CN106751400A - 一种易加工抗冲击聚氯乙烯电缆材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种易加工抗冲击聚氯乙烯电缆材料，其原料按重量份包括：环氧树脂25‑35份，聚氯乙烯20‑40份，丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚合物50‑70份，改性纳米二氧化硅15‑25份，聚四氟乙烯纤维6‑10份，粉煤灰5‑10份，椰子纤维15‑23份，棉花壳6‑12份，马来酸酐1.5‑2.5份，甲基丙烯酸氯化铬络合物2‑5份，色母粒2‑4份，鱼油1‑2份，沥青2‑4份。本发明提出的易加工抗冲击聚氯乙烯电缆材料，加工过程中流动性好，极易加工，具有极强抗冲击性。

Description

一种易加工抗冲击聚氯乙烯电缆材料
技术领域
本发明涉及塑料技术领域，尤其涉及一种易加工抗冲击聚氯乙烯电缆材料。
背景技术
聚氯乙烯，英文简称PVC，是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂。是氯乙烯的均聚物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称之为氯乙烯树脂。PVC为无定形结构的白色粉末，支化度较小。目前电缆材料用聚氯乙烯的抗冲击性较差，且不易加工，亟待解决。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种易加工抗冲击聚氯乙烯电缆材料，加工过程中流动性好，极易加工，具有极强抗冲击性。
本发明提出的一种易加工抗冲击聚氯乙烯电缆材料，其原料按重量份包括：环氧树脂25-35份，聚氯乙烯20-40份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物50-70份，改性纳米二氧化硅15-25份，聚四氟乙烯纤维6-10份，粉煤灰5-10份，椰子纤维15-23份，棉花壳6-12份，马来酸酐1.5-2.5份，甲基丙烯酸氯化铬络合物2-5份，色母粒2-4份，鱼油1-2份，沥青2-4份。
优选地，环氧树脂、聚氯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物、改性纳米二氧化硅的重量比为28-32：25-35：55-65：18-22。
优选地，改性纳米二氧化硅、聚四氟乙烯纤维、粉煤灰、椰子纤维、棉花壳、马来酸酐、甲基丙烯酸氯化铬络合物的重量比为18-22：7-9：6-8：17-21：8-10：1.8-2.2：3-4。
优选地，其原料按重量份包括：环氧树脂28-32份，聚氯乙烯25-35份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物55-65份，改性纳米二氧化硅18-22份，聚四氟乙烯纤维7-9份，粉煤灰6-8份，椰子纤维17-21份，棉花壳8-10份，马来酸酐1.8-2.2份，甲基丙烯酸氯化铬络合物3-4份，色母粒2.5-3.5份，鱼油1.5-1.7份，沥青2.5-3.5份。
优选地，改性纳米二氧化硅采用如下工艺制备：将柚子皮、二甲基甲酰胺升温搅拌，滴加氯化亚砜，再升温搅拌，去除未反应的二甲基甲酰胺，抽滤，洗涤，升温，加入二甲基亚砜、三乙烯四胺搅拌，抽滤，洗涤得到预处理柚子皮；将纳米二氧化硅、水、硅烷偶联剂混合搅拌，超声震荡，再加入硅酸钠混合均匀，接着加入预处理柚子皮混合搅拌得到预处理纳米二氧化硅；将纤维素磺酸钠、氢氧化钠溶液混合均匀，接着加入纳米二氧化硅，球磨，加入预处理纳米二氧化硅继续球磨得到改性纳米二氧化硅。
优选地，改性纳米二氧化硅采用如下工艺制备：按重量份将10-16份柚子皮、35-55份二甲基甲酰胺升温搅拌，滴加1-3份氯化亚砜，再升温，搅拌，去除未反应的二甲基甲酰胺，抽滤，洗涤，升温，加入45-65份二甲基亚砜、0.4-0.8份三乙烯四胺搅拌，抽滤，洗涤得到预处理柚子皮；按重量份将25-35份纳米二氧化硅、100-140份水、2-4份硅烷偶联剂混合搅拌，超声震荡，再加入5-7份硅酸钠混合均匀，接着加入8-12份预处理柚子皮混合搅拌得到预处理纳米二氧化硅；按重量份将20-30份纤维素磺酸钠、35-55份浓度为2-3mol/L的氢氧化钠溶液混合均匀，接着加入8-16份纳米二氧化硅，球磨，加入10-20份预处理纳米二氧化硅继续球磨得到改性纳米二氧化硅。
优选地，改性纳米二氧化硅采用如下工艺制备：按重量份将10-16份柚子皮、35-55份二甲基甲酰胺升温至50-60℃搅拌60-100min，滴加1-3份氯化亚砜，再升温至70-80℃，搅拌25-45min，去除未反应的二甲基甲酰胺，抽滤，洗涤，升温至90-95℃，加入45-65份二甲基亚砜、0.4-0.8份三乙烯四胺搅拌60-120min，抽滤，洗涤得到预处理柚子皮；按重量份将25-35份纳米二氧化硅、100-140份水、2-4份硅烷偶联剂混合搅拌35-55min，搅拌速度为800-1000r/min，超声震荡20-40min，再加入5-7份硅酸钠混合均匀，接着加入8-12份预处理柚子皮混合搅拌35-45min，搅拌速度为900-1100r/min，得到预处理纳米二氧化硅；按重量份将20-30份纤维素磺酸钠、35-55份浓度为2-3mol/L的氢氧化钠溶液混合均匀，接着加入8-16份纳米二氧化硅，球磨8-12min，球磨的转速为400-600r/min，加入10-20份预处理纳米二氧化硅继续球磨35-55min，罐磨机转速为600-800r/min，得到改性纳米二氧化硅。
本发明采用常规制备工艺制得。
本发明的改性纳米二氧化硅中，首先采用一定工艺制备的预处理柚子皮表面具有丰富的吸附活性位，具有较好的吸附能力，而硅烷偶联剂对纳米二氧化硅和硅酸钠进行改性，不仅可有效防止纳米二氧化硅团聚，进一步加入预处理柚子皮相互间吸附能力强，分散均匀，进一步球磨分散在纤维素磺酸钠中，硅烷偶联剂充分到达纳米粒子的表面，相互间分布均匀性，相互间分散程度极高，可有效充分接触并反应，使本发明力学性能好，可有效促使丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物、聚氯乙烯、环氧树脂与甲基丙烯酸氯化铬络合物、马来酸酐间分散，加工过程中流动性好，极易加工，使本发明的韧性与硬度均衡，具有极强抗冲击性；粉煤灰、椰子纤维、棉花壳、聚四氟乙烯纤维与改性纳米二氧化硅配合作用，在甲基丙烯酸氯化铬络合物、马来酸酐的配合下，构建的空间框架结构，可与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物、聚氯乙烯、环氧树脂作用，相互间相容性极好，环氧树脂结构中的羟基、醚基及环氧基与棉花壳、聚四氟乙烯纤维、改性纳米二氧化硅中的活性基团结合，使本发明不仅质量轻，结合强度极高，而且无裂痕，同时抗拉强度与抗冲击强度进一步增强。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种易加工抗冲击聚氯乙烯电缆材料，其原料按重量份包括：环氧树脂25份，聚氯乙烯40份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物50份，改性纳米二氧化硅25份，聚四氟乙烯纤维6份，粉煤灰10份，椰子纤维15份，棉花壳12份，马来酸酐1.5份，甲基丙烯酸氯化铬络合物5份，色母粒2份，鱼油2份，沥青2份。
实施例2
本发明提出的一种易加工抗冲击聚氯乙烯电缆材料，其原料按重量份包括：环氧树脂35份，聚氯乙烯20份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物70份，改性纳米二氧化硅15份，聚四氟乙烯纤维10份，粉煤灰5份，椰子纤维23份，棉花壳6份，马来酸酐2.5份，甲基丙烯酸氯化铬络合物2份，色母粒4份，鱼油1份，沥青4份。
改性纳米二氧化硅采用如下工艺制备：将柚子皮、二甲基甲酰胺升温搅拌，滴加氯化亚砜，再升温搅拌，去除未反应的二甲基甲酰胺，抽滤，洗涤，升温，加入二甲基亚砜、三乙烯四胺搅拌，抽滤，洗涤得到预处理柚子皮；将纳米二氧化硅、水、硅烷偶联剂混合搅拌，超声震荡，再加入硅酸钠混合均匀，接着加入预处理柚子皮混合搅拌得到预处理纳米二氧化硅；将纤维素磺酸钠、氢氧化钠溶液混合均匀，接着加入纳米二氧化硅，球磨，加入预处理纳米二氧化硅继续球磨得到改性纳米二氧化硅。
实施例3
本发明提出的一种易加工抗冲击聚氯乙烯电缆材料，其原料按重量份包括：环氧树脂28份，聚氯乙烯35份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物55份，改性纳米二氧化硅22份，聚四氟乙烯纤维7份，粉煤灰8份，椰子纤维17份，棉花壳10份，马来酸酐1.8份，甲基丙烯酸氯化铬络合物4份，色母粒2.5份，鱼油1.7份，沥青2.5份。
改性纳米二氧化硅采用如下工艺制备：按重量份将10份柚子皮、55份二甲基甲酰胺升温至50℃搅拌100min，滴加1份氯化亚砜，再升温至80℃，搅拌25min，去除未反应的二甲基甲酰胺，抽滤，洗涤，升温至95℃，加入45份二甲基亚砜、0.8份三乙烯四胺搅拌60min，抽滤，洗涤得到预处理柚子皮；按重量份将35份纳米二氧化硅、100份水、4份硅烷偶联剂混合搅拌35min，搅拌速度为1000r/min，超声震荡20min，再加入7份硅酸钠混合均匀，接着加入8份预处理柚子皮混合搅拌45min，搅拌速度为900r/min，得到预处理纳米二氧化硅；按重量份将30份纤维素磺酸钠、35份浓度为3mol/L的氢氧化钠溶液混合均匀，接着加入8份纳米二氧化硅，球磨12min，球磨的转速为400r/min，加入20份预处理纳米二氧化硅继续球磨35min，罐磨机转速为800r/min，得到改性纳米二氧化硅。
实施例4
本发明提出的一种易加工抗冲击聚氯乙烯电缆材料，其原料按重量份包括：环氧树脂32份，聚氯乙烯25份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物65份，改性纳米二氧化硅18份，聚四氟乙烯纤维9份，粉煤灰6份，椰子纤维21份，棉花壳8份，马来酸酐2.2份，甲基丙烯酸氯化铬络合物3份，色母粒3.5份，鱼油1.5份，沥青3.5份。
改性纳米二氧化硅采用如下工艺制备：按重量份将16份柚子皮、35份二甲基甲酰胺升温至60℃搅拌60min，滴加3份氯化亚砜，再升温至70℃，搅拌45min，去除未反应的二甲基甲酰胺，抽滤，洗涤，升温至90℃，加入65份二甲基亚砜、0.4份三乙烯四胺搅拌120min，抽滤，洗涤得到预处理柚子皮；按重量份将25份纳米二氧化硅、140份水、2份硅烷偶联剂混合搅拌55min，搅拌速度为800r/min，超声震荡40min，再加入5份硅酸钠混合均匀，接着加入12份预处理柚子皮混合搅拌35min，搅拌速度为1100r/min，得到预处理纳米二氧化硅；按重量份将20份纤维素磺酸钠、55份浓度为2mol/L的氢氧化钠溶液混合均匀，接着加入16份纳米二氧化硅，球磨8min，球磨的转速为600r/min，加入10份预处理纳米二氧化硅继续球磨55min，罐磨机转速为600r/min，得到改性纳米二氧化硅。
实施例5
本发明提出的一种易加工抗冲击聚氯乙烯电缆材料，其原料按重量份包括：环氧树脂30份，聚氯乙烯30份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物60份，改性纳米二氧化硅20份，聚四氟乙烯纤维8份，粉煤灰7份，椰子纤维19份，棉花壳9份，马来酸酐2份，甲基丙烯酸氯化铬络合物3.5份，色母粒3份，鱼油1.6份，沥青3份。
改性纳米二氧化硅采用如下工艺制备：按重量份将13份柚子皮、45份二甲基甲酰胺升温搅拌，滴加2份氯化亚砜，再升温，搅拌，去除未反应的二甲基甲酰胺，抽滤，洗涤，升温，加入55份二甲基亚砜、0.6份三乙烯四胺搅拌，抽滤，洗涤得到预处理柚子皮；按重量份将30份纳米二氧化硅、120份水、3份硅烷偶联剂混合搅拌，超声震荡，再加入6份硅酸钠混合均匀，接着加入10份预处理柚子皮混合搅拌得到预处理纳米二氧化硅；按重量份将25份纤维素磺酸钠、45份浓度为2.5mol/L的氢氧化钠溶液混合均匀，接着加入12份纳米二氧化硅，球磨，加入15份预处理纳米二氧化硅继续球磨得到改性纳米二氧化硅。
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)

1.一种易加工抗冲击聚氯乙烯电缆材料，其特征在于，其原料按重量份包括：环氧树脂25-35份，聚氯乙烯20-40份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物50-70份，改性纳米二氧化硅15-25份，聚四氟乙烯纤维6-10份，粉煤灰5-10份，椰子纤维15-23份，棉花壳6-12份，马来酸酐1.5-2.5份，甲基丙烯酸氯化铬络合物2-5份，色母粒2-4份，鱼油1-2份，沥青2-4份。
2.根据权利要求1所述易加工抗冲击聚氯乙烯电缆材料，其特征在于，环氧树脂、聚氯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物、改性纳米二氧化硅的重量比为28-32：25-35：55-65：18-22。
3.根据权利要求1或2所述易加工抗冲击聚氯乙烯电缆材料，其特征在于，改性纳米二氧化硅、聚四氟乙烯纤维、粉煤灰、椰子纤维、棉花壳、马来酸酐、甲基丙烯酸氯化铬络合物的重量比为18-22：7-9：6-8：17-21：8-10：1.8-2.2：3-4。
4.根据权利要求1-3任一项所述易加工抗冲击聚氯乙烯电缆材料，其特征在于，其原料按重量份包括：环氧树脂28-32份，聚氯乙烯25-35份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物55-65份，改性纳米二氧化硅18-22份，聚四氟乙烯纤维7-9份，粉煤灰6-8份，椰子纤维17-21份，棉花壳8-10份，马来酸酐1.8-2.2份，甲基丙烯酸氯化铬络合物3-4份，色母粒2.5-3.5份，鱼油1.5-1.7份，沥青2.5-3.5份。
5.根据权利要求1-4任一项所述易加工抗冲击聚氯乙烯电缆材料，其特征在于，改性纳米二氧化硅采用如下工艺制备：将柚子皮、二甲基甲酰胺升温搅拌，滴加氯化亚砜，再升温搅拌，去除未反应的二甲基甲酰胺，抽滤，洗涤，升温，加入二甲基亚砜、三乙烯四胺搅拌，抽滤，洗涤得到预处理柚子皮；将纳米二氧化硅、水、硅烷偶联剂混合搅拌，超声震荡，再加入硅酸钠混合均匀，接着加入预处理柚子皮混合搅拌得到预处理纳米二氧化硅；将纤维素磺酸钠、氢氧化钠溶液混合均匀，接着加入纳米二氧化硅，球磨，加入预处理纳米二氧化硅继续球磨得到改性纳米二氧化硅。
6.根据权利要求1-5任一项所述易加工抗冲击聚氯乙烯电缆材料，其特征在于，改性纳米二氧化硅采用如下工艺制备：按重量份将10-16份柚子皮、35-55份二甲基甲酰胺升温搅拌，滴加1-3份氯化亚砜，再升温，搅拌，去除未反应的二甲基甲酰胺，抽滤，洗涤，升温，加入45-65份二甲基亚砜、0.4-0.8份三乙烯四胺搅拌，抽滤，洗涤得到预处理柚子皮；按重量份将25-35份纳米二氧化硅、100-140份水、2-4份硅烷偶联剂混合搅拌，超声震荡，再加入5-7份硅酸钠混合均匀，接着加入8-12份预处理柚子皮混合搅拌得到预处理纳米二氧化硅；按重量份将20-30份纤维素磺酸钠、35-55份浓度为2-3mol/L的氢氧化钠溶液混合均匀，接着加入8-16份纳米二氧化硅，球磨，加入10-20份预处理纳米二氧化硅继续球磨得到改性纳米二氧化硅。
7.根据权利要求1-6任一项所述易加工抗冲击聚氯乙烯电缆材料，其特征在于，改性纳米二氧化硅采用如下工艺制备：按重量份将10-16份柚子皮、35-55份二甲基甲酰胺升温至50-60℃搅拌60-100min，滴加1-3份氯化亚砜，再升温至70-80℃，搅拌25-45min，去除未反应的二甲基甲酰胺，抽滤，洗涤，升温至90-95℃，加入45-65份二甲基亚砜、0.4-0.8份三乙烯四胺搅拌60-120min，抽滤，洗涤得到预处理柚子皮；按重量份将25-35份纳米二氧化硅、100-140份水、2-4份硅烷偶联剂混合搅拌35-55min，搅拌速度为800-1000r/min，超声震荡20-40min，再加入5-7份硅酸钠混合均匀，接着加入8-12份预处理柚子皮混合搅拌35-45min，搅拌速度为900-1100r/min，得到预处理纳米二氧化硅；按重量份将20-30份纤维素磺酸钠、35-55份浓度为2-3mol/L的氢氧化钠溶液混合均匀，接着加入8-16份纳米二氧化硅，球磨8-12min，球磨的转速为400-600r/min，加入10-20份预处理纳米二氧化硅继续球磨35-55min，罐磨机转速为600-800r/min，得到改性纳米二氧化硅。
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