CN111440398B - 一种离子交联聚氯乙烯保护管专用料 - Google Patents

一种离子交联聚氯乙烯保护管专用料 Download PDF

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Abstract

本发明属于合成材料领域，具体涉及一种离子交联聚氯乙烯保护管专用料。其采用粒子交联聚氯乙烯代替常规的聚氯乙烯，并辅以合适的助剂及配比，使该离子交联聚氯乙烯保护管专用料应用时耐热性能较传统有明显较大提高，相比传统聚氯乙烯的维卡软化温度提高10℃以上，拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量提高20％左右。具有十分优异的性能，非常适用于电力电缆导管。

Description

一种离子交联聚氯乙烯保护管专用料
技术领域
本发明属于合成材料领域，具体涉及一种离子交联聚氯乙烯保护管专用料。
背景技术
聚氯乙烯管材已经广泛应用于化工管道、给水管、排污管以及电力***线缆保护管，通常是由普通悬浮聚合聚氯乙烯树脂与稳定剂、润滑剂、增韧剂、加工流变剂和其它相关助剂等配合后用热压法挤压成型制备的塑料管材。
但特殊环境下，如高压、高温等苛刻条件下的聚氯乙烯管容易软化、变形等等，一方面管材使用寿命缩短，另一方面造成各领域的维修困难，例如聚氯乙烯管材应用在电力***线缆保护管时，电缆发热有时温度高达100℃，该温度下聚氯乙烯管材一般会软化变形，增加了电缆维修的难度！
发明内容
针对现有技术缺陷，本发明提供了一种离子交联聚氯乙烯保护管专用料，其采用粒子交联聚氯乙烯代替常规的聚氯乙烯，并辅以合适的助剂及配比，使该离子交联聚氯乙烯保护管专用料应用时耐热性能较传统有明显较大提高，相比传统聚氯乙烯的维卡软化温度提高10℃以上，拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量提高20％左右。具有十分优异的性能，非常适用于电力电缆导管。
本发明的具体技术方案为：
一种离子交联聚氯乙烯保护管专用料，按重量份计，其原料组分包括：
离子交联聚氯乙烯树脂：55-65份，氯化聚氯乙烯树脂：5-10份，丙烯酸酯橡胶(ACM)：8-12份，热稳定剂：3-5份，纳米碳酸钙：2-5份，纳米碳酸钙晶须：10-15份，EVA-马来酸酐接枝物：3-7份，光氧复合稳定剂：0.1-0.5份，硅烷偶联剂：0.5-2份，聚乙烯吡咯烷酮：0.5-1.5份，聚乙烯蜡：0.5-1.5份，聚四氟乙烯：0.2-0.5份。
上述离子交联聚氯乙烯保护管专用料维卡软化温度在91～95℃。
所述的热稳定剂为常规产品，可选自铅盐、钙锌热稳定剂、金属皂类(硬脂酸钙、硬脂酸铅等)、有机锡类热稳定剂、稀土热稳定剂等，优选钙锌热稳定剂。
所述的光氧复合稳定剂选自常规产品，但为了更好的效果，我们优选光氧复合稳定剂按照如下方法配制：按质量比，将抗氧剂1010：抗氧剂168＝1:3混合均匀后再与紫外线吸收剂UV531按1:1混合均匀；
优选的，硅烷偶联剂选择KH550；
组分中离子交联聚氯乙烯树脂作为主要基础材料，起关键性作用，离子交联聚氯乙烯树脂是由离子电荷与离聚体分子内部离子之间存在一些相互作用，以离子键作为分子间的交联，使其内部聚集成离子区域产生离子交联结构。同时按比例配合本申请中所选的助剂，例如氯化聚氯乙烯树脂提高管材强度和环刚度作用；丙烯酸酯橡胶为增韧剂，降低脆性，增大韧性，提高承载强度，同时会缩短塑化时间，提高管材落锤冲击强度作用；复合热稳定级主要起到加工成型热稳定作用，防止成型过程材料热分解；纳米碳酸钙的使用减小管材收缩率，保持尺寸稳定性和有利于成型加工；纳米碳酸钙晶须主要起到提高强度和减小收缩作用；EVA-马来酸酐接枝物作为增容剂，EVA与粒子交联聚氯乙烯的溶解度参数比较接近，具有很好地相容性，且有很好增韧效果，相比其它接枝物如聚乙烯马来酸酐接枝物、聚丙烯马来酸酐接枝物增韧效果更加显著，同时提高冲击强度；光氧复合稳定剂作为耐候剂提高管材使用寿命；硅烷偶联剂能够提高树脂与碳酸钙的相容性；聚乙烯吡咯烷酮起到润滑和增亮作用；聚乙烯蜡作为润滑剂和增亮剂使用；聚四氟乙烯提高管材耐磨性。综上所述，离子交联聚氯乙烯树脂材料主链离子键的存在及各种助剂的配合，使聚合物具有交联大分子的物理特性，力学性能(拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量等)和耐热性能有较大提高。
一种离子交联聚氯乙烯保护管专用料，其生产工艺为：各原材料按比例混合，在高速混合机中混合均匀，混合物料达到110℃～120℃时再在低速混合机中混合至60℃以下。
在用上述离子交联聚氯乙烯保护管专用料生产管材时，直接将上述混合好的专用料采用常规热压法挤压成型即可，更优选的，其方法如下：采用锥形双螺杆挤出机组挤出管材，其中双螺杆挤出机工作温度为150℃～195℃，螺杆转速为60r/min～100r/min。
本发明的离子交联聚氯乙烯保护管专用料综合性能优良，用其制备的管材产品性能优于传统聚氯乙烯，超过DL/T802.3-2007标准规定的指标要求，具有优异的维卡软化温度(91～95℃，根据GB/T 8802-2001检测)、机械强度、冲击性能和耐磨性。
具体实施方式
以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容做进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。除特殊说明外，以下实施例中均采用常规技术操作完成。
以下实施例中EVA-马来酸酐接枝物均为市售产品，接枝率1％；硅烷偶联剂选用KH550；
光氧复合稳定剂按照如下方法配制：按质量比，将抗氧剂1010：抗氧剂168＝1:3混合均匀后再与紫外线吸收剂UV531按1:1混合均匀；
热稳定剂选择钙锌热稳定剂，采购于江苏联盟化学有限公司生产的，牌号为LF-S7006KT。
按下表所列配方制备本发明的离子交联聚氯乙烯保护管专用料实施例1-3及比较例，制备时将各原材料按比例混合，在高速混合机中混合均匀，混合物料达到110℃～120℃时再在低速混合机中混合至60℃以下。
组分 实施例1 实施例2 实施例3 比较例
离子交联聚氯乙烯树脂 55 60 65 /
悬浮聚氯乙烯 / / / 60
氯化聚氯乙烯 8 6 10 8
丙烯酸酯橡胶 8 10 12 10
复合热稳定剂 4 3 5 5
光氧复合稳定剂 0.3 0.3 0.3 0.3
纳米碳酸钙晶须 10 12 15 10
硅烷偶联剂 1.5 1.5 1.5 1.5
纳米碳酸钙 3 3 3 3
EVA-g-MAH 5 6 7 4
聚乙烯吡咯烷酮 1 1 1 1
聚乙烯蜡 1 1 1 1
聚四氟乙烯 0.3 0.3 0.3 0.3
注：上表中各组分按照重量份计。
对各实施例及比较例的离子交联聚氯乙烯保护管专用料进行性能测试，结果如下：
Figure BDA0002512998570000031
由此可见，本发明中离子交联聚氯乙烯保护管专用料与现有技术的聚氯乙烯管材相比，各方面性能均有所提升，尤其是微卡软化温度有显著的提高，可见本发明的离子交联聚氯乙烯保护管专用料非常适合用于电力电缆保护管等领域。

Claims (6)

1.一种离子交联聚氯乙烯保护管专用料，其特征在于，按重量份计，其原料组分包括：离子交联聚氯乙烯树脂：55-65份，氯化聚氯乙烯树脂：5-10份，丙烯酸酯橡胶(ACM)：8-12份，热稳定剂：3-5份，纳米碳酸钙：2-5份，纳米碳酸钙晶须：10-15份，EVA-马来酸酐接枝物：3-7份，光氧复合稳定剂：0.1-0.5份，硅烷偶联剂：0.5-2份，聚乙烯吡咯烷酮：0.5-1.5份，聚乙烯蜡：0.5-1.5份，聚四氟乙烯：0.2-0.5份。
2.根据权利要求1所述的一种离子交联聚氯乙烯保护管专用料，其特征在于，所述的离子交联聚氯乙烯保护管专用料维卡软化温度在91～95℃。
3.根据权利要求1所述的一种离子交联聚氯乙烯保护管专用料，其特征在于，所述的热稳定剂选自钙锌热稳定剂。
4.根据权利要求1所述的一种离子交联聚氯乙烯保护管专用料，其特征在于，所述的光氧复合稳定剂按照如下方法配制：按质量比，将抗氧剂1010：抗氧剂168＝1:3混合均匀后再与紫外线吸收剂UV531按1:1混合均匀。
5.根据权利要求1所述的一种离子交联聚氯乙烯保护管专用料，其特征在于，所述的硅烷偶联剂选择KH550。
6.权利要求1所述的一种离子交联聚氯乙烯保护管专用料的制备方法，其特征在于，其生产工艺为：各原材料按比例混合，在高速混合机中混合均匀，混合物料达到110℃～120℃时再在低速混合机中混合至60℃以下。
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