CN109181141A - 一种低比重自修复pvc电缆料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及PVC电缆料领域，尤其涉及一种低比重自修复PVC电缆料的制备方法，所述制备方法包括以下制备步骤：1)配料：按照PVC树脂100重量份，改性复合介孔填料35～60重量份，增塑剂45～60重量份，润滑剂5～8重量份，热稳定剂3～7重量份，流动改性剂3～6重量份和成膜剂11～20重量份的比例称取各组分；2)混料：将步骤1)称取的各组分混合后搅拌均匀，搅拌温度为45～60℃，搅拌速率为60～80r/min，搅拌时间为5～10h，搅拌均匀后得到混合料；3)造粒：将步骤2)得到的混合料造粒，得到低比重自修复PVC电缆料。改性复合介孔填料用以降低产品比重并使其具备一定自修复功能。

Description

一种低比重自修复PVC电缆料的制备方法
技术领域
本发明涉及PVC电缆料领域，尤其涉及一种低比重自修复PVC电缆料的制备方法。
背景技术
电线电缆的基料主要为PVC塑料，PVC塑料是五大通用合成塑料之一，是目前世界上仅次于聚乙烯的第二大塑料品种。由于聚氯乙烯树脂具有良好的物理机械性能，可用于生产建筑材料，包装材料，电子材料，日用消费品等，广泛用于工业、农业、建筑、交通运输，电力电讯和包装等各领域。电线电缆是工农业生产和现代生活不可或缺的重要设施，在我国国民经济中占有非常重要的地位，但是，目前PVC电缆料在比重、强度和成本之间却存在着一定的矛盾和缺陷。
通常来说，电缆料中PVC和塑化剂的均为0.9～1.4范围内，而填料的比重均远大于该数值范围，如碳酸钙填料的比重就可达2.7作用。因此，目前电缆料的总比重波动范围较大，电缆料的生产商往往期望制备较大比重的电缆料，一来可以降低成本提高利润，还可以在一定程度内提高电缆料的力学性能，但电缆线的生产商却会因此造成成本上升利润下降的问题，因此电缆线的生产商更倾向于采购比重较小、利润率更高的电缆料。但低比重电缆料往往伴随着极高的甘油等塑化剂使用量，大大增大了电缆料生产商的成本，且由此也容易出现电缆料出油、力学性能较差等问题。因此这个矛盾一直介于比重、强度和成本之间。
中国专利局于2017年12月12日公开了一种添加聚氨酯的低密度PVC管及其制备工艺，其以重量组分计包括：PVC140～160份，低密度聚乙烯30～50份，膨润土5～10份，消泡剂3～3.5份，酚基丙烷环氧树脂5～8份，硬脂酸2～3份，珍珠微粉1～2份，壳聚糖0.5～1份，石蜡0.1～0.2份，磷酸三丁酯1.2～1.6份，三氧化铬0.5～1份，碳酸钙2～6份，聚磷酸铵2～8份，聚氨酯2～8份。因为添加有聚氨酯使得管材表面附着力大大降低，这样霉菌就不易生长，并且因为含有纳米氧化锌，所以管材抗菌性能也得到显著提高，而且管材在低温下不易变脆，抗弯曲强度受温度变化影响非常小。但其仍是采用增加聚氨酯来降低比重，提高了PVC材料的生产成本。
发明内容
为解决目前PVC电缆料在比重、强度和成本之间却存在着一定的矛盾和缺陷，如低比重的电缆料生产成本高、力学性能不稳定甚至较差，而采用高比重的电缆料时电缆线的生产商却会因此造成成本上升利润下降的问题，本发明本发明提供了一种低比重自修复PVC电缆料的制备方法，采用所述制备方法能够利用改性复合介孔填料对PVC电缆料整体比重进行调整和降低，提高整体材料的力学性能，并且使其进一步具备一定自修复性能。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种低比重自修复PVC电缆料的制备方法，所述制备方法包括以下制备步骤：
1)配料：按照PVC树脂100重量份，改性复合介孔填料35～60重量份，增塑剂45～60重量份，润滑剂5～8重量份，热稳定剂3～7重量份，流动改性剂3～6重量份和成膜剂11～20重量份的比例称取各组分；
2)混料：将步骤1)称取的各组分混合后搅拌均匀，搅拌温度为45～60℃，搅拌速率为60～80r/min，搅拌时间为5～10h，搅拌均匀后得到混合料；
3)造粒：将步骤2)得到的混合料造粒，得到低比重自修复PVC电缆料。
改性复合介孔填料用以降低产品比重并使其具备一定自修复功能，流动性改性剂能够改善注塑料的可加工性能并且对流动自修复功能实现一定程度上的强化，使得在能够更有效得制备线缆外胶皮并在外胶皮发生开裂产生裂痕等缺陷后实现流动修复，成膜剂使得注塑料表面能够形成一层可以起到防水作用的薄膜，也使得经注塑后制得的线缆胶皮等的外侧形成一层具有防水作用的薄膜，改善其防潮性能。
作为优选，步骤1)所述的改性复合介孔填料和增塑剂由以下工艺制备：
a-1)将3.1～4.25mol/L的碳酸钠溶液和聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯以体积比1：(2.85～3.3)的比例混合，搅拌均匀后形成混合底液；
a-2)将步骤a-1)所得混合底液、25wt％的硬脂酸溶液和30wt％的油酸钠溶液以体积比1：(0.1～0.15)：(0.03～0.05)的比例混合配制成混合液，加入占混合液总质量0.05％～0.08％的三磷酸五钠，对其进行1100～1300r/min的高速搅拌，并在搅拌过程中滴加与步骤1)所添加碳酸钠溶液等体积的氯化钙溶液，氯化钙溶液浓度为3.1～4.25mol/L，搅拌至其形成均匀乳液；a-3)将步骤a-2)所制得的乳液通过超滤或纳滤的方式进行过滤分离，分离出固相和滤液，对分离得到的固相进行冷冻干燥，干燥结束后将其浸渍于三氮杂茂衍生物或环类化合物溶液中，置于0.2～0.4atm气压环境中进行超声震荡，至其不产生气泡后再继续超声震荡10～30min，得到改性复合介孔填料；
a-4)将步骤a-3)分离得到的滤液和硬脂酸以体积比1：(8～13)的比例混合形成混合酯液，再向混合酯液中加入36wt％的乙酸调节pH值为2.5～3，再缓慢加入氧化锌，加入氧化锌过程中对pH值进行持续监控检测，至pH值≥5.2后停止加入氧化锌，搅拌均匀后进行过滤，收集固相，对固相进行清洗并在80～95℃条件下进行烘干，得到增塑剂。
改性复合介孔填料为介孔纳米碳酸钙，反应时混合底液中的聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯形成大量分散的乳胶团，通过体积效应对碳酸钙分子簇的生长产生极大的抑制效果，且乳胶团分散后形成网状溶液骨架结构，使得初始生产的介孔纳米碳酸钙只能在网状溶液骨架结构内形成晶核，逐渐生长在分子簇，所形成的碳酸钙分子簇与聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯接触后会被聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯所包裹，降低表面活性并抑制分子簇间的吸附作用，避免进一步生长，形成十几或几十纳米尺寸的分子簇，并且并且分子簇无法形成致密堆积而存在介孔结构。由此制备的介孔纳米碳酸钙相较于普通的碳酸钙，具有更低的密度，即使用时能够有效降低比重，并且在作为原料中的填料制备PVC电缆料时，更加容易均匀分散在PVC电缆料中，挤出成型的过程等加工过程中，表面的聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯容易被除去，除去后介孔纳米碳酸钙分子簇的吸附作用及表面活性极大地增强、激活，形成大量微网状结构，微网状结构相较于普通填料的致密堆积，其在拉伸强度的提升更加有利，并且避免了普通填料大量使用造成PVC电缆料硬化催化等缺陷的产生，具有更优的力学性能，且实际使用成本低于大量使用油性增塑剂成本。此外，介孔纳米碳酸钙内部填充有三氮杂茂衍生物或环类化合物中任意一种，其中三氮杂茂衍生物包括但不限于3-氨基-1H-1,2,4-三氮唑和4-氨基-3-肼基-5-巯基-1,2,4-三唑中的任意一种或多种，所述环类化合物包括但不限于羟基乙叉基二磷酸，二氨基三氮杂茂，苯并三氮唑和有机季铵类化合物中的任意一种或多种，其通过超声震荡和压差进入到介孔纳米碳酸钙的介孔内部，并在暴露在介孔外的部分成膜，当改性复合介孔填料在PVC电缆料内进行填充时，膜部分破坏使得内部填充成分流出并实现再次成膜，对介孔纳米碳酸钙形成的网状骨架结构进行二次强化和保护，当PVC电缆料所制备的电缆线外胶皮被破坏时，填料的网状骨架结构同样会被破坏，此时内部填充物也会流出，实现对受损部分的填充和固化修复，实现自修复功能。而在制备改性复合介孔填料时所用的溶剂体系，在过滤出固相部分后可进一步使其发生简单反应即可作为增塑剂使用，提高了物料利用率。
作为优选，步骤a-2)所用氯化钙溶液浓度与碳酸钠溶液浓度相等。
同浓度的氯化钙溶液和碳酸钠溶液能够提高物料利用率，溶液中的杂质含量。
作为优选，步骤a-2)所述滴加氯化钙溶液时，控制滴加速率为每十分钟滴加氯化钙溶液总量的25～30％。
缓慢滴加氯化钙能够进一步控制碳酸钙的生长速度，使得碳酸钙分子簇分散更加均匀，其尺寸更加细小，并且具备更加丰富的介孔结构，进一步降低比重。
作为优选，步骤1)所述配料按照PVC树脂100重量份，改性复合介孔填料49～55重量份，增塑剂55～60重量份，润滑剂6.75～7.3重量份，热稳定剂4～5.5重量份，流动改性剂4.5～5.5重量份和成膜剂14.5～17重量份的比例称取各组分。
作为优选，步骤1)所述配料按照PVC树脂100重量份，改性复合介孔填料52.5重量份，增塑剂58.5重量份，润滑剂6.95重量份，热稳定剂4.85重量份，流动改性剂5.15重量份和成膜剂16重量份的比例称取各组分。
作为优选，步骤1)所述润滑剂为以质量比1：(0.5～0.8)比例混合的硬脂酸甘油酯和氧化聚乙烯蜡混合物。
作为优选，步骤1)所述热稳定剂为三碱式硫酸铅、二碱式亚磷酸铅、二碱式硬脂酸铅、二巯基乙酸异辛酯二正辛基锡和二甲基二巯基乙酸异辛酯锡中的至少一种。
作为优选，步骤1)所述流动改性剂为EMI树脂。
EMI树脂是一类以苯乙烯与丙烯腈为主单体的低分子量无规共聚物，其表现出超高的流动性、热稳定性及良好的分散性，能显著降低塑料熔体的粘度，促进塑化，降低注塑成型加工温度，缩短成型加工周期。
作为优选，步骤1)所述成膜剂为氧化聚乙烯醇。
氧化聚乙烯醇使得注塑料表面能够形成一层可以起到防水作用的薄膜，也使得经注塑后制得的线缆胶皮等的外侧形成一层具有防水作用的薄膜，改善其防潮性能，起到防护膜的作用，延长PVC绝缘料的保质期。
本发明的有益效果是：
1)本发明制备方法以低成本原料制备了低比重的PVC电缆料，具有更优的经济效益；
2)本发明制备方法在降低PVC电缆料比重的同时保证其具有较高的拉伸强度；
3)网状结构的介孔纳米碳酸钙填料网络使得PVC电缆料具有极高的断裂伸长率；
4)改性复合介孔填料内填充物可实现对破损部位的填充固化自修复，提高使用寿命。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步清楚详细的描述说明。
实施例1
一种低比重自修复PVC电缆料的制备方法，所述制备方法包括以下制备步骤：
1)配料：按照PVC树脂100重量份，改性复合介孔填料35重量份，增塑剂45重量份，润滑剂5重量份，热稳定剂3重量份，EMI树脂3重量份和氧化聚乙烯醇11重量份的比例称取各组分；
2)混料：将步骤1)称取的各组分混合后搅拌均匀，搅拌温度为45℃，搅拌速率为60r/min，搅拌时间为5h，搅拌均匀后得到混合料；
3)造粒：将步骤2)得到的混合料造粒，得到低比重自修复PVC电缆料。
经检测本实施例产品比重为1.69。
其中步骤1)所述润滑剂为以质量比1：0.5比例混合的硬脂酸甘油酯和氧化聚乙烯蜡混合物，热稳定剂为三碱式硫酸铅，所述改性复合介孔填料和增塑剂的制备方法包括以下制备步骤：
a-1)将3.1mol/L的碳酸钠溶液和聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯以体积比1：2.85的比例混合，搅拌均匀后形成混合底液；
a-2)将步骤a-1)所得混合底液、25wt％的硬脂酸溶液和30wt％的油酸钠溶液以体积比1：0.1：0.03的比例混合配制成混合液，加入占混合液总质量0.05％的三磷酸五钠，对其进行1100r/min的高速搅拌，并在搅拌过程中滴加与步骤a-1)所添加碳酸钠溶液等体积且同浓度的氯化钙溶液，控制滴加速率为每十分钟滴加氯化钙溶液总量的25％，搅拌至其形成均匀乳液；
a-3)将步骤a-2)所制得的乳液通过超滤或纳滤的方式进行过滤分离，分离出固相和滤液，对分离得到的固相进行冷冻干燥，干燥结束后将其浸渍于3-氨基-1H-1,2,4-三氮唑溶液中，置于0.2atm气压环境中进行超声震荡，至其不产生气泡后再继续超声震荡10min，得到改性复合介孔填料；
a-4)将步骤a-3)分离得到的滤液和硬脂酸以体积比1：8的比例混合形成混合酯液，再向混合酯液中加入36wt％的乙酸调节pH值为2.5，再缓慢加入氧化锌，加入氧化锌过程中对pH值进行持续监控检测，至pH值≥5.2后停止加入氧化锌，搅拌均匀后进行过滤，收集固相，对固相进行清洗并在80℃条件下进行烘干，得到增塑剂。
实施例2
一种低比重自修复PVC电缆料的制备方法，所述制备方法包括以下制备步骤：
1)配料：按照PVC树脂100重量份，改性复合介孔填料60重量份，增塑剂60重量份，润滑剂8重量份，热稳定剂7重量份，EMI树脂6重量份和氧化聚乙烯醇20重量份的比例称取各组分；
2)混料：将步骤1)称取的各组分混合后搅拌均匀，搅拌温度为60℃，搅拌速率为80r/min，搅拌时间为10h，搅拌均匀后得到混合料；
3)造粒：将步骤2)得到的混合料造粒，得到低比重自修复PVC电缆料。
经检测本实施例产品比重为1.65。
其中步骤1)所述润滑剂为以质量比1：0.8比例混合的硬脂酸甘油酯和氧化聚乙烯蜡混合物，热稳定剂为二碱式亚磷酸铅，所述改性复合介孔填料和增塑剂的制备方法包括以下制备步骤：
a-1)将4.25mol/L的碳酸钠溶液和聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯以体积比1：3.3的比例混合，搅拌均匀后形成混合底液；
a-2)将步骤a-1)所得混合底液、25wt％的硬脂酸溶液和30wt％的油酸钠溶液以体积比1：0.15：0.05的比例混合配制成混合液，加入占混合液总质量0.08％的三磷酸五钠，对其进行1300r/min的高速搅拌，并在搅拌过程中滴加与步骤a-1)所添加碳酸钠溶液等体积且同浓度的氯化钙溶液，控制滴加速率为每十分钟滴加氯化钙溶液总量的30％，搅拌至其形成均匀乳液；
a-3)将步骤a-2)所制得的乳液通过超滤或纳滤的方式进行过滤分离，分离出固相和滤液，对分离得到的固相进行冷冻干燥，干燥结束后将其浸渍于4-氨基-3-肼基-5-巯基-1,2,4-三唑溶液中，置于0.4atm气压环境中进行超声震荡，至其不产生气泡后再继续超声震荡30min，得到改性复合介孔填料；
a-4)将步骤a-3)分离得到的滤液和硬脂酸以体积比1：13的比例混合形成混合酯液，再向混合酯液中加入36wt％的乙酸调节pH值为3，再缓慢加入氧化锌，加入氧化锌过程中对pH值进行持续监控检测，至pH值≥5.2后停止加入氧化锌，搅拌均匀后进行过滤，收集固相，对固相进行清洗并在95℃条件下进行烘干，得到增塑剂。
实施例3
一种低比重自修复PVC电缆料的制备方法，所述制备方法包括以下制备步骤：
1)配料：按照PVC树脂100重量份，改性复合介孔填料49重量份，增塑剂55重量份，润滑剂6.75重量份，热稳定剂4重量份，EMI树脂4.5重量份和氧化聚乙烯醇14.5重量份的比例称取各组分；
2)混料：将步骤1)称取的各组分混合后搅拌均匀，搅拌温度为55℃，搅拌速率为70r/min，搅拌时间为6h，搅拌均匀后得到混合料；
3)造粒：将步骤2)得到的混合料造粒，得到低比重自修复PVC电缆料。
经检测本实施例产品比重为1.70。
其中步骤1)所述润滑剂为以质量比1：0.65比例混合的硬脂酸甘油酯和氧化聚乙烯蜡混合物，热稳定剂为二碱式硬脂酸铅，所述改性复合介孔填料和增塑剂的制备方法包括以下制备步骤：
a-1)将3.25mol/L的碳酸钠溶液和聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯以体积比1：3.1的比例混合，搅拌均匀后形成混合底液；
a-2)将步骤a-1)所得混合底液、25wt％的硬脂酸溶液和30wt％的油酸钠溶液以体积比1：0.15：0.05的比例混合配制成混合液，加入占混合液总质量0.065％的三磷酸五钠，对其进行1150r/min的高速搅拌，并在搅拌过程中滴加与步骤a-1)所添加碳酸钠溶液等体积且同浓度的氯化钙溶液，控制滴加速率为每十分钟滴加氯化钙溶液总量的25％，搅拌至其形成均匀乳液；
a-3)将步骤a-2)所制得的乳液通过超滤或纳滤的方式进行过滤分离，分离出固相和滤液，对分离得到的固相进行冷冻干燥，干燥结束后将其浸渍于1：1混合的羟基乙叉基二磷酸和二氨基三氮杂茂溶液中，置于0.25atm气压环境中进行超声震荡，至其不产生气泡后再继续超声震荡15min，得到改性复合介孔填料；
a-4)将步骤a-3)分离得到的滤液和硬脂酸以体积比1：11的比例混合形成混合酯液，再向混合酯液中加入36wt％的乙酸调节pH值为2.7，再缓慢加入氧化锌，加入氧化锌过程中对pH值进行持续监控检测，至pH值≥5.2后停止加入氧化锌，搅拌均匀后进行过滤，收集固相，对固相进行清洗并在85℃条件下进行烘干，得到增塑剂。
实施例4
一种低比重自修复PVC电缆料的制备方法，所述制备方法包括以下制备步骤：
1)配料：按照PVC树脂100重量份，改性复合介孔填料55重量份，增塑剂60重量份，润滑剂7.3重量份，热稳定剂5.5重量份，EMI树脂5.5重量份和氧化聚乙烯醇17重量份的比例称取各组分；
2)混料：将步骤1)称取的各组分混合后搅拌均匀，搅拌温度为50℃，搅拌速率为75r/min，搅拌时间为8h，搅拌均匀后得到混合料；
3)造粒：将步骤2)得到的混合料造粒，得到低比重自修复PVC电缆料。
经检测本实施例产品比重为1.66。
其中步骤1)所述润滑剂为以质量比1：0.55比例混合的硬脂酸甘油酯和氧化聚乙烯蜡混合物，热稳定剂为二巯基乙酸异辛酯二正辛基锡，所述改性复合介孔填料和增塑剂的制备方法包括以下制备步骤：
a-1)将3.75mol/L的碳酸钠溶液和聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯以体积比1：2.9的比例混合，搅拌均匀后形成混合底液；
a-2)将步骤a-1)所得混合底液、25wt％的硬脂酸溶液和30wt％的油酸钠溶液以体积比1：0.15：0.05的比例混合配制成混合液，加入占混合液总质量0.08％的三磷酸五钠，对其进行1100r/min的高速搅拌，并在搅拌过程中滴加与步骤a-1)所添加碳酸钠溶液等体积且同浓度的氯化钙溶液，控制滴加速率为每十分钟滴加氯化钙溶液总量的25％，搅拌至其形成均匀乳液；
a-3)将步骤a-2)所制得的乳液通过超滤或纳滤的方式进行过滤分离，分离出固相和滤液，对分离得到的固相进行冷冻干燥，干燥结束后将其浸渍于苯并三氮唑溶液中，置于0.35atm气压环境中进行超声震荡，至其不产生气泡后再继续超声震荡25min，得到改性复合介孔填料；
a-4)将步骤a-3)分离得到的滤液和硬脂酸以体积比1：12的比例混合形成混合酯液，再向混合酯液中加入36wt％的乙酸调节pH值为2.5，再缓慢加入氧化锌，加入氧化锌过程中对pH值进行持续监控检测，至pH值≥5.2后停止加入氧化锌，搅拌均匀后进行过滤，收集固相，对固相进行清洗并在85℃条件下进行烘干，得到增塑剂。
实施例5
一种低比重自修复PVC电缆料的制备方法，所述制备方法包括以下制备步骤：
1)配料：按照PVC树脂100重量份，改性复合介孔填料52.5重量份，增塑剂58.5重量份，润滑剂6.95重量份，热稳定剂4.85重量份，EMI树脂5.15重量份和氧化聚乙烯醇16重量份的比例称取各组分；
2)混料：将步骤1)称取的各组分混合后搅拌均匀，搅拌温度为55℃，搅拌速率为65r/min，搅拌时间为8h，搅拌均匀后得到混合料；
3)造粒：将步骤2)得到的混合料造粒，得到低比重自修复PVC电缆料。
经检测本实施例产品比重为1.68。
其中步骤1)所述润滑剂为以质量比1：0.75比例混合的硬脂酸甘油酯和氧化聚乙烯蜡混合物，热稳定剂为三碱式硫酸铅，所述改性复合介孔填料和增塑剂的制备方法包括以下制备步骤：
a-1)将4.15mol/L的碳酸钠溶液和聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯以体积比1：3.15的比例混合，搅拌均匀后形成混合底液；
a-2)将步骤a-1)所得混合底液、25wt％的硬脂酸溶液和30wt％的油酸钠溶液以体积比1：0.125：0.045的比例混合配制成混合液，加入占混合液总质量0.075％的三磷酸五钠，对其进行1250r/min的高速搅拌，并在搅拌过程中滴加与步骤a-1)所添加碳酸钠溶液等体积且同浓度的氯化钙溶液，控制滴加速率为每十分钟滴加氯化钙溶液总量的30％，搅拌至其形成均匀乳液；
a-3)将步骤a-2)所制得的乳液通过超滤或纳滤的方式进行过滤分离，分离出固相和滤液，对分离得到的固相进行冷冻干燥，干燥结束后将其浸渍于1：2混合的3-氨基-1H-1,2,4-三氮唑和4-氨基-3-肼基-5-巯基-1,2,4-三唑溶液中，置于0.2atm气压环境中进行超声震荡，至其不产生气泡后再继续超声震荡30min，得到改性复合介孔填料；
a-4)将步骤a-3)分离得到的滤液和硬脂酸以体积比1：9.5的比例混合形成混合酯液，再向混合酯液中加入36wt％的乙酸调节pH值为2.5，再缓慢加入氧化锌，加入氧化锌过程中对pH值进行持续监控检测，至pH值≥5.2后停止加入氧化锌，搅拌均匀后进行过滤，收集固相，对固相进行清洗并在95℃条件下进行烘干，得到增塑剂。
对实施例1～5进行检测，检测标准为GB/T 8815-2008。其部分检测结果如下表所示。
由上表可明显看出，相较于普通PVC电缆料，本发明的低比重高强PVC电缆料具有更高的拉伸强度，并且具有极高的断裂伸长率，力学性能极为优秀。此外对其自修复性能进行检测，将实施例2所得低比重自修复PVC电缆料制备成十片5cm×5cm的方片状，厚度为1.5mm，利用薄刀片在方片表面割出2cm±0.3cm的开口，开口贯通方片，开口均在720min内基本实现填充修复，再将实施例2所得低比重自修复PVC电缆料制备成十片10cm×15cm的长片状，厚度为5mm，利用薄刀片在长片表面割出2cm±0.3cm的开口，开口贯通长片，开口在720min后显现出明显填充自修复痕迹，但自修复在22h后停止，开口内部被填充但为填满，表面仍存在类似划痕的凹陷。

Claims (10)

1.一种低比重自修复PVC电缆料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下制备步骤：
1)配料：按照PVC树脂100重量份，改性复合介孔填料35～60重量份，增塑剂45～60重量份，润滑剂5～8重量份，热稳定剂3～7重量份，流动改性剂3～6重量份和成膜剂11～20重量份的比例称取各组分；
2)混料：将步骤1)称取的各组分混合后搅拌均匀，搅拌温度为45～60℃，搅拌速率为60～80r/min，搅拌时间为5～10h，搅拌均匀后得到混合料；
3)造粒：将步骤2)得到的混合料造粒，得到低比重自修复PVC电缆料。
2.根据权利要求1所述的一种低比重自修复PVC电缆料的制备方法，其特征在于，步骤1)所述的改性复合介孔填料和增塑剂由以下工艺制备：
a-1)将3.1～4.25mol/L的碳酸钠溶液和聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯以体积比1：(2.85～3.3)的比例混合，搅拌均匀后形成混合底液；
a-2)将步骤a-1)所得混合底液、25wt％的硬脂酸溶液和30wt％的油酸钠溶液以体积比1：(0.1～0.15)：(0.03～0.05)的比例混合配制成混合液，加入占混合液总质量0.05％～0.08％的三磷酸五钠，对其进行1100～1300r/min的高速搅拌，并在搅拌过程中滴加与步骤1)所添加碳酸钠溶液等体积的氯化钙溶液，氯化钙溶液浓度为3.1～4.25mol/L，搅拌至其形成均匀乳液；
a-3)将步骤a-2)所制得的乳液通过超滤或纳滤的方式进行过滤分离，分离出固相和滤液，对分离得到的固相进行冷冻干燥，干燥结束后将其浸渍于三氮杂茂衍生物或环类化合物溶液中，置于0.2～0.4atm气压环境中进行超声震荡，至其不产生气泡后再继续超声震荡10～30min，得到改性复合介孔填料；
a-4)将步骤a-3)分离得到的滤液和硬脂酸以体积比1：(8～13)的比例混合形成混合酯液，再向混合酯液中加入36wt％的乙酸调节pH值为2.5～3，再缓慢加入氧化锌，加入氧化锌过程中对pH值进行持续监控检测，至pH值≥5.2后停止加入氧化锌，搅拌均匀后进行过滤，收集固相，对固相进行清洗并在80～95℃条件下进行烘干，得到增塑剂。
3.根据权利要求2所述的一种低比重自修复PVC电缆料的制备方法，其特征在于，步骤a-2)所用氯化钙溶液浓度与碳酸钠溶液浓度相等。
4.根据权利要求2所述的一种低比重自修复PVC电缆料的制备方法，其特征在于，步骤a-2)所述滴加氯化钙溶液时，控制滴加速率为每十分钟滴加氯化钙溶液总量的25～30％。
5.根据权利要求1所述的一种低比重自修复PVC电缆料的制备方法，其特征在于，步骤1)所述配料按照PVC树脂100重量份，改性复合介孔填料49～55重量份，增塑剂55～60重量份，润滑剂6.75～7.3重量份，热稳定剂4～5.5重量份，流动改性剂4.5～5.5重量份和成膜剂14.5～17重量份的比例称取各组分。
6.根据权利要求1所述的一种低比重自修复PVC电缆料的制备方法，其特征在于，步骤1)所述配料按照PVC树脂100重量份，改性复合介孔填料52.5重量份，增塑剂58.5重量份，润滑剂6.95重量份，热稳定剂4.85重量份，流动改性剂5.15重量份和成膜剂16重量份的比例称取各组分。
7.根据权利要求1或5或6所述的一种低比重自修复PVC电缆料的制备方法，其特征在于，步骤1)所述润滑剂为以质量比1：(0.5～0.8)比例混合的硬脂酸甘油酯和氧化聚乙烯蜡混合物。
8.根据权利要求1或5或6所述的一种低比重自修复PVC电缆料的制备方法，其特征在于，步骤1)所述热稳定剂为三碱式硫酸铅、二碱式亚磷酸铅、二碱式硬脂酸铅、二巯基乙酸异辛酯二正辛基锡和二甲基二巯基乙酸异辛酯锡中的至少一种。
9.根据权利要求1或5或6所述的一种低比重自修复PVC电缆料的制备方法，其特征在于，步骤1)所述流动改性剂为EMI树脂。
10.根据权利要求1或5或6所述的一种低比重自修复PVC电缆料的制备方法，其特征在于，步骤1)所述成膜剂为氧化聚乙烯醇。
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