CN109265866B - 一种耐颜料迁移的pvc电缆料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种PVC电缆料，尤其涉及一种耐颜料迁移的PVC电缆料。所述的PVC电缆料按照重量份数计包括以下组分：PVC树脂100份、有机硅改性SBS 5~15份、壬二酸二辛酯25~40份、钛酸酯改性白炭黑20~35份、紫外吸收剂0.5~2份、纳米二氧化钛5~15份、染料3~8份以及抗氧化剂1~3份。解决了现有技术中PVC电缆料耐颜料迁移性较差，容易将颜料迁移到其他的塑料制品中，导致塑料制品不能使用影响其应用性能的问题。本发明具有以下有益效果：（1）本发明得到的PVC电缆料的耐颜料迁移性能较好；（2）本发明的到的PVC电缆料不会与其他树脂相互反应，影响两者的性能；（3）本发明具有良好的耐低温、可加工性能以及耐候性。

Description

一种耐颜料迁移的PVC电缆料
技术领域
本发明涉及一种PVC电缆料，尤其涉及一种耐颜料迁移的PVC电缆料。
背景技术
聚氯乙烯，英文简称PVC(Polyvinyl chloride)，是氯乙烯单体(vinyl chloridemonomer,简称VCM)在过氧化物、偶氮化合物等引发剂；或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称之为氯乙烯树脂。
工业生产的PVC分子量一般在5万～11万范围内，具有较大的多分散性，分子量随聚合温度的降低而增加；无固定熔点，80～85℃开始软化，130℃变为粘弹态，160～180℃开始转变为粘流态；有较好的机械性能，抗张强度60MPa左右，冲击强度5～10kJ/m2；有优异的介电性能。PVC曾是世界上产量最大的通用塑料，应用非常广泛。在建筑材料、工业制品、日用品、地板革、地板砖、人造革、管材、电线电缆、包装膜、瓶、发泡材料、密封材料、纤维等方面均有广泛应用。
但是PVC制品也有着不足之处，例如其不耐高温、不耐氧化、受到紫外光的照射后会发生分解的问题，目前对这些问题具有较多的研究也成为了研究的热点，但除这些问题外，其仍有其他的缺陷，其中最为重要的一点就是PVC树脂的耐迁移性能较差，有色的PVC塑料中的增塑剂以及其中的颜料会从内部迁移到制品表面上(起霜)或从一个塑料透过界面迁移到塑料和溶剂中(渗色)。
它在塑料成型着色中有四个表现型式：
1.迁移(migration):已着色的塑料制品与白色或浅色泽之塑料制品贴合时，颜料由该着色制品迁移至另一物品的性质；
2.析出(plateout):塑料成型时污染模子和辊筒；
3.起霜(blooming):已着色的塑料制品随时间会浮出制品表面引起发花和起白；
4.脱色(clocking):从塑料制品的表面会引起颜色脱落。
颜料在塑料中发生迁移的主要原因：1.在塑料着色系统中存在颜料过饱和现象；2.在塑料着色系统中存在颜料分子能够运动；3.在塑料着色系统中存在颜料不能充分结晶。着色塑料中颜料的迁移性发生会大大影响塑料制品的应用性能，如果迁移严重的话，使塑料制品不能使用，更为严重的是还会沾污其它产品，影响其应用性能。
例如一种负50℃超耐寒耐低温聚氯乙烯电缆料及其制备方法，其授权公告号为CN105255047B，负50℃超耐寒耐低温聚氯乙烯电缆料按重量配比由以下原料组成：PVC树脂100份；第一增塑剂10～18份；第二增塑剂5～10份；耐寒增塑剂20～28份；增韧耐寒特殊树脂10～15份；第一阻燃剂5～6份；第二阻燃剂3～5份；填料35～50份；热稳定剂8～15份；抗氧剂0.5～0.8份；润滑剂0.5～2.5份，加工改性剂1～5份；增韧剂1～3份。本发明通过加入增韧耐寒特殊树脂，此类树脂属乙烯-丙烯酸正丁-羟基酯类，此树脂的加入，增加了PVC的韧性，同时又保持良好的机械性能，有效的弥补了PVC树脂低温脆性的问题，有效的改进了PVC的低温催化性能。但是其也存在着其不足之处，其仍然没有解决PVC树脂颜料易迁移的缺陷。
发明内容
本发明是为了解决现有技术中PVC电缆料耐颜料迁移性较差，容易将颜料迁移到其他的塑料制品中，导致塑料制品不能使用，沾污其它产品，影响其应用性能的问题，提供了一种耐颜料迁移性较好，不会影响其与其他塑料制品性能的一种耐颜料迁移的PVC电缆料。
为了实现上述发明目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种耐颜料迁移的PVC电缆料，所述的PVC电缆料按照重量份数计包括以下组分：PVC树脂100份、有机硅改性SBS 5～15份、壬二酸二辛酯25～40份、钛酸酯改性白炭黑20～35份、紫外吸收剂0.5～2份、纳米二氧化钛5～15份、染料3～8份以及抗氧化剂1～3份。
作为优选，所述的PVC电缆料按照重量份数计包括以下组分：PVC树脂100份、有机硅改性SBS 10～15份、壬二酸二辛酯30～40份、钛酸酯改性白炭黑20～30份、紫外吸收剂0.5～1份、纳米二氧化钛5～10份、染料3～6份以及抗氧化剂1～3份。
作为优选，所述的PVC电缆料按照重量份数计包括以下组分：PVC树脂100份、有机硅改性SBS 12份、壬二酸二辛酯35份、钛酸酯改性白炭黑28份、紫外吸收剂0.8份、纳米二氧化钛7份、染料5份以及抗氧化剂2份。
本发明中份PVC电缆料中除了基础的PVC树脂还添加了有机硅改性SBS，通过有机硅改性后，其能够形成柔性的交联网络结构，这种交联网络结构能够牢牢的锁住颜料分子，将其固定在PVC电缆料的内部，从而颜料分子不会处电缆料中迁移到其他塑料中国，从而其耐颜料迁移性能大大提升，同时由于这种交联网络的的链段较为柔软，因此其可加工高性能以及耐低温性能也大大的提升。而钛酸酯改性白炭黑的加入能够为交联网络形成交联点，从而增加了其交联密度，有效的阻碍了颜料分子的扩散与迁移。本发明中还添加了紫外吸收剂以及纳米二氧化钛能够有效的吸收紫外线，使其在受到紫外的照射下也不会发生分解，增强了其耐候性。
作为优选，所述的PVC电缆料中有机硅改性SBS为有机硅接枝SBS母料以及催化剂SBS母料的组合物，所述的组合物中有机硅接枝SBS母料以及催化剂SBS母料的质量比为(2～5):10。
作为优选，所述的有机硅接枝SBS母料的制备方法如下：按照重量份数计取100份SBS母料，然后向其中加入3～10份甲基乙烯基烷氧基硅油以及0.05～0.5的DCP，105～115℃下开炼机中混合均匀后，135～150℃下挤出造粒，得到有机硅接枝SBS母料。
作为优选，所述的催化剂SBS母料的制备方法如下：按照重量份数计取100份SBS母料，然后向其中加入3～10份二月桂酸二丁基锡，105～115℃下开炼机中混合均匀后，135～150℃下挤出造粒，得到催化剂SBS母料。
本发明中的有机硅改性SBS由有机硅接枝SBS母料以及催化剂SBS母料组成，其中有机硅接枝SBS母料中含有较多的活性有机硅基团，其能够与催化剂SBS母料中的二月桂酸二丁基锡发生交联反应，形成交联互穿网络结构，从而达到锁定颜料分子的效果。本发明中的有机硅改性SBS在使用时只需将有机硅接枝SBS母料以及催化剂SBS母料相互组合，添加到PVC树脂中进行加工便可，随用随加，不会发生有机硅改性SBS先行交联而与PVC树脂分散不均匀的问题。
作为优选，所述的钛酸酯改性白炭黑的制备方法如下：65～80℃下，按照重量份数计取气相法白炭黑100份然后边搅拌边向其中滴加钛酸酯偶联剂5～15份，反应0.5～1.5小时后，减压除去生成的小分子物质，得到钛酸酯改性白炭黑。
作为优选，所述的钛酸酯偶联剂为钛酸四异丙基酯、钛酸四正丁基酯、钛酸四叔丁基酯、四辛氧基双(二月桂基亚磷酸酰氧基)钛酸酯或者异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯中的一种。
作为优选，所述的紫外吸收剂4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、单苯甲酸间苯二酚酯、三(1,2,2,6,6-五甲哌啶基)亚磷酸酯、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮或2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。
作为优选，所述的抗氧化剂为双酚A、抗氧剂CA、抗氧剂264以及亚磷酸三苯酯中的一种。
因此，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明得到的PVC电缆料的耐颜料迁移性能较好；
(2)本发明的到的PVC电缆料不会与其他树脂相互反应，影响两者的性能；
(3)本发明具有良好的耐低温、可加工性能以及耐候性。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案作以进一步描述说明。
如果无特殊说明，本发明的实施例中说采用的原料均为本领域常用的原料，实施例中所采用的方法，均为本领域的常规方法。
实施例1
一种耐颜料迁移的PVC电缆料，所述的PVC电缆料按照重量份数计包括以下组分：PVC树脂100份、有机硅改性SBS 5份、壬二酸二辛酯25份、钛酸酯改性白炭黑20份、4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶0.5份、纳米二氧化钛5份、染料3～8份以及双酚A 1份。
所述的PVC电缆料中有机硅改性SBS为有机硅接枝SBS母料以及催化剂SBS母料的组合物，所述的组合物中有机硅接枝SBS母料以及催化剂SBS母料的质量比为2:10。
其中，所述的有机硅接枝SBS母料的制备方法如下：按照重量份数计取100份SBS母料，然后向其中加入3份甲基乙烯基烷氧基硅油以及0.05的DCP，105℃下开炼机中混合均匀后，135℃下挤出造粒，得到有机硅接枝SBS母料。
所述的催化剂SBS母料的制备方法如下：按照重量份数计取100份SBS母料，然后向其中加入3份二月桂酸二丁基锡，105℃下开炼机中混合均匀后，135℃下挤出造粒，得到催化剂SBS母料。
所述的钛酸酯改性白炭黑的制备方法如下：65℃下，按照重量份数计取气相法白炭黑100份然后边搅拌边向其中滴加钛酸四异丙基酯5份，反应0.5小时后，减压除去生成的小分子物质，得到钛酸酯改性白炭黑。
实施例2
一种耐颜料迁移的PVC电缆料，所述的PVC电缆料按照重量份数计包括以下组分：PVC树脂100份、有机硅改性SBS 15份、壬二酸二辛酯40份、钛酸酯改性白炭黑35份、单苯甲酸间苯二酚酯2份、纳米二氧化钛15份、染料8份以及抗氧剂CA 3份。
所述的PVC电缆料中有机硅改性SBS为有机硅接枝SBS母料以及催化剂SBS母料的组合物，所述的组合物中有机硅接枝SBS母料以及催化剂SBS母料的质量比为5:10。
其中，所述的有机硅接枝SBS母料的制备方法如下：按照重量份数计取100份SBS母料，然后向其中加入10份甲基乙烯基烷氧基硅油以及0.5的DCP，115℃下开炼机中混合均匀后，150℃下挤出造粒，得到有机硅接枝SBS母料。
所述的催化剂SBS母料的制备方法如下：按照重量份数计取100份SBS母料，然后向其中加入10份二月桂酸二丁基锡，115℃下开炼机中混合均匀后，150℃下挤出造粒，得到催化剂SBS母料。
所述的钛酸酯改性白炭黑的制备方法如下：80℃下，按照重量份数计取气相法白炭黑100份然后边搅拌边向其中滴加钛酸四叔丁基酯15份，反应1.5小时后，减压除去生成的小分子物质，得到钛酸酯改性白炭黑。
实施例3
一种耐颜料迁移的PVC电缆料，所述的PVC电缆料按照重量份数计包括以下组分：PVC树脂100份、有机硅改性SBS10份、壬二酸二辛酯30份、钛酸酯改性白炭黑20份、三(1,2,2,6,6-五甲哌啶基)亚磷酸酯0.5份、纳米二氧化钛5份、染料3份以及抗氧剂264 1份。
所述的PVC电缆料中有机硅改性SBS为有机硅接枝SBS母料以及催化剂SBS母料的组合物，所述的组合物中有机硅接枝SBS母料以及催化剂SBS母料的质量比为3:10。
其中，所述的有机硅接枝SBS母料的制备方法如下：按照重量份数计取100份SBS母料，然后向其中加入5份甲基乙烯基烷氧基硅油以及0.2的DCP，110℃下开炼机中混合均匀后，140℃下挤出造粒，得到有机硅接枝SBS母料。
所述的催化剂SBS母料的制备方法如下：按照重量份数计取100份SBS母料，然后向其中加入5份二月桂酸二丁基锡，110℃下开炼机中混合均匀后，140℃下挤出造粒，得到催化剂SBS母料。
所述的钛酸酯改性白炭黑的制备方法如下：70℃下，按照重量份数计取气相法白炭黑100份然后边搅拌边向其中滴加四辛氧基双(二月桂基亚磷酸酰氧基)钛酸酯10份，反应1小时后，减压除去生成的小分子物质，得到钛酸酯改性白炭黑。
实施例4
一种耐颜料迁移的PVC电缆料，所述的PVC电缆料按照重量份数计包括以下组分：PVC树脂100份、有机硅改性SBS 15份、壬二酸二辛酯40份、钛酸酯改性白炭黑30份、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮1份、纳米二氧化钛10份、染料6份以及亚磷酸三苯酯3份。
所述的PVC电缆料中有机硅改性SBS为有机硅接枝SBS母料以及催化剂SBS母料的组合物，所述的组合物中有机硅接枝SBS母料以及催化剂SBS母料的质量比为3:10。
其中，所述的有机硅接枝SBS母料的制备方法如下：按照重量份数计取100份SBS母料，然后向其中加入8份甲基乙烯基烷氧基硅油以及0.4的DCP，112℃下开炼机中混合均匀后，145℃下挤出造粒，得到有机硅接枝SBS母料。
所述的催化剂SBS母料的制备方法如下：按照重量份数计取100份SBS母料，然后向其中加入8份二月桂酸二丁基锡，108℃下开炼机中混合均匀后，145℃下挤出造粒，得到催化剂SBS母料。
所述的钛酸酯改性白炭黑的制备方法如下：70℃下，按照重量份数计取气相法白炭黑100份然后边搅拌边向其中滴加异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯12份，反应1小时后，减压除去生成的小分子物质，得到钛酸酯改性白炭黑。
实施例5
一种耐颜料迁移的PVC电缆料，所述的PVC电缆料按照重量份数计包括以下组分：PVC树脂100份、有机硅改性SBS 12份、壬二酸二辛酯35份、钛酸酯改性白炭黑28份、(单苯甲酸间苯二酚酯0.8份、纳米二氧化钛7份、染料5份以及亚磷酸三苯酯2份。
所述的PVC电缆料中有机硅改性SBS为有机硅接枝SBS母料以及催化剂SBS母料的组合物，所述的组合物中有机硅接枝SBS母料以及催化剂SBS母料的质量比为2.5:10。
其中，所述的有机硅接枝SBS母料的制备方法如下：按照重量份数计取100份SBS母料，然后向其中加入4份甲基乙烯基烷氧基硅油以及0.18份的DCP，115℃下开炼机中混合均匀后，140℃下挤出造粒，得到有机硅接枝SBS母料。
所述的催化剂SBS母料的制备方法如下：按照重量份数计取100份SBS母料，然后向其中加入9份二月桂酸二丁基锡，106℃下开炼机中混合均匀后，142℃下挤出造粒，得到催化剂SBS母料。
所述的钛酸酯改性白炭黑的制备方法如下：70℃下，按照重量份数计取气相法白炭黑100份然后边搅拌边向其中滴加四辛氧基双(二月桂基亚磷酸酰氧基)钛酸酯8份，反应1小时后，减压除去生成的小分子物质，得到钛酸酯改性白炭黑。
将实施例1～5中得到的耐颜料迁移的PVC电缆料进行颜料迁移性测定，其测试步骤如下：将实施例1～5中得到的电缆料注塑呈片材，然后将其与含5％钛白粉白色PVC片以1kg/cm2的压力在80℃温度紧密贴合放置24小时后，观察白色PVC片上被沾污程度，并以标准灰卡评判之，5级表示无迁移，1级迁移严重，其结果如下表所示。
表1实施例1～5所得电缆料耐颜料迁移性结果
项目 耐颜料迁移等级
实施例1 5级
实施例2 5级
实施例3 5级
实施例4 5级
实施例5 5级

Claims (7)

1.一种耐颜料迁移的PVC电缆料，其特征在于，所述的PVC电缆料按照重量份数计包括以下组分：PVC树脂100份、有机硅改性SBS 5~15份、壬二酸二辛酯25~40份、钛酸酯改性白炭黑20~35份、紫外吸收剂0.5~2份、纳米二氧化钛5~15份、染料3~8份以及抗氧化剂1~3份；
所述的PVC电缆料中有机硅改性SBS为有机硅接枝SBS母料以及催化剂SBS母料的组合物，所述的组合物中有机硅接枝SBS母料以及催化剂SBS母料的质量比为（2~5）:10；
所述的催化剂SBS母料的制备方法如下：按照重量份数计取100份SBS母料，然后向其中加入3~10份二月桂酸二丁基锡，105~115℃下开炼机中混合均匀后，135~150℃下挤出造粒，得到催化剂SBS母料；
所述的有机硅接枝SBS母料的制备方法如下：按照重量份数计取100份SBS母料，然后向其中加入3~10份甲基乙烯基烷氧基硅油以及0.05~0.5的DCP，105~115℃下开炼机中混合均匀后，135~150℃下挤出造粒，得到有机硅接枝SBS母料。
2.根据权利要求1所述的一种耐颜料迁移的PVC电缆料，其特征在于，所述的PVC电缆料按照重量份数计包括以下组分：PVC树脂100份、有机硅改性SBS 10~15份、壬二酸二辛酯30~40份、钛酸酯改性白炭黑20~30份、紫外吸收剂0.5~1份、纳米二氧化钛5~10份、染料3~6份以及抗氧化剂1~3份。
3.根据权利要求1所述的一种耐颜料迁移的PVC电缆料，其特征在于，所述的PVC电缆料按照重量份数计包括以下组分：PVC树脂100份、有机硅改性SBS 12份、壬二酸二辛酯35份、钛酸酯改性白炭黑28份、紫外吸收剂0.8份、纳米二氧化钛7份、染料5份以及抗氧化剂2份。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种耐颜料迁移的PVC电缆料，其特征在于，所述的钛酸酯改性白炭黑的制备方法如下：65~80℃下，按照重量份数计取气相法白炭黑100份然后边搅拌边向其中滴加钛酸酯偶联剂5~15份，反应0.5~1.5小时后，减压除去生成的小分子物质，得到钛酸酯改性白炭黑。
5.根据权利要求4所述的一种耐颜料迁移的PVC电缆料，其特征在于，所述的钛酸酯偶联剂为钛酸四异丙基酯、钛酸四正丁基酯、钛酸四叔丁基酯、四辛氧基双（二月桂基亚磷酸酰氧基）钛酸酯或者异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯中的一种。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种耐颜料迁移的PVC电缆料，其特征在于，所述的紫外吸收剂为4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、单苯甲酸间苯二酚酯、三（1,2,2,6,6-五甲哌啶基）亚磷酸酯、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮或2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮中的一种。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种耐颜料迁移的PVC电缆料，其特征在于，所述的抗氧化剂为双酚A、抗氧剂CA、抗氧剂264以及亚磷酸三苯酯中的一种。
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CN101497727A (zh) * 2009-03-04 2009-08-05 南亚塑胶工业股份有限公司 一种pvc树脂组合物及其制品
CN103396603A (zh) * 2013-08-28 2013-11-20 浙江太湖远大新材料有限公司 一种硅烷交联聚乙烯绝缘料及其制备方法

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