CN110283403A - 一种聚氯乙烯高柔软度电缆材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种聚氯乙烯高柔软度电缆材料及其制备方法，涉及电缆加工技术领域。所述聚氯乙烯高柔软度电缆材料由以下重量份的原料制成：聚氯乙烯树脂25‑30份、低密度聚乙烯18‑20份、石油树脂4‑6份、异壬酸异壬酯2‑4份、马来酸酐1‑3份、乙醯乙酸乙酯1‑3份、膨润土2‑5份、甲基丙烯磺酸钠2‑4份、n‑氨乙基‑3‑氨丙基三甲氧基硅烷3‑5份、增塑剂2‑4份、润滑剂1‑1.6份、抗氧化剂1‑3份。本发明克服了现有技术的不足，在保证电缆材料原有的力学性能的同时，大幅度提升产品的柔软度，使其易弯曲、方便操作、不易损坏，提升经济效益。

Description

一种聚氯乙烯高柔软度电缆材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电缆加工技术领域，具体涉及一种聚氯乙烯高柔软度电缆材料及其制备方法。
背景技术
电线电缆行业作为国民经济支柱行业之一的电力行业的配套行业，在国民经济中具有极其重要的作用和地位。聚氯乙烯电缆料因其质量轻、力学性能好、同时还具有非常良好的耐低温性能、良好的耐环境应力开裂性能、良好的加工性、优秀的电绝缘性能等突出性能特点，在电线电缆领域中有着非常广泛的应用。
聚氯乙烯树脂是世界上产量最大的通用塑料，其应用领域也包括电缆料，但是随着人们对电缆料的深入研究以及对电缆料性能指标的要求越来越提高，聚氯乙烯电缆料自身的结构特点所导致的一些与电缆的实际需求不匹配的情况逐渐的被指出和要求改进。尤其是聚氯乙烯本身不够柔软，在进行电缆的施工处理时不易进行弯曲和接头制作时难以操作，容易对电缆护套造成损失，造成不必要的损失，同时也增加了电缆施工的负担，从而限制了其在电线电缆领域的进一步的拓展和应用。因此，有必要有针对性的对聚氯乙烯电缆护套料做进一步的改进。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供一种聚氯乙烯高柔软度电缆材料及其制备方法，在保证电缆材料原有的力学性能的同时，大幅度提升产品的柔软度，使其易弯曲、方便操作、不易损坏，提升经济效益。
为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：
一种聚氯乙烯高柔软度电缆材料，所述聚氯乙烯高柔软度电缆材料由以下重量份的原料制成：聚氯乙烯树脂25-30份、低密度聚乙烯18-20份、石油树脂4-6份、异壬酸异壬酯2-4份、马来酸酐1-3份、乙醯乙酸乙酯1-3份、膨润土2-5份、甲基丙烯磺酸钠2-4份、n-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷3-5份、增塑剂2-4份、润滑剂1-1.6份、抗氧化剂1-3份。
优选的，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、1,2-丙二醇、已二酸质量比4∶1∶1的混合物。
优选的，所述润滑剂为微晶石蜡、硬脂酸锌、甘油三苯甲酸酯质量比3∶2∶1的混合物。
优选的，所述抗氧化剂为抗氧剂DLTP和抗氧剂BBM质量比6∶1的混合物。
所述高柔软度电缆材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将石油树脂、马来酸酐和乙醯乙酸乙酯混合于反应釜中进行高温氩气保护搅拌改性，得改性料备用；
(2)将上述改性料加入聚氯乙烯树脂、低密度聚乙烯于搅拌机机高温搅拌均匀，后置于低温环境下快速冷却至室温，后研磨成粉过60-80目筛，得混合粉末备用；
(3)将上述混合粉末加入甲基丙烯磺酸钠、润滑剂、膨润土和去离子水，于超声震荡仪中进行超声均质，得均质液备用；
(4)将上述均质液加入异壬酸异壬酯、n-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、增塑剂和抗氧化剂于高压反应釜中进行高温高压混合，再置于混炼机中高温混炼1-2h，后挤出成型，得聚氯乙烯高柔软度电缆材料。
优选的，所述步骤(1)中高温改性的温度为220-240℃，改性时间为60-80min。
优选的，所述步骤(2)中高温搅拌的温度为200-220℃，搅拌时间为45-50min，低温冷却的温度为零下5℃-零下8℃。
优选的，所述步骤(3)中超声震荡均质的功率为320-350W，频率为25-30KHz，时间为15-20min。
优选的，所述步骤(4)中高温高压混合的温度为180-190℃，压强为16-18MPa，时间为50-70min，高温混炼的温度为220-240℃，挤出温度为190℃。
本发明提供一种聚氯乙烯高柔软度电缆材料及其制备方法，与现有技术相比优点在于：
(1)本发明采用聚氯乙烯树脂、低密度聚乙烯、石油树脂为主要基料，并且将石油树脂进行马来酸酐和乙醯乙酸乙酯改性处理，加入聚氯乙烯树脂、低密度聚乙烯混合后低温冷却后研磨再与其它物质混合，能在有效保证产品的力学性能的同时，使混合基料在快速冷却过程中增大内应力，使其产生裂孔，在后期采用超声均质过程中使其它原料能高效的与基料混合，提升产品的稳定性，增强其混合效率，使其柔韧性增强，不易折断。
(2)本发明添加异壬酸异壬酯、n-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷等物质，与基料混合，有效提升产品的柔软度，使其容易弯曲，不易折断，方便使用。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种聚氯乙烯高柔软度电缆材料，所述聚氯乙烯高柔软度电缆材料由以下重量份的原料制成：聚氯乙烯树脂25份、低密度聚乙烯18份、石油树脂4份、异壬酸异壬酯2份、马来酸酐1份、乙醯乙酸乙酯1份、膨润土2份、甲基丙烯磺酸钠2份、n-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷3份、增塑剂2份、润滑剂1份、抗氧化剂1份。
所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、1,2-丙二醇、已二酸质量比4∶1∶1的混合物；所述润滑剂为微晶石蜡、硬脂酸锌、甘油三苯甲酸酯质量比3∶2∶1的混合物；所述抗氧化剂为抗氧剂DLTP和抗氧剂BBM质量比6∶1的混合物。
所述高柔软度电缆材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将石油树脂、马来酸酐和乙醯乙酸乙酯混合于反应釜中进行高温氩气保护搅拌改性，得改性料备用；
(2)将上述改性料加入聚氯乙烯树脂、低密度聚乙烯于搅拌机机高温搅拌均匀，后置于低温环境下快速冷却至室温，后研磨成粉过60-80目筛，得混合粉末备用；
(3)将上述混合粉末加入甲基丙烯磺酸钠、润滑剂、膨润土和去离子水，于超声震荡仪中进行超声均质，得均质液备用；
(4)将上述均质液加入异壬酸异壬酯、n-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、增塑剂和抗氧化剂于高压反应釜中进行高温高压混合，再置于混炼机中高温混炼1-2h，后挤出成型，得聚氯乙烯高柔软度电缆材料。
其中，所述步骤(1)中高温改性的温度为220-240℃，改性时间为60-80min；所述步骤(2)中高温搅拌的温度为200-220℃，搅拌时间为45-50min，低温冷却的温度为零下5℃-零下8℃；所述步骤(3)中超声震荡均质的功率为320-350W，频率为25-30KHz，时间为15-20min；所述步骤(4)中高温高压混合的温度为180-190℃，压强为16-18MPa，时间为50-70min，高温混炼的温度为220-240℃，挤出温度为190℃。
实施例2：
一种聚氯乙烯高柔软度电缆材料，所述聚氯乙烯高柔软度电缆材料由以下重量份的原料制成：聚氯乙烯树脂30份、低密度聚乙烯20份、石油树脂6份、异壬酸异壬酯4份、马来酸酐3份、乙醯乙酸乙酯3份、膨润土5份、甲基丙烯磺酸钠4份、n-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷5份、增塑剂4份、润滑剂1.6份、抗氧化剂3份。
所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、1,2-丙二醇、已二酸质量比4∶1∶1的混合物；所述润滑剂为微晶石蜡、硬脂酸锌、甘油三苯甲酸酯质量比3∶2∶1的混合物；所述抗氧化剂为抗氧剂DLTP和抗氧剂BBM质量比6∶1的混合物。
所述高柔软度电缆材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将石油树脂、马来酸酐和乙醯乙酸乙酯混合于反应釜中进行高温氩气保护搅拌改性，得改性料备用；
(2)将上述改性料加入聚氯乙烯树脂、低密度聚乙烯于搅拌机机高温搅拌均匀，后置于低温环境下快速冷却至室温，后研磨成粉过60-80目筛，得混合粉末备用；
(3)将上述混合粉末加入甲基丙烯磺酸钠、润滑剂、膨润土和去离子水，于超声震荡仪中进行超声均质，得均质液备用；
(4)将上述均质液加入异壬酸异壬酯、n-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、增塑剂和抗氧化剂于高压反应釜中进行高温高压混合，再置于混炼机中高温混炼1-2h，后挤出成型，得聚氯乙烯高柔软度电缆材料。
其中，所述步骤(1)中高温改性的温度为220-240℃，改性时间为60-80min；所述步骤(2)中高温搅拌的温度为200-220℃，搅拌时间为45-50min，低温冷却的温度为零下5℃-零下8℃；所述步骤(3)中超声震荡均质的功率为320-350W，频率为25-30KHz，时间为15-20min；所述步骤(4)中高温高压混合的温度为180-190℃，压强为16-18MPa，时间为50-70min，高温混炼的温度为220-240℃，挤出温度为190℃。
实施例3：
一种聚氯乙烯高柔软度电缆材料，所述聚氯乙烯高柔软度电缆材料由以下重量份的原料制成：聚氯乙烯树脂28份、低密度聚乙烯19份、石油树脂5份、异壬酸异壬酯3份、马来酸酐2份、乙醯乙酸乙酯2份、膨润土3.5份、甲基丙烯磺酸钠3份、n-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷4份、增塑剂3份、润滑剂1.3份、抗氧化剂2份。
所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、1,2-丙二醇、已二酸质量比4∶1∶1的混合物；所述润滑剂为微晶石蜡、硬脂酸锌、甘油三苯甲酸酯质量比3∶2∶1的混合物；所述抗氧化剂为抗氧剂DLTP和抗氧剂BBM质量比6∶1的混合物。
所述高柔软度电缆材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将石油树脂、马来酸酐和乙醯乙酸乙酯混合于反应釜中进行高温氩气保护搅拌改性，得改性料备用；
(2)将上述改性料加入聚氯乙烯树脂、低密度聚乙烯于搅拌机机高温搅拌均匀，后置于低温环境下快速冷却至室温，后研磨成粉过60-80目筛，得混合粉末备用；
(3)将上述混合粉末加入甲基丙烯磺酸钠、润滑剂、膨润土和去离子水，于超声震荡仪中进行超声均质，得均质液备用；
(4)将上述均质液加入异壬酸异壬酯、n-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、增塑剂和抗氧化剂于高压反应釜中进行高温高压混合，再置于混炼机中高温混炼1-2h，后挤出成型，得聚氯乙烯高柔软度电缆材料。
其中，所述步骤(1)中高温改性的温度为220-240℃，改性时间为60-80min；所述步骤(2)中高温搅拌的温度为200-220℃，搅拌时间为45-50min，低温冷却的温度为零下5℃-零下8℃；所述步骤(3)中超声震荡均质的功率为320-350W，频率为25-30KHz，时间为15-20min；所述步骤(4)中高温高压混合的温度为180-190℃，压强为16-18MPa，时间为50-70min，高温混炼的温度为220-240℃，挤出温度为190℃。
实施例4：
检测上述实施例1-3所得产品的拉伸强度、断裂伸长率和弯曲强度，结果如下表所示：
检测 实验组1 实验组2 实验组3
拉伸强度(MPa) 90 87 88
断裂伸长率(％) 372 369 374
弯曲强度(MPa) 148 152 150
由上表可知本发明所得产品具有良好的力学性能，且柔韧性较高，适宜推广使用。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种聚氯乙烯高柔软度电缆材料，其特征在于，所述聚氯乙烯高柔软度电缆材料由以下重量份的原料制成：聚氯乙烯树脂25-30份、低密度聚乙烯18-20份、石油树脂4-6份、异壬酸异壬酯2-4份、马来酸酐1-3份、乙醯乙酸乙酯1-3份、膨润土2-5份、甲基丙烯磺酸钠2-4份、n-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷3-5份、增塑剂2-4份、润滑剂1-1.6份、抗氧化剂1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯高柔软度电缆材料，其特征在于：所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、1,2-丙二醇、已二酸质量比4∶1∶1的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯高柔软度电缆材料，其特征在于：所述润滑剂为微晶石蜡、硬脂酸锌、甘油三苯甲酸酯质量比3∶2∶1的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯高柔软度电缆材料，其特征在于：所述抗氧化剂为抗氧剂DLTP和抗氧剂BBM质量比6∶1的混合物。
5.一种聚氯乙烯高柔软度电缆材料的制备方法，其特征在于：所述高柔软度电缆材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将石油树脂、马来酸酐和乙醯乙酸乙酯混合于反应釜中进行高温氩气保护搅拌改性，得改性料备用；
(2)将上述改性料加入聚氯乙烯树脂、低密度聚乙烯于搅拌机机高温搅拌均匀，后置于低温环境下快速冷却至室温，后研磨成粉过60-80目筛，得混合粉末备用；
(3)将上述混合粉末加入甲基丙烯磺酸钠、润滑剂、膨润土和去离子水，于超声震荡仪中进行超声均质，得均质液备用；
(4)将上述均质液加入异壬酸异壬酯、n-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、增塑剂和抗氧化剂于高压反应釜中进行高温高压混合，再置于混炼机中高温混炼1-2h，后挤出成型，得聚氯乙烯高柔软度电缆材料。
6.根据权利要求5所述的一种聚氯乙烯高柔软度电缆材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中高温改性的温度为220-240℃，改性时间为60-80min。
7.根据权利要求5所述的一种聚氯乙烯高柔软度电缆材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中高温搅拌的温度为200-220℃，搅拌时间为45-50min，低温冷却的温度为零下5℃-零下8℃。
8.根据权利要求5所述的一种聚氯乙烯高柔软度电缆材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中超声震荡均质的功率为320-350W，频率为25-30KHz，时间为15-20min。
9.根据权利要求5所述的一种聚氯乙烯高柔软度电缆材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中高温高压混合的温度为180-190℃，压强为16-18MPa，时间为50-70min，高温混炼的温度为220-240℃，挤出温度为190℃。
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