CN104774402A - 一种新型抗老化聚氯乙烯电线电缆绝缘料及其制备方法 - Google Patents

一种新型抗老化聚氯乙烯电线电缆绝缘料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新型抗老化聚氯乙烯电线电缆绝缘料，以重量份计，包括以下组分：聚氯乙烯树脂30-80份，玻璃微珠5-15份，纳米氧化钛2-8份，纳米碳酸钙1-3份，分散剂1-3份，稳定剂2-5份，润滑剂1-3份，增塑剂2-6份。本发明提供的聚氯乙烯绝缘电缆料，绝缘性能好，耐热性能好，长时间光照不会发生分解，抗老化性能优异，机械性能无损失，无毒，有利于环境保护。

Description

一种新型抗老化聚氯乙烯电线电缆绝缘料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及高分子改性技术领域，具体的涉及一种新型抗老化聚氯乙烯电线电缆绝缘料。
背景技术：
聚氯乙烯(PVC)是通用塑料的主要品种之一，具有价格便宜、透明性好、难燃、电绝缘性好和耐腐蚀等优点，可通过添加各种添加剂和运用多种成型方法制得性能各异、用途广泛的软质或硬质制品。尤其在电线电缆领域得到广泛应用。但是，通用PVC树脂的热稳定性差，加工过程中易受热发生由活性部位(如烯丙基氯、叔氯、叔氢、带双键或过氧化物残基的端基等)引发的自催化脱氯化氢反应，形成共扼多烯链，并进而发生断链、交联等反应而变色、降解，致使塑料制品质量变差，性能下降，进而影响其加工和使用性能。因此，需要解决聚氯乙烯耐热、耐光性差的问题以扩大其使用范围。
目前，常用的方法为添加热稳定剂、共混、交联、共聚以及氯化等，通过这些方法，可以改善聚氯乙烯的耐热性能。其中添加热稳定剂、共混是两种简单，成本较低的方法。常用的热稳定剂为铅盐稳定剂、金属皂类稳定剂、有机锡类稳定剂、有机锑稳定剂、稀土稳定剂和有机辅助稳定剂。从经济环保考虑，常用的为金属皂类稳定剂和有机辅助稳定剂。
发明内容：
本发明的目的是提供一种抗老化聚氯乙烯电线电缆绝缘料，其绝缘性能好，耐热性能好，长时间光照不会发生分解，抗老化性能优异，机械性能无损失，无毒，有利于环境保护。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种新型抗老化聚氯乙烯电线电缆绝缘料，以重量份计，包括以下组分：
聚氯乙烯树脂30-80份，
玻璃微珠5-15份，纳米氧化钛2-8份，
纳米碳酸钙1-3份，分散剂1-3份，
稳定剂2-5份，润滑剂1-3份，增塑剂2-6份。
作为上述技术方案的优选，一种新型抗老化聚氯乙烯电线电缆绝缘料，以重量份计，包括以下组分：
聚氯乙烯树脂60份，
玻璃微珠10份，纳米氧化钛5份，
纳米碳酸钙3份，分散剂1份，
稳定剂5份，润滑剂5份，增塑剂5份。
作为上述技术方案的优选，所述聚氯乙烯的分子量为300-500万单位。
作为上述技术方案的优选，所述玻璃微珠的粒径大小为50-100nm。
作为上述技术方案的优选，所述纳米氧化钛的粒径大小为10-15nm。
作为上述技术方案的优选，所述分散剂为分散剂NNO，其成分为亚甲基二萘磺酸钠。
作为上述技术方案的优选，所述稳定剂硬脂酸锌、月桂酸锌的混合物，二者质量比为2:1。
作为上述技术方案的优选，所述润滑剂为聚乙烯蜡、石蜡、氯化石蜡中的一种或多种混合。
作为上述技术方案的优选，所述增塑剂为多元醇苯甲酸酯、偏苯三酸三辛酯中的一种或两种混合。
本发明具有以下有益效果：
本发明采用玻璃微珠、纳米氧化钛、纳米碳酸钙作为改性剂，空心玻璃微珠具有质轻、高分散、电绝缘性和热稳定性好等优点，且其硬度大，和聚氯乙烯的相容性好，可以有效提高聚氯乙烯的耐热性能；纳米氧化钛不仅具有抗菌性能，还具有一定的防紫外线性能，可以有效解决聚氯乙烯耐光性差的问题；此外，无机纳米粒子表面有很多活性基团，例如-OH，其通过分散剂可以与聚氯乙烯的活性部位发生反应，从而减少聚氯乙烯受热发生由活性部位(如烯丙基氯、叔氯、叔氢、带双键或过氧化物残基的端基等)引发的自催化脱氯化氢反应，从而提高其耐热性能。
具体实施方式：
为更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
一种新型抗老化聚氯乙烯电线电缆绝缘电缆料，以重量份计，包括以下组分：
聚氯乙烯树脂30份，玻璃微珠5份，
纳米氧化钛2份，纳米碳酸钙1份，分散剂1份，
稳定剂2份，润滑剂1份，增塑剂2份。
其制备方法包括以下步骤：
将30份聚氯乙烯树脂、5份玻璃微珠、2份纳米氧化钛、1份纳米碳酸钙、1份分散剂加入到捏合机中，在120℃下，捏合5min；继续加入2份稳定剂、1份润滑剂、2份增塑剂，捏合2min，得到混合物料由单螺杆挤出机挤出造粒，风冷后得到抗老化聚氯乙烯电线电缆绝缘料。
实施例2
一种新型抗老化聚氯乙烯电线电缆绝缘电缆料，以重量份计，包括以下组分：
聚氯乙烯树脂80份，玻璃微珠15份，
纳米氧化钛8份，纳米碳酸钙3份，分散剂3份，
稳定剂5份，润滑剂3份，增塑剂6份。
其制备方法包括以下步骤：
将80份聚氯乙烯树脂、15份玻璃微珠、8份纳米氧化钛、3份纳米碳酸钙、3份分散剂加入到捏合机中，在150℃下，捏合10min；继续加入5份稳定剂、3份润滑剂、6份增塑剂，捏合8min，得到混合物料由单螺杆挤出机挤出造粒，风冷后得到抗老化聚氯乙烯电线电缆绝缘料。
实施例3
一种新型抗老化聚氯乙烯电线电缆绝缘电缆料，以重量份计，包括以下组分：
聚氯乙烯树脂40份，玻璃微珠7份，
纳米氧化钛3份，纳米碳酸钙2份，分散剂2份，
稳定剂3份，润滑剂2份，增塑剂3份。
其制备方法包括以下步骤：
将40份聚氯乙烯树脂、7份玻璃微珠、3份纳米氧化钛、2份纳米碳酸钙、2份分散剂加入到捏合机中，在125℃下，捏合6min；继续加入3份稳定剂、2份润滑剂、3份增塑剂，捏合3min，得到混合物料由单螺杆挤出机挤出造粒，风冷后得到抗老化聚氯乙烯电线电缆绝缘料。
实施例4
一种新型抗老化聚氯乙烯电线电缆绝缘电缆料，以重量份计，包括以下组分：
聚氯乙烯树脂50份，玻璃微珠9份，
纳米氧化钛4份，纳米碳酸钙2份，分散剂3份，
稳定剂4份，润滑剂2份，增塑剂4份。
其制备方法包括以下步骤：
将50份聚氯乙烯树脂、9份玻璃微珠、4份纳米氧化钛、2份纳米碳酸钙、3份分散剂加入到捏合机中，在130℃下，捏合7min；继续加入4份稳定剂、2份润滑剂、4份增塑剂，捏合4min，得到混合物料由单螺杆挤出机挤出造粒，风冷后得到抗老化聚氯乙烯电线电缆绝缘料。
实施例5
一种新型抗老化聚氯乙烯电线电缆绝缘电缆料，以重量份计，包括以下组分：
聚氯乙烯树脂60份，玻璃微珠11份，
纳米氧化钛5份，纳米碳酸钙3份，分散剂3份，
稳定剂4份，润滑剂2份，增塑剂5份。
其制备方法包括以下步骤：
将60份聚氯乙烯树脂、11份玻璃微珠、5份纳米氧化钛、3份纳米碳酸钙、3份分散剂加入到捏合机中，在135℃下，捏合8min；继续加入4份稳定剂、2份润滑剂、5份增塑剂，捏合6min，得到混合物料由单螺杆挤出机挤出造粒，风冷后得到抗老化聚氯乙烯电线电缆绝缘料。
实施例6
一种新型抗老化聚氯乙烯电线电缆绝缘电缆料，以重量份计，包括以下组分：
聚氯乙烯树脂70份，玻璃微珠13份，
纳米氧化钛7份，纳米碳酸钙3份，分散剂2份，
稳定剂5份，润滑剂3份，增塑剂6份。
其制备方法包括以下步骤：
将70份聚氯乙烯树脂、13份玻璃微珠、7份纳米氧化钛、3份纳米碳酸钙、2份分散剂加入到捏合机中，在140℃下，捏合9min；继续加入5份稳定剂、3份润滑剂、6份增塑剂，捏合7min，得到混合物料由单螺杆挤出机挤出造粒，风冷后得到抗老化聚氯乙烯电线电缆绝缘料。
下面对本发明提供的抗老化聚氯乙烯电线电缆绝缘料进行性能测试，测试如下：
(1)拉伸强度
按照GB/T 1040-1992进行测试，测试结果如表1所示；
(2)断裂伸长率
按照GB/T 1040-1992进行测试，测试结果如表1所示；
(3)介电常数
按照GB/T 1409-1988进行测试，测试结果如表1所示；
(4)老化后拉伸强度
按照GB/T 1040-1992进行测试，测试结果如表1所示；
(5)脆化温度
按照GB/T 5470-1992进行测试，测试结果如表1所示；
(6)200℃热稳定时间
按照GB/T 2917.1-2002进行测试，测试结果如表1所示；
(7)热变形
按照GB/T 8815-2002进行测试，测试结果如表1所示；
表1
从表1来看，本发明提供的聚氯乙烯电线电缆料，热稳定性好，机械性能优异，耐低温性能好，具有很好的绝缘性能。

Claims (9)

1.一种新型抗老化聚氯乙烯电线电缆绝缘料，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
聚氯乙烯树脂 30-80份，
玻璃微珠 5-15份，纳米氧化钛 2-8份，
纳米碳酸钙 1-3份，分散剂 1-3份，
稳定剂 2-5份，润滑剂 1-3份，增塑剂 2-6份。
2.如权利要求1所述的一种新型抗老化聚氯乙烯电线电缆绝缘料，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
聚氯乙烯树脂 60份，
玻璃微珠 10份，纳米氧化钛 5份，
纳米碳酸钙 3份，分散剂 1份，
稳定剂 5份，润滑剂 5份，增塑剂 5份。
3.如权利要求1所述的一种新型抗老化聚氯乙烯电线电缆绝缘料，其特征在于：所述聚氯乙烯的分子量为300-500万单位。
4.如权利要求1所述的一种新型抗老化聚氯乙烯电线电缆绝缘料，其特征在于：所述玻璃微珠的粒径大小为50-100nm。
5.如权利要求1所述的一种新型抗老化聚氯乙烯电线电缆绝缘料，其特征在于：所述纳米氧化钛的粒径大小为10-15nm。
6.如权利要求1所述的一种新型抗老化聚氯乙烯电线电缆绝缘料，其特征在于：所述分散剂为分散剂NNO，其成分为亚甲基二萘磺酸钠。
7.如权利要求1所述的一种新型抗老化聚氯乙烯电线电缆绝缘料，其特征在于：所述稳定剂硬脂酸锌、月桂酸锌的混合物，二者质量比为2:1。
8.如权利要求1所述的一种新型抗老化聚氯乙烯电线电缆绝缘料，其特征在于：所述润滑剂为聚乙烯蜡、石蜡、氯化石蜡中的一种或多种混合。
9.如权利要求1所述的一种新型抗老化聚氯乙烯电线电缆绝缘料，其特征在于：所述增塑剂为多元醇苯甲酸酯、偏苯三酸三辛酯中的一种或两种混合。
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