专利名称：一种热可逆交联pvc电缆料及其制备方法
技术领域：
本发明为一种热可逆交联PVC电缆料及其制备方法，属于材料技术领域。
背景技术：
随着经济的迅速发展，电线电缆在各个行业、领域中都得到广泛的应用。PVC电缆料价格低廉，性能优良，在电线电缆绝缘保护材料中长期占有重要地位，但是以PVC为基础的电缆料存在热稳定性差、易老化、耐热性低(Tg 80°C)及软制品的回弹率低等固有缺陷。改善其热稳定性的常用方法是加入铅盐、钙锌稳定剂等，以吸收、稳定分解放出的HC1，而提高其耐热性的常用方法有物理改性(填充、共混)和化学改性(共聚、接枝及交联)。 从PVC精细分子结构的观点，PVC的热分解往往是从含活性氯(烯丙基氯或叔碳氯等)的结构处开始，引起自催化脱HCl的连续老化过程，因此设法消除或取代这种(少量)活性氯将可有效地提高PVC材料的热稳定性。PVC的交联是改善其热稳定性并提高力学性能的方法之一。合理有效的交联可提高PVC材料的使用等级，对PVC电缆料而言，目前研究应用最多的方法是辐照交联法。辐照交联PVC的关键问题是在低辐照剂量下提高凝胶含量，但是PVC材料辐照后存在变色的问题，尤其对于浅色料，辐照后会变色，影响外观，往往不被客户所接受，产生纠纷，增加不必要的生产成本。从另一个方面来讲，传统的交联虽可有效地提高PVC的强度和耐热性，但其最严重的后果是使PVC材料发生永久交联，从而丧失了宝贵的热塑性，由此使PVC变为不可再次回收利用的热固性塑料。
发明内容
本发明的目的主要是解决现有技术所存在的PVC电缆热稳定性差、耐热性不好及形成热固性塑料等问题，提供了一种热可逆交联PVC电缆料及其制备方法。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案
一种热可逆交联PVC电缆料，由以下组分及重量份数的原料制成PVC树脂100份；稳定剂2-4份；增塑剂10-40份；无机填料10-50份；热可逆交联剂O. 5-5份；润滑剂O. 5-2份；抗氧剂O. 2-2份；阻燃剂10-30份。优选地，其中所述PVC树脂为PVC SG-3，所述稳定剂为钙锌稳定剂、稀土稳定剂或有机锡稳定剂中的至少一种。优选地，所述增塑剂为二辛脂类增塑剂、环氧类增塑剂中的至少一种。优选地，所述无机填料为粉煤灰或玻璃微珠中的至少一种，其中所述粉煤灰的粒径为5. 8 μ m，比表面积2. 230m2/cm3，所述玻璃微珠的粒径为300目。优选地，所述润滑剂为PE蜡、石蜡、金属皂类或硬脂酸类中的至少一种。优选地，所述热可逆交联剂为双环戊二烯二羧酸盐DCPD (COOM) 2，其中M为K、Na或Li。优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1010。
优选地，所述阻燃剂为氢氧化镁和氢氧化铝中的至少一种。本发明还提供上述热可逆交联PVC电缆料的制备方法，包括以下步骤
1)常温下将PVC树脂、稳定剂、增塑剂按比例投入高速混合机混合4-6分钟，升温到90-100°C，然后将无机填料、交联剂、润滑剂、抗氧剂、阻燃剂按比例投入高速混合机中混合3-5分钟，搅拌至100-110°C，立即将混合料进入冷却混合机，混合3-5分钟，出料温度30-40 0C ；
2)将步骤I)所得混合料送入双螺杆挤出机中进行混炼；
3)最后经双螺杆挤出机挤出、冷却水冷却、切粒机切粒、鼓风干燥得到所述热可逆交 联PVC电缆料。优选地，其中所述双螺杆挤出机的参数设定如下一区140_150°C、二区150-160°C、三区 160-170°C、四区 170-180°C ;机头温度 160-170°C ;螺杆转速 10_40r/
mirio本发明相对于现有技术，其突出特点是采用一种能发生热可逆交联剂与PVC树月旨、无机填料等进行共混，通过与活性氯反应引发PVC共价交联，凝胶含量增大，从而提高PVC的热稳定性、耐热性并保持其热塑性；此外，这种交联剂在常温下处于交联状态，而在加工温度下可以解交联，具有热可逆特性，因此，具有良好的可加工性。而且该制备方法更为简便有效，应用更为安全可靠。
具体实施例方式为详细说明本发明的各种有效组分组成、制备方法，列举如下实施例详细说明。下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。实施例I
常温下将PVC(SG3)(内蒙古亿利化学工业有限公司)100份、钙锌稳定剂(河北精信化工集团有限公司)3份、DOP (邻苯二甲酸二辛酯)(濮阳市诚意增塑剂有限公司)30份投入高速混合机混合4-6分钟升温到90°C左右，然后将粉煤灰(亿利资源集团有限公司自有电厂排放的粉煤灰，粒径约5. 8 μ m，比表面积2. 230m2/cm3) 20份、热可逆交联剂(成分为双环戊二烯二羧酸盐 DCPD(COOm)2,M 为 K、Na、Li，制备方法请参考 Eli Ruckenstein, XiaonongChen. Crosslinking of Chlorine-Containing Polymers by DicyclopentadieneDicarboxylic Salts[J]· Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry,2000 (38) : 818-825. )1份、PE蜡(PE-Wax，D1100A)(上海纳多化工有限公司)0. 5份、抗氧剂1010 (北京极易化工有限公司)I. O份、氢氧化镁(大连亚泰科技新材料有限公司)10份投入高速混合机中混合3-5分钟，搅拌至100-1IO0C，立即放料进入冷却混合机，混合3-5分钟，出料温度30-40°C。将所得混合料送入双螺杆挤出机中进行混炼，双螺杆挤出机各段的加工温度设定如下，一区145°C、二区155°C、三区170°C、四区180°C、机头温度170°C、螺杆转速20 r/min，最后经双螺杆挤出机挤出、冷却水冷却、切粒机造粒、鼓风干燥即得到所需的热可逆交联PVC电缆料。按照国家标准检测，各项指标如表2所示。实施例2
常温下将PVC(SG3)(内蒙古亿利化学工业有限公司)100份、钙锌稳定剂(河北精信化工集团有限公司)3份、DOP (邻苯二甲酸二辛酯)(濮阳市诚意增塑剂有限公司)30份投入高速混合机混合4-6分钟升温到90°C左右，然后将粉煤灰(亿利资源集团有限公司自有电厂排放的粉煤灰，粒径约5. 8 μ m，比表面积2. 230m2/cm3) 20份、热可逆交联剂(成分为双环戊二烯二羧酸盐 DCPD(COOm)2,M 为 K、Na、Li，制备方法请参考 Eli Ruckenstein, XiaonongChen. Crosslinking of Chlorine-Containing Polymers by DicyclopentadieneDicarboxylic Salts[J]· Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry,2000 (38) : 818-825. )2份、PE蜡(PE-Wax，D1100A)(上海纳多化工有限公司)0. 5份、抗氧剂1010 (北京极易化工有限公司)I. O份、氢氧化镁(大连亚泰科技新材料有限公司)10份投入高速混合机中混合3-5分钟，搅拌至100-1IO0C，立即放料进入冷却混合机，混合3-5分钟，出料温度30-40°C。将所得混合料送入双螺杆挤出机中进行混炼，双螺杆挤出机各段的加工温度设定如下，一区145°C、二区155°C、三区170°C、四区180°C、机头温度170°C、螺杆转速20 r/min，最后经双螺杆挤出机挤出、冷却水冷却、切粒机造粒、鼓风干燥即得到所需的热可逆交联PVC电缆料。按照国家标准检测，各项指标如表2所示。 实施例3
常温下将PVC(SG3)(内蒙古亿利化学工业有限公司)100份、钙锌稳定剂(河北精信化工集团有限公司)3份、环氧大豆油(河北翰兴化工有限公司)40份投入高速混合机混合4-6分钟升温到90°C左右，然后将粉煤灰(亿利资源集团有限公司自有电厂排放的粉煤灰，粒径约5. 8 μ m，比表面积2. 230m2/cm3) 20份、热可逆交联剂(成分为双环戊二烯二羧酸盐 DCPD (COOM)2, M 为 K、Na、Li，制备方法请参考 Eli Ruckenstein, Xiaonong Chen.Crosslinking of Chlorine-Containing Polymers by Dicyclopentadiene DicarboxylicSalts[J]. Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry, 2000 (38):818-825. )2份、PE蜡(PE_Wax，D1100A)(上海纳多化工有限公司)O. 5份、抗氧剂1010 (北京极易化工有限公司)I. O份、氢氧化镁(大连亚泰科技新材料有限公司)10份投入高速混合机中混合3-5分钟，搅拌至100-110°C，立即放料进入冷却混合机，混合3-5分钟，出料温度30-40°C。将所得混合料送入双螺杆挤出机中进行混炼，双螺杆挤出机各段的加工温度设定如下，一区145°C、二区155°C、三区170°C、四区180°C、机头温度170°C、螺杆转速20r/min，最后经双螺杆挤出机挤出、冷却水冷却、切粒机造粒、鼓风干燥即得到所需的热可逆交联PVC电缆料。按照国家标准检测，各项指标如表2所示。实施例4
常温下将PVC(SG3)(内蒙古亿利化学工业有限公司)100份、钙锌稳定剂(河北精信化工集团有限公司)3份、环氧大豆油(河北翰兴化工有限公司)30份投入高速混合机混合4-6分钟升温到90°C左右，然后将粉煤灰(亿利资源集团有限公司自有电厂排放的粉煤灰，粒径约5. 8 μ m，比表面积2. 230m2/cm3) 30份、热可逆交联剂(成分为双环戊二烯二羧酸盐 DCPD (COOM)2, M 为 K、Na、Li，制备方法请参考 Eli Ruckenstein, Xiaonong Chen.Crosslinking of Chlorine-Containing Polymers by Dicyclopentadiene DicarboxylicSalts[J]. Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry, 2000 (38):818-825. )1份、PE蜡(PE-ffax,D1100A)(上海纳多化工有限公司)O. 5份、抗氧剂1010 (北京极易化工有限公司)I. O份、氢氧化铝(大连亚泰科技新材料有限公司)20份投入高速混合机中混合3-5分钟，搅拌至100-110°C，立即放料进入冷却混合机，混合3-5分钟，出料温度30-40°C。将所得混合料送入双螺杆挤出机中进行混炼，双螺杆挤出机各段的加工温度设定如下，一区145°C、二区155°C、三区170°C、四区180°C、机头温度170°C、螺杆转速10r/min，最后经双螺杆挤出机挤出、冷却水冷却、切粒机造粒、鼓风干燥即得到所需的热可逆交联PVC电缆料。按照国家标准检测，各项指标如表I所示。表I热可逆交联PVC电缆料性能检测结果
权利要求
1.一种热可逆交联PVC电缆料，其特征在于，所述热可逆交联PVC电缆料由以下组分及重量份数的原料制成=PVC树脂100份；稳定剂2-4份；增塑剂10-40份；无机填料10-50份；热可逆交联剂O. 5-5份；润滑剂O. 5-2份；抗氧剂O. 2-2份；阻燃剂10-30份。
2.如权利要求I所述的热可逆交联PVC电缆料，其特征在于，所述PVC树脂为PVCSG-3;所述稳定剂为钙锌稳定剂、稀土稳定剂或有机锡稳定剂中的至少一种。
3.如权利要求I所述的热可逆交联PVC电缆料，其特征在于，所述增塑剂为二辛脂类增塑剂、环氧类增塑剂的至少一种。
4.如权利要求I所述的热可逆交联PVC电缆料，其特征在于，所述无机填料为粉煤灰和玻璃微珠中的至少一种，其中所述粉煤灰的粒径为5. 8μπι，比表面积为2. 230m2/cm3 ;所述玻璃微珠的粒径为300目。
5.如权利要求I所述的一种热可逆交联PVC电缆料，其特征在于，所述热可逆交联剂为双环戊二烯二羧酸盐DCPD (COOM)2，其中M为K、Na或Li。
6.如权利要求I所述的热可逆交联PVC电缆料，其特征在于，所述润滑剂为PE蜡、石蜡、金属皂类或硬脂酸类中的至少一种。
7.如权利要求I所述的热可逆交联PVC电缆料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010。
8.如权利要求I所述的热可逆交联PVC电缆料，其特征在于，所述阻燃剂为氢氧化镁或氢氧化铝中的至少一种。
9.根据权利要求1-8任一所述的热可逆交联PVC电缆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 1)常温下将PVC树脂、稳定剂、增塑剂按比例投入高速混合机混合4-6分钟升温到90-100°C，然后将无机填料、交联剂、润滑剂、抗氧剂、阻燃剂按比例投入高速混合机中混合3-5分钟，搅拌至100-110°C，立即将混合料进入冷却混合机，混合3-5分钟，出料温度30-40 0C ； 2)将步骤I)所得混合料送入双螺杆挤出机中进行混炼； 3)最后经双螺杆挤出机挤出、冷却水冷却、切粒机切粒、鼓风干燥得到所述热可逆交联PVC电缆料。
10.如权利要求9所述的热可逆交联PVC电缆料的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的参数设定如下一区140-150°C、二区150-160°C、三区160_170°C、四区170-180°C ;机头温度 160-170°C ;螺杆转速 10_40r/min。
全文摘要
本发明涉及一种热可逆交联PVC电缆料及其制备方法，所述PVC电缆料由以下组分及重量份数的原料制成PVC树脂100份；稳定剂2-4份；增塑剂10-40份；无机填料10-50份；热可逆交联剂0.5-5份；润滑剂0.5-2份；抗氧剂0.2-2份；阻燃剂10-30份；该PVC电缆料的制备方法包括配料、高速共混、挤出造粒、干燥等工艺步骤；相对于现有技术，本发明的突出特点是采用一种能发生热可逆交联的PVC专用交联剂与PVC进行共混，然后通过与PVC链上活性氯发生反应引发交联剂、PVC共价交联，从而提高PVC电缆的热稳定性、耐热性并保持原有热塑性。
文档编号H01B3/44GK102924847SQ201210442938
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月8日 优先权日2012年11月8日
发明者刘建辉, 周玉生, 刘珊 申请人:亿利资源集团有限公司