抗冲改性聚氯乙烯电缆料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力材料技术领域，具体地说是一种抗冲改性聚氯乙烯电缆料。
【背景技术】
[0002]聚氯乙烯(PVC)是一种成本低廉、加工性能优良的材料，广泛应用于电线电缆行业。但聚氯乙烯却存在低温抗冲击性能差、阻燃性不良、热稳定性不好等问题，这将极大地限制了其作为电线电缆料在低温环境、高阻燃的场合中应用。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种阻燃性能好、抗冲击性能优良和能够适应低温环境的抗冲改性聚氯乙烯电缆料。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:抗冲改性聚氯乙烯电缆料，其组分按质量百分数配比为:聚氯乙烯树脂40%?65%、PET树脂10%?15%、改性碳纤维5%?8%、纳米二氧化硅2%?4%、丁腈橡胶粉3%?5%、ACR 2%?5%、TPEE 1%?4%、DEHP 4%?6%、钙锌稳定剂0.5%?1.5%、硬脂酸钙0.5%?1%、耐老化剂0.5%?2%、抗氧剂0.1%?0.5%、
氰尿酸三聚氰胺6%?8%。
[0005]所述聚氯乙烯树脂的平均聚合度在800?1200、重均分子量在50000?120000、粒度在100?300目范围。
[0006]所述PET树脂为特征粘度为0.7?1.2dL/g的聚对苯二甲酸乙二醇酯。
[0007]所述改性碳纤维为表面经过氧化预处理、并由γ -氨丙基三甲氧基硅烷偶联剂活化处理的短切聚丙烯腈碳纤维。
[0008]所述纳米二氧化娃的粒径在I?10nm范围。
[0009]所述ACR为具有核-壳结构的甲基丙烯酸甲酯聚合物。
[0010]所述TPEE为聚对苯二甲酸丁二酯-聚环氧乙烷-聚环氧丙烷嵌段共聚物。
[0011]所述DEHP为增塑剂邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯。
[0012]所述耐老化剂为2-(2^ -羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5_氯代苯并三唑、2- (2,-羟基-3' -51 - 二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑、2- (2,-羟基-5'-甲基苯基)苯并三唑、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮中的至少一种。
[0013]所述抗氧剂为四[β- (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或/和β- (3,5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯。
[0014]上述抗冲改性聚氯乙烯电缆料的制备方法，包括以下步骤:
(1)、将短切聚丙烯腈碳纤维置于体积比3:1的质量含量达98%以上硫酸和质量含量达60%以上硝酸的混酸溶液中，在超声波振荡和机械搅拌下，处理2?4h，然后用大量的去离子水清洗至中性，再将得到的碳纤维置于质量含量在0.1%?1%的γ-氨丙基三甲氧基硅烷偶联剂的去离子水溶液中超声分散2?4h，然后过滤，并将所得滤出物于120°C?150°C真空烘箱干燥24?48h，即得所述改性碳纤维，待用；
(2 )、按重量配比称取各组分，包括步骤(I)得到的改性碳纤维；
(3 )、将聚氯乙烯树脂、PET树脂、丁腈橡胶粉、ACR、TPEE、DEHP、钙锌稳定剂和硬脂酸钙依次加入混合机中，加热搅拌至70 °C?80 °C后，加入步骤(I)得到的改性碳纤维，再加入纳米二氧化硅、耐老化剂、抗氧剂和氰尿酸三聚氰胺，加热搅拌至95°C?105°C后，保持搅拌20?40min，然后停止加热，待物料自然冷却至40°C以下时，出料；
(4)、将步骤(3)得到的物料加入双螺杆挤出机进行塑化风冷造粒，控制双螺杆挤出机温度在155°C?185°C、螺杆转速在20?40r/min范围，即得所述的抗冲改性聚氯乙烯电缆料。
[0015]本发明的有益效果是，本发明具有优异的低温抗冲击性能和加工性能，而且阻燃性好，耐老化性强，耐磨耐腐蚀性优良。
【具体实施方式】
[0016]下面结合具体的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。
[0017]实施例1:
一种抗冲改性聚氯乙烯电缆料，其组分按质量百分数配比为:聚氯乙烯树脂40%、PET树脂15%、改性碳纤维8%、纳米二氧化硅4%、丁腈橡胶粉5%、ACR 5%, TPEE 4%,DEHP 6%、钙锌稳定剂1.5%、硬脂酸钙1%、耐老化剂2%、抗氧剂0.5%、氰尿酸三聚氰胺8%，所述聚氯乙烯树脂的平均聚合度在800?1200、重均分子量在50000?120000、粒度在100?300目范围，所述PET树脂为特征粘度为0.7?1.2dL/g的聚对苯二甲酸乙二醇酯，所述改性碳纤维为表面经过氧化预处理、并由γ-氨丙基三甲氧基硅烷偶联剂活化处理的短切聚丙烯腈碳纤维，所述纳米二氧化娃的粒径在I?10nm范围，所述耐老化剂为2- (2'-轻基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑，所述抗氧剂为四[β- (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
[0018]制备方法:(I)、将短切聚丙烯腈碳纤维置于体积比3:1的质量含量达98%以上硫酸和质量含量达60%以上硝酸的混酸溶液中，在超声波振荡和机械搅拌下，处理2?4h，然后用大量的去离子水清洗至中性，再将得到的碳纤维置于质量含量在0.1%?1%的γ-氨丙基三甲氧基硅烷偶联剂的去离子水溶液中超声分散2?4h，然后过滤，并将所得滤出物于120°C?150°C真空烘箱干燥24?48h，即得所述改性碳纤维，待用；(2)、按重量配比称取各组分，包括步骤(I)得到的改性碳纤维；(3)、将聚氯乙烯树脂、PET树脂、丁腈橡胶粉、ACR、TPEE、DEHP、钙锌稳定剂和硬脂酸钙依次加入混合机中，加热搅拌至70 °C?80 °C后，加入步骤(I)得到的改性碳纤维，再加入纳米二氧化硅、耐老化剂、抗氧剂和氰尿酸三聚氰胺，加热搅拌至95°C?105°C后，保持搅拌20?40min，然后停止加热，待物料自然冷却至40°C以下时，出料；(4)、将步骤(3)得到的物料加入双螺杆挤出机进行塑化风冷造粒，控制双螺杆挤出机温度在155°C?185°C、螺杆转速在20?40r/min范围，即得所述的抗冲改性聚氯乙烯电缆料。
[0019]实施例2:
一种抗冲改性聚氯乙烯电缆料，其组分按质量百分数配比为:聚氯乙烯树脂65%、PET树脂10%、改性碳纤维5%、纳米二氧化硅2%、丁腈橡胶粉3%、ACR 2%, TPEE 1%, DEHP 4%、钙锌稳定剂0.5%、硬脂酸钙0.5%、耐老化剂0.5%、抗氧剂0.5%、氰尿酸三聚氰胺6%，所述聚氯乙烯树脂的平均聚合度在800?1200、重均分子量在50000?120000、粒度在100?300目范围，所述PET树脂为特征粘度为0.7?1.2dL/g的聚对苯二甲酸乙二醇酯，所述改性碳纤维为表面经过氧化预处理、并由γ-氨丙基三甲氧基硅烷偶联剂活化处理的短切聚丙稀腈碳纤维，所述纳米二氧化娃的粒径在I?10nm范围，所述耐老化剂为2- (2'-轻基-3' -5r - 二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑，所述抗氧剂为β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯。
[0020]制备方法:(I)、将短切聚丙烯腈碳纤维置于体积比3:1的质量含量达98%以上硫酸和质量含量达60%以上硝酸的混酸溶液中，在超声波振荡和机械搅拌下，处理2?4h，然后用大量的去离子水清洗至中性，再将得到的碳纤维置于质量含量在0.1%?1%的γ-氨丙基三甲氧基硅烷偶联剂的去离子水溶液中超声分散2?4h，然后过滤，并将所得滤出物于120°C?150°C真空烘箱干燥24?48h，即得所述改性碳纤维，待用；(2)、按重量配比称取各组分，包括步骤(I)得到的改性碳纤维；(3)、将聚氯乙烯树脂、PET树脂、丁腈橡胶粉、ACR、TPEE、DEHP、钙锌稳定剂和硬脂酸钙依次加入混合机中，加热搅拌至70 °C?80 °C后，加入步骤(I)得到的改性碳纤维，再加入纳米二氧化硅、耐老化剂、抗氧剂和氰尿酸三聚氰胺，加热搅拌至95°C?105°C后，保持搅拌20?40min，然后停止加热，待物料自然冷却至40°C以下时，出料；(4)、将步骤(3)得到的物料加入双螺杆挤出机进行塑化风冷造粒，控制双螺杆挤出机温度在155°C?185°C、螺杆转速在20?40r/min范围，即得所述的抗冲改性聚氯乙烯电缆料。
【主权项】
1.一种抗冲改性聚氯乙烯电缆料，其特征在于，其组分按质量百分数配比为:聚氯乙烯树脂40%?65%、PET树脂10%?15%、改性碳纤维5%?8%、纳米二氧化硅2%?4%、丁腈橡胶粉3%?5%、ACR 2%?5%、TPEE 1%?4%、DEHP 4%?6%、钙锌稳定剂0.5%?1.5%、硬脂酸钙0.5%?1%、耐老化剂0.5%?2%、抗氧剂0.1%?0.5%、氰尿酸三聚氰胺6%?8%。
2.根据权利要求1所述的抗冲改性聚氯乙烯电缆料，其特征在于，所述改性碳纤维为表面经过氧化预处理、并由γ-氨丙基三甲氧基硅烷偶联剂活化处理的短切聚丙烯腈碳纤维。
3.根据权利要求1所述的抗冲改性聚氯乙烯电缆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)、将短切聚丙烯腈碳纤维置于体积比3:1的质量含量达98%以上硫酸和质量含量达60%以上硝酸的混酸溶液中，在超声波振荡和机械搅拌下，处理2?4h，然后用大量的去离子水清洗至中性，再将得到的碳纤维置于质量含量在0.1%?1%的γ-氨丙基三甲氧基硅烷偶联剂的去离子水溶液中超声分散2?4h，然后过滤，并将所得滤出物于120°C?150°C真空烘箱干燥24?48h，即得所述改性碳纤维，待用； (2 )、按重量配比称取各组分，包括步骤(I)得到的改性碳纤维； (3 )、将聚氯乙烯树脂、PET树脂、丁腈橡胶粉、ACR、TPEE、DEHP、钙锌稳定剂和硬脂酸钙依次加入混合机中，加热搅拌至70 °C?80 °C后，加入步骤(I)得到的改性碳纤维，再加入纳米二氧化硅、耐老化剂、抗氧剂和氰尿酸三聚氰胺，加热搅拌至95°C?105°C后，保持搅拌20?40min，然后停止加热，待物料自然冷却至40°C以下时，出料； (4)、将步骤(3)得到的物料加入双螺杆挤出机进行塑化风冷造粒，控制双螺杆挤出机温度在155°C?185°C、螺杆转速在20?40r/min范围，即得所述的抗冲改性聚氯乙烯电缆料。
【专利摘要】本发明公开了一种抗冲改性聚氯乙烯电缆料，其组分按质量百分数配比为：聚氯乙烯树脂40%～65%、PET树脂10%～15%、改性碳纤维5%～8%、纳米二氧化硅2%～4%、丁腈橡胶粉3%～5%、ACR 2%～5%、TPEE 1%～4%、DEHP 4%～6%、钙锌稳定剂0.5%～1.5%、硬脂酸钙0.5%～1%、耐老化剂0.5%～2%、抗氧剂0.1%～0.5%、氰尿酸三聚氰胺6%～8%，所述改性碳纤维为表面经过氧化预处理、并由γ-氨丙基三甲氧基硅烷偶联剂活化处理的短切聚丙烯腈碳纤维。本发明的有益效果是，本发明具有优异的低温抗冲击性能和加工性能，而且阻燃性好，耐老化性强，耐磨耐腐蚀性优良。
【IPC分类】C08L27-06, C08L67-02, C08L9-02, C08K5-12, C08K7-06, C08K9-06, H01B3-44, C08K3-36, C08K13-06, C08L33-12
【公开号】CN104861352
【申请号】CN201410838452
【发明人】不公告发明人
【申请人】殷培花
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2014年12月30日