CN103387626B - 聚氯乙烯加工助剂、其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种聚氯乙烯加工助剂、其制备方法和应用，所述的聚氯乙烯加工助剂的化学结构式为

Description

聚氯乙烯加工助剂、其制备方法和应用

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种聚氯乙烯加工助剂、其制备方法和应用。

背景技术

电线电缆护套常常需要在条件恶劣的环境中使用，例如强紫外线、高温、超高电压、化学腐蚀等条件，这就对电线电缆护套的制作配方提出了更高的要求。例如高原地区的紫外线强度和温度均高于平原地区，如果仍然使用一般的电缆护套，可能会加速电缆护套的老化、分解，会增加火灾发生的几率和人员的伤亡，同时电线短路的风险也会增加，造成国家财产的损失。

现有技术中，如申请公布号为CN102311591A的发明专利公开了一种柔性聚氯乙烯软电缆料，其含有聚氯乙烯树脂50～65份、增塑剂30～40份、稳定剂2～3份、填充剂5～15份、改性剂8～15份，该发明具有优异的伸长率、弹性性能和抗拉强度，但是其阻燃性、耐热性等性能较差，且增塑剂的添加量较多。公开号为CN102532763A的发明专利公开了一种氯化聚氯乙烯改性材料，其包括氯化聚氯乙烯40～90份、聚氯乙烯20～70份、改性树脂5～30份、热稳定剂1.5～10份、增塑剂20～60份、抗氧化剂1～10份、润滑剂1～10份、填充剂5～40份、阻燃剂8～40份、阻燃协效剂8～40份和聚氯乙烯加工助剂1～20份，虽然该发明的机械物理性能优异，但是其中氯化聚氯乙烯含量很高，并且在配方中还需要加入大量的增塑剂来增加聚合物的塑性，因而大大增加了成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种聚氯乙烯加工助剂。

本发明所要解决的另一技术问题是提供上述聚氯乙烯加工助剂的制备方法。

本发明所要解决的再一技术问题是提供采用上述聚氯乙烯加工助剂制备得到的电线电缆护套料。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种聚氯乙烯加工助剂，其化学结构式为所述的聚氯乙烯加工助剂的聚合度n为20～250。

一种所述的聚氯乙烯加工助剂的制备方法，将对氯甲基苯乙烯和引发剂加入到第一溶剂中，在65～80℃条件下反应2～8h，将反应物加入到第二溶剂中析出白色絮状物，将离心收集到的白色絮状物溶于氯仿中，然后加入六亚甲基四胺，反应4～8小时至有白色物质析出，离心干燥即得所述的聚氯乙烯加工助剂，其中，所述的第一溶剂为选自氯仿、二甲基甲酰胺、四氢呋喃中的任一种，所述的第二溶剂为选自甲醇、乙醇、丙酮中的任一种,所述的引发剂质量为所述的对氯甲基苯乙烯质量的0.5～2wt%，所述的六亚甲基四胺与所述的对氯甲基苯乙烯的摩尔比为1:1。

一种由所述的聚氯乙烯加工助剂制得的电线电缆护套料，以聚氯乙烯改性材料的质量为100%计，其原料配方如下：聚氯乙烯55～70%；所述的聚氯乙烯加工助剂10～20%；改性树脂5～20%；阻燃剂5～20%；热稳定剂0.5～5%；抗氧化剂0.5～5%；填充剂5～20%；润滑剂0.5～5%；所述的改性树脂选自丁腈橡胶、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、丙烯腈-丁二烯-丙烯酸酯共聚物中的一种或多种。

优选地，所述的阻燃剂为经过表面处理的碳酸钙、氢氧化镁、氢氧化铝中的一种或多种。

优选地，所述的热稳定剂为钙锌复合稳定剂、脂肪酸盐类稳定剂、有机锡类稳定剂中的一种或多种。

优选地，所述的抗氧化剂为亚磷酸酯类抗氧化剂、有机酚类抗氧化剂、胺类抗氧化剂中的一种。

优选地，所述的填充剂为滑石粉、二氧化硅、钛白粉、蒙脱土中的一种或多种。

优选地，所述的润滑剂为硬脂酸钠、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡中的一种。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明通过制备一种新的聚氯乙烯加工助剂，该助剂中的N元素能够与聚氯乙烯分子链形成氢键，削弱了聚合物分子链间的应力，有很好的增塑效果，因而无需额外添加增塑剂，而该聚氯乙烯加工助剂的添加量为10～20wt%，节约了用料，降低了成本。

附图说明

图1为聚氯乙烯加工助剂的核磁谱图。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明作详细说明：

实施例1

聚氯乙烯加工助剂的制备方法：

1、在反应容器中分别加入20g氯仿、15.8g对氯甲基苯乙烯、0.16g引发剂，在70℃条件下反应3h，将产物倒入80mL甲醇中,析出白色絮状物；

2、离心收集步骤1中的白色絮状物，溶于20g氯仿中，加入与对氯甲基苯乙烯等摩尔量的六亚甲基四胺，在室温下反应5h，至有白色物质析出，离心，干燥，即得聚合度n为100的其核磁谱图参见附图1。

实施例2

本实施例提供一种电线电缆护套料，其原料如下：

聚氯乙烯：聚合度为2000；

聚氯乙烯加工助剂：n为20；

改性树脂：丁腈橡胶；

阻燃剂：表面处理的三氧化二锑；

热稳定剂：钙锌复合稳定剂；

抗氧化剂：四[甲基-β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯；

填充剂：滑石粉；

润滑剂：硬脂酸钠。

实施例3

本实施例提供一种电线电缆护套料，其原料如下：

聚氯乙烯：聚合度为2000；

聚氯乙烯加工助剂：n为100；

改性树脂：甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物；

阻燃剂：氢氧化镁和三氧化二锑复合比为2：1；

热稳定剂：有机锡类稳定剂；

抗氧化剂：四[甲基-β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯和三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯的复配体系,二者重量比为1:3；

填充剂：二氧化硅；

润滑剂：聚乙烯蜡。

实施例4

本实施例提供一种电线电缆护套料，其原料如下：

聚氯乙烯：聚合度为2000；

聚氯乙烯加工助剂：n为200；

改性树脂：甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物；

阻燃剂：氢氧化铝和硼酸锌复合比为2：1；

热稳定剂：钙锌复合稳定剂和有机锡类稳定剂的重量比为1:2；

抗氧化剂：二苯胺和对苯二胺的重量比为1:1；

填充剂：钛白粉；

润滑剂：氧化聚乙烯蜡。

实施例5

本实施例提供一种电线电缆护套料，其原料如下：

聚氯乙烯：聚合度为2000；

聚氯乙烯加工助剂：n为250；

改性树脂：甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物；

阻燃剂：氢氧化铝；

热稳定剂：有机锡类稳定剂；

抗氧化剂：硫代双酚类抗氧化剂；

填充剂：钛白粉；

润滑剂：氧化聚乙烯蜡。

表1为实施2～5的原料配方。

表1

实施例6

电线电缆护套料的制备方法：根据表1中的原料配方，称取聚氯乙烯、聚氯乙烯加工助剂、改性树脂、热稳定剂加入高速混合机中进行高速混合1小时，升温至60℃再加入润滑剂、阻燃剂、抗氧化剂、填充剂进行高速混合1小时，出料，投入双密炼机混炼，再通过双锥混炼机进入双阶螺杆挤出机进行混炼挤出造粒，即可。

利用实施例2～5的原料配方制备的电线电缆护套料的机械性能和阻燃性进行测试，结果见表2。

表2

从表2可以看出，本发明中电线电缆护套料的强度、耐热性能、脆性、阻燃性、抗冲击性等均能满足电线电缆护套的应用要求。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种聚氯乙烯加工助剂，其特征在于：其化学结构式为，所述的聚氯乙烯加工助剂的聚合度n为20~250。

2.一种如权利要求1所述的聚氯乙烯加工助剂的制备方法，其特征在于：将对氯甲基苯乙烯和引发剂加入到第一溶剂中，在65~80℃条件下反应2~8h生成产物，将所述的产物加入到第二溶剂中析出白色絮状物，将离心收集到的白色絮状物溶于氯仿中，然后加入六亚甲基四胺，反应4~8小时至有白色物质析出，离心干燥即得所述的聚氯乙烯加工助剂，其中，所述的第一溶剂为选自氯仿、二甲基甲酰胺、四氢呋喃中的任一种，所述的第二溶剂为选自甲醇、乙醇、丙酮中的任一种,所述的引发剂质量为所述的对氯甲基苯乙烯质量的0.5~2wt%，所述的六亚甲基四胺与所述的对氯甲基苯乙烯的摩尔比为1:1。

3.一种由权利要求1所述的聚氯乙烯加工助剂制得的电线电缆护套料，其特征在于：以聚氯乙烯改性材料的质量为100%计，其原料配方如下：聚氯乙烯55~70%；所述的聚氯乙烯加工助剂10~20%；改性树脂5~20%；阻燃剂5~20%；热稳定剂0.5~5%；抗氧化剂0.5~5%；填充剂5~20%；润滑剂0.5~5%；所述的改性树脂选自丁腈橡胶、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、丙烯腈-丁二烯-丙烯酸酯共聚物中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的电线电缆护套料，其特征在于：所述的阻燃剂为经过表面处理的三氧化二锑、碳酸钙、氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌中的一种或多种。

5.根据权利要求3所述的电线电缆护套料，其特征在于：所述的热稳定剂为钙锌复合稳定剂、脂肪酸盐类稳定剂、有机锡类稳定剂中的一种或多种。

6.根据权利要求3所述的电线电缆护套料，其特征在于：所述的抗氧化剂为酯类抗氧化剂、有机酚类抗氧化剂、胺类抗氧化剂中的一种。

7.根据权利要求3所述的电线电缆护套料，其特征在于：所述的填充剂为滑石粉、二氧化硅、钛白粉、蒙脱土中的一种或多种。

8.根据权利要求3所述的电线电缆护套料，其特征在于：所述的润滑剂为硬脂酸钠、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡中的一种。