CN106800720A - 一种阻燃防水聚氯乙烯电缆材料 - Google Patents

一种阻燃防水聚氯乙烯电缆材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种阻燃防水聚氯乙烯电缆材料，其原料按重量份包括：聚氯乙烯树脂45‑65份，改性高岭土4‑8份，黄麻纤维9‑13份，海泡石粉8‑12份，氧化淀粉8‑12份，异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯2‑4份，玉米秸秆14‑18份，钛酸钾纤维4‑8份，聚己内酯10‑16份，聚乙烯醇4‑6份，乙二醇20‑24份，三乙醇胺2‑4份，白油1‑2份，着色剂2‑4份，环氧妥尔油酸丁酯2‑4份，桐油2‑6份，歧化松香3‑6份，叔丁基对苯二酚2‑4份，双乙酸钠2‑4份，抗静电剂2‑4份。本发明具有优异的热稳定性和防水性能，同时具有气体阻隔功能，阻燃性极好。

Description

一种阻燃防水聚氯乙烯电缆材料
技术领域
本发明涉及塑料技术领域，尤其涉及一种阻燃防水聚氯乙烯电缆材料。
背景技术
塑料是以合成树脂为主要成份，并加入其它的添加剂，一定温度和压力下塑化成型的高分子合成材料，经过化学反应合成，合成的塑料是由许多较小而结构简单的小分子，由共价键来组合而成的。塑料的种类繁多，目前聚氯乙烯塑料在电缆材料中应用极为广泛，但其热稳定性、防水性能和阻燃性满足不了电缆材料的需求，亟待解决。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种阻燃防水聚氯乙烯电缆材料，具有优异的热稳定性和防水性能，同时具有气体阻隔功能，阻燃性极好。
本发明提出的一种阻燃防水聚氯乙烯电缆材料，其原料按重量份包括：聚氯乙烯树脂45-65份，改性高岭土4-8份，黄麻纤维9-13份，海泡石粉8-12份，氧化淀粉8-12份，异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯2-4份，玉米秸秆14-18份，钛酸钾纤维4-8份，聚己内酯10-16份，聚乙烯醇4-6份，乙二醇20-24份，三乙醇胺2-4份，白油1-2份，着色剂2-4份，环氧妥尔油酸丁酯2-4份，桐油2-6份，歧化松香3-6份，叔丁基对苯二酚2-4份，双乙酸钠2-4份，抗静电剂2-4份。
优选地，聚氯乙烯树脂和改性高岭土的重量比为50-60：5-7。
优选地，改性高岭土、黄麻纤维、海泡石粉、氧化淀粉、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯的重量比为5-7：10-12：9-11：9-11：2.5-3.5。
优选地，其原料按重量份包括：聚氯乙烯树脂50-60份，改性高岭土5-7份，黄麻纤维10-12份，海泡石粉9-11份，氧化淀粉9-11份，异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯2.5-3.5份，玉米秸秆15-17份，钛酸钾纤维5-7份，聚己内酯12-14份，聚乙烯醇4.5-5.5份，乙二醇21-23份，三乙醇胺2.5-3.5份，白油1.3-1.7份，着色剂2.5-3.5份，环氧妥尔油酸丁酯2.5-3.5份，桐油3-5份，歧化松香3.5-5.5份，叔丁基对苯二酚2.5-3.5份，双乙酸钠2.5-3.5份，抗静电剂2.5-3.5份。
优选地，改性高岭土采用如下工艺制备：将纤维素、壳聚糖、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐混合搅拌得到预处理纤维素；将液体石蜡、吐温80混合搅拌，室温加入预处理纤维素搅拌，采用盐酸调节体系pH值至中性，去除液体石蜡和吐温80，加入高岭土、乙醇水溶液混合均匀，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，回流搅拌，干燥得到预处理高岭土；将2，2′-亚甲基-双(4，6-二叔丁基苯酚)磷酰氯溶于无水乙醇中，加入预处理高岭土，搅拌，过滤，洗涤，真空干燥得到改性高岭土。
优选地，改性高岭土采用如下工艺制备：将纤维素、壳聚糖、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐混合搅拌70-110min，搅拌温度为70-85℃，得到预处理纤维素；将液体石蜡、吐温80混合搅拌30-50min，搅拌速度为450-550r/min，室温加入预处理纤维素，搅拌35-55min，采用盐酸调节体系pH值至中性，去除液体石蜡和吐温80，加入高岭土、乙醇水溶液混合均匀，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，70-78℃回流搅拌2.5-4.5h，干燥得到预处理高岭土；将2，2′-亚甲基-双(4，6-二叔丁基苯酚)磷酰氯溶于无水乙醇中，加入预处理高岭土，55-65℃搅拌60-120min，过滤，洗涤，真空干燥得到改性高岭土。
优选地，改性高岭土采用如下工艺制备：按重量份将20-30份纤维素、4-10份壳聚糖、45-50份1-丁基-3-甲基咪唑氯盐混合搅拌70-110min，搅拌温度为70-85℃，得到预处理纤维素；将35-55份液体石蜡、5-9份吐温80混合搅拌30-50min，搅拌速度为450-550r/min，室温加入预处理纤维素，搅拌35-55min，采用盐酸调节体系pH值至中性，去除液体石蜡和吐温80，加入4-10份高岭土、55-75份浓度为50-60wt％乙醇水溶液混合均匀，加入1.5-2.5份γ-氨丙基三乙氧基硅烷，70-78℃回流搅拌2.5-4.5h，干燥得到预处理高岭土；将2-8份2，2′-亚甲基-双(4，6-二叔丁基苯酚)磷酰氯溶于30-40份无水乙醇中，加入预处理高岭土，55-65℃搅拌60-120min，过滤，洗涤，真空干燥得到改性高岭土。
本发明采用常规制备工艺制得。
本发明在改性高岭土的预处理纤维素中，经过一定工艺并可合理控制各参数，预处理纤维素为疏松多孔状结构，整体为球形，比表面积大，可与高岭土、2，2′-亚甲基-双(4，6-二叔丁基苯酚)磷酰氯通过γ-氨丙基三乙氧基硅烷连接起来，而且高岭土片层以剥离状态分散于聚氯乙烯树脂中，可以有效的降低其在聚氯乙烯树脂基体中的团聚，增强在聚氯乙烯树脂中的分散性，并可提高材料的热稳定性和防水性能，同时赋予阻燃、气体阻隔功能；而歧化松香、环氧妥尔油酸丁酯、桐油配合不仅可有效降低制品可燃性，而且可有效增强聚氯乙烯树脂可塑性，同时与改性高岭土、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯混合分散性好，经过交联固化后，使本发明的防水性能与力学性能进一步增强；改性高岭土在异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯的配合下与黄麻纤维、氧化淀粉、海泡石粉的结合程度高，交联后致密性极高，使本发明防水与力学性能进一步增强。
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
本发明提出的一种阻燃防水聚氯乙烯电缆材料，其原料按重量份包括：聚氯乙烯树脂45份，改性高岭土8份，黄麻纤维9份，海泡石粉12份，氧化淀粉8份，异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯4份，玉米秸秆14份，钛酸钾纤维8份，聚己内酯10份，聚乙烯醇6份，乙二醇20份，三乙醇胺4份，白油1份，着色剂4份，环氧妥尔油酸丁酯2份，桐油6份，歧化松香3份，叔丁基对苯二酚4份，双乙酸钠2份，抗静电剂4份。
实施例2
本发明提出的一种阻燃防水聚氯乙烯电缆材料，其原料按重量份包括：聚氯乙烯树脂65份，改性高岭土4份，黄麻纤维13份，海泡石粉8份，氧化淀粉12份，异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯2份，玉米秸秆18份，钛酸钾纤维4份，聚己内酯16份，聚乙烯醇4份，乙二醇24份，三乙醇胺2份，白油2份，着色剂2份，环氧妥尔油酸丁酯4份，桐油2份，歧化松香6份，叔丁基对苯二酚2份，双乙酸钠4份，抗静电剂2份。
改性高岭土采用如下工艺制备：将纤维素、壳聚糖、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐混合搅拌得到预处理纤维素；将液体石蜡、吐温80混合搅拌，室温加入预处理纤维素搅拌，采用盐酸调节体系pH值至中性，去除液体石蜡和吐温80，加入高岭土、乙醇水溶液混合均匀，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，回流搅拌，干燥得到预处理高岭土；将2，2′-亚甲基-双(4，6-二叔丁基苯酚)磷酰氯溶于无水乙醇中，加入预处理高岭土，搅拌，过滤，洗涤，真空干燥得到改性高岭土。
实施例3
本发明提出的一种阻燃防水聚氯乙烯电缆材料，其原料按重量份包括：聚氯乙烯树脂50份，改性高岭土7份，黄麻纤维10份，海泡石粉11份，氧化淀粉9份，异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯3.5份，玉米秸秆15份，钛酸钾纤维7份，聚己内酯12份，聚乙烯醇5.5份，乙二醇21份，三乙醇胺3.5份，白油1.3份，着色剂3.5份，环氧妥尔油酸丁酯2.5份，桐油5份，歧化松香3.5份，叔丁基对苯二酚3.5份，双乙酸钠2.5份，抗静电剂3.5份。
改性高岭土采用如下工艺制备：按重量份将20份纤维素、10份壳聚糖、45份1-丁基-3-甲基咪唑氯盐混合搅拌110min，搅拌温度为70℃，得到预处理纤维素；将55份液体石蜡、5份吐温80混合搅拌50min，搅拌速度为450r/min，室温加入预处理纤维素，搅拌55min，采用盐酸调节体系pH值至中性，去除液体石蜡和吐温80，加入4份高岭土、75份浓度为50wt％乙醇水溶液混合均匀，加入2.5份γ-氨丙基三乙氧基硅烷，70℃回流搅拌4.5h，干燥得到预处理高岭土；将2份2，2′-亚甲基-双(4，6-二叔丁基苯酚)磷酰氯溶于40份无水乙醇中，加入预处理高岭土，55℃搅拌120min，过滤，洗涤，真空干燥得到改性高岭土。
实施例4
本发明提出的一种阻燃防水聚氯乙烯电缆材料，其原料按重量份包括：聚氯乙烯树脂60份，改性高岭土5份，黄麻纤维12份，海泡石粉9份，氧化淀粉11份，异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯2.5份，玉米秸秆17份，钛酸钾纤维5份，聚己内酯14份，聚乙烯醇4.5份，乙二醇23份，三乙醇胺2.5份，白油1.7份，着色剂2.5份，环氧妥尔油酸丁酯3.5份，桐油3份，歧化松香5.5份，叔丁基对苯二酚2.5份，双乙酸钠3.5份，抗静电剂2.5份。
改性高岭土采用如下工艺制备：按重量份将30份纤维素、4份壳聚糖、50份1-丁基-3-甲基咪唑氯盐混合搅拌70min，搅拌温度为85℃，得到预处理纤维素；将35份液体石蜡、9份吐温80混合搅拌30min，搅拌速度为550r/min，室温加入预处理纤维素，搅拌35min，采用盐酸调节体系pH值至中性，去除液体石蜡和吐温80，加入10份高岭土、55份浓度为60wt％乙醇水溶液混合均匀，加入1.5份γ-氨丙基三乙氧基硅烷，78℃回流搅拌2.5h，干燥得到预处理高岭土；将8份2，2′-亚甲基-双(4，6-二叔丁基苯酚)磷酰氯溶于30份无水乙醇中，加入预处理高岭土，65℃搅拌60min，过滤，洗涤，真空干燥得到改性高岭土。
实施例5
本发明提出的一种阻燃防水聚氯乙烯电缆材料，其原料按重量份包括：聚氯乙烯树脂55份，改性高岭土6份，黄麻纤维11份，海泡石粉10份，氧化淀粉10份，异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯3份，玉米秸秆16份，钛酸钾纤维6份，聚己内酯13份，聚乙烯醇5份，乙二醇22份，三乙醇胺3份，白油1.5份，着色剂3份，环氧妥尔油酸丁酯3份，桐油4份，歧化松香4.5份，叔丁基对苯二酚3份，双乙酸钠3份，抗静电剂3份。
改性高岭土采用如下工艺制备：将纤维素、壳聚糖、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐混合搅拌90min，搅拌温度为78℃，得到预处理纤维素；将液体石蜡、吐温80混合搅拌40min，搅拌速度为500r/min，室温加入预处理纤维素，搅拌45min，采用盐酸调节体系pH值至中性，去除液体石蜡和吐温80，加入高岭土、乙醇水溶液混合均匀，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，74℃回流搅拌3.5h，干燥得到预处理高岭土；将2，2′-亚甲基-双(4，6-二叔丁基苯酚)磷酰氯溶于无水乙醇中，加入预处理高岭土，60℃搅拌90min，过滤，洗涤，真空干燥得到改性高岭土。
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)

1.一种阻燃防水聚氯乙烯电缆材料，其特征在于，其原料按重量份包括：聚氯乙烯树脂45-65份，改性高岭土4-8份，黄麻纤维9-13份，海泡石粉8-12份，氧化淀粉8-12份，异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯2-4份，玉米秸秆14-18份，钛酸钾纤维4-8份，聚己内酯10-16份，聚乙烯醇4-6份，乙二醇20-24份，三乙醇胺2-4份，白油1-2份，着色剂2-4份，环氧妥尔油酸丁酯2-4份，桐油2-6份，歧化松香3-6份，叔丁基对苯二酚2-4份，双乙酸钠2-4份，抗静电剂2-4份。
2.根据权利要求1所述阻燃防水聚氯乙烯电缆材料，其特征在于，聚氯乙烯树脂和改性高岭土的重量比为50-60：5-7。
3.根据权利要求1或2所述阻燃防水聚氯乙烯电缆材料，其特征在于，改性高岭土、黄麻纤维、海泡石粉、氧化淀粉、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯的重量比为5-7：10-12：9-11：9-11：2.5-3.5。
4.根据权利要求1-3任一项所述阻燃防水聚氯乙烯电缆材料，其特征在于，其原料按重量份包括：聚氯乙烯树脂50-60份，改性高岭土5-7份，黄麻纤维10-12份，海泡石粉9-11份，氧化淀粉9-11份，异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯2.5-3.5份，玉米秸秆15-17份，钛酸钾纤维5-7份，聚己内酯12-14份，聚乙烯醇4.5-5.5份，乙二醇21-23份，三乙醇胺2.5-3.5份，白油1.3-1.7份，着色剂2.5-3.5份，环氧妥尔油酸丁酯2.5-3.5份，桐油3-5份，歧化松香3.5-5.5份，叔丁基对苯二酚2.5-3.5份，双乙酸钠2.5-3.5份，抗静电剂2.5-3.5份。
5.根据权利要求1-4任一项所述阻燃防水聚氯乙烯电缆材料，其特征在于，改性高岭土采用如下工艺制备：将纤维素、壳聚糖、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐混合搅拌得到预处理纤维素；将液体石蜡、吐温80混合搅拌，室温加入预处理纤维素搅拌，采用盐酸调节体系pH值至中性，去除液体石蜡和吐温80，加入高岭土、乙醇水溶液混合均匀，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，回流搅拌，干燥得到预处理高岭土；将2，2′-亚甲基-双(4，6-二叔丁基苯酚)磷酰氯溶于无水乙醇中，加入预处理高岭土，搅拌，过滤，洗涤，真空干燥得到改性高岭土。
6.根据权利要求1-5任一项所述阻燃防水聚氯乙烯电缆材料，其特征在于，改性高岭土采用如下工艺制备：将纤维素、壳聚糖、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐混合搅拌70-110min，搅拌温度为70-85℃，得到预处理纤维素；将液体石蜡、吐温80混合搅拌30-50min，搅拌速度为450-550r/min，室温加入预处理纤维素，搅拌35-55min，采用盐酸调节体系pH值至中性，去除液体石蜡和吐温80，加入高岭土、乙醇水溶液混合均匀，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，70-78℃回流搅拌2.5-4.5h，干燥得到预处理高岭土；将2，2′-亚甲基-双(4，6-二叔丁基苯酚)磷酰氯溶于无水乙醇中，加入预处理高岭土，55-65℃搅拌60-120min，过滤，洗涤，真空干燥得到改性高岭土。
7.根据权利要求1-6任一项所述阻燃防水聚氯乙烯电缆材料，其特征在于，改性高岭土采用如下工艺制备：按重量份将20-30份纤维素、4-10份壳聚糖、45-50份1-丁基-3-甲基咪唑氯盐混合搅拌70-110min，搅拌温度为70-85℃，得到预处理纤维素；将35-55份液体石蜡、5-9份吐温80混合搅拌30-50min，搅拌速度为450-550r/min，室温加入预处理纤维素，搅拌35-55min，采用盐酸调节体系pH值至中性，去除液体石蜡和吐温80，加入4-10份高岭土、55-75份浓度为50-60wt％乙醇水溶液混合均匀，加入1.5-2.5份γ-氨丙基三乙氧基硅烷，70-78℃回流搅拌2.5-4.5h，干燥得到预处理高岭土；将2-8份2，2′-亚甲基-双(4，6-二叔丁基苯酚)磷酰氯溶于30-40份无水乙醇中，加入预处理高岭土，55-65℃搅拌60-120min，过滤，洗涤，真空干燥得到改性高岭土。
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