CN101157785A - 一种电线电缆用辐照交联聚氯乙烯电缆料及其制备方法 - Google Patents

一种电线电缆用辐照交联聚氯乙烯电缆料及其制备方法 Download PDF

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何亚丽
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Abstract

本发明涉及一种电线电缆用辐照交联聚氯乙烯电缆料，将乙酸乙烯－氯乙烯聚合物树脂100重量份，增塑剂30～80重量份，填充料0～60重量份，交联敏化剂3～10重量份，其他助剂3～15重量份通过高速混合机混合均匀，然后在90～120℃下通过单螺杆或双螺杆挤出机熔融挤出，水冷拉条或风冷模面热切造粒，烘干，包装即得成品。与现有技术相比，本发明采用乙酸乙烯－氯乙烯聚合物树脂为主要基材，大大提高了该材料辐照后的耐热性能、抗蠕变性能、热稳定性和耐高温老化性能。

Description

一种电线电缆用辐照交联聚氯乙烯电缆料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电线电缆用绝缘和护套聚合物材料，涉及耐热要求和抗蠕变要求较高的电线电缆用聚氯乙烯材料。
背景技术
聚氯乙烯材料具有优良的机械物理性能、柔韧性、耐化学试剂性能，价格低廉，易于加工等性能而被广泛应用。普通热塑性聚氯乙烯材料耐热性能和抗蠕变性能差，限制其应用，现有辐照交联聚氯乙烯材料使用聚氯乙烯树脂为主要基础材料，辐照后热稳定性能差，交联度难于提高。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有优良的耐热性能和抗蠕变性能、热稳定性和耐高温老化性能的电线电缆用辐照交联聚氯乙烯电缆料及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种电线电缆用辐照交联聚氯乙烯电缆料，其特征在于，该材料包括以下组分和含量(重量份)：
乙酸乙烯-氯乙烯聚合物树脂    100，
增塑剂                       30～80，
填充料                       0～60，
交联敏化剂                   3～10，
其他助剂                     3～15。
所述的乙酸乙烯-氯乙烯聚合物树脂的VA(乙酸乙烯)含量在5％～15％。
所述的增塑剂包括DOP(邻苯二甲酸二辛酯)、DOTP(对苯二甲酸二辛酯)、DINP(邻苯二甲酸二壬酯)、DIDP(邻苯二甲酸二异癸酯)、TOTM(偏苯三酸三辛酯)、磷酸酯、环氧大豆油。
所述的填充料选自碳酸钙、滑石粉、铝镁化合物中的一种或几种。
所述的交联敏化剂包括TAIC((1，3，5)-三烯丙基-均三嗪-2，4，6-三酮)、TMPTMA(三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯)。
所述的其它助剂包括阻燃剂、热稳定剂、光稳定剂、润滑剂、抗氧剂。
所述的阻燃剂包括含卤素的阻燃剂、磷类阻燃剂、三氧化二锑、硼酸锌；所述的热稳定剂包括铅类稳定剂、钙锌稳定剂、稀土稳定剂、有机锡；所述的光稳定剂包括紫外线和可见光吸收剂；所述的润滑剂包括内外润滑的硬脂酸盐、石蜡、聚乙烯蜡；所述的抗氧剂包括1010(四[β-(3.5一二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇脂)、168((2，4二叔丁基苯基)亚磷酸三酯)、DLTP(硫代二丙酸二月桂酯)、DSTP(硫代二丙酸二硬脂醇酯或硫代二丙酸二(十八酯))、300(4，4′-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)或4，4′-硫代双(6-叔丁基间甲酚))。
所述的聚合物材料辐照后的耐热等级为105℃。
一种电线电缆用辐照交联聚氯乙烯电缆料的制备方法，该方法是将乙酸乙烯-氯乙烯聚合物树脂100重量份，增塑剂30～80重量份，填充料0～60重量份，交联敏化剂3～10重量份，其他助剂3～15重量份通过高速混合机混合均匀，然后在90～120℃下通过单螺杆或双螺杆挤出机熔融挤出，水冷拉条或风冷模面热切造粒，烘干，包装即得成品。
与现有技术相比，本发明以乙酸乙烯-氯乙烯聚合物树脂为主要基础材料，加入增塑剂、交联敏化剂、填充料及其它助剂，最终做可交联的电线电缆用辐照交联聚氯乙烯电缆料成品粒料，大大提高了该材料辐照后的耐热性能和抗蠕变性能、热稳定性和耐高温老化性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
将乙酸乙烯-氯乙烯聚合物树脂、增塑剂TOTM、TMPTMA、氰脲酸铅、活性碳酸钙、抗氧剂300、石蜡等经高速混合机混合至温度100℃，混合好的粉料在双螺杆混炼机组上挤出，水冷拉条造粒，烘干。
具体组分如下：
乙酸乙烯-氯乙烯聚合物树脂(VA含量8％)    100
增塑剂TOTM                              50
TMPTMA                                  6
活性碳酸钙                              20
氰脲酸铅                                6
抗氧剂300                               1
石蜡                                    0.3
实施例2
将乙酸乙烯-氯乙烯聚合物树脂、增塑剂DOTP、TAIC、三盐基硫酸铅、活性碳酸钙、三氧化二锑、煅烧陶土、抗氧剂1010、硬脂酸钙等经高速混合机混合至温度90℃，混合好的粉料在双螺杆混炼机组上挤出，水冷拉条造粒，烘干。
具体组分如下：
乙酸乙烯-氯乙烯聚合物树脂(VA含量8％)    100
增塑剂DOTP                              48
TAIC                                    6
环氧大豆油                              8
三盐基硫酸铅                            4
三氧化二锑                              10
煅烧陶土                                20
抗氧剂1010                              1
硬脂酸钙                                1
实施例3
将乙酸乙烯-氯乙烯聚合物树脂、增塑剂DIDP、三盐基硫酸铅、三氧化二锑、TAIC、抗氧剂1010、石蜡等经高速混合机混合至温度120℃，混合好的粉料在双螺杆混炼机组上挤出，水冷拉条造粒，烘干。
具体组分如下：
乙酸乙烯-氯乙烯聚合物树脂(VA含量8％)    100
增塑剂DIDP                              70
TAIC                               6
钙锌稳定剂                         5
三氧化二锑                         10
抗氧剂1010                         1
石蜡0.3
比较例1
在材料配方中用相同份量的聚氯乙烯树脂代替乙酸乙烯-氯乙烯聚合物树脂，其余同实施例1。
比较例2
在材料配方中不加入TAIC，其余同实施例2。
比较例3
在材料配方中用相同份量的聚氯乙烯树脂代替乙酸乙烯-氯乙烯聚合物树脂，并加入20份VA含量为28％的乙烯-乙酸乙烯聚合物树脂其余同实施例3。
以上性能列于表1中
根据表1中的数据可以看出，以乙酸乙烯-氯乙烯聚合物树脂为主要基础材料的电线电缆用辐照交联聚氯乙烯电缆料，加入适量的交联敏化剂，经辐照加工后，其耐热性能和耐蠕变性能大大提高，并且具有较好的热稳定性和耐高温老化性能。
表1    实施例及比较例性能参数对比
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3 比较例1 比较例2 比较例3
辐照前
拉伸强度MPa 13.4 12.5 11.4 21.8 13.1 10.3
断裂伸长％ 360 380 430 300 380 280
200℃热稳定时间，min 120 108 83 80 128 65
100℃，4小时片状材料悬挂放置 不变形 不变形 不变形 不变形 不变形 不变形
150℃，4小时片状材料悬挂放置 熔融、变形、滴落 熔融、变形、滴落 熔融、变形、滴落 整体不变形，略有 熔融、变形、滴落 熔融、变形、滴落
200℃，4小时片状材料悬挂放置 熔融、变形、滴落 熔融、变形、滴落 熔融、变形、滴落 熔融、变形、滴落 熔融、变形、滴落 熔融、变形、滴落
辐照后(8Mrad)
拉伸强度MPa 16.5 14.3 13.6 31.8 14.8 12.5
断裂伸长％ 320 360 400 120 280 260
200℃热稳定时间，min 95 98 75 40 78 48
100℃，4小时片状材料悬挂放置 不变形 不变形 不变形 不变形 不变形 不变形
150℃，4小时片状材料悬挂放置 不变形 不变形 不变形 整体不变形，略有收缩 熔融、变形、滴落 不变形
200℃，4小时片状材料悬挂放置 不变形 不变形 不变形 熔融、变形、滴落 熔融、变形、滴落 不变形
热延伸试验(0.1MPa/200℃/15min)负荷下的延伸率，％ 30 50 70 滴落 滴落 100
热老化试验，135℃/168h
拉伸强度保留率，％ 108 112 110 0 0 150
断裂伸长保留率，％ 92 83 72 0 0 20
实施例4
一种电线电缆用辐照交联聚氯乙烯电缆料，将乙酸乙烯-氯乙烯聚合物树脂100重量份(VA含量5％)，环氧大豆油30重量份，TAIC交联敏化剂3重量份，卤素的阻燃剂、铅类稳定剂、紫外线吸收剂、硬脂酸盐3重量份通过高速混合机混合均匀，然后在90℃下通过单螺杆挤出机熔融挤出，水冷拉条，烘干，包装即得成品。
实施例5
一种电线电缆用辐照交联聚氯乙烯电缆料，将乙酸乙烯-氯乙烯聚合物树脂100重量份(VA含量15％)，磷酸酯80重量份，TMPTMA交联敏化剂10重量份，磷类阻燃剂、稀土稳定剂、可见光吸收剂、聚乙烯蜡、抗氧剂1010 15重量份通过高速混合机混合均匀，然后在120℃下通过双螺杆挤出机熔融挤出，风冷模面热切造粒，烘干，包装即得成品。

Claims (9)

1.一种电线电缆用辐照交联聚氯乙烯电缆料，其特征在于，该材料包括以下组分和含量(重量份)：
乙酸乙烯-氯乙烯聚合物树脂    100，
增塑剂                       30～80，
填充料                       0～60，
交联敏化剂                   3～10，
其他助剂                     3～15。
2.根据权利要求1所述的一种电线电缆用辐照交联聚氯乙烯电缆料，其特征在于，所述的乙酸乙烯-氯乙烯聚合物树脂的VA(乙酸乙烯)含量在5％～15％。
3.根据权利要求1所述的一种电线电缆用辐照交联聚氯乙烯电缆料，其特征在于，所述的增塑剂包括DOP(邻苯二甲酸二辛酯)、DOTP(对苯二甲酸二辛酯)、DINP(邻苯二甲酸二壬酯)、DIDP(邻苯二甲酸二异癸酯)、TOTM(偏苯三酸三辛酯)、磷酸酯、环氧大豆油。
4.根据权利要求1所述的一种电线电缆用辐照交联聚氯乙烯电缆料，其特征在于，所述的填充料选自碳酸钙、滑石粉、铝镁化合物中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种电线电缆用辐照交联聚氯乙烯电缆料，其特征在于，所述的交联敏化剂包括TAIC((1，3，5)-三烯丙基-均三嗪-2，4，6-三酮)、TMPTMA(三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯)。
6.根据权利要求1所述的一种电线电缆用辐照交联聚氯乙烯电缆料，其特征在于，所述的其它助剂包括阻燃剂、热稳定剂、光稳定剂、润滑剂、抗氧剂。
7.根据权利要求6所述的一种电线电缆用辐照交联聚氯乙烯电缆料，其特征在于，所述的阻燃剂包括含卤素的阻燃剂、磷类阻燃剂、三氧化二锑、硼酸锌；所述的热稳定剂包括铅类稳定剂、钙锌稳定剂、稀土稳定剂、有机锡；所述的光稳定剂包括紫外线和可见光吸收剂；所述的润滑剂包括内外润滑的硬脂酸盐、石蜡、聚乙烯蜡；所述的抗氧剂包括抗氧剂1010(四[β-(3.5一二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇脂)、抗氧剂168((2，4二叔丁基苯基)亚磷酸三酯)、抗氧剂DLTP(硫代二丙酸二月桂酯)、抗氧剂DSTP(硫代二丙酸二硬脂醇酯或硫代二丙酸二(十八酯))、抗氧剂300(4，4′-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)或4，4′-硫代双(6-叔丁基间甲酚))。
8.根据权利要求1所述的一种电线电缆用辐照交联聚氯乙烯电缆料，其特征在于，所述的材料辐照后的耐温等级为105℃。
9.一种如权利要求1所述的电线电缆用辐照交联聚氯乙烯电缆料的制备方法，其特征在于，该方法是将乙酸乙烯-氯乙烯聚合物树脂100重量份，增塑剂30～80重量份，填充料0～60重量份，交联敏化剂3～10重量份，其他助剂3～15重量份通过高速混合机混合均匀，然后在90～120℃下通过单螺杆或双螺杆挤出机熔融挤出，水冷拉条或风冷模面热切造粒，烘干，包装即得成品。
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