与对比例中甲基丙烯酸甲酯接枝改性asa均由此方法制备得到。
所述改性凹凸棒土的改性方法为：将凹凸棒土和水混合并高速搅拌得悬浮液，将悬浮液加热，然后滴加表面改性剂，滴加完毕后继续保持高速搅拌x～xh；最后将悬浮液抽滤、洗涤、干燥、粉碎过筛即得所述改性凹凸棒土。实施例与对比例中改性凹凸棒土均由此方法制备得到。
实施例2
聚氯乙烯电工套管由如下质量份数的组分组成：pvc树脂100份、热稳定剂1份、钛白粉0.1份、润滑剂0.1份、经硬脂酸钠表面处理的改性凹凸棒土5份、接枝率为8%的甲基丙烯酸甲酯接枝改性asa5份。
本实施例提供的聚氯乙烯电工套管的制备方法同实施例1。
实施例3
聚氯乙烯电工套管由如下质量份数的组分组成：pvc树脂100份、热稳定剂5份、钛白粉3份、润滑剂2.5份、经硬脂酸钠表面处理的改性凹凸棒土20份、接枝率为8%的甲基丙烯酸甲酯接枝改性asa30份。
本实施例提供的聚氯乙烯电工套管的制备方法同实施例1。
实施例4
聚氯乙烯电工套管由如下质量份数的组分组成：pvc树脂100份、热稳定剂5份、钛白粉0.1份、润滑剂0.1份、经硬脂酸钠表面处理的改性凹凸棒土20份、接枝率为8%的甲基丙烯酸甲酯接枝改性asa5份。
本实施例提供的聚氯乙烯电工套管的制备方法同实施例1。
实施例5
聚氯乙烯电工套管由如下质量份数的组分组成：pvc树脂100份、热稳定剂1份、钛白粉3份、润滑剂2.5份、经硬脂酸钠表面处理的改性凹凸棒土5份、接枝率为8%的甲基丙烯酸甲酯接枝改性asa30份。
本实施例提供的聚氯乙烯电工套管的制备方法同实施例1。
实施例6
聚氯乙烯电工套管由如下质量份数的组分组成：pvc树脂100份、热稳定剂3份、钛白粉2份、润滑剂1.5份、经十二烷基三甲基氯化铵表面处理的改性凹凸棒土10份；接枝率为8%的甲基丙烯酸甲酯接枝改性asa15份。
本实施例提供的聚氯乙烯电工套管的制备方法同实施例1。
实施例7
聚氯乙烯电工套管由如下质量份数的组分组成：pvc树脂100份、热稳定剂3份、钛白粉2份、润滑剂1.5份、经十二烷基三甲基氯化铵表面处理的改性凹凸棒土10份；接枝率为10%的甲基丙烯酸甲酯接枝改性asa15份。
本实施例提供的聚氯乙烯电工套管的制备方法同实施例1。
实施例8
聚氯乙烯电工套管由如下质量份数的组分组成：pvc树脂100份、热稳定剂3份、钛白粉2份、润滑剂1.5份、经十二烷基三甲基氯化铵表面处理的改性凹凸棒土10份；接枝率为5%的甲基丙烯酸甲酯接枝改性asa15份。
本实施例提供的聚氯乙烯电工套管的制备方法同实施例1。
对比例1
本对比例提供的聚氯乙烯电工套管的配方中选用未经改性的凹凸棒土和asa，其它组分及用量均与实施例1相同。具体地，所述聚氯乙烯电工套管由如下质量份数的组分组成：pvc树脂100份、热稳定剂3份、钛白粉2份、润滑剂1.5份、凹凸棒土10份、asa15份。
所聚氯乙烯电工套管的制备方法同实施例1。
对比例2
本对比例提供的聚氯乙烯电工套管的配方中选用改性凹凸棒土和未经改性的asa，其它组分及用量均与实施例1相同。具体地，聚氯乙烯电工套管由如下质量份数的组分组成：pvc树脂100份、热稳定剂3份、钛白粉2份、润滑剂1.5份、经硬脂酸钠表面处理的改性凹凸棒土10份、asa15份。
所聚氯乙烯电工套管的制备方法同实施例1。
对比例3
本对比例提供的聚氯乙烯电工套管的配方中选用未经改性的凹凸棒土和甲基丙烯酸甲酯接枝改性asa，其它组分及用量均与实施例1相同。具体地，聚氯乙烯电工套管由如下质量份数的组分组成：pvc树脂100份、热稳定剂3份、钛白粉2份、润滑剂1.5份、凹凸棒土10份、接枝率为8%的甲基丙烯酸甲酯接枝改性asa15份。
所聚氯乙烯电工套管的制备方法同实施例1。
对比例4
本对比例提供的聚氯乙烯电工套管的配方中选用的甲基丙烯酸甲酯接枝改性asa的用量较少，其它组分及用量均与实施例1相同。具体地，所述聚氯乙烯电工套管由如下质量份数的组分组成：pvc树脂100份、热稳定剂3份、钛白粉2份、润滑剂1.5份、经硬脂酸钠表面处理的改性凹凸棒土10份、接枝率为8%的甲基丙烯酸甲酯接枝改性asa4份。
所聚氯乙烯电工套管的制备方法同实施例1。
对比例5
本对比例提供的聚氯乙烯电工套管的配方中选用的甲基丙烯酸甲酯接枝改性asa的用量较多，其它组分及用量均与实施例1相同。具体地，聚氯乙烯电工套管由以下质量份数的原料组成：pvc树脂100份、热稳定剂3份、钛白粉2份、润滑剂1.5份、经硬脂酸钠表面处理的改性凹凸棒土10份、接枝率为8%的甲基丙烯酸甲酯接枝改性asa35份。
对比例6
聚氯乙烯电工套管由如下质量份数的组分组成：pvc树脂100份、热稳定剂3份、钛白粉2份、润滑剂1.5份、经十二烷基三甲基氯化铵表面处理的改性凹凸棒土10份；接枝率为4%的甲基丙烯酸甲酯接枝改性asa15份。
本实施例提供的聚氯乙烯电工套管的制备方法同实施例1。
对比例7
聚氯乙烯电工套管由如下质量份数的组分组成：pvc树脂100份、热稳定剂3份、钛白粉2份、润滑剂1.5份、经十二烷基三甲基氯化铵表面处理的改性凹凸棒土10份；接枝率为15%的甲基丙烯酸甲酯接枝改性asa15份。
本实施例提供的聚氯乙烯电工套管的制备方法同实施例1。
将以上各实施例及对比例制备所得管材按照gb/t8802-2001的方法测试管材的维卡热变形温度；按gb/t9341-2008测试弯曲强度；按jg3050-1998的方法，测试管材的耐热性能以及弯曲性能。其中耐热性能烘箱温度为90℃，其相关性能见下表1和表2：
表1实施例1～8的性能测试
表2对比例1～7的性能测试
从上述实施例及对比例的结果可以看出，使用了改性凹凸棒土和接枝率为5%~10%的甲基丙烯酸甲酯接枝改性asa得到的聚氯乙烯电工套管的维卡热变形温度明显提高，最高到了93℃；耐热仪试验结果也证实其耐热性能得到了提高，耐热性能di值均≤2mm；弯曲强度明显提高，弯曲性能试验均未出现裂纹；耐热性能和弯曲性能均符合国家标准。
最后应当指出的是，以上实施例仅是本发明的具有代表性的例子。显然，本发明的技术方案并不限于上述实施例，还可有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明内容直接导出或联想到所有变形，均应认为是本发明的权利要求的保护范围。