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_3

文档序号:9919421阅读:来源:国知局
下加热揽拌10 ~15 h,用甲苯溶解产物后过滤,用甲醇清洗产物,在30~40°C条件下干燥至恒重,得到壳 聚糖接枝聚己内醋。
[0051] 作为一些优选地实施方案,所述壳聚糖接枝聚己内醋的投料摩尔比为1:10~30, 进而优选1:20。
[0052] 作为一些优选地实施方案,所述N,N-二甲基氨基化晚的摩尔用量是壳聚糖的1~4 倍,进而优选3倍。
[0053] 作为本发明一个优选地实施方案,所述壳聚糖接枝聚己内醋的制备方法: 称取摩尔比为1:20的壳聚糖和己内醋至去离子水中,氮气保护气氛下,100°C加热揽拌 lOh,冷却至室溫,加入3倍于壳聚糖摩尔量的N,N-二甲基氨基化晚,再在120°C条件下加热 揽拌12 h,用甲苯溶解产物后过滤,用甲醇清洗产物,在30~40°C条件下干燥至恒重,得到 壳聚糖接枝聚己内醋。
[0054] 本发明所述壳聚糖可W选择市售,商品壳聚糖视其用途不同有=种不同的粘度, 即高粘度产品为0.7~IPa ? S、中粘度产品为0.25~0.65化? S、低粘度产品<0.25化? S。 作为本发明一个优选地实施方案,所述壳聚糖为高粘度壳聚糖,进而优选粘度大于0.9 化? S的高粘度壳聚糖。
[0055] 本发明壳聚糖接枝聚己内醋组分对本发明制品的性能起着非常重要的作用,聚己 内醋中存在大量幾基,不仅可W与PVC中的a-H或P-H形成氨键作用,还可W与PVC上的氯原 子存在偶极-偶极相互作用,与PVC组合物具有优良的相容性。而将壳聚糖与聚己内醋结合, 壳聚糖特殊的结构使聚己内醋末端径基密度变大,为体系提供了更多的自由体积,链段活 动能力增强,便于聚己内醋发挥增塑性,从而有效降低组合物的加工溫度,改善制品的力学 性能。
[0056] 本发明人在大量理论研究和实验的基础上,意料不到的发现,所述壳聚糖接枝聚 己内醋与超支化聚氨醋改性埃洛石纳米管W-定的比例复配,制品在严酷环境下仍能保持 绝佳的强度及拉伸率。推测可能的原因是,在本发明组合物烙融共混阶段,超支化聚氨醋W 及壳聚糖接枝聚己内醋与基体分子产生了更加紧密的物理缠结,所述壳聚糖上残余的径 基、氨基与超支化聚氨醋残存的异氯酸醋基可能又发生了交联作用,进一步提高了各相界 面之间的结合度,从而获得了非常好的力学性能效果。此外组分间的相互作用还大大减少 了制品在使用过程中可能会出现的聚己内醋抽出和迁移问题,提升了 PVC制品的耐久性和 安全性。
[0057] 作为一些优选地实施方案,当本发明组合物原料包含有100重量份的PVC树脂时, 所述壳聚糖接枝聚己内醋和超支化聚氨醋改性埃洛石纳米管的重量份比例为1:0.5~ 0.75,进而优选1:0.6。
[0化引作为一些优选地实施方案,100重量份的PVC树脂中含有10~30重量份的壳聚糖接 枝聚己内醋。
[0059] 作为一个优选地实施方案,当本发明组合物原料包含有100重量份的PVC树脂;30 重量份的粉末下腊橡胶;55重量份的增塑剂;8重量份的聚丙締酸醋类改性剂;9重量份的超 支化聚氨醋改性埃洛石纳米管。所述增塑剂包含有25重量份的癸二酸二辛醋、15重量份的 邻苯二甲酸二辛醋、15重量份的壳聚糖接枝聚己内醋。
[0060] 本发明组合物还可W通过复配其他本领域常用的添加剂组分,W各自单独的形式 或W混合物的形式并且W达到其特殊目的常规量。
[0061] 作为可添加的添加剂,用量均为常规用量,或根据实际情况的要求进行调整。可W 例举的有:PVC加工技术中通用的稳定剂,包括有机锡类、巧锋类、领锋类或铅盐类稳定剂, 其用量为常规用量。作为复合稳定剂,优选不含被指出对环境、人体有不良影响的铅的材 料,例如可W列举W水滑石为主成分的材料。水滑石可W通过离子交换而捕捉树脂组合物 在成型加工时等的热负荷时所产生的氯化氨。阻燃剂脂肪酸锋盐、金属氨氧化物和般烧粘 ±。润滑剂,如G60、氧化聚乙締、聚乙締蜡等)、无机填料、着色剂及其它加工助剂等。作为其 它添加剂,可W适量添加具有不稳定氯的取代、金属氯化物的捕捉效果的e-二酬类;主要捕 捉金属氯化物(氯化锋等)的多元醇类;用于消除双键的高氯酸盐类;用于捕捉氯化氨的沸 石类、脂肪酸金属盐;使自由基失活的酪系抗氧剂;用于分解过氧化物、捕捉自由基的胺系 和硫酸系抗氧剂;W及紫外线吸收剂等。
[0062] 所述热稳定剂优选巧锋稳定剂,优选德国雄牌公司生产的MC 8890或9700等牌号 巧锋稳定剂。
[0063] 本发明所述弹性体组合物的制备方法,包括将包含有PVC树脂、聚丙締酸醋类改性 剂、含有壳聚糖接枝聚己内醋的增塑剂、及超支化聚氨醋改性埃洛石纳米管在内的组分按 照一定的组分量比例通过烙融共混的步骤,制得弹性体组合物。此外,根据不同需要,在混 炼时还包含添加如上例举的添加剂。
[0064] 在制备组合物的过程中,物料的共混溫度即为聚氯乙締的通常加工溫度,应该在 即保证聚氯乙締完全烙融又不会使其分解的范围内选择,一般在165~220°C,优选为175~ 195°C。
[0065] 此外,本制备方法中所使用的烙融共混设备可W是橡塑共混技术中所公开的开炼 机、密炼机、单螺杆挤出机或双螺杆挤出机等。
[0066] 本发明还提供了一种电动汽车充电电缆,所述电缆包括绝缘和护套,所述绝缘和 护套中至少一种是由上述任意一项所述的PVC弹性体组合物制备获得。可在标准PVC设备上 进行加工。
[0067] 所述护套的主要作用是保护电缆不受周围环境影响而得W安全运行;绝缘的主要 作用是使电缆中的导体与周围环境或相邻导体间相互绝缘。本发明组合物均可W作为电动 汽车充电电缆护套或者绝缘的制备原料,也可W作为与电动汽车充电电缆使用要求类似的 其他电缆的原材料。
[0068] 作为一些优选地实施方案,所述电动汽车充电电缆绝缘或护套的制备方法为: (1) 原料按配比在高速揽拌机中混合均匀,其中壳聚糖接枝聚己内醋在揽拌过程中分3 次等量加入,混合溫度70~90°C ; (2) 将混合好的物料加入至密炼机中,密炼溫度为160~170°C,密炼8~10分钟后获取 熟料,将熟料置于双螺杆挤出机中并在175~195°C下挤出造粒,获得母料; (3) 所述母料经螺杆挤出机挤出线材,即可获得电缆成品。
[0069] 上面所述的原料组分可W根据电缆绝缘或护套的使用要求进行调整。
[0070] 实施方案1,一种高强度PVC弹性体组合物,其制备原料包含:100重量份的PVC树 月旨;40~60重量份的增塑剂;5~20重量份的聚丙締酸醋类改性剂;0.0 l~15重量份的超支 化聚氨醋改性埃洛石纳米管;所述增塑剂包含有0.0 l~30重量份的壳聚糖接枝聚己内醋; 所述聚丙締酸醋类改性剂是W低玻璃化溫度的交联丙締酸醋聚合物乳胶粒子为核、外层接 枝聚甲基丙締酸甲醋或聚氯乙締并具有核壳结构的共聚物。
[0071] 实施方案2,所述PVC树脂聚合度为2000~2500,K值为81~84,绝对粘度为2.8~ 3.2 mPa S〇
[0072] 实施方案3,所述聚丙締酸醋类改性剂是W聚丙締酸下醋为核,W含25%~100%聚 氯乙締的聚甲基丙締酸甲醋为壳层的共聚物。
[0073] 实施方案4,所述超支化聚氨醋改性埃洛石纳米管通过两步法制备获得:首先使用 氨基硅烷偶联剂对埃洛石纳米管进行改性,再将改性后的埃洛石纳米管与超支化聚氨醋置 于有机溶剂中,在50~70°C下反应10~15小时,其中氨基硅烷偶联剂改性后的埃洛石纳米 管与超支化聚氨醋的重量比为1:3~6。
[0074] 实施方案5,所述氨基硅烷偶联剂包括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 基二乙氧基硅烷、W及3-氨丙基二甲氧基硅烷。
[0075] 实施方案6,所述增塑剂还包含邻苯二甲酸二辛醋、邻苯二甲酸二异癸醋、对苯二 甲酸二辛醋、偏苯S酸S辛醋或者癸二酸二辛醋中的一种或多种。
[0076] 实施方案7,所述壳聚糖接枝聚己内醋的原料壳聚糖与聚己内醋的投料摩尔比为 1:10~30。
[0077] 实施方案8,所述原料壳聚糖粘度为0.7~1 Pa-s。
[0078] 实施方案9,所述壳聚糖接枝聚己内醋和超支化聚氨醋改性埃洛石纳米管的重量 份比例为1:0.5~0.75。
[0079] 实施方案10, 一种高强度PVC弹性体组合物,其制备原料包含:100重量份的PVC树 月旨;25~35重量份的粉末下腊橡胶;40~60重量份增塑剂;5~10重量份的聚丙締酸醋类改 性剂;5~10重量份的超支化聚氨醋改性埃洛石纳米管;所述增塑剂包含有5~15重量份的 壳聚糖接枝聚己内醋;所述聚丙締酸醋类改性剂是W低玻璃化溫度的交联丙締酸醋聚合物 乳胶粒子为核、外层接枝聚甲基丙締酸甲醋或聚氯乙締并具有核壳结构的共聚物。
[0080] 实施方案11,一种电动汽车充电电缆,包括绝缘和护套,所述绝缘和护套中至少一 种是由上面实施方案1~9所述的任意一项所述的PVC弹性体组合物制备获得。
[0081] 实施方案12,一种制备所述绝缘或护套的方法,至少包括W下步骤: (1) 原料按配比在高速揽拌机中混合均匀,其中壳聚糖接枝聚己内醋在揽拌过程中分3 次等量加入,混合溫度70~90°C ; (2) 将混合好的物料加入至密炼机中,密炼溫度为160~170°C,密炼8~10分钟后获取 熟料,将熟料置于双螺杆挤出机中,并在175~195°C下挤出造粒,获得母料; (3 )所述母料经螺杆挤出机挤出线材,即可获得绝缘或护套。
[0082] 下面通过具体地实施例与对比例进一步说明本发明,但本发明并不限于此。
[0083]本发明
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