CN104558966A - 一种氯酯化顺丁橡胶改性聚氯乙烯电缆材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氯酯化顺丁橡胶改性聚氯乙烯电缆材料，其原料包括聚氯乙烯、氯酯化顺丁橡胶、改性叶蜡石、煅烧陶土、氧化锌、硬脂酸、环氧树脂、聚硫橡胶、磷酸三苯酯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、环氧油酸丁酯、热稳定剂、多元醇、氢氧化铝、亚磷酸-苯二异辛酯、硫代二丙酸二月桂酯、偶联剂、硬脂酸钡、过氧化二异丙苯。本发明所述氯酯化顺丁橡胶改性聚氯乙烯电缆材料，其抗冲击强度高、热稳定性好，且具有优异的阻燃、耐磨、耐腐蚀性能。

Description

一种氯酯化顺丁橡胶改性聚氯乙烯电缆材料
技术领域
本发明涉及电缆材料技术领域，尤其涉及一种氯酯化顺丁橡胶改性聚氯乙烯电缆材料。
背景技术
聚氯乙烯具有阻燃、耐磨、绝缘、耐酸碱等优良的综合性能和价格低廉、原料来源广泛的优点，目前已被广泛应用于工农业及日常生活等国民经济的各个领域，尤其是近年来建筑市场对聚氯乙烯产品的巨大需求，使聚氯乙烯产品成为具有相当竞争力的一种产品，产量仅次于聚乙烯居第二位。但是聚氯乙烯抗冲击强度低、热稳定性差的缺点限制了其在性能要求较高的领域的发展，需要对其进行改性。
发明内容
本发明提出了一种氯酯化顺丁橡胶改性聚氯乙烯电缆材料，其具有阻燃、耐磨、耐腐蚀性，且抗冲击强度高、热稳定性好。
本发明提出了一种氯酯化顺丁橡胶改性聚氯乙烯电缆材料，其原料按重量份包括以下组分：聚氯乙烯82-90份、氯酯化顺丁橡胶10-18份、改性叶蜡石20-35份、煅烧陶土10-25份、氧化锌1-2份、硬脂酸0.8-1.8份、环氧树脂2-6份、聚硫橡胶0.3-2.5份、磷酸三苯酯1.5-4份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物1.5-3份、环氧油酸丁酯0.9-3份、热稳定剂3-8份、多元醇2-5份、氢氧化铝5-8份、亚磷酸-苯二异辛酯0.5-1.5份、硫代二丙酸二月桂酯1.3-2份、偶联剂3-8份、硬脂酸钡1-3份、过氧化二异丙苯0.1-0.3份。
优选地，其原料按重量份包括以下组分：聚氯乙烯86-88份、氯酯化顺丁橡胶12-14份、改性叶蜡石28-31份、煅烧陶土19-21份、氧化锌1.4-1.7份、硬脂酸1.2-1.5份、环氧树脂3.8-4.3份、聚硫橡胶1.3-1.9份、磷酸三苯酯2.6-3.4份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物2.3-2.7份、环氧油酸丁酯1.8-2.2份、热稳定剂5.2-5.9份、多元醇3.8-4.4份、氢氧化铝6-7.2份、亚磷酸-苯二异辛酯0.9-1.3份、硫代二丙酸二月桂酯1.7-1.9份、偶联剂5.6-6.2份、硬脂酸钡1.2-1.7份、过氧化二异丙苯0.15-0.23份。
优选地，其原料按重量份包括以下组分：聚氯乙烯87份、氯酯化顺丁橡胶13份、改性叶蜡石30份、煅烧陶土19.5份、氧化锌1.5份、硬脂酸1.4份、环氧树脂4份、聚硫橡胶1.5份、磷酸三苯酯2.8份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物2.4份、环氧油酸丁酯2份、热稳定剂5.5份、多元醇4.3份、氢氧化铝6.5份、亚磷酸-苯二异辛酯1.1份、硫代二丙酸二月桂酯1.75份、偶联剂6份、硬脂酸钡1.5份、过氧化二异丙苯0.2份。
优选地，所述氯酯化顺丁橡胶的氯含量为4-9％。
优选地，所述改性叶蜡石的改性剂为硅烷偶联剂，改性方法为湿法改性。
优选地，所述热稳定剂为已二酸钙、丙二酸锌与硬脂酸铈的组合。
优选地，所述多元醇为丁二醇、戊二醇、丙二醇、季戊四醇、丙三醇、二缩三乙二醇、一缩二丙二醇中的一种或者多种的组合。
本发明中，氯酯化顺丁橡胶分子中含有与聚氯乙烯结构相似氯基团，加入到电缆材料中，会与聚氯乙烯形成交联网络结构，且氯酯化顺丁橡胶作为橡胶，其弹性体粒子应力集中诱发大量纹银或剪切带，从而吸收能量，弹性体粒子和剪切带终可终止纹银，阻止其扩展成裂纹，对聚氯乙烯具有增韧作用，从而提高电缆材的拉伸强度、扯断伸长率和低温抗冲击强度；经表面改性的改性叶蜡石，加入到电缆材料中，在基体中分散均匀且与基体的结合力好，其片层结构赋予电缆材料阻隔性能，有效的降低了气体分子在电缆材料中的扩散速率，减小了进入电缆材料内部小分子的浓度，减少小分子攻击电缆材料的几率，提高了电缆材料的耐热氧老化性、拉伸强度、断裂伸长率和耐磨性；聚硫橡胶的韧性好，添加到电缆材料中与环氧树脂混合后，末端的硫醇基与环氧树脂发生化学反应，赋予了电缆材料很好的柔韧性、高的剪切强度和剥离强度；磷酸三苯酯配合甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、环氧油酸丁酯提高了电缆材料的韧性，配合热稳定剂、亚磷酸-苯二异辛酯和煅烧陶土，提高了电缆材料的耐热性、电绝缘性和阻燃剂；硬脂酸钡起到润滑剂的作用，使得到的电缆材料光亮度好。
对本发明所述氯酯化顺丁橡胶改性聚氯乙烯电缆材料进行性能测试，其拉伸强度为32-46MPa，断裂伸长率为365-380％，23℃冲击强度为38-42KJ.m-2，-20℃冲击强度为17-21KJ.m-2，氧指数为47-52％。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
在具体实施例中，本发明所述氯酯化顺丁橡胶改性聚氯乙烯电缆材料，其原料中，聚氯乙烯的重量份可以为82.3、83、83.5、84、84.6、85、85.7、87、87.6、88、88.3、89、89.4份，氯酯化顺丁橡胶的重量份可以为10.3、11、11.6、12、12.4、13、13.8、14、14.5、15、15.6、16、16.4、17、17.3份，改性叶蜡石的重量份可以为20.8、22、22.6、23、23.4、24、24.6、25、25.3、26、26.8、28、28.6、29、29.4、30、30.5、31、31.6、32、32.4、33、33.5、34、34.6份，煅烧陶土的重量份可以为10.6、11、11.8、12、12.4、13、13.6、14、14.5、15、15.6、16、16.7、17、17.5、18、18.9、20、20.3、21、21.6、22、22.5、23、23.4、24、24.6份，氧化锌的重量份可以为1.1、1.2、1.34、1.4、1.46、1.5、1.53、1.6、1.67、1.8、1.87、1.9、1.94份，硬脂酸的重量份可以为0.86、0.9、0.94、1、1.1、1.2、1.34、1.4、1.46、1.5、1.53、1.6、1.67、1.7、1.75份，环氧树脂的重量份可以为2.3、2.6、2.78、2.9、3、3.2、3.4、3.56、3.8、4、4.2、4.6、4.8、5、5.2、5.3、5.76、5.8、5.9份，聚硫橡胶的重量份可以为0.35、0.4、0.46、0.5、0.7、0.9、1、1.2、1.35、1.4、1.46、1.5、1.7、1.8、1.94、2、2.3、2.4、2.46份，磷酸三苯酯的重量份可以为1.56、1.7、1.89、2、2.3、2.4、2.56、2.7、2.8、2.9、3、3.1、3.4、3.56、3.7、3.78、3.9份，甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物的重量份可以为1.56、1.6、1.8、1.9、2、2.1、2.4、2.56、2.7、2.8、2.86、2.9、2.93份，环氧油酸丁酯的重量份可以为0.96、1、1.16、1.2、1.34、1.5、1.6、1.68、1.8、1.89、2、2.1、2.3、2.46、2.6、2.78、2.8、2.86、2.9、2.94份，热稳定剂的重量份可以为3.2、3.4、3.56、3.78、3.9、4、4.1、4.3、4.56、4.7、4.8、4.89、5、5.3、5.7、5.8、6、6.3、6.78、6.8、7、7.4、7.8份，多元醇的重量份可以为2.3、2.7、2.89、3、3.4、3.56、3.8、4、4.2、4.5、4.6、4.78、4.9、4.92份，氢氧化铝的重量份可以为5.3、5.7、5.9、6、6.4、6.8、7、7.3、7.5、7.8份，亚磷酸-苯二异辛酯的重量份可以为0.6、0.68、0.8、0.9、1、1.2、1.26、1.3、1.35、1.4、1.43份，硫代二丙酸二月桂酯的重量份可以为1.36、1.5、1.56、1.7、1.86、1.9、1.93份，偶联剂的重量份可以为3.2、3.5、3.78、3.9、4、4.2、4.5、4.7、4.86、5、5.3、5.7、5.89、6、6.3、6.7、6.89、7、7.2、7.5、7.84份，硬脂酸钡的重量份可以为1.2、1.3、1.45、1.6、1.78、1.8、1.86、1.9、2、2.1、2.3、2.45、2.6、2.67、2.8、2.83、2.9、2.94份，过氧化二异丙苯的重量份可以为0.13、0.15、0.2、0.23、0.24、0.26、0.27、0.29份。
实施例1
本发明所述氯酯化顺丁橡胶改性聚氯乙烯电缆材料，其原料按重量份包括以下组分：聚氯乙烯82份、氯酯化顺丁橡胶18份、改性叶蜡石35份、煅烧陶土10份、氧化锌2份、硬脂酸0.8份、环氧树脂6份、聚硫橡胶0.3份、磷酸三苯酯4份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物1.5份、环氧油酸丁酯3份、热稳定剂3份、多元醇5份、氢氧化铝5份、亚磷酸-苯二异辛酯1.5份、硫代二丙酸二月桂酯1.3份、偶联剂8份、硬脂酸钡1份、过氧化二异丙苯0.3份。
实施例2
本发明所述氯酯化顺丁橡胶改性聚氯乙烯电缆材料，其原料按重量份包括以下组分：聚氯乙烯90份、氯酯化顺丁橡胶10份、改性叶蜡石20份、煅烧陶土25份、氧化锌1份、硬脂酸1.8份、环氧树脂2份、聚硫橡胶2.5份、磷酸三苯酯1.5份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物3份、环氧油酸丁酯0.9份、热稳定剂8份、戊二醇2份、氢氧化铝8份、亚磷酸-苯二异辛酯0.5份、硫代二丙酸二月桂酯2份、偶联剂3份、硬脂酸钡3份、过氧化二异丙苯0.1份；
其中，所述氯酯化顺丁橡胶的氯含量为4％；所述改性叶蜡石的改性剂为硅烷偶联剂，改性方法为湿法改性；所述热稳定剂为已二酸钙、丙二酸锌与硬脂酸铈按1:1:1重量份之比的组合。
实施例3
本发明所述氯酯化顺丁橡胶改性聚氯乙烯电缆材料，其原料按重量份包括以下组分：聚氯乙烯86份、氯酯化顺丁橡胶14份、改性叶蜡石31份、煅烧陶土19份、氧化锌1.7份、硬脂酸1.2份、环氧树脂4.3份、聚硫橡胶1.3份、磷酸三苯酯3.4份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物2.3份、环氧油酸丁酯2.2份、热稳定剂5.2份、多元醇4.4份、氢氧化铝6份、亚磷酸-苯二异辛酯1.3份、硫代二丙酸二月桂酯1.7份、偶联剂6.2份、硬脂酸钡1.2份、过氧化二异丙苯0.23份；
其中，所述氯酯化顺丁橡胶的氯含量为7％；所述改性叶蜡石的改性剂为硅烷偶联剂，改性方法为湿法改性；所述热稳定剂为已二酸钙、丙二酸锌与硬脂酸铈按1:2:1重量份之比的组合；所述多元醇为丙二醇、季戊四醇、丙三醇按1:4:3重量份之比的组合。
实施例4
本发明所述氯酯化顺丁橡胶改性聚氯乙烯电缆材料，其原料按重量份包括以下组分：聚氯乙烯88份、氯酯化顺丁橡胶12份、改性叶蜡石28份、煅烧陶土21份、氧化锌1.4份、硬脂酸1.5份、环氧树脂3.8份、聚硫橡胶1.9份、磷酸三苯酯2.6份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物2.7份、环氧油酸丁酯1.8份、热稳定剂5.9份、多元醇3.8份、氢氧化铝7.2份、亚磷酸-苯二异辛酯0.9份、硫代二丙酸二月桂酯1.9份、偶联剂5.6份、硬脂酸钡1.7份、过氧化二异丙苯0.15份；
其中，所述氯酯化顺丁橡胶的氯含量为5％；所述改性叶蜡石的改性剂为硅烷偶联剂，改性方法为湿法改性；所述热稳定剂为已二酸钙、丙二酸锌与硬脂酸铈按1:5:3重量份之比的组合；所述多元醇为一缩二丙二醇。
实施例5
本发明所述氯酯化顺丁橡胶改性聚氯乙烯电缆材料，其原料按重量份包括以下组分：聚氯乙烯83份、氯酯化顺丁橡胶17份、改性叶蜡石31份、煅烧陶土18.6份、氧化锌1.76份、硬脂酸1.1份、环氧树脂3.2份、聚硫橡胶1.6份、磷酸三苯酯3.3份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物1.9份、环氧油酸丁酯2.7份、热稳定剂4.3份、多元醇4.2份、氢氧化铝6.4份、亚磷酸-苯二异辛酯1.3份、硫代二丙酸二月桂酯1.7份、偶联剂5.7份、硬脂酸钡2.4份、过氧化二异丙苯0.16份；
其中，所述氯酯化顺丁橡胶的氯含量为9％；所述改性叶蜡石的改性剂为硅烷偶联剂，改性方法为湿法改性；所述热稳定剂为已二酸钙、丙二酸锌与硬脂酸铈按3:2:1重量份之比的组合；所述多元醇为丁二醇与丙三醇、二缩三乙二醇按1:3：1重量份之比的组合。
实施例6
本发明所述氯酯化顺丁橡胶改性聚氯乙烯电缆材料，其原料按重量份包括以下组分：聚氯乙烯87份、氯酯化顺丁橡胶13份、改性叶蜡石30份、煅烧陶土19.5份、氧化锌1.5份、硬脂酸1.4份、环氧树脂4份、聚硫橡胶1.5份、磷酸三苯酯2.8份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物2.4份、环氧油酸丁酯2份、热稳定剂5.5份、多元醇4.3份、氢氧化铝6.5份、亚磷酸-苯二异辛酯1.1份、硫代二丙酸二月桂酯1.75份、偶联剂6份、硬脂酸钡1.5份、过氧化二异丙苯0.2份；
其中，所述氯酯化顺丁橡胶的氯含量为6％；所述改性叶蜡石的改性剂为硅烷偶联剂，改性方法为湿法改性；所述热稳定剂为已二酸钙、丙二酸锌与硬脂酸铈按任意重量份之比的组合；所述多元醇为丁二醇、戊二醇、丙二醇、季戊四醇、丙三醇、二缩三乙二醇、一缩二丙二醇按任意重量份之比的组合。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种氯酯化顺丁橡胶改性聚氯乙烯电缆材料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：聚氯乙烯82-90份、氯酯化顺丁橡胶10-18份、改性叶蜡石20-35份、煅烧陶土10-25份、氧化锌1-2份、硬脂酸0.8-1.8份、环氧树脂2-6份、聚硫橡胶0.3-2.5份、磷酸三苯酯1.5-4份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物1.5-3份、环氧油酸丁酯0.9-3份、热稳定剂3-8份、多元醇2-5份、氢氧化铝5-8份、亚磷酸-苯二异辛酯0.5-1.5份、硫代二丙酸二月桂酯1.3-2份、偶联剂3-8份、硬脂酸钡1-3份、过氧化二异丙苯0.1-0.3份。
2.根据权利要求1所述氯酯化顺丁橡胶改性聚氯乙烯电缆材料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：聚氯乙烯86-88份、氯酯化顺丁橡胶12-14份、改性叶蜡石28-31份、煅烧陶土19-21份、氧化锌1.4-1.7份、硬脂酸1.2-1.5份、环氧树脂3.8-4.3份、聚硫橡胶1.3-1.9份、磷酸三苯酯2.6-3.4份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物2.3-2.7份、环氧油酸丁酯1.8-2.2份、热稳定剂5.2-5.9份、多元醇3.8-4.4份、氢氧化铝6-7.2份、亚磷酸-苯二异辛酯0.9-1.3份、硫代二丙酸二月桂酯1.7-1.9份、偶联剂5.6-6.2份、硬脂酸钡1.2-1.7份、过氧化二异丙苯0.15-0.23份。
3.根据权利要求1或2所述氯酯化顺丁橡胶改性聚氯乙烯电缆材料，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：聚氯乙烯87份、氯酯化顺丁橡胶13份、改性叶蜡石30份、煅烧陶土19.5份、氧化锌1.5份、硬脂酸1.4份、环氧树脂4份、聚硫橡胶1.5份、磷酸三苯酯2.8份、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物2.4份、环氧油酸丁酯2份、热稳定剂5.5份、多元醇4.3份、氢氧化铝6.5份、亚磷酸-苯二异辛酯1.1份、硫代二丙酸二月桂酯1.75份、偶联剂6份、硬脂酸钡1.5份、过氧化二异丙苯0.2份。
4.根据权利要求1-3中任一项所述氯酯化顺丁橡胶改性聚氯乙烯电缆材料，其特征在于，所述氯酯化顺丁橡胶的氯含量为4-9％。
5.根据权利要求1-4中任一项所述氯酯化顺丁橡胶改性聚氯乙烯电缆材料，其特征在于，所述改性叶蜡石的改性剂为硅烷偶联剂，改性方法为湿法改性。
6.根据权利要求1-5中任一项所述氯酯化顺丁橡胶改性聚氯乙烯电缆材料，其特征在于，所述热稳定剂为已二酸钙、丙二酸锌与硬脂酸铈的组合。
7.根据权利要求1-6中任一项所述氯酯化顺丁橡胶改性聚氯乙烯电缆材料，其特征在于，所述多元醇为丁二醇、戊二醇、丙二醇、季戊四醇、丙三醇、二缩三乙二醇、一缩二丙二醇中的一种或者多种的组合。
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