CN107090147A - 一种耐低温冲击改性聚氯乙烯电缆料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐低温冲击改性聚氯乙烯电缆料，该电缆料由以下重量份的原理组成：聚氯乙烯树脂20‑40份、PET树脂10‑15份、改性碳纤维5‑9份、纳米二氧化硅2‑4份、氧化锌2‑4份、蒙脱石粉6‑8份、海泡石粉12‑14份、硅藻土4‑6份、丁腈橡胶粉3‑5份、ACR2‑4份、TPEE1‑3份、DEHP4‑6份、钙锌稳定剂0.5‑1.5份、硬脂酸钙1‑2份、耐老化剂0.5‑1.5份、抗氧化剂0.3‑0.5份、炭黑22‑24份、氰尿酸三聚氰胺6‑8份、助剂12‑16份。本发明加工成型的电缆料具有良好的耐低温、耐冲击、耐阻燃及机械性能，提高了电缆料的适用范围，且配料及制备工艺简单，实现了节约成本与减少劳动强度，满足实际使用要求。

Description

一种耐低温冲击改性聚氯乙烯电缆料
技术领域
本发明涉及一种耐低温冲击改性聚氯乙烯电缆料，属于电缆及电缆料技术领域。
背景技术
电线电缆具有电力输送和信息输送的作用，在人们生活和生产中发挥着重要的作用。设计和制作低烟、低毒，同时又具备优异阻燃性能和绝缘性能的电缆料，成为当今阻燃研究的热点。传统的氢氧化镁与氢氧化铝阻燃剂，虽然能赋予材料良好的阻燃性能，但是，由于大多数电缆料的基体树脂为非极性的聚烯烃高分子，与极性的氢氧化镁、氢氧化铝的相容性较差，往往会降低材料的力学性能和加工性能。因而，研究出既具有良好的阻燃性能、同时具有环保性能，良好的机械加工性、较好的绝缘性能的电缆料材料成为发展的方向。
聚氯乙烯是一种成本低廉、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、高冲击及高阻燃场合中的应用。
发明内容
本发明正是针对现有技术存在的不足，提供了一种耐低温冲击改性聚氯乙烯电缆料，本发明加工成型的电缆料具有良好的耐低温、耐冲击、耐阻燃及机械性能，提高了电缆料的适用范围，且配料及制备工艺简单，实现了节约成本与减少劳动强度，满足实际使用要求。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：
一种耐低温冲击改性聚氯乙烯电缆料，该电缆料由以下重量份的原理组成：聚氯乙烯树脂20-40份、PET树脂10-15份、改性碳纤维5-9份、纳米二氧化硅2-4份、氧化锌2-4份、蒙脱石粉6-8份、海泡石粉12-14份、硅藻土4-6份、丁腈橡胶粉3-5份、ACR2-4份、TPEE1-3份、DEHP4-6份、钙锌稳定剂0.5-1.5份、硬脂酸钙1-2份、耐老化剂0.5-1.5份、抗氧化剂0.3-0.5份、炭黑22-24份、氰尿酸三聚氰胺6-8份、助剂12-16份；
所述助剂包括以下重量份的原料：天青石15-25份、交联剂4-6份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯2-4份、促进剂TMTD1-3份、聚异丁烯2-4份、铝酸酯偶联剂1-3份、二茂铁2-4份、二盐基亚磷酸铅1-3份、氮化铝粉2-4份、纳米玉石粉2-4份、丙烯酸甲酯2-4份、花椒籽油1-3份；
所述助剂的制备方法如下：将天青石放入煅烧炉中在560-580下煅烧3-4小时，风冷至室温，粉碎成50-100目后放入12-16%盐酸溶液中浸泡2-4小时，过滤出天青石粉末，清水洗净，烘干，粉碎成200-300目粉末，与其它剩余成分混合，研磨分散1-2小时，即得。
作为上述技术方案的改进，所述改性碳纤维为表面经过氧化预处理、并由并由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。
作为上述技术方案的改进，所述的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℃-150℃真空烘箱干燥24-48h，即得所述改性碳纤维，待用；
（2）将步骤（1）得到的改性碳纤维置入等离子体装置的下电极介质上，电压15kV，电流1.5mA、间隙3mm的操作条件下照射15～25秒；
（3）按重量配比称取各组分，包括步骤（2）得到的改性碳纤维；
（4）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℃-80℃后，加入步骤（2）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℃-105℃后，保持搅拌20-40min，然后停止加热，待物料自然冷却至 40℃以下时，出料；
（5）将步骤（4）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165℃-185℃、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。
本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：
本发明提供了一种耐低温冲击改性聚氯乙烯电缆料，本发明加工成型的电缆料具有良好的耐低温、耐冲击、耐阻燃及机械性能，提高了电缆料的适用范围，且配料及制备工艺简单，实现了节约成本与减少劳动强度，满足实际使用要求。
附注：本发明制得的电缆料还具极优良的耐紫外光、耐臭氧及耐化学特性、及抗张强度及断裂延伸率大。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。
实施例1：
一种耐低温冲击改性聚氯乙烯电缆料，该电缆料由以下重量份的原理组成：聚氯乙烯树脂20-40份、PET树脂10-15份、改性碳纤维5-9份、纳米二氧化硅2-4份、氧化锌2-4份、蒙脱石粉6-8份、海泡石粉12-14份、硅藻土4-6份、丁腈橡胶粉3-5份、ACR2-4份、TPEE1-3份、DEHP4-6份、钙锌稳定剂0.5-1.5份、硬脂酸钙1-2份、耐老化剂0.5-1.5份、抗氧化剂0.3-0.5份、炭黑22-24份、氰尿酸三聚氰胺6-8份、助剂12-16份；
所述助剂包括以下重量份的原料：天青石15-25份、交联剂4-6份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯2-4份、促进剂TMTD1-3份、聚异丁烯2-4份、铝酸酯偶联剂1-3份、二茂铁2-4份、二盐基亚磷酸铅1-3份、氮化铝粉2-4份、纳米玉石粉2-4份、丙烯酸甲酯2-4份、花椒籽油1-3份；
所述助剂的制备方法如下：将天青石放入煅烧炉中在560-580下煅烧3-4小时，风冷至室温，粉碎成50-100目后放入12-16%盐酸溶液中浸泡2-4小时，过滤出天青石粉末，清水洗净，烘干，粉碎成200-300目粉末，与其它剩余成分混合，研磨分散1-2小时，即得。
进一步改进地，所述改性碳纤维为表面经过氧化预处理、并由并由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。
本发明提供了一种耐低温冲击改性聚氯乙烯电缆料，本发明加工成型的电缆料具有良好的耐低温、耐冲击、耐阻燃及机械性能，提高了电缆料的适用范围，且配料及制备工艺简单，实现了节约成本与减少劳动强度，满足实际使用要求。
附注：本发明制得的电缆料还具极优良的耐紫外光、耐臭氧及耐化学特性、及抗张强度及断裂延伸率大。
实施例2：
抗冲改性聚氯乙烯电缆料的制备方法如下：
（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℃-150℃真空烘箱干燥24-48h，即得所述改性碳纤维，待用；
（2）将步骤（1）得到的改性碳纤维置入等离子体装置的下电极介质上，电压15kV，电流1.5mA、间隙3mm的操作条件下照射15～25秒；
（3）按重量配比称取各组分，包括步骤（2）得到的改性碳纤维；
（4）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℃-80℃后，加入步骤（2）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℃-105℃后，保持搅拌20-40min，然后停止加热，待物料自然冷却至 40℃以下时，出料；
（5）将步骤（4）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165℃-185℃、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。
附注：本实施例制得的电缆料的各方面性能都优异。
以上内容是结合具体的实施例对本发明所作的详细说明，不能认定本发明具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明保护的范围。

Claims (3)

1.一种耐低温冲击改性聚氯乙烯电缆料，其特征在于：该电缆料由以下重量份的原理组成：聚氯乙烯树脂20-40份、PET树脂10-15份、改性碳纤维5-9份、纳米二氧化硅2-4份、氧化锌2-4份、蒙脱石粉6-8份、海泡石粉12-14份、硅藻土4-6份、丁腈橡胶粉3-5份、ACR2-4份、TPEE1-3份、DEHP4-6份、钙锌稳定剂0.5-1.5份、硬脂酸钙1-2份、耐老化剂0.5-1.5份、抗氧化剂0.3-0.5份、炭黑22-24份、氰尿酸三聚氰胺6-8份、助剂12-16份；
所述助剂包括以下重量份的原料：天青石15-25份、交联剂4-6份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯2-4份、促进剂TMTD1-3份、聚异丁烯2-4份、铝酸酯偶联剂1-3份、二茂铁2-4份、二盐基亚磷酸铅1-3份、氮化铝粉2-4份、纳米玉石粉2-4份、丙烯酸甲酯2-4份、花椒籽油1-3份；
所述助剂的制备方法如下：将天青石放入煅烧炉中在560-580下煅烧3-4小时，风冷至室温，粉碎成50-100目后放入12-16%盐酸溶液中浸泡2-4小时，过滤出天青石粉末，清水洗净，烘干，粉碎成200-300目粉末，与其它剩余成分混合，研磨分散1-2小时，即得。
2.根据权利要求1-2所述一种耐低温冲击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1-2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℃-150℃真空烘箱干燥24-48h，即得所述改性碳纤维，待用；
（2）将步骤（1）得到的改性碳纤维置入等离子体装置的下电极介质上，电压15kV，电流1.5mA、间隙3mm的操作条件下照射15～25秒；
（3）按重量配比称取各组分，包括步骤（2）得到的改性碳纤维；
（4）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℃-80℃后，加入步骤（2）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℃-105℃后，保持搅拌20-40min，然后停止加热，待物料自然冷却至 40℃以下时，出料；
（5）将步骤（4）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165℃-185℃、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。
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