一種高耐寒改性聚氯乙烯電纜材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高耐寒改性聚氯乙烯電纜材料，其原料包括聚氯乙烯、丁腈橡膠、馬來酸酐接枝聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯-一氧化碳三元共聚物、竹纖維、改性高嶺土、超細二氧化硅微粉、檸檬酸三乙酯、乙酰檸檬酸三正丁酯、環(huán)氧葵花油、脫氫樅酸二十酯、改性硼酸鋅、紅磷、納米氫氧化鋁、馬來海松酸鑭、硫醇甲基錫、硬脂酸鋇、抗氧劑、潤滑劑。本發(fā)明所述高耐寒改性聚氯乙烯電纜材料，其耐寒性高，彈性好，抗沖擊性好，力學性能優(yōu)異，用其制作的電纜在寒冷的環(huán)境中使用壽命長。
【專利說明】一種高耐寒改性聚氯乙烯電纜材料

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電纜材料【技術領域】，尤其涉及一種高耐寒改性聚氯乙烯電纜材料。

【背景技術】
[0002]聚氯乙烯是一種價格低、耐腐蝕、耗能低的通用塑料，具有優(yōu)良的電絕緣性、阻燃性、耐溶劑性和良好的耐磨性、可塑性，目前已廣泛應用于醫(yī)學、工業(yè)、農業(yè)、日用品、建筑等方面。但其制品具有抗沖擊性能差、增塑劑易遷移、耐寒性低、彈性低、綜合強度低等缺點，大大限制了它的應用范圍，要想拓寬其應用領域，必須對現(xiàn)存的聚氯乙烯材料進行改性。


【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明提出了一種高耐寒改性聚氯乙烯電纜材料，其耐寒性高,彈性好,抗沖擊性好，力學性能優(yōu)異，用其制作的電纜在寒冷的環(huán)境中使用壽命長。
[0004]本發(fā)明提出了一種高耐寒改性聚氯乙烯電纜材料，其原料按重量份包括以下組分:聚氯乙烯70-90份、丁腈橡膠10-30份、馬來酸酐接枝聚丙烯5-12份、乙烯-醋酸乙烯-一氧化碳三元共聚物5-12份、竹纖維12-25份、改性高嶺土 30-70份、超細二氧化硅微粉3-15份、檸檬酸三乙酯10-18份、乙酰檸檬酸三正丁酯5-17份、環(huán)氧葵花油2_13份、脫氫揪酸二十酯5-10份、改性硼酸鋅3-8份、紅磷2-10份、納米氫氧化鋁5-20份、馬來海松酸鑭2-8份、硫醇甲基錫2-5份、硬脂酸鋇0.3-1.5份、抗氧劑0.3-1.2份、潤滑劑0.5-1.8份。
[0005]優(yōu)選地，其原料按重量份包括以下組分:聚氯乙烯81-87份、丁腈橡膠19-23份、馬來酸酐接枝聚丙烯8-9.3份、乙烯-醋酸乙烯-一氧化碳三元共聚物9-10.2份、竹纖維18-21份、改性高嶺土 48-54份、超細二氧化硅微粉8_11份、檸檬酸三乙酯15-16.3份、乙酰檸檬酸三正丁酯8-10份、環(huán)氧葵花油7-10份、脫氫揪酸二十酯7-8.6份、改性硼酸鋅4.9-6.2份、紅磷6.8-7.5份、納米氫氧化鋁11-16份、馬來海松酸鑭4.6-5.7份、硫醇甲基錫3.4-4.3份、硬脂酸鋇0.9-1.2份、抗氧劑0.75-0.98份、潤滑劑1.2-1.56份。
[0006]優(yōu)選地，其原料按重量份包括以下組分:聚氯乙烯85份、丁腈橡膠20份、馬來酸酐接枝聚丙烯8份、乙烯-醋酸乙烯-一氧化碳三元共聚物10份、竹纖維20.4份、改性高嶺土 51份、超細二氧化硅微粉8.7份、檸檬酸三乙酯15.8份、乙酰檸檬酸三正丁酯8.7份、環(huán)氧葵花油9.5份、脫氫揪酸二十酯8.3份、改性硼酸鋅5.2份、紅磷7.1份、納米氫氧化鋁13.4份、馬來海松酸鑭5份、硫醇甲基錫4份、硬脂酸鋇1.1份、抗氧劑0.8份、潤滑劑1.4份。
[0007]優(yōu)選地，所述改性高嶺土的改性劑為二甲基亞砜。
[0008]優(yōu)選地，所述脫氫揪酸二十酯按照以下工藝進行制備:按重量份將20-35份脫氫揪酸和40-60份二氯甲烷混合后攪拌升溫至40-55°C，攪拌2_4h，滴加10-15份草酰氯后攪拌反應4-6h，加入10-35份二十醇和8-15份三乙胺，調節(jié)溫度為55_62°C，攪拌反應2_4h，過濾后將濾液蒸餾，將得到的粘稠液體醇洗后旋轉蒸發(fā)得到所述脫氫揪酸二十酯。
[0009]優(yōu)選地，所述脫氫揪酸二十酯按照以下工藝進行制備:按重量份將27-31份脫氫揪酸和48-53份二氯甲烷混合后攪拌升溫至47-50°C，攪拌2.9-3.2h，滴加11-13.5份草酰氯后攪拌反應4.9-5.2h，加入20-25份二十醇和11-12.6份三乙胺，調節(jié)溫度為59_61°C，攪拌反應2.9-3.5h，過濾后將濾液蒸餾，將得到的粘稠液體醇洗后旋轉蒸發(fā)得到所述脫氫揪酸二十酯。
[0010]優(yōu)選地，所述脫氫揪酸二十酯按照以下工藝進行制備:按重量份將30份脫氫揪酸和50份二氯甲烷混合后攪拌升溫至48°C，攪拌3h，滴加12份草酰氯后攪拌反應5.lh，力口入23份二十醇和12份三乙胺，調節(jié)溫度為60°C，攪拌反應3.2h，過濾后將濾液蒸餾，將得到的粘稠液體醇洗后旋轉蒸發(fā)得到所述脫氫揪酸二十酯。
[0011]優(yōu)選地，所述改性硼酸鋅的改性劑為陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑和兩性離子表面活性劑中的一種或者多種的組合。
[0012]本發(fā)明中，以聚氯乙烯為主料，并配合添加了丁腈橡膠為共用膠，保證聚氯乙烯阻燃、耐化學藥品性、機械強度及電絕緣性的同時改善了電纜材料的耐熱性，馬來酸酐接枝聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯-一氧化碳三元共聚物與竹纖維、改性高領土和超細二氧化硅微粉配合，改善了各原料的相容性，提高了電纜材料的強度；脫氫揪酸二十酯的結構與傳統(tǒng)的增塑劑結構類似，與各原料的相容性好，與環(huán)氧葵花油、檸檬酸三乙酯、乙酰檸檬酸三正丁酯配合作為增塑劑，降低了電纜材料的脆化溫度，提高了其低溫沖擊強度，賦予電纜材料高的耐寒性，同時改善了電纜材料的韌性，且安全，無毒；馬來海松酸鑭中的鑭可以與電纜材料中的氧原子發(fā)生配位反應，與硫醇甲基錫和硬脂酸鋇協(xié)同，進一步提高了電纜材料的熱穩(wěn)定性；添加的改性硼酸鋅、紅磷和納米氫氧化鋁配合后進一步提高了電纜材料阻燃性能；本發(fā)明所述高耐寒改性聚氯乙烯電纜材料其耐寒性高，彈性好，抗沖擊性好，力學性能優(yōu)異，用其制作的電纜可以應用于_40°C以下的環(huán)境中。

【具體實施方式】
[0013]下面結合具體實施例對本發(fā)明做出詳細說明，應當了解，實施例只用于說明本發(fā)明，而不是用于對本發(fā)明進行限定，任何在本發(fā)明基礎上所做的修改、等同替換等均在本發(fā)明的保護范圍內。
[0014]在具體實施例中，本發(fā)明所述高耐寒改性聚氯乙烯電纜材料，其原料中，聚氯乙烯的重量份可以為 70.5,71,71.6,72,72.5,73,73.4,74,74.8,75,75.6,76,76.2,77,77.6、
78.78.4.79.79.4.80.80.3.81.5.82.82.3.83.83.6.84.84.9.85.6.86.86.7.87.5、88、88.6,89,89.4 份，丁腈橡膠的重量份可以為 10.3、11、11.5、12、12.6、13、13.8、14、14.7、15、15.6、16、16.7、17、17.5、18、18.6,19.4,20.6,21,21.6,22,22.9,23.4,24,24.5、25、25.7,26,26.7,27,27.8,28,28.3,29,29.4份，馬來酸酐接枝聚丙烯的重量份可以為5.6、6,6.1、7、7.5,8.4、9、9.7、10、10.5、11、11.6份，乙烯-醋酸乙烯-一氧化碳三元共聚物的重量份可以為 5.3、6、6.2,6.8、7、7.5、8、8.2,8.7,9.3,9.7,10.5、11、11.4,11.8 份，竹纖維的重量份可以為 12.6、13、13.4、14、14.5、15、15.2、16、16.7、17、17.5,18.6、19、19.3、20、20.5,21.6,22,22.3,23,23.4,24,24.7 份，改性高嶺土的重量份可以為 31、34.5、36、37、
38.5、39、40、42.5、43、45、45.6,46,47.8,49,50.3,52,53.6,55,55.9,57,58.6,59,60.3、61、62、64、65、67.8,68,68.4,69,69.4份，超細二氧化硅微粉的重量份可以為3.2、4、4.5、5.5.3,6,6.7,7,7.5,8.6,9,9.3、10、10.4、11.2、12、12.6、13、13.4、14、14.8 份，檸檬酸三乙酯的重量份可以為 10.5,11,11.6,12,12.4,13,13.7,14,14.5,15.6,16,17,17.4 份，乙酰檸檬酸三正丁酯的重量份可以為 5.2,6,6.3,7,7.4,8.5,9,9.3,10.5,11,11.7,12,12.8、13,13.4,14,14.6,15,15.8,16,16.7 份，環(huán)氧葵花油的重量份可以為 2.6,3,3.4,4,4.5、
5.5.6,6,6.2,7.4,8,8.6,9,9.3,10.4,11,11.5,12,12.6 份，脫氫揪酸二十酯的重量份可以為5.6,6,6.3,7.4,8,8.5,9,9.7份，改性硼酸鋅的重量份可以為3.2,3.7,4,4.5,4.8、
5.5.6,6,6.4,6.8,7,7.3,7.8 份，紅磷的重量份可以為 2.6,3,3.4,4,4.5,5,5.6,6,6.3、7,7.8,8,8.5,9,9.4 份，納米氫氧化鋁的重量份可以為 5.6,6,6.3,7,7.8,8,8.4,9,9.5、10,10.6,11.4,12,12.5,13,13.7,14,14.8,15,15.6,16.4,17,17.8,18,18.4,19,19.6 份，馬來海松酸鑭的重量份可以為2.3,2.8,3,3.4,3.8,4,5.6,6,6.7,7,7.4份，硫醇甲基錫的重量份可以為2.3,2.8,3,3.2,3.7,4.2,4.8份，硬脂酸鋇的重量份可以為0.36,0.4、
0.45,0.5,0.56,0.6,0.8,0.95,1.0,1.05,1.25,1.3,1.34,1.4,1.46 份，抗氧劑的重量份可以為 0.35,0.4,0.46,0.7,0.86,0.9,0.94,1.0,1.05,1.1,1.16 份，潤滑劑的重量份可以為 0.56,0.6,0.67,0.7,0.78,0.8,0.85,0.9,0.94,1.0,1.06,1.1,1.18,1.26,1.3,1.37、
1.45,1.5,1.53,1.6,1.69,1.7,1.78 份。
[0015]實施例1
[0016]本發(fā)明所述高耐寒改性聚氯乙烯電纜材料，其原料按重量份包括以下組分:聚氯乙烯70份、丁腈橡膠30份、馬來酸酐接枝聚丙烯5份、乙烯-醋酸乙烯-一氧化碳三元共聚物5份、竹纖維25份、改性高嶺土 70份、超細二氧化硅微粉3份、檸檬酸三乙酯18份、乙酰檸檬酸三正丁酯5份、環(huán)氧葵花油13份、脫氫揪酸二十酯5份、改性硼酸鋅8份、紅磷10份、納米氫氧化鋁5份、馬來海松酸鑭2份、硫醇甲基錫5份、硬脂酸鋇1.5份、抗氧劑1.2份、潤滑劑0.5份。
[0017]實施例2
[0018]本發(fā)明所述高耐寒改性聚氯乙烯電纜材料，其原料按重量份包括以下組分:聚氯乙烯90份、丁腈橡膠10份、馬來酸酐接枝聚丙烯12份、乙烯-醋酸乙烯-一氧化碳三元共聚物12份、竹纖維12份、改性高嶺土 30份、超細二氧化硅微粉15份、檸檬酸三乙酯10份、乙酰檸檬酸三正丁酯17份、環(huán)氧葵花油2份、脫氫揪酸二十酯10份、改性硼酸鋅3份、紅磷2份、納米氫氧化鋁20份、馬來海松酸鑭8份、硫醇甲基錫2份、硬脂酸鋇0.3份、抗氧劑0.3份、潤滑劑1.8份；
[0019]其中，所述改性硼酸鋅的改性劑為陽離子表面活性劑和兩性離子表面活性劑按重量份之比1:3的組合；
[0020]所述脫氫揪酸二十酯按照以下工藝進行制備:按重量份將20份脫氫揪酸和40份二氯甲烷混合后攪拌升溫至551，攪拌2匕滴加15份草酰氯后攪拌反應處，加入35份二十醇和8份三乙胺，調節(jié)溫度為621，攪拌反應2匕過濾后將濾液蒸餾，將得到的粘稠液體醇洗后旋轉蒸發(fā)得到所述脫氫揪酸二十酯。
[0021]實施例3
[0022]本發(fā)明所述高耐寒改性聚氯乙烯電纜材料，其原料按重量份包括以下組分:聚氯乙烯79.4份、丁腈橡膠21.6份、馬來酸酐接枝聚丙烯10份、乙烯-醋酸乙烯-一氧化碳三元共聚物9.7份、竹纖維18.6份、改性高嶺土 46份、超細二氧化硅微粉8.6份、檸檬酸三乙酯13.7份、乙酰檸檬酸三正丁酯12.8份、環(huán)氧葵花油7.4份、脫氫揪酸二十酯8.5份、改性硼酸鋅7.3份、紅磷7份、納米氫氧化鋁11.4份、馬來海松酸鑭3.8份、硫醇甲基錫3.2份、硬脂酸鋇1.05份、抗氧劑0.86份、潤滑劑1.5份；
[0023]其中，所述改性硼酸鋅的改性劑為陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑和兩性離子表面活性劑按任意重量份之比的組合；
[0024]所述脫氫揪酸二十酯按照以下工藝進行制備:按重量份將35份脫氫揪酸和60份二氯甲烷混合后攪拌升溫至401，攪拌處，滴加10份草酰氯后攪拌反應6匕加入10份二十醇和15份三乙胺，調節(jié)溫度為551，攪拌反應處，過濾后將濾液蒸餾，將得到的粘稠液體醇洗后旋轉蒸發(fā)得到所述脫氫揪酸二十酯。
[0025]實施例4
[0026]本發(fā)明所述高耐寒改性聚氯乙烯電纜材料，其原料按重量份包括以下組分:聚氯乙烯85份、丁腈橡膠20份、馬來酸酐接枝聚丙烯8份、乙烯-醋酸乙烯-一氧化碳三元共聚物10份、竹纖維20.4份、改性高嶺土 51份、超細二氧化硅微粉8.7份、檸檬酸三乙酯15.8份、乙酰檸檬酸三正丁酯8.7份、環(huán)氧葵花油9.5份、脫氫揪酸二十酯8.3份、改性硼酸鋅5.2份、紅磷7.1份、納米氫氧化鋁13.4份、馬來海松酸鑭5份、硫醇甲基錫4份、硬脂酸鋇
1.1份、抗氧劑0.8份、潤滑劑1.4份；
[0027]其中，所述改性高嶺土的改性劑為二甲基亞砜；所述改性硼酸鋅的改性劑為陰離子表面活性劑；
[0028]所述脫氫揪酸二十酯按照以下工藝進行制備:按重量份將30份脫氫揪酸和50份二氯甲烷混合后攪拌升溫至481，攪拌3匕滴加12份草酰氯后攪拌反應5.1匕加入23份二十醇和12份三乙胺，調節(jié)溫度為601，攪拌反應3.2匕過濾后將濾液蒸餾，將得到的粘稠液體醇洗后旋轉蒸發(fā)得到所述脫氫揪酸二十酯。
[0029]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，根據本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種高耐寒改性聚氯乙烯電纜材料，其特征在于，其原料按重量份包括以下組分:聚氯乙烯70-90份、丁腈橡膠10-30份、馬來酸酐接枝聚丙烯5-12份、乙烯-醋酸乙烯-一氧化碳三元共聚物5-12份、竹纖維12-25份、改性高嶺土 30-70份、超細二氧化硅微粉3_15份、檸檬酸三乙酯10-18份、乙酰檸檬酸三正丁酯5-17份、環(huán)氧葵花油2-13份、脫氫揪酸二十酯5-10份、改性硼酸鋅3-8份、紅磷2-10份、納米氫氧化鋁5-20份、馬來海松酸鑭2_8份、硫醇甲基錫2-5份、硬脂酸鋇0.3-1.5份、抗氧劑0.3-1.2份、潤滑劑0.5-1.8份。
2.根據權利要求1所述高耐寒改性聚氯乙烯電纜材料，其特征在于，其原料按重量份包括以下組分:聚氯乙烯81-87份、丁腈橡膠19-23份、馬來酸酐接枝聚丙烯8-9.3份、乙烯-醋酸乙烯-一氧化碳三元共聚物9-10.2份、竹纖維18-21份、改性高嶺土 48-54份、超細二氧化硅微粉8-11份、檸檬酸三乙酯15-16.3份、乙酰檸檬酸三正丁酯8-10份、環(huán)氧葵花油7-10份、脫氫揪酸二十酯7-8.6份、改性硼酸鋅4.9-6.2份、紅磷6.8-7.5份、納米氫氧化鋁11-16份、馬來海松酸鑭4.6-5.7份、硫醇甲基錫3.4-4.3份、硬脂酸鋇0.9-1.2份、抗氧劑0.75-0.98份、潤滑劑1.2-1.56份。
3.根據權利要求1或2所述高耐寒改性聚氯乙烯電纜材料，其特征在于，其原料按重量份包括以下組分:聚氯乙烯85份、丁腈橡膠20份、馬來酸酐接枝聚丙烯8份、乙烯-醋酸乙烯-一氧化碳三元共聚物10份、竹纖維20.4份、改性高嶺土 51份、超細二氧化硅微粉8.7份、檸檬酸三乙酯15.8份、乙酰檸檬酸三正丁酯8.7份、環(huán)氧葵花油9.5份、脫氫揪酸二十酯8.3份、改性硼酸鋅5.2份、紅磷7.1份、納米氫氧化鋁13.4份、馬來海松酸鑭5份、硫醇甲基錫4份、硬脂酸鋇1.1份、抗氧劑0.8份、潤滑劑1.4份。
4.根據權利要求1-3中任一項所述高耐寒改性聚氯乙烯電纜材料，其特征在于，所述改性高嶺土的改性劑為二甲基亞砜。
5.根據權利要求1-4中任一項所述高耐寒改性聚氯乙烯電纜材料，其特征在于，所述脫氫揪酸二十酯按照以下工藝進行制備:按重量份將20-35份脫氫揪酸和40-60份二氯甲烷混合后攪拌升溫至40-55°C，攪拌2-4h，滴加10-15份草酰氯后攪拌反應4_6h，加入10-35份二十醇和8-15份三乙胺，調節(jié)溫度為55-62°C，攪拌反應2_4h，過濾后將濾液蒸餾，將得到的粘稠液體醇洗后旋轉蒸發(fā)得到所述脫氫揪酸二十酯。
6.根據權利要求5所述高耐寒改性聚氯乙烯電纜材料，其特征在于，所述脫氫揪酸二十酯按照以下工藝進行制備:按重量份將27-31份脫氫揪酸和48-53份二氯甲烷混合后攪拌升溫至47-50°C，攪拌2.9-3.2h，滴加11-13.5份草酰氯后攪拌反應4.9-5.2h，加入20-25份二十醇和11-12.6份三乙胺，調節(jié)溫度為59-61 °C，攪拌反應2.9-3.5h，過濾后將濾液蒸餾，將得到的粘稠液體醇洗后旋轉蒸發(fā)得到所述脫氫揪酸二十酯。
7.根據權利要求5或6所述高耐寒改性聚氯乙烯電纜材料，其特征在于，所述脫氫揪酸二十酯按照以下工藝進行制備:按重量份將30份脫氫揪酸和50份二氯甲烷混合后攪拌升溫至48°C，攪拌3h，滴加12份草酰氯后攪拌反應5.1h,加入23份二十醇和12份三乙胺，調節(jié)溫度為60°C，攪拌反應3.2h，過濾后將濾液蒸餾，將得到的粘稠液體醇洗后旋轉蒸發(fā)得到所述脫氫揪酸二十酯。
8.根據權利要求1-7中任一項所述高耐寒改性聚氯乙烯電纜材料，其特征在于，所述改性硼酸鋅的改性劑為陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑和兩性離子表面活性劑中的一種或者多種的組合。
【文檔編號】C08K3/34GK104403228SQ201410667566
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月20日 優(yōu)先權日:2014年11月20日
【發(fā)明者】巫春生 申請人:安徽渡江電纜集團有限公司