一種碳納米管基聚合物改性pvc電纜料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電纜材料領(lǐng)域，特別是一種碳納米管基聚合物改性PVC電纜料及其制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的普通PVC類電纜護套材料普遍存在收縮率大，柔韌性不足，容易磨損，耐候 性不強，產(chǎn)品阻燃環(huán)保性能差等問題。由于直徑很小、長徑比大，碳納米管被視為準一維納 米材料?，F(xiàn)在已經(jīng)證實碳納米管具有奇特的電學(xué)性能、超強的力學(xué)性能、很好的吸附性能， 因而在材料領(lǐng)域引起了極大重視。若將以其他工程材料為基體與碳納米管制成復(fù)合材料， 可使復(fù)合材料表現(xiàn)出良好的強度、彈性、抗疲勞性及各向同性，給復(fù)合材料的性能帶來極大 的改善，而且碳納米管的硬度與金剛石相當，卻擁有良好的柔韌性，可以拉伸。
[0003] 本發(fā)明通過研宄，將碳納米管基聚合物引進到PVC電纜料中，希望能夠?qū)VC電纜 料改性，解決PVC電纜料普遍存在的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種碳納米管基聚合物改性PVC電纜料及其制備方法。
[0005] 為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過以下方案實施：
[0006] 一種碳納米管基聚合物改性PVC電纜料，由下列重量份的原料制成：PVC樹脂 粉68-71、碳納米管13-15、可膨脹石墨4-6、丙烯10-12、丁二烯3-5、鄰苯二甲酸二辛酯 10-11. 5、二茂鐵1-1. 5、松節(jié)油3-4、偶氮二異丁酸二甲酯0. 02-0. 04、硅烷偶聯(lián)劑kh550 1-1. 2、助劑 7-9 ;
[0007] 所述的助劑包含以下重量份的原料：聚甲基丙烯酸丁酯5-7、碳酸鈣3-4、木粉 4-6、堇青石粉2-3、石蠟油6-8、鈣鋅穩(wěn)定劑C8-309 2-3、電木粉4. 5-6、嗎啉1-2、鄰羥基肉 桂酸1-2、米糠蠟2-3、衣康酸單丁酯4-6 ;制備方法是將碳酸鈣、木粉、堇青石粉放入石蠟油 中研磨2-3小時制成混合物；然后將聚甲基丙烯酸丁酯、米糠蠟、衣康酸單丁酯混合，控制 溫度在70°C -80°C攪拌反應(yīng)60-90分鐘，再加入其余剩余成分，降溫至40°C -50°C，反應(yīng)2-3 小時，最后加入混合物，升溫至80°C -KKTC，攪拌反應(yīng)20-30分鐘即得。
[0008] 本發(fā)明所述一種碳納米管基聚合物改性PVC電纜料，由以下具體步驟制成：
[0009] (1)將丙烯、丁二烯、偶氮二異丁酸二甲酯、硅烷偶聯(lián)劑kh550混合，放在 85°C -90°C的水浴中邊攪拌邊加熱，直到具有一定粘性時停止加熱，冷卻至室溫，加入碳納 米管、可膨脹石墨，攪拌均勻，然后控制溫度在50°C -65°C，保持3-4小時，然后繼續(xù)升溫至 90°C -KKTC，保溫90-120分鐘得到碳納米管聚合物母料A ;
[0010] (2)將PVC樹脂粉加熱至熔融，然后加入除助劑之外的其余剩余成分混合均勻，攪 拌10-15分鐘，送入雙螺桿擠出機上擠出造粒，得到B料；
[0011] (3)將A料、B料、助劑加入到高混機中，溫度控制位120°C _125°C混合6-8分鐘， 然后通過雙螺桿擠出機造粒，冷卻干燥即得本發(fā)明電纜料。
[0012] 本發(fā)明的優(yōu)異效果是：本發(fā)明工藝特殊，首先將碳納米管與活性單體有機結(jié)合，制 成碳納米管基聚合物母料，然后對PVC進行改性，配合助劑的添加，生成的產(chǎn)品具有良好的 可加工性、拉伸性、阻燃性、耐磨性，綜合性能優(yōu)異。
【具體實施方式】
[0013] 下面通過具體實例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0014] -種碳納米管基聚合物改性PVC電纜料，由下列重量份（公斤）的原料制成：PVC 樹脂粉68、碳納米管13、可膨脹石墨4、丙烯10、丁二烯3、鄰苯二甲酸二辛酯10、二茂鐵1、 松節(jié)油3、偶氮二異丁酸二甲酯0. 02、硅烷偶聯(lián)劑kh5501、助劑7 ;
[0015] 所述的助劑包含以下重量份（公斤）的原料：聚甲基丙烯酸丁酯5、碳酸鈣3、木粉 4、堇青石粉2、石蠟油6、鈣鋅穩(wěn)定劑C8-309 2、電木粉4. 5、嗎啉1、鄰羥基肉桂酸1、米糠蠟 2、衣康酸單丁酯4 ;制備方法是將碳酸鈣、木粉、堇青石粉放入石蠟油中研磨2-3小時制成 混合物；然后將聚甲基丙烯酸丁酯、米糠蠟、衣康酸單丁酯混合，控制溫度在70°C -80°C攪 拌反應(yīng)60-90分鐘，再加入其余剩余成分，降溫至40°C _50°C，反應(yīng)2-3小時，最后加入混合 物，升溫至80°C -KKTC，攪拌反應(yīng)20-30分鐘即得。
[0016] 本發(fā)明所述一種碳納米管基聚合物改性PVC電纜料，由以下具體步驟制成：
[0017] (1)將丙烯、丁二烯、偶氮二異丁酸二甲酯、硅烷偶聯(lián)劑kh550混合，放在 85°C -90°C的水浴中邊攪拌邊加熱，直到具有一定粘性時停止加熱，冷卻至室溫，加入碳納 米管、可膨脹石墨，攪拌均勻，然后控制溫度在50°C -65°C，保持3-4小時，然后繼續(xù)升溫至 90°C -KKTC，保溫90-120分鐘得到碳納米管聚合物母料A ;
[0018] (2)將PVC樹脂粉加熱至熔融，然后加入除助劑之外的其余剩余成分混合均勻，攪 拌10-15分鐘，送入雙螺桿擠出機上擠出造粒，得到B料；
[0019] (3)將A料、B料、助劑加入到高混機中，溫度控制位120°C _125°C混合6-8分鐘， 然后通過雙螺桿擠出機造粒，冷卻干燥即得本發(fā)明電纜料。
[0020] 通過與普通聚氯乙烯電纜料的性能做對比，可以看出本發(fā)明電纜料優(yōu)于普通聚氯 乙烯電纜料的性能，值得推廣。
[00211
【主權(quán)項】
1. 一種碳納米管基聚合物改性PVC電纜料，其特征在于，由下列重量份的原料制成： PVC樹脂粉68-71、碳納米管13-15、可膨脹石墨4-6、丙烯10-12、丁二烯3-5、鄰苯二甲酸 二辛酯10-11. 5、二茂鐵1-1. 5、松節(jié)油3-4、偶氮二異丁酸二甲酯0. 02-0. 04、硅烷偶聯(lián)劑 kh550 1-1. 2、助劑 7-9 ; 所述的助劑包含以下重量份的原料：聚甲基丙烯酸丁酯5-7、碳酸鈣3-4、木粉4-6、堇 青石粉2-3、石蠟油6-8、鈣鋅穩(wěn)定劑C8-309 2-3、電木粉4. 5-6、嗎啉1-2、鄰羥基肉桂酸 1-2、米糠蠟2-3、衣康酸單丁酯4-6 ;制備方法是將碳酸鈣、木粉、堇青石粉放入石蠟油中研 磨2-3小時制成混合物；然后將聚甲基丙烯酸丁酯、米糠蠟、衣康酸單丁酯混合，控制溫度 在70°C-80°C攪拌反應(yīng)60-90分鐘，再加入其余剩余成分，降溫至40°C-50°C，反應(yīng)2-3小 時，最后加入混合物，升溫至80°C-KKTC，攪拌反應(yīng)20-30分鐘即得。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種碳納米管基聚合物改性PVC電纜料，其特征在于，由以下具 體步驟制成： (1) 將丙烯、丁二烯、偶氮二異丁酸二甲酯、硅烷偶聯(lián)劑kh550混合，放在85°C-90°C的 水浴中邊攪拌邊加熱，直到具有一定粘性時停止加熱，冷卻至室溫，加入碳納米管、可膨脹 石墨，攪拌均勻，然后控制溫度在50°C-65°C，保持3-4小時，然后繼續(xù)升溫至90°C_100°C， 保溫90-120分鐘得到碳納米管聚合物母料A; (2) 將PVC樹脂粉加熱至熔融，然后加入除助劑之外的其余剩余成分混合均勻，攪拌 10-15分鐘，送入雙螺桿擠出機上擠出造粒，得到B料； (3) 將A料、B料、助劑加入到高混機中，溫度控制位120°C_125°C混合6-8分鐘，然后 通過雙螺桿擠出機造粒，冷卻干燥即得本發(fā)明電纜料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種碳納米管基聚合物改性PVC電纜料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：PVC樹脂粉68-71、碳納米管13-15、可膨脹石墨4-6、丙烯10-12、丁二烯3-5、鄰苯二甲酸二辛酯10-11.5、二茂鐵1-1.5、松節(jié)油3-4、偶氮二異丁酸二甲酯0.02-0.04、硅烷偶聯(lián)劑kh550 1-1.2、助劑7-9；本發(fā)明工藝特殊，首先將碳納米管與活性單體有機結(jié)合，制成碳納米管基聚合物母料，然后對PVC進行改性，配合助劑的添加，生成的產(chǎn)品具有良好的可加工性、拉伸性、阻燃性、耐磨性，綜合性能優(yōu)異。
【IPC分類】C08L91-06, H01B3-44, C08L27-06, C08K3-26, C08L33-10, C08K13-06, C08K5-544, C08L97-02, C08K5-12, C08J3-22, C08K7-24
【公開號】CN104788845
【申請?zhí)枴緾N201510142556
【發(fā)明人】陳向東, 李斌, 陳期斌, 王值銘, 姜波
【申請人】和縣電力電線電纜有限責任公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年3月27日