CN109161073A - 一种耐老化抗冲击材料及其制备方法和制得的电缆保护管 - Google Patents

一种耐老化抗冲击材料及其制备方法和制得的电缆保护管 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电缆保护管材料技术领域，具体涉及一种耐老化抗冲击材料及其制备方法和制得的电缆保护管，该耐老化抗冲击材料包括如下重量份的原料：交联聚乙烯树脂70‑90份、聚氯乙烯树脂30‑60份、聚氨酯树脂15‑18份、抗冲击改性剂10‑12份、抗老化助剂5‑10份、阻燃剂8‑16份、偶联剂5‑10份和相容剂8‑12份。本发明的耐老化抗冲击材料具有优异的耐老化和抗冲击性能，抗冲击强度为18.65KJ/m2‑22.96KJ/m2，拉伸强度为81.8‑93.4MPa，且绝缘电阻高，负载能力强，电绝缘性能，绝缘效果佳，绝缘电阻率为1.228×1014～1.376×1015Ω·m，综合机械力学性能优良。

Description

一种耐老化抗冲击材料及其制备方法和制得的电缆保护管
技术领域
本发明涉及电缆保护管材料技术领域，具体涉及一种耐老化抗冲击材料及其制备方法和制得的电缆保护管。
背景技术
随着无线通讯工具、广播电视业的高速发展、办公电脑自动化的全面推广、电动汽车的迅速普及，电磁辐射可谓无处不在、无孔不入，成为一种新型的环境污染；同时，随着技术的发展，电缆亦广泛应用于电力系统、信息传输、仪表系统等领域，而PVC材料的质量轻，机械强度佳，并具有优良的阻燃性、耐腐蚀性等性能，价格成本低，来源广泛，被广泛应用于电缆保护材料，但是耐热性、载流量和热稳定性均较低，电气绝缘性能仍不足，同时，由于电缆保护管的应用环境恶劣，需对电缆材料进行性能改性，提高电缆保护管的使用寿命，避免由于电缆保护管发生损坏造成内部电线外漏或电线断线出现漏电或短路事故。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种耐老化抗冲击材料，该耐老化抗冲击材料具有优异的耐老化和抗冲击性能，机械力学性能优良，并通过利用交联聚乙烯树脂与聚氯乙烯树脂交联聚合，具有较高的绝缘电阻，负载能力强，提高PVC-TPU体系及PVC-TPU-XLPE复合材料的电绝缘性能。
本发明的另一目的在于提供一种耐老化抗冲击材料的制备方法，该制备方法操作步骤简单，控制方便，生产效率高，生产成本低，制得的PVC-TPU-XLPE复合材料具有优异的耐老化、抗冲击性能和电绝缘性能，质量稳定，可适用于大规模生产。
本发明的再一目的在于提供一种应用上述耐老化抗冲击材料制得的电缆保护管，该电缆保护管具有耐老化和抗冲击性能，且绝缘电阻高，负载能力强，电绝缘性能，绝缘效果佳，机械力学性能优良。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种耐老化抗冲击材料，包括如下重量份的原料：
所述抗冲击改性剂是由二氧化硅填料和丙烯酸酯类共聚物以重量比为1-2:3-5组成的混合物；
所述抗老化助剂为抗氧剂A、光稳定剂、紫外线吸收剂和光屏蔽剂以重量份数4-6:3-7:3-5:2-4组成的混合物。
本发明通过采用上述原料制备复合材料，能使PVC-TPU-XLPE复合材料具有优异的抗老化性能、抗冲击性能和阻燃性能，耐候性佳，力学性能优良，且绝缘电阻高，电绝缘效果佳，负载能力强；通过将聚氯乙烯树脂与电绝缘效果优异、载流量大的交联聚乙烯树脂聚合，能有效地提高复合材料的电绝缘作用和负载能力；而通过采用阻燃剂能有效提高复合材料的阻燃效果和抑烟效果，采用的相容剂能有效促进交联聚乙烯树脂、聚氯乙烯树脂和聚氨酯树脂三种聚合物结合在一体,进而得到稳定的共混物体系；采用的偶联剂能有效地促进树脂聚合物与抗冲击改性剂、抗老化助剂、阻燃剂等助剂的交联偶合，提高树脂聚合物的综合性能，并形成稳定的共混物体系。
优选的，所述二氧化硅填料为SiO2-玻璃粉、玻璃鳞片和玻璃纤维中的至少两种。
本发明通过将SiO2-玻璃粉、玻璃鳞片、玻璃纤维中的至少两种混合添加到体系中，增强复合材料抗冲击性能的同时还可以提高复合材料的弯曲性能，是复合材料具有高抗冲击性和良好的韧性；其中，采用的玻璃鳞片在树脂中呈平行重叠排列的宫式结构，形成致密的结构，能显著的提高复合材料的抗冲击性能。更为优选的，所述SiO2-玻璃粉采用上海仁谦化工科技有限公司的RQ-B系列玻璃粉。
优选的，所述阻燃剂为十溴二苯醚、十溴二苯基乙烷、2，4，6-三溴苯基烯丙基醚、三氧化二锑、氧化锌和硼酸锌中的至少一种。
本发明通过采用上述种类的阻燃剂，环保无害，能与其他原料相配合作用、协同反应，并能提高PVC-TPU-XLPE复合材料的阻燃性能，对复合材料的性能影响较小；其中，十溴二苯醚热稳定性好，阻燃效能高，与三氧化二锑相配合使用时，相互有明显的协效作用，使制得的复合材料具有更高的阻燃效能，热稳定性更好；其中的三氧化二锑、氧化锌和硼酸锌起到阻燃协效的作用，能在气相中捕获自由基，并在凝聚相发挥协效作用，在PVC-TPU-XLPE复合材料表面形成硬实的炭层，进而对复合材料起到较佳的阻燃、防火作用，并起到抑烟效果，改善复合材料的色泽；采用的三氧化二锑添加量少，并且足可与阻燃剂相互协效作用，有效提高复合材料的阻燃性，采用的氧化锌能促进成炭反应，减少阻燃剂的用量，提高热稳定性，减少生烟量；采用的硼酸锌无毒无害，热稳定性高，分散性好，能有效提高复合材料的阻燃性能，并能减少燃烧时的烟雾产生，并可调节复合材料的机械性能。更为优选的，所述阻燃剂是由十溴二苯醚、2，4，6-三溴苯基烯丙基醚和硼酸锌以重量比为2-3:1.2-1.8:1组成的混合物。
优选的，所述抗氧剂A为抗氧剂DLTP、抗氧剂CA、对羟基苯甲醚、对苯二酚、2-叔丁基对苯二酚中的至少一种；所述光稳定剂为光稳定剂770、光稳定剂944、光稳定剂622中的至少一种；所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂BAD、紫外线吸收剂327、紫外线吸收剂326中的至少一种；所述光屏蔽剂为TiO2、ZnO中的至少一种。
本发明通过采用上述的抗氧剂A、光稳定剂、紫外线吸收剂和光屏蔽剂，能从提高复合材料抗氧性、光稳定性、吸收紫外线、光屏蔽等性能上实现抗老化效果，而且均与其他原料组份具有更好的协同作用，对复合材料进行抗老化改性。更为优选的，所述抗氧剂A是由对羟基苯甲醚和抗氧剂CA以重量比为0.2-0.4：0.1-0.2组成的混合物，所述光稳定剂优选采用光稳定剂622，所述紫外线吸收剂是由紫外线吸收剂326和紫外线吸收剂BAD以重量比为3-4:1-2组成的混合物。
通过试验发现，对羟基苯甲醚与抗氧剂CA组成的复合抗氧体系协同效应显著，且当羟基苯甲醚与抗氧剂CA按重量份数比为0.2-0.4：0.1-0.2时，体系的热稳定效果优异，可以显著提高复合材料的耐热稳定性，有效抑制复合树脂的热老化降解；而光稳定剂622、紫外线吸收剂326和紫外线吸收剂BAD三元复合并用体系协同效应显著，且当紫外线吸收剂326：紫外线吸收剂BAD为3-4:1-2时光稳定效果优异，光屏蔽剂TiO2、ZnO和光稳定剂622并用，可产生优良的抗老化效果，因此，可以显著提高复合材料的耐光老化性能，有效抑制光老化降解。
优选的，所述偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷和焦磷酸酯钛酸酯中的至少一种；所述相容剂为氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯-丙烯酸-甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯和苯乙烯一丙烯腈共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。
本发明通过采用上述种类的偶联剂，能与其他原料相配合作用、协同反应，有效提高各原料间的紧密结合，能提高PVC树脂、交联聚乙烯树脂、聚氨酯树脂与阻燃剂、抗冲击剂、抗老化剂、偶联剂、相容剂之间的界面性能，提高原料的分散性、黏性、相容性和加工性能，使制得的复合材料具有较佳的分散性、粘结力、抗老化性能、强度等综合性能；其中，采用的乙烯基三乙氧基硅烷可有效提高各原料之间的亲和力，增强PVC-XLPE-TPU复合材料的强度；采用的甲基三乙氧基硅烷能有效提高复合材料的抗冲性能、流变性、加工性和稳定性等性能。。更为优选的，所述偶联剂是由乙烯基三乙氧基硅烷、焦磷酸酯钛酸酯和苯胺甲基三乙氧基硅烷以重量比为1-2:1:2-3组成的混合物。
本发明通过采用上述种类的相容剂，能与其他原料相配合作用、协同反应，有效降低PVC树脂、交联聚乙烯、TPU树脂分子间的界面张力，进而提高界面粘接力，使分散相和连续相均匀，形成稳定的结构，促进树脂聚合物与其他原料的相互配合反应，提高复合材料的拉伸强度、抗冲击强度等机械性能，改善加工流变性，提高表面光洁度。更为优选的，所述相容剂是由氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯和乙烯-丙烯酸-甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯以重量比为2.4-3.2:1组成的混合物。
优选的，所述交联聚乙烯树脂包括如下重量份的原料：
本发明通过采用上述原料制备交联聚乙烯树脂，能使制得的交联聚乙烯树脂具有较高的交联率和绝缘电阻，且具有较佳的负载能力和耐热性，能有效提高复合材料的绝缘性、耐热性和载流量，热稳定性佳；其中，聚乙烯树脂在引发剂和硅烷交联剂的作用下发生交联聚合，形成硅烷接枝聚合物，并在二月桂酸二丁基锡的催化作用下，形成网状的硅氧烷链交联结构，提高了聚乙烯的绝缘性能，使制得的交联绝缘聚乙烯具有优异的绝缘电阻率，且介质损耗角正切值小，受温度影响较小，耐热性佳，并结合抗氧剂B能保证制得的交联聚乙烯在后续加工过程中的稳定性、以及制得的复合材料的抗老化性，采用的阻聚剂能抑制C-C交联和先期预交联，抑制链自由基发生其他副反应而降低交联聚乙烯树脂的得率。
其中，若引发剂的用量过少，则导致硅烷接枝不足，影响硅烷接枝聚合物的生成和交联聚乙烯的稳定性，若引发剂的用量过多，则降低了交联聚乙烯树脂的流动性，并降低了分散性；若抗氧剂B的用量过少，则降低了交联聚乙烯的稳定性和抗老化性，若抗氧剂B的用量过多，则容易抑制硅烷接枝反应，影响交联聚乙烯的得率和质量；若阻聚剂的用量过多，则降低了硅烷接枝的过程，降低了交联聚乙烯树脂的得率，若阻聚剂的用量过少，则随着硅烷接枝过程中硅烷接枝率的提高，会导致更多的C-C交联副反应发生，降低交联聚乙烯树脂的加工稳定性。
优选的，所述硅烷交联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一种；所述引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物和过氧化氢二异丙苯中的至少一种。
本发明通过采用上述种类的硅烷交联剂，能促进聚乙烯交联成三维网状结构，促进聚合物分子链间共价键的形成，其中，采用的乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷水解速率快，利用双链的分子结构在引发剂的作用下与熔融的聚乙烯发生聚合反应，形成硅烷接枝聚合物，能有效促进聚乙烯的交联反应，使制得的交联聚乙烯具有较佳的耐热性、耐应力开裂性、电气性能等。更为优选的，所述硅烷交联剂是由乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷以重量比为2.5-3.5:1-2组成的混合物。
本发明通过采用上述种类的引发剂，能有效促进聚乙烯树脂在硅烷交联剂的作用下发生交联聚合，形成硅烷接枝聚合物，使制得的交联绝缘聚乙烯具有优异的绝缘电阻率，负载量高，且介质损耗角正切值小，受温度影响较小，耐热性佳；更为优选的，所述引发剂是由过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰和二叔丁基过氧化物以重量比为3-4:1.5-2：1组成的混合物。
优选的，所述抗氧剂B为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯和1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯中的至少一种；所述阻聚剂为2，5-二叔丁基对苯二酚、对羟基苯甲醚、对苯二酚和2-叔丁基对苯二酚中的至少一种。
本发明通过采用上述种类的抗氧剂，能保证制得的交联聚乙烯在后续加工过程中的稳定性，使制得的复合材料具有较佳的抗氧性和抗老化性；更为优选的，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯以重量比为2-3:1.2-1.8组成的混合物。
本发明通过采用上述种类的阻聚剂，能有效能抑制C-C交联和先期预交联，抑制链自由基发生其他副反应而降低交联聚乙烯树脂的得率，能有效降低截接枝聚乙烯的水解，提高交联聚乙烯的加工流动性和稳定性；其中，采用的2，5-二叔丁基对苯二酚活性高，能有效地提高交联聚乙烯的储存稳定性；采用的2-叔丁基对苯二酚能在长时间里与自由基缓慢反应，消除交联聚乙烯树脂中产生的自由基，提高交联聚乙烯树脂的储存稳定性；更为优选的，所述阻聚剂是由2，5-二叔丁基对苯二酚和2-叔丁基对苯二酚以重量比为1-2：2.4-3.2组成的混合物。
优选的，所述交联聚乙烯树脂由如下步骤制得：按照重量份将聚乙烯树脂、硅烷交联剂、二月桂酸二丁基锡、引发剂、抗氧剂和阻聚剂进行混合搅拌，然后投入至挤出设备中进行混炼、挤出、造粒，制得交联聚乙烯树脂。
所述挤出设备的一区温度为165-180℃，二区温度为180-260℃，三区温度为2℃，四区温度为300-320℃，五区温度为290-300℃。
本发明通过采用一步法制备交联聚乙烯树脂，并严格控制各区的挤出温度，操作简单，控制方便，生产效率高，生产成本低，能使制得的交联聚乙烯树脂具有较高的绝缘电阻，负载量高，耐热性佳，并具有优异的耐候性、抗冲击性、拉伸强度、硬度、阻燃性等综合性能，且成型性能好，加工性能佳。
本发明的另一目的通过下述技术方案实现：一种上述的耐老化抗冲击材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤A：按照重量份计，将交联聚乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚氨酯树脂、抗冲击改性剂、偶联剂和相容剂进行第一次混合搅拌，然后再加入剩余的原料，进行第二次混合搅拌，得到混合料；
步骤B：将步骤A制得的混合料投入挤出设备进行混炼、挤出、造粒，制得的耐老化抗冲击材料。
本发明通过采用分批混合的方式，利用相容剂和偶联剂先将交联聚乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚氨酯树脂充分混合，形成稳定的树脂复合物，同时利用抗冲击改性剂的粉体结构提高三种树脂的分散性，使后续与其他原料混合分散更均匀，制得的复合材料具有稳定、均匀的综合性能；再加入剩余的抗老化助剂和阻燃剂，充分混合至上述的混合料中，提高复合材料的抗老化性能和阻燃性，且制备方法操作步骤简单，控制方便，生产效率高，生产成本低，制得的复合材料质量稳定，可适用于大规模生产。
优选的，所述第一次混合搅拌的搅拌转速为1000-1200r/min，所述第二次混合搅拌的搅拌转速为1800-2000r/min；所述挤出设备的一区温度为295-300℃，二区温度为300-310℃，三区温度为310-315℃，四区温度为315-325℃，五区温度为300-310℃。
本发明通过严格控制原料的两次混合搅拌的转速、以及挤出造粒的各区温度，易于控制，能使耐热材料、阻燃剂、协效阻燃剂、抗冲击剂等原料充分混合至PVC-TPU-XLPE混合体系中，使制得的PVC-XLPE复合材料具有优异的电绝缘性能、阻燃性、耐热性、抗冲击性、拉伸强度、硬度等综合性能，且成型性能好，加工性能佳。
本发明的再一目的通过下述技术方案实现：一种电缆保护管，所述电缆保护管由上述的耐老化抗冲击材料制得，所述电缆保护管的抗冲击强度为18.65KJ/m2-22.96KJ/m2，拉伸强度为81.8-93.4MPa，绝缘电阻率为1.228×1014～1.376×1015Ω·m。
优选的，所述电缆保护管由如下步骤制得：将耐老化抗冲击材料加热至310-320℃进行熔融，然后加入至成型模具中成型，冷却后得到电缆保护管。
本发明通过将耐老化抗冲击材料进行熔融后成型、冷却，能使制得的电缆保护管具有优异的抗老化性、抗冲击性、电绝缘性能、阻燃性、拉伸强度、硬度等综合性能。
本发明的有益效果在于：本发明的耐老化抗冲击材料具有优异的耐老化和抗冲击性能，机械力学性能优良，并通过利用交联聚乙烯树脂与聚氯乙烯树脂交联聚合，具有较高的绝缘电阻，负载能力强，提高PVC-TPU体系及PVC-TPU-XLPE复合材料的电绝缘性能；并利用抗冲击改性剂有效提高和服材料的抗冲击性能，并利用抗冲击改性剂的粉体结构促进其与PVC树脂、TPU树脂和XLPE树脂的混合分散性；利用抗老化助剂有效提高复合材料的耐老化性能，延长复合材料的使用寿命。
本发明耐老化抗冲击材料的制备方法操作步骤简单，控制方便，生产效率高，生产成本低，制得的PVC-TPU-XLPE复合材料具有优异的耐老化、抗冲击性能和电绝缘性能，质量稳定，可适用于大规模生产。
本发明应用耐老化抗冲击材料制得的电缆保护管具有耐老化和抗冲击性能，抗冲击强度为18.65KJ/m2-22.96KJ/m2，拉伸强度为81.8-93.4MPa，且绝缘电阻高，负载能力强，电绝缘性能，绝缘效果佳，绝缘电阻率为1.228×1014～1.376×1015Ω·m，综合机械力学性能优良。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种耐老化抗冲击材料，包括如下重量份的原料：
所述抗冲击改性剂是由二氧化硅填料和丙烯酸酯类共聚物以重量比为1:3组成的混合物；
所述抗老化助剂为抗氧剂A、光稳定剂、紫外线吸收剂和光屏蔽剂以重量份数4:3:5:2组成的混合物。
所述抗氧剂A为抗氧剂DLTP；所述光稳定剂为光稳定剂770；所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂BAD；所述光屏蔽剂为TiO2。
所述二氧化硅填料为SiO2-玻璃粉和玻璃鳞片的混合物。
所述阻燃剂为2，4，6-三溴苯基烯丙基醚和硼酸锌的混合物。
所述偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷；所述相容剂为乙烯-丙烯酸-甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯。
所述交联聚乙烯树脂包括如下重量份的原料：
所述硅烷交联剂为乙烯基三甲氧基硅烷；所述引发剂为二叔丁基过氧化物。
所述抗氧剂B为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯；所述阻聚剂为对羟基苯甲醚。
一种上述的耐老化抗冲击材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤A：按照重量份计，将交联聚乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚氨酯树脂、抗冲击改性剂、偶联剂和相容剂进行第一次混合搅拌，然后再加入剩余的原料，进行第二次混合搅拌，得到混合料；
步骤B：将步骤A制得的混合料投入挤出设备进行混炼、挤出、造粒，制得的耐老化抗冲击材料。
所述第一次混合搅拌的搅拌转速为1000r/min，所述第二次混合搅拌的搅拌转速为1800r/min；所述挤出设备的一区温度为295℃，二区温度为300℃，三区温度为310℃，四区温度为315℃，五区温度为300℃。
一种电缆保护管，所述电缆保护管由上述的耐老化抗冲击材料制得。
实施例2
本实施例与上述实施例1的区别在于：
一种耐老化抗冲击材料，包括如下重量份的原料：
所述抗冲击改性剂是由二氧化硅填料和丙烯酸酯类共聚物以重量比为1.2:3.5组成的混合物；
所述抗老化助剂为抗氧剂A、光稳定剂、紫外线吸收剂和光屏蔽剂以重量份数4.5:4:4.5:2.5组成的混合物。
所述抗氧剂A为抗氧剂CA；所述光稳定剂为光稳定剂944；所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂327；所述光屏蔽剂为TiO2。
所述二氧化硅填料为玻璃鳞片和玻璃纤维的混合物。
所述阻燃剂为十溴二苯基乙烷和氧化锌的混合物。
所述偶联剂为苯胺甲基三乙氧基硅烷；所述相容剂为氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯。
所述交联聚乙烯树脂包括如下重量份的原料：
所述硅烷交联剂为乙烯基三乙氧基硅烷；所述引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰。
所述抗氧剂B为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；所述阻聚剂为2，5-二叔丁基对苯二酚。
一种上述的耐老化抗冲击材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤A：按照重量份计，将交联聚乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚氨酯树脂、抗冲击改性剂、偶联剂和相容剂进行第一次混合搅拌，然后再加入剩余的原料，进行第二次混合搅拌，得到混合料；
步骤B：将步骤A制得的混合料投入挤出设备进行混炼、挤出、造粒，制得的耐老化抗冲击材料。
所述第一次混合搅拌的搅拌转速为1050r/min，所述第二次混合搅拌的搅拌转速为1850r/min；所述挤出设备的一区温度为296℃，二区温度为302℃，三区温度为311℃，四区温度为318℃，五区温度为302℃。
一种电缆保护管，所述电缆保护管由上述的耐老化抗冲击材料制得。
实施例3
本实施例与上述实施例1的区别在于：
一种耐老化抗冲击材料，包括如下重量份的原料：
所述抗冲击改性剂是由二氧化硅填料和丙烯酸酯类共聚物以重量比为1.5:4组成的混合物；
所述抗老化助剂为抗氧剂A、光稳定剂、紫外线吸收剂和光屏蔽剂以重量份数5:5:4:3组成的混合物。
所述抗氧剂A为对羟基苯甲醚；所述光稳定剂为光稳定剂622；所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂BAD；所述光屏蔽剂为ZnO。
所述二氧化硅填料为SiO2-玻璃粉和玻璃鳞片的混合物。
所述阻燃剂为十溴二苯醚和三氧化二锑的混合物。
所述偶联剂为甲基三乙氧基硅烷；所述相容剂为乙烯-丙烯酸-甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯。
所述交联聚乙烯树脂包括如下重量份的原料：
所述硅烷交联剂为3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷；所述引发剂为二叔丁基过氧化物。
所述抗氧剂B为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯；所述阻聚剂为2，5-二叔丁基对苯二酚。
一种上述的耐老化抗冲击材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤A：按照重量份计，将交联聚乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚氨酯树脂、抗冲击改性剂、偶联剂和相容剂进行第一次混合搅拌，然后再加入剩余的原料，进行第二次混合搅拌，得到混合料；
步骤B：将步骤A制得的混合料投入挤出设备进行混炼、挤出、造粒，制得的耐老化抗冲击材料。
所述第一次混合搅拌的搅拌转速为1100r/min，所述第二次混合搅拌的搅拌转速为1900r/min；所述挤出设备的一区温度为297℃，二区温度为305℃，三区温度为312℃，四区温度为320℃，五区温度为305℃。
一种电缆保护管，所述电缆保护管由上述的耐老化抗冲击材料制得。
实施例4
本实施例与上述实施例1的区别在于：
一种耐老化抗冲击材料，包括如下重量份的原料：
所述抗冲击改性剂是由二氧化硅填料和丙烯酸酯类共聚物以重量比为1.8:4.5组成的混合物；
所述抗老化助剂为抗氧剂A、光稳定剂、紫外线吸收剂和光屏蔽剂以重量份数5.5:6:3.5:3.5组成的混合物。
所述抗氧剂A为对苯二酚；所述光稳定剂为光稳定剂944；所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂326；所述光屏蔽剂为TiO2。
所述二氧化硅填料为SiO2-玻璃粉和玻璃纤维的混合物。
所述阻燃剂为2，4，6-三溴苯基烯丙基醚和硼酸锌的混合物。
所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；所述相容剂为氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯。
所述交联聚乙烯树脂包括如下重量份的原料：
所述硅烷交联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；所述引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰。
所述抗氧剂B为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；所述阻聚剂为对苯二酚。
一种上述的耐老化抗冲击材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤A：按照重量份计，将交联聚乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚氨酯树脂、抗冲击改性剂、偶联剂和相容剂进行第一次混合搅拌，然后再加入剩余的原料，进行第二次混合搅拌，得到混合料；
步骤B：将步骤A制得的混合料投入挤出设备进行混炼、挤出、造粒，制得的耐老化抗冲击材料。
所述第一次混合搅拌的搅拌转速为1150r/min，所述第二次混合搅拌的搅拌转速为1950r/min；所述挤出设备的一区温度为298℃，二区温度为308℃，三区温度为313℃，四区温度为323℃，五区温度为308℃。
一种电缆保护管，所述电缆保护管由上述的耐老化抗冲击材料制得。
实施例5
本实施例与上述实施例1的区别在于：
一种耐老化抗冲击材料，包括如下重量份的原料：
所述抗冲击改性剂是由二氧化硅填料和丙烯酸酯类共聚物以重量比为2:5组成的混合物；
所述抗老化助剂为抗氧剂A、光稳定剂、紫外线吸收剂和光屏蔽剂以重量份数6:7:3:4组成的混合物。
所述抗氧剂A为2-叔丁基对苯二酚；所述光稳定剂为光稳定剂770；所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂327；所述光屏蔽剂为ZnO。
所述二氧化硅填料为玻璃鳞片和玻璃纤维的混合物。
所述阻燃剂为十溴二苯基乙烷和氧化锌的混合物。
所述偶联剂为焦磷酸酯钛酸酯；所述相容剂为苯乙烯一丙烯腈共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯。
所述交联聚乙烯树脂包括如下重量份的原料：
所述硅烷交联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷；所述引发剂为过氧化氢二异丙苯。
所述抗氧剂B为1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯；所述阻聚剂为2-叔丁基对苯二酚。
一种上述的耐老化抗冲击材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤A：按照重量份计，将交联聚乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚氨酯树脂、抗冲击改性剂、偶联剂和相容剂进行第一次混合搅拌，然后再加入剩余的原料，进行第二次混合搅拌，得到混合料；
步骤B：将步骤A制得的混合料投入挤出设备进行混炼、挤出、造粒，制得的耐老化抗冲击材料。
所述第一次混合搅拌的搅拌转速为1200r/min，所述第二次混合搅拌的搅拌转速为2000r/min；所述挤出设备的一区温度为300℃，二区温度为310℃，三区温度为315℃，四区温度为325℃，五区温度为310℃。
一种电缆保护管，所述电缆保护管由上述的耐老化抗冲击材料制得。
实施例6
本实施例与上述实施例1的区别在于：
所述阻燃剂是由十溴二苯醚、2，4，6-三溴苯基烯丙基醚和硼酸锌以重量比为2:1.2:1组成的混合物。
所述抗氧剂A是由对羟基苯甲醚和抗氧剂CA以重量比为0.2：0.1组成的混合物。
所述紫外线吸收剂是由紫外线吸收剂326和紫外线吸收剂BAD以重量比为3:1组成的混合物。
所述偶联剂是由乙烯基三乙氧基硅烷、焦磷酸酯钛酸酯和苯胺甲基三乙氧基硅烷以重量比为1:1:2组成的混合物。
所述相容剂是由氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯和乙烯-丙烯酸-甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯以重量比为2.4:1组成的混合物。
所述硅烷交联剂是由乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷以重量比为2.5:1组成的混合物。
所述引发剂是由过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰和二叔丁基过氧化物以重量比为3-4:1.5-2：1组成的混合物。
所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯以重量比为2:1.8组成的混合物。
所述阻聚剂是由2，5-二叔丁基对苯二酚和2-叔丁基对苯二酚以重量比为1：2.4组成的混合物。
实施例7
本实施例与上述实施例2的区别在于：
所述阻燃剂是由十溴二苯醚、2，4，6-三溴苯基烯丙基醚和硼酸锌以重量比为2.2:1.4:1组成的混合物。
所述抗氧剂A是由对羟基苯甲醚和抗氧剂CA以重量比为0.25：0.12组成的混合物。
所述紫外线吸收剂是由紫外线吸收剂326和紫外线吸收剂BAD以重量比为3.2:1.2组成的混合物。
所述偶联剂是由乙烯基三乙氧基硅烷、焦磷酸酯钛酸酯和苯胺甲基三乙氧基硅烷以重量比为1.2:1:2.2组成的混合物。
所述相容剂是由氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯和乙烯-丙烯酸-甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯以重量比为2.6:1组成的混合物。
所述硅烷交联剂是由乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷以重量比为2.8:1.2组成的混合物。
所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯以重量比为2.2:1.6组成的混合物。
所述阻聚剂是由2，5-二叔丁基对苯二酚和2-叔丁基对苯二酚以重量比为1.2：2.6组成的混合物。
实施例8
本实施例与上述实施例3的区别在于：
所述阻燃剂是由十溴二苯醚、2，4，6-三溴苯基烯丙基醚和硼酸锌以重量比为2.5:1.5:1组成的混合物。
所述抗氧剂A是由对羟基苯甲醚和抗氧剂CA以重量比为0.3：0.15组成的混合物。
所述紫外线吸收剂是由紫外线吸收剂326和紫外线吸收剂BAD以重量比为3.5:1.5组成的混合物。
所述偶联剂是由乙烯基三乙氧基硅烷、焦磷酸酯钛酸酯和苯胺甲基三乙氧基硅烷以重量比为1.5:1:2.5组成的混合物。
所述相容剂是由氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯和乙烯-丙烯酸-甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯以重量比为2.8:1组成的混合物。
所述硅烷交联剂是由乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷以重量比为3:1.5组成的混合物。
所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯以重量比为2.5:1.5组成的混合物。
所述阻聚剂是由2，5-二叔丁基对苯二酚和2-叔丁基对苯二酚以重量比为1.5：2.8组成的混合物。
实施例9
本实施例与上述实施例4的区别在于：
所述阻燃剂是由十溴二苯醚、2，4，6-三溴苯基烯丙基醚和硼酸锌以重量比为2.8:1.6:1组成的混合物。
所述抗氧剂A是由对羟基苯甲醚和抗氧剂CA以重量比为0.35：0.18组成的混合物。
所述紫外线吸收剂是由紫外线吸收剂326和紫外线吸收剂BAD以重量比为3.8:1.8组成的混合物。
所述偶联剂是由乙烯基三乙氧基硅烷、焦磷酸酯钛酸酯和苯胺甲基三乙氧基硅烷以重量比为1.8:1:2.8组成的混合物。
所述相容剂是由氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯和乙烯-丙烯酸-甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯以重量比为3:1组成的混合物。
所述硅烷交联剂是由乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷以重量比为3.2:1.8组成的混合物。
所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯以重量比为2.8:1.4组成的混合物。
所述阻聚剂是由2，5-二叔丁基对苯二酚和2-叔丁基对苯二酚以重量比为1.8：3组成的混合物。
实施例10
本实施例与上述实施例5的区别在于：
所述阻燃剂是由十溴二苯醚、2，4，6-三溴苯基烯丙基醚和硼酸锌以重量比为3:1.8:1组成的混合物。
所述抗氧剂A是由对羟基苯甲醚和抗氧剂CA以重量比为0.4：0.2组成的混合物。
所述紫外线吸收剂是由紫外线吸收剂326和紫外线吸收剂BAD以重量比为4:2组成的混合物。
所述偶联剂是由乙烯基三乙氧基硅烷、焦磷酸酯钛酸酯和苯胺甲基三乙氧基硅烷以重量比为2:1:3组成的混合物。
所述相容剂是由氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯和乙烯-丙烯酸-甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯以重量比为3.2:1组成的混合物。
所述硅烷交联剂是由乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷以重量比为3.5:2组成的混合物。
所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯以重量比为3:1.2组成的混合物。
所述阻聚剂是由2，5-二叔丁基对苯二酚和2-叔丁基对苯二酚以重量比为2：3.2组成的混合物。
对比例1
一种耐老化抗冲击材料，包括如下重量份的原料：
所述抗冲击改性剂是由二氧化硅填料和丙烯酸酯类共聚物以重量比为1.5:4组成的混合物；
所述抗老化助剂为抗氧剂A、光稳定剂、紫外线吸收剂和光屏蔽剂以重量份数5:5:4:3组成的混合物。
所述抗氧剂A为对羟基苯甲醚；所述光稳定剂为光稳定剂622；所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂BAD；所述光屏蔽剂为ZnO。
所述二氧化硅填料为SiO2-玻璃粉和玻璃鳞片的混合物。
所述阻燃剂为十溴二苯醚和三氧化二锑的混合物。
所述偶联剂为甲基三乙氧基硅烷；所述相容剂为乙烯-丙烯酸-甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯。
一种上述的耐老化抗冲击材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤A：按照重量份计，将聚氯乙烯树脂、聚氨酯树脂、抗冲击改性剂、偶联剂和相容剂进行第一次混合搅拌，然后再加入剩余的原料，进行第二次混合搅拌，得到混合料；
步骤B：将步骤A制得的混合料投入挤出设备进行混炼、挤出、造粒，制得的耐老化抗冲击材料。
所述第一次混合搅拌的搅拌转速为1100r/min，所述第二次混合搅拌的搅拌转速为1900r/min；所述挤出设备的一区温度为297℃，二区温度为305℃，三区温度为312℃，四区温度为320℃，五区温度为305℃。
一种电缆保护管，所述电缆保护管由上述的耐老化抗冲击材料制得。
对比例2
一种耐老化材料，包括如下重量份的原料：
所述抗老化助剂为抗氧剂A、光稳定剂、紫外线吸收剂和光屏蔽剂以重量份数5:5:4:3组成的混合物。
所述抗氧剂A为对羟基苯甲醚；所述光稳定剂为光稳定剂622；所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂BAD；所述光屏蔽剂为ZnO。
所述二氧化硅填料为SiO2-玻璃粉和玻璃鳞片的混合物。
所述阻燃剂为十溴二苯醚和三氧化二锑的混合物。
所述偶联剂为甲基三乙氧基硅烷；所述相容剂为乙烯-丙烯酸-甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯。
所述交联聚乙烯树脂包括如下重量份的原料：
所述硅烷交联剂为3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷；所述引发剂为二叔丁基过氧化物。
所述抗氧剂B为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯；所述阻聚剂为2，5-二叔丁基对苯二酚。
一种上述的耐老化材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤A：按照重量份计，将交联聚乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚氨酯树脂、抗老化助剂、偶联剂和相容剂进行第一次混合搅拌，然后再加入剩余的原料，进行第二次混合搅拌，得到混合料；
步骤B：将步骤A制得的混合料投入挤出设备进行混炼、挤出、造粒，制得的耐老化材料。
所述第一次混合搅拌的搅拌转速为1100r/min，所述第二次混合搅拌的搅拌转速为1900r/min；所述挤出设备的一区温度为297℃，二区温度为305℃，三区温度为312℃，四区温度为320℃，五区温度为305℃。
一种电缆保护管，所述电缆保护管由上述的耐老化材料制得。
对比例3
一种抗冲击材料，包括如下重量份的原料：
所述抗冲击改性剂是由二氧化硅填料和丙烯酸酯类共聚物以重量比为1.5:4组成的混合物；
所述二氧化硅填料为SiO2-玻璃粉和玻璃鳞片的混合物。
所述阻燃剂为十溴二苯醚和三氧化二锑的混合物。
所述偶联剂为甲基三乙氧基硅烷；所述相容剂为乙烯-丙烯酸-甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯。
所述交联聚乙烯树脂包括如下重量份的原料：
所述硅烷交联剂为3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷；所述引发剂为二叔丁基过氧化物。
所述抗氧剂B为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯；所述阻聚剂为2，5-二叔丁基对苯二酚。
一种上述的抗冲击材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤A：按照重量份计，将交联聚乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚氨酯树脂、抗冲击改性剂、偶联剂和相容剂进行第一次混合搅拌，然后再加入剩余的原料，进行第二次混合搅拌，得到混合料；
步骤B：将步骤A制得的混合料投入挤出设备进行混炼、挤出、造粒，制得的耐老化材料。所述第一次混合搅拌的搅拌转速为1100r/min，所述第二次混合搅拌的搅拌转速为1900r/min；所述挤出设备的一区温度为297℃，二区温度为305℃，三区温度为312℃，四区温度为320℃，五区温度为305℃。
一种电缆保护管，所述电缆保护管由上述的抗冲击材料制得。
将上述实施例1-10以及对比例1-3制得的电缆保护管分别进行抗冲击强度、拉伸强度、绝缘电阻率、防火性能等性能测试，测试结果如下所示：
由上表数据可知，本发明制得的电缆保护管通过将聚氯乙烯树脂与电绝缘性能优异的交联聚乙烯树脂交联聚合，能使制得复合材料具有较高的绝缘电阻，绝缘电阻率可达1.228×1014～1.376×1015Ω·m，负载能力强，介质损耗角正切值小，受温度影响较小，耐热性佳，并具有较佳的抗冲击性、拉伸强度、抗老化性、阻燃性，抗冲击强度为18.65KJ/m2-22.96KJ/m2，拉伸强度为81.8-93.4MPa。
与对比例1相比，对比例1没有采用交联聚乙烯树脂，制得的复合材料的绝缘电阻率明显较低，其绝缘性能较差，说明本发明通过采用交联聚乙烯树脂与PVC树脂进行交联聚合，显著地提高了复合材料的绝缘性能；
与对比例2相比，对比例2没有采用抗冲击改性剂，制得的复合材料的抗冲击性能明显较低，机械性能较弱，说明采用本发明的抗冲击改性剂能有效增强复合材料的抗冲击性能、弯曲性能，使复合材料具有高抗冲击性和韧性；
与对比例3相比，对比例3没有采用抗老化助剂，制得的复合材料的拉伸强度和断裂伸长率明显较低，机械性能较弱，说明采用本发明的抗老化助剂能有效增强复合材料的拉伸强度和断裂伸长率等机械性能。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐老化抗冲击材料，其特征在于：包括如下重量份的原料：
所述抗冲击改性剂是由二氧化硅填料和丙烯酸酯类共聚物以重量比为1-2:3-5组成的混合物；
所述抗老化助剂为抗氧剂A、光稳定剂、紫外线吸收剂和光屏蔽剂以重量份数4-6:3-7:3-5:2-4组成的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种耐老化抗冲击材料，其特征在于：所述二氧化硅填料为SiO2-玻璃粉、玻璃鳞片和玻璃纤维中的至少两种。
3.根据权利要求1所述的一种耐老化抗冲击材料，其特征在于：所述抗氧剂A为抗氧剂DLTP、抗氧剂CA、对羟基苯甲醚、对苯二酚、2-叔丁基对苯二酚中的至少一种；所述光稳定剂为光稳定剂770、光稳定剂944、光稳定剂622中的至少一种；所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂BAD、紫外线吸收剂327、紫外线吸收剂326中的至少一种；所述光屏蔽剂为TiO2、ZnO中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种耐老化抗冲击材料，其特征在于：所述偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷和焦磷酸酯钛酸酯中的至少一种；所述相容剂为氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯-丙烯酸-甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯和苯乙烯一丙烯腈共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种耐老化抗冲击材料，其特征在于：所述交联聚乙烯树脂包括如下重量份的原料：
6.根据权利要求5所述的一种耐老化抗冲击材料，其特征在于：所述硅烷交联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一种；所述引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物和过氧化氢二异丙苯中的至少一种。
7.根据权利要求5所述的一种耐老化抗冲击材料，其特征在于：所述抗氧剂B为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯和1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯中的至少一种；所述阻聚剂为2，5-二叔丁基对苯二酚、对羟基苯甲醚、对苯二酚和2-叔丁基对苯二酚中的至少一种。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的耐老化抗冲击材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤A：按照重量份计，将交联聚乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚氨酯树脂、抗冲击改性剂、偶联剂和相容剂进行第一次混合搅拌，然后再加入剩余的原料，进行第二次混合搅拌，得到混合料；
步骤B：将步骤A制得的混合料投入挤出设备进行混炼、挤出、造粒，制得的耐老化抗冲击材料。
9.根据权利要求8所述的一种耐老化抗冲击材料的制备方法，其特征在于：所述第一次混合搅拌的搅拌转速为1000-1200r/min，所述第二次混合搅拌的搅拌转速为1800-2000r/min；所述挤出设备的一区温度为295-300℃，二区温度为300-310℃，三区温度为310-315℃，四区温度为315-325℃，五区温度为300-310℃。
10.一种电缆保护管，其特征在于：所述电缆保护管由权利要求1-7任一项所述的耐老化抗冲击材料制得，所述电缆保护管的抗冲击强度为18.65KJ/m2-22.96KJ/m2，拉伸强度为81.8-93.4MPa，绝缘电阻率为1.228×1014～1.376×1015Ω·m。
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