用于电动汽车充电电缆的高强度pvc弹性体及其制备工艺的制作方法_2

文档序号:9919421阅读:来源:国知局
和发展需要消耗能量,从而使得材料的冲击强度大幅提高;另一方面,弹性体粒 子又可终止剪切带和银纹的发展,使其不致于发展成为破坏性的裂纹。此外,体系中产生的 剪切带也可阻滞、转向并终止银纹或已存在的微小裂纹的发展,促使PVC基体发生脆-初转 变,提高材料初性。
[0028] 本发明所述丙締酸醋类改性剂(ACR)是由具有核-壳结构的复合乳胶粒子凝聚、干 燥而成。复合乳胶粒子一般W低玻璃化溫度的交联丙締酸醋聚合物(如聚丙締酸下醋PBA) 乳胶粒子为核、外层接枝聚甲基丙締酸甲醋(PMMA)或聚氯乙締 (PVC)并具有核壳结构的共 聚物。除ACR内层组成、粒径和交联度外,壳层组成和厚度也是影响ACR对PVC增初效果的重 要因素。
[0029] 本发明所述丙締酸醋类抗冲型改性剂(ACR)可W选择市售,也可W实验制备获得。
[0030] 作为一些优选地实施方案,本发明所述丙締酸醋类改性剂WPBA为核,壳层含25% ~100% PVC的PMMA,具有核壳结构的共聚物。所述WPVC为外壳层的ACR制备方法可参考文 献"WPVC为外壳层的ACR抗冲改性剂的合成及其对PVC的增初作用,塑料工业,2011.2,39 (2),90-93"。
[0031] 作为一些优选地实施方案,100重量份的PVC树脂中含有5~15重量份的聚丙締酸 醋类改性剂。
[0032] 丙締酸醋改性剂在本发明组合物主要起增初作用,因其中的空隙形变会减弱聚氯 乙締基体的约束应力,使运种应力低于材料的断裂强度,结果可W产生大面积的塑性形变, 因而冲击强度大幅度提高。而WPVC作为ACR的壳层能够大大改善共混时改性剂与PVC树脂 基体之间的相容性,有效发挥聚丙締酸醋类弹性体内核和功能性官能团的特性作用,提高 组合物制品的耐候和耐低溫性能。
[00削粉末下腊橡胶: 下腊橡胶即NBR,是由下二締和丙締腊经乳液聚合法制得的,下腊橡胶主要采用低溫乳 液聚合法生产,耐油性极好,耐磨性较高,耐热性较好,粘接力强,其缺点是耐低溫性差、耐 臭氧性差,绝缘性能低劣,弹性稍低。下腊橡胶主要用于制造耐油橡胶制品,简称NBR,由下 二締与丙締腊共聚而制得的一种合成橡胶,是耐油(尤其是烧控油)、耐老化性能较好的合 成橡胶。下腊橡胶中丙締腊含量(%)有42~46、36~41、31~35、25~30、18~24等五种。丙締 腊含量越多,耐油性越好,但耐寒性则相应下降。它可W在120°C的空气中或在150°C的油中 长期使用。此外,它还具有良好的耐水性、气密性及优良的粘结性能。
[0034] 作为一些优选地实施方案,所述粉末下腊橡胶中丙締腊含量为18 %~50 %重量; 所述粉末下腊橡胶的橡胶颗粒平均粒径为50~500nm;橡胶颗粒的凝胶含量为60%重量或 更局。
[0035] 作为一些优选地实施方案,所述粉末下腊橡胶中丙締腊含量为26 %~35 %重量, 橡胶颗粒的凝胶含量为90 %重量或更高。
[0036] 本发明所述粉末下腊橡胶还可W优选中国专利申请CN1353131A所公开的交联型 粉末下腊橡胶。该种交联型粉末下腊橡胶是一种W交联型合成橡胶乳液为原料,经干燥得 到的粉末橡胶。运种交联型粉末下腊橡胶不需加入隔离剂即可自由流动。其粒径为50~ 300nm。其凝胶含量与作为原料的交联型合成橡胶乳液的凝胶含量保持一致,为80%重量或 更高,优选为85%重量或更高。该交联型粉末下腊橡胶中的每一个微粒都是均相的,即单个 微粒在组成上都是均质的,在现有显微技术的观察下微粒内没有发现分层、分相等不均相 的现象。
[0037] 超支化聚氨醋改性埃洛石纳米管: 本申请中使用的术语"超支化聚氨醋改性埃洛石纳米管"是使用氨基硅烷偶联剂对埃 洛石纳米管进行改性后再与超支化聚氨醋进行复合制备得到的。
[0038] 作为一些优选地实施方案,所述超支化聚氨醋制备方法是: (1) 将二异氯酸醋和=元醇分别溶解于极性溶剂中,分别得到二异氯酸醋溶液和=元 醇溶液,控制其质量浓度为10~30%;其中,二异氯酸醋为异佛尔酬二异氯酸醋、4'4-二苯 基甲烧二异氯酸醋、六亚甲基二异氯酸醋或2,4甲苯二异氯酸醋;所述的=元醇为丙=醇、 =径甲基丙烷或聚酸=元醇; (2) 在30~100 °C、保护气氛下,边揽拌,将二异氯酸醋溶液加到=元醇溶液中,其中二 异氯酸醋的异氯酸基和=元醇的径基的摩尔比为1.5~3;二异氯酸醋加入完成后,反应体 系保溫反应10~30h;然后向反应体系中加入苯酪,在30~100°C下继续反应5~IOh; (3) 反应结束后,减压蒸馈出溶剂后,将所得物质经四氨巧喃溶解,在甲醇中沉降和过 滤后,将其在50~14(TC的真空干燥至恒重,得到纯化的含有异氯酸基的超支化聚氨醋。
[0039] 埃洛石纳米管(HNTs)是一种天然无机纳米管,埃洛石常见的形态主要有球状和管 状两种,其中管状结构是由高岭石的片层在天然条件下卷曲而成,纳米管状的埃洛石是由 二十多个片层卷曲而成。管内径为15~20 nm,外径约为50皿,长度为100~1500皿,因此 通常将埃洛石称为埃洛石纳米管。埃洛石属于单斜晶系的含水层状结构娃酸盐矿物,其理 想化学分子式为Al2Si2〇5(OH)4址2〇,其中n=0和n=2分别代表层间距为7 Aa A=0.1 nm)和 10 A的HNTs。由于生长地理环境的不同,不同的HNTs的组成成分略有不同。10 A的HNTs片层 是由外层的娃氧四面体和内层的侣氧八面体规则排布而成,片层中间是结晶水分子。HNTs 在结晶水脱去之前层间距为10 A,而在结晶水脱去W后层间距变为7 A,此脱水过程为不可 逆。HNTs虽然也是纳米粒子,但其具有一定长径比的管状结构,有利于在聚合物中的分散; 另外,HNTs表面主要是娃氧键,管表面的径基密度较低,氨键作用较弱,表面电荷分布较特 殊,不容易发生团聚。
[0040] 作为一些优选地实施方案,超支化聚氨醋改性埃洛石纳米管的制备方法是: (1) 在=口烧瓶中加入60g甲苯和Ig埃洛石纳米管,超声分散30min,剧烈揽拌,加入 2~5g氨基硅烷偶联剂,Iior回流反应10~15 h,过滤,用无水乙醇洗涂、萃取=次,在 真空干燥箱干燥2地,得到氨基硅烷偶联剂改性埃洛石纳米管; (2) 在=口烧瓶中加入上述合成的氨基硅烷偶联剂改性埃洛石纳米管0.5g、超支化聚 氨醋1.5~3 gW及N,N-二甲基甲酯胺100 ml,室溫下揽拌均匀后;在50~70°C下反应10~ 15小时后,在甲醇中沉降和过滤,40°C真空干燥至恒重,得到超支化聚氨醋改性埃洛石纳米 管。
[0041] 作为一个优选地实施方案,氨基硅烷偶联剂改性的埃洛石纳米管与超支化聚氨醋 的重量比为1:4。
[0042] 所述氨基硅烷偶联剂是指含有氨基的有机硅烷,进而优选一分子中具有至少两个 氨基的有机硅烷。可列举的氨基硅烷包括:N-(2-氨乙基)-3-氨丙基S甲氧基硅烷、3-氨丙 基S乙氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基S 乙氧基硅烷、W及3-氨丙基二甲氧基硅烷。
[0043] 超支化聚氨醋改性的埃洛石纳米管使纳米管表面能降低,促进纳米管在组合物中 的分散,埃洛石纳米管的均匀分散可W有效限制PVC长链的运动,提高纳米管和PVC基体之 间的界面结合强度,W更好的承受从基体转移过来的部分应力,阻止裂纹的扩展,进而显著 增加电缆制品的强初性。此外,超支化聚氨醋具有类似球形的分子结构,分子间链缠结较 少,可W将分子链中的醋基包埋在高度支化的结构中,进而阻止醋基与空气中的水分接触, 降低水解概率,提高本发明组合物制品的耐水性能。
[0044] 作为一些优选地实施方案,100重量份的PVC树脂中含有5~10重量份的超支化聚 氨醋改性埃洛石纳米管,进而优选5、6、7、8、9、10重量份。
[0045] 增塑剂: 为了改善PVC的加工性能和制备满足不同需求的PVC材料制品,在PVC的加工过程中需 要对其进行增塑。PVC材料的增塑依据添加增塑剂方式的不同可分为外增塑和内增塑。外增 塑是在PVC材料加工的过程中,往其中直接添加各类增塑剂。常见的PVC外增塑剂主要为小 分子醋类、聚醋类和芳控油。增塑剂分子削弱了 PVC分子间的相互作用力,加速PV邱皮碎成 初级粒子,PVC材料的塑化溫度和塑化时间降低。但是增塑剂的加入会导致PVC材料自身一 些的性能下降,如力学性能,特别是拉伸强度和模量出现下降,耐热性和阻燃性降低。同时, 小分子外增塑剂在PV切旺和使用的过程中会发生迁移和析出,导致环境污染。增塑剂的高 分子化,避免了增塑剂迁移和析出的问题,但所制备材料的耐热性亦会下降。
[0046] 所述增塑剂包括均苯四酸醋系增塑剂、聚醋系增塑剂、邻苯二甲酸醋系增塑剂、环 氧系增塑剂、或二簇酸醋系增塑剂。
[0047] 作为一些优选地实施方案,所述增塑剂选自邻苯二甲酸二辛醋、邻苯二甲酸二异 癸醋、对苯二甲酸二辛醋、偏苯=酸=辛醋或者癸二酸二辛醋中的一种或多种。进而优选耐 寒增塑剂DOS(癸二酸二辛醋)或者DOP(邻苯二甲酸二辛醋)。
[004引本发明还创造性的选用了壳聚糖接枝聚己内醋作为增塑剂的一种。
[0049] 本发明所述壳聚糖又称脱乙酷甲壳素,是由自然界广泛存在的几下质经过脱乙酷 作用得到的,化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖,壳聚糖大分子中有活泼的 径基和氨基,它们具有较强的化学反应能力。聚己内醋一般是由内醋开环聚合,或二元酸与 二元醇烙融缩聚而成。
[0050] 作为一些优选地实施方案,所述壳聚糖接枝聚己内醋的制备方法如下: 称取一定量的壳聚糖和己内醋至去离子水中,在氮气保护气氛下,60~100 °C加热揽拌 5~lOh,冷却至室溫,加入N,N-二甲基氨基化晚催化剂,再在100~130°C条件
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1