CN109762274A - 抗老化的pvc电缆料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗老化的PVC电缆料，包括以下重量份的材料：聚氯乙烯60～70重量份；氟橡胶10～14重量份；环氧氯丙烷‑环氧乙烷共聚物12～16重量份；乙酰柠檬酸三辛酯20～25重量份；稳定剂6～10重量份；填料12～18重量份；抗氧剂3～5重量份；阻燃剂2～4重量份；紫外线吸收剂3～6重量份；KH‑570 0.5～1重量份。本发明的抗老化的PVC电缆料，通过对其化学成分进行优化，在微观程度上改进PVC塑料的内部结构，其具有优异的抗老化性能和绝缘性能，在高温、多雨、强紫外线等苛刻条件下可以长期使用，不变形，不龟裂，使用寿命长，应用前景广阔。

Description

抗老化的PVC电缆料

技术领域

本发明涉及一种塑料，特别是涉及一种抗老化的PVC电缆料。

背景技术

电线电缆是工农业生产和现代生活中不可或缺的重要材料，我国是全世界最大的电线电缆生产国家，电线电缆行业在我国的国民经济中占有非常重要的地位，但是，目前，市场上的电缆料存在着不耐高温，不耐老化，在高温多雨、紫外线、臭氧强烈的地区，容易过早发生变形、龟裂等老化现象，严重影响电缆的使用性能。

发明内容

针对上述不足之处，本发明的目的在于开发一款抗老化的PVC电缆料，其具有优异的抗老化性能，延长其使用寿命。

本发明的技术方案概述如下：

一种抗老化的PVC电缆料，其中，包括以下重量份的材料：

优选的是，所述的抗老化的PVC电缆料，其中，所述氟橡胶包括60～70wt％全氟醚橡胶和30～40wt％偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物。

优选的是，所述的抗老化的PVC电缆料，其中，所述稳定剂包括70～90wt％三苯基醋酸锡和10～30wt％三乙基锑。

优选的是，所述的抗老化的PVC电缆料，其中，所述填料包括30～40wt％镍铬合金和60～70wt％磷化硅。

优选的是，所述的抗老化的PVC电缆料，其中，所述抗氧剂包括40～50wt％亚磷酸十二烷基酯和50～60wt％十溴二苯醚。

优选的是，所述的抗老化的PVC电缆料，其中，所述阻燃剂包括50～60wt％氢氧化镁和40～50wt％磷酸三(2-氯乙基)酯。

优选的是，所述的抗老化的PVC电缆料，其中，所述紫外线吸收剂包括20～30wt％乙二胺四乙酸二钠镁和70～80wt％2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。

优选的是，所述的抗老化的PVC电缆料，其中，还包括1～3重量份的复合铝基润滑脂。

优选的是，所述的抗老化的PVC电缆料，其中，所述镍铬合金和磷化硅的粒径为70～90nm。

优选的是，所述的抗老化的PVC电缆料，其中，所述环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物的数均分子量为4500～4700g/mol。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的抗老化的PVC电缆料，通过对其化学成分进行优化，在微观程度上改进PVC塑料的内部结构，其具有优异的抗老化性能和绝缘性能，在高温、多雨、强紫外线等苛刻条件下可以长期使用，不变形，不龟裂，使用寿命长，应用前景广阔。

(2)本发明以聚氯乙烯为主体，在主材中引入具有韧性耐疲劳性能好的环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物和耐候性能耐热性能优异的氟橡胶；三苯基醋酸锡和三乙基锑协同作用，可提高其耐候性能和热稳定性能；镍铬合金和磷化硅协同作为填料，提高PVC塑料耐热性能、耐候性能、阻燃性能；氢氧化镁和磷酸三(2-氯乙基)酯协同作为阻燃剂，通过提高聚合物的热容，使其在达到热分解温度前吸收更多的热量，从而提高其阻燃性能；乙二胺四乙酸二钠镁和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮协同作用，使得紫外吸收性能达到最佳，提高PVC电缆料的抗老化性能；通过加入复合铝基润滑脂改善塑料熔料的内摩擦生热和熔体的流动性，提高PVC电缆料的综合性能。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

本案提出一种抗老化的PVC电缆料，包括以下重量份的材料：

聚氯乙烯具有阻燃、耐化学药品性高(耐浓盐酸、浓度为90％的硫酸、浓度为60％的硝酸和浓度20％的氢氧化钠)、机械强度高、绝缘性能佳的优点，聚氯乙烯热稳定性和耐疲劳性能较差；为了弥补这些缺陷，本案在主材中引入具有韧性耐疲劳性能好的环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物和耐候性能耐热性能优异的氟橡胶。KH-570带有烯烃功能团，提高PVC电缆的抗老化性以及提高填料和聚氯乙烯、橡胶的相容性能，进而进一步可提高其力学性能。乙酰柠檬酸三辛酯作为增塑剂，主要作用是削弱聚合物分子之间的次价健，增加聚合物分子链的移动性，降低了聚合物分子链的结晶性，即增加了聚合物的塑性，表现为聚合物的硬度、模量、软化温度和脆化温度下降，而伸长率、曲挠性和柔韧性增加。

作为本案又一实施例，氟橡胶包括60～70wt％全氟醚橡胶和30～40wt％偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物。全氟醚橡胶具有弹性、热稳定性与化学稳定性，耐候性能佳，在低于脆化温度下仍具有一定塑性，硬而不脆，可弯曲；偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物具有较好的耐高温性能。

作为本案又一实施例，稳定剂包括70～90wt％三苯基醋酸锡和10～30wt％三乙基锑。三苯基醋酸锡和三乙基锑协同作用，可提高其耐候性能和热稳定性能。

作为本案又一实施例，填料包括30～40wt％镍铬合金和60～70wt％磷化硅。为了获得具有更高耐热性能、耐候性能、阻燃性能的PVC塑料，本案又引入了具有协同发挥耐热性能、耐候性能、阻燃性能的镍铬合金和磷化硅，其中，镍铬合金具有突出的耐热性能和阻燃性能，磷化硅具有优异的耐候性能和阻燃性能。

作为本案又一实施例，抗氧剂包括40～50wt％亚磷酸十二烷基酯和50～60wt％十溴二苯醚。亚磷酸十二烷基酯抑制光降解；十溴二苯醚可提高PVC塑料的抗氧化性能和抗腐蚀性能，亚磷酸十二烷基酯和十溴二苯醚与PVC塑料具有良好的相容性和配伍性，使得PVC塑料的抗氧化性能达到最佳。

作为本案又一实施例，阻燃剂包括50～60wt％氢氧化镁和40～50wt％磷酸三(2-氯乙基)酯。氢氧化镁和磷酸三(2-氯乙基)酯协同作为阻燃剂，通过提高聚合物的热容，使其在达到热分解温度前吸收更多的热量，从而提高其阻燃性能。

作为本案又一实施例，紫外线吸收剂包括20～30wt％乙二胺四乙酸二钠镁和70～80wt％2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮能够强烈地吸收波长为240～340nm的紫外线；，乙二胺四乙酸二钠镁可以捕捉聚合物降解所产生的活性自由基，分解氢过氧化物和传递激发态分子的能量；乙二胺四乙酸二钠镁和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮协同作用，使得紫外吸收性能达到最佳，提高PVC电缆料的抗老化性能。

作为本案又一实施例，还包括1～3重量份的复合铝基润滑脂。复合铝基润滑脂与聚合物有良好的相容性，它在聚合物内部起着降低聚合物分子间内聚力的作用，从而改善塑料熔料的内摩擦生热和熔体的流动性，提高PVC电缆料的综合性能。

作为本案又一实施例，镍铬合金和磷化硅的粒径为70～90nm。镍铬合金和磷化硅粒径范围能够使PVC塑料耐热性能、耐候性能、阻燃性能之间得到很好地平衡。因此，粒径范围应受到限制。

作为本案又一实施例，环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物的数均分子量为4500～4700g/mol。环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物的数均分子量可以影响PVC的韧性和耐疲劳性能，因此，环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物的数均分子量应受到限制。

下面列出的具体实施例和对比例：

实施例1：

一种抗老化的PVC电缆料，包括以下重量份的材料：

镍铬合金和磷化硅的粒径为70nm；环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物的数均分子量为4500g/mol。

抗老化的PVC电缆料的制备方法：

1)将聚氯乙烯、三苯基醋酸锡、三乙基锑、复合铝基润滑脂、亚磷酸十二烷基酯、十溴二苯醚置于高速捏合机中加热进行低速混合，高速捏合机的温度控制在105-110℃，同时加入乙酰柠檬酸三辛酯，启动高速混合；

2)高速混合至料温达到90℃时，再次启动低速混合，在低速混合的情况下先加入镍铬合金、磷化硅、氢氧化镁、磷酸三(2-氯乙基)酯、KH-570混合均匀，然后加入环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物、全氟醚橡胶、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、ABS/PC合金、乙二胺四乙酸二钠镁和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，继续低速混合120秒，料温达到100℃时即可出料，获得混合料；

3)将步骤2)混合均匀的原料直接采用双螺杆挤出机进行挤出造料，控制挤出温度为140℃，挤出的颗粒烘干后获得抗老化PVC塑料。

实施例2：

一种抗老化的PVC电缆料，包括以下重量份的材料：

镍铬合金和磷化硅的粒径为80nm；环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物的数均分子量为4600g/mol。

抗老化的PVC电缆料的制备方法：

1)将聚氯乙烯、三苯基醋酸锡、三乙基锑、复合铝基润滑脂、亚磷酸十二烷基酯、十溴二苯醚置于高速捏合机中加热进行低速混合，高速捏合机的温度控制在105-110℃，同时加入乙酰柠檬酸三辛酯，启动高速混合；

2)高速混合至料温达到90℃时，再次启动低速混合，在低速混合的情况下先加入镍铬合金、磷化硅、氢氧化镁、磷酸三(2-氯乙基)酯、KH-570混合均匀，然后加入环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物、全氟醚橡胶、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、ABS/PC合金、乙二胺四乙酸二钠镁和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，继续低速混合120秒，料温达到100℃时即可出料，获得混合料；

3)将步骤2)混合均匀的原料直接采用双螺杆挤出机进行挤出造料，控制挤出温度为140℃，挤出的颗粒烘干后获得抗老化PVC塑料。

实施例3：

一种抗老化的PVC电缆料，包括以下重量份的材料：

镍铬合金和磷化硅的粒径为90nm；环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物的数均分子量为4700g/mol。

抗老化的PVC电缆料的制备方法：

1)将聚氯乙烯、三苯基醋酸锡、三乙基锑、复合铝基润滑脂、亚磷酸十二烷基酯、十溴二苯醚置于高速捏合机中加热进行低速混合，高速捏合机的温度控制在105-110℃，同时加入乙酰柠檬酸三辛酯，启动高速混合；

2)高速混合至料温达到90℃时，再次启动低速混合，在低速混合的情况下先加入镍铬合金、磷化硅、氢氧化镁、磷酸三(2-氯乙基)酯、KH-570混合均匀，然后加入环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物、全氟醚橡胶、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、ABS/PC合金、乙二胺四乙酸二钠镁和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，继续低速混合120秒，料温达到100℃时即可出料，获得混合料；

3)将步骤2)混合均匀的原料直接采用双螺杆挤出机进行挤出造料，控制挤出温度为140℃，挤出的颗粒烘干后获得抗老化PVC塑料。

对比例1：

一种抗老化的PVC电缆料，包括以下重量份的材料：

镍铬合金和磷化硅的粒径为70nm；环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物的数均分子量为4500g/mol。

抗老化的PVC电缆料的制备方法：

1)将聚氯乙烯、三苯基醋酸锡、三乙基锑、复合铝基润滑脂、亚磷酸十二烷基酯、十溴二苯醚置于高速捏合机中加热进行低速混合，高速捏合机的温度控制在105-110℃，同时加入乙酰柠檬酸三辛酯，启动高速混合；

2)高速混合至料温达到90℃时，再次启动低速混合，在低速混合的情况下先加入镍铬合金、磷化硅、氢氧化镁、磷酸三(2-氯乙基)酯、KH-570混合均匀，然后加入环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物、全氟醚橡胶、ABS/PC合金、乙二胺四乙酸二钠镁和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，继续低速混合120秒，料温达到100℃时即可出料，获得混合料；

3)将步骤2)混合均匀的原料直接采用双螺杆挤出机进行挤出造料，控制挤出温度为140℃，挤出的颗粒烘干后获得抗老化PVC塑料。

对比例2：

一种抗老化的PVC电缆料，包括以下重量份的材料：

镍铬合金和磷化硅的粒径为70nm；环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物的数均分子量为4500g/mol。

抗老化的PVC电缆料的制备方法：

1)将聚氯乙烯、三苯基醋酸锡、复合铝基润滑脂、亚磷酸十二烷基酯、十溴二苯醚置于高速捏合机中加热进行低速混合，高速捏合机的温度控制在105-110℃，同时加入乙酰柠檬酸三辛酯，启动高速混合；

2)高速混合至料温达到90℃时，再次启动低速混合，在低速混合的情况下先加入镍铬合金、磷化硅、氢氧化镁、磷酸三(2-氯乙基)酯、KH-570混合均匀，然后加入环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物、全氟醚橡胶、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、ABS/PC合金、乙二胺四乙酸二钠镁和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，继续低速混合120秒，料温达到100℃时即可出料，获得混合料；

3)将步骤2)混合均匀的原料直接采用双螺杆挤出机进行挤出造料，控制挤出温度为140℃，挤出的颗粒烘干后获得抗老化PVC塑料。

对比例3：

一种抗老化的PVC电缆料，包括以下重量份的材料：

磷化硅的粒径为80nm；环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物的数均分子量为4600g/mol。

抗老化的PVC电缆料的制备方法：

1)将聚氯乙烯、三苯基醋酸锡、三乙基锑、复合铝基润滑脂、亚磷酸十二烷基酯、十溴二苯醚置于高速捏合机中加热进行低速混合，高速捏合机的温度控制在105-110℃，同时加入乙酰柠檬酸三辛酯，启动高速混合；

2)高速混合至料温达到90℃时，再次启动低速混合，在低速混合的情况下先加入磷化硅、氢氧化镁、磷酸三(2-氯乙基)酯、KH-570混合均匀，然后加入环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物、全氟醚橡胶、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、ABS/PC合金、乙二胺四乙酸二钠镁和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，继续低速混合120秒，料温达到100℃时即可出料，获得混合料；

3)将步骤2)混合均匀的原料直接采用双螺杆挤出机进行挤出造料，控制挤出温度为140℃，挤出的颗粒烘干后获得抗老化PVC塑料。

对比例4：

一种抗老化的PVC电缆料，包括以下重量份的材料：

镍铬合金和磷化硅的粒径为80nm；环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物的数均分子量为4600g/mol。

抗老化的PVC电缆料的制备方法：

1)将聚氯乙烯、三苯基醋酸锡、三乙基锑、复合铝基润滑脂、亚磷酸十二烷基酯、置于高速捏合机中加热进行低速混合，高速捏合机的温度控制在105-110℃，同时加入乙酰柠檬酸三辛酯，启动高速混合；

2)高速混合至料温达到90℃时，再次启动低速混合，在低速混合的情况下先加入镍铬合金、磷化硅、氢氧化镁、磷酸三(2-氯乙基)酯、KH-570混合均匀，然后加入环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物、全氟醚橡胶、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、ABS/PC合金、乙二胺四乙酸二钠镁和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，继续低速混合120秒，料温达到100℃时即可出料，获得混合料；

3)将步骤2)混合均匀的原料直接采用双螺杆挤出机进行挤出造料，控制挤出温度为140℃，挤出的颗粒烘干后获得抗老化PVC塑料。

对比例5：

一种抗老化的PVC电缆料，包括以下重量份的材料：

镍铬合金和磷化硅的粒径为90nm；环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物的数均分子量为4700g/mol。

抗老化的PVC电缆料的制备方法：

1)将聚氯乙烯、三苯基醋酸锡、三乙基锑、复合铝基润滑脂、亚磷酸十二烷基酯、十溴二苯醚置于高速捏合机中加热进行低速混合，高速捏合机的温度控制在105-110℃，同时加入乙酰柠檬酸三辛酯，启动高速混合；

2)高速混合至料温达到90℃时，再次启动低速混合，在低速混合的情况下先加入镍铬合金、磷化硅、磷酸三(2-氯乙基)酯、KH-570混合均匀，然后加入环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物、全氟醚橡胶、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、ABS/PC合金、乙二胺四乙酸二钠镁和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，继续低速混合120秒，料温达到100℃时即可出料，获得混合料；

3)将步骤2)混合均匀的原料直接采用双螺杆挤出机进行挤出造料，控制挤出温度为140℃，挤出的颗粒烘干后获得抗老化PVC塑料。

对比例6：

一种抗老化的PVC电缆料，包括以下重量份的材料：

镍铬合金和磷化硅的粒径为90nm；环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物的数均分子量为4700g/mol。

抗老化的PVC电缆料的制备方法：

1)将聚氯乙烯、三苯基醋酸锡、三乙基锑、复合铝基润滑脂、亚磷酸十二烷基酯、十溴二苯醚置于高速捏合机中加热进行低速混合，高速捏合机的温度控制在105-110℃，同时加入乙酰柠檬酸三辛酯，启动高速混合；

2)高速混合至料温达到90℃时，再次启动低速混合，在低速混合的情况下先加入镍铬合金、磷化硅、氢氧化镁、磷酸三(2-氯乙基)酯、KH-570混合均匀，然后加入环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物、全氟醚橡胶、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、ABS/PC合金和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，继续低速混合120秒，料温达到100℃时即可出料，获得混合料；

3)将步骤2)混合均匀的原料直接采用双螺杆挤出机进行挤出造料，控制挤出温度为140℃，挤出的颗粒烘干后获得抗老化PVC塑料。

对比例7：

一种抗老化的PVC电缆料，包括以下重量份的材料：

镍铬合金和磷化硅的粒径为90nm；环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物的数均分子量为4700g/mol。

抗老化的PVC电缆料的制备方法：

1)将聚氯乙烯、三苯基醋酸锡、三乙基锑、亚磷酸十二烷基酯、十溴二苯醚置于高速捏合机中加热进行低速混合，高速捏合机的温度控制在105-110℃，同时加入乙酰柠檬酸三辛酯，启动高速混合；

2)高速混合至料温达到90℃时，再次启动低速混合，在低速混合的情况下先加入镍铬合金、磷化硅、氢氧化镁、磷酸三(2-氯乙基)酯、KH-570混合均匀，然后加入环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物、全氟醚橡胶、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、ABS/PC合金、乙二胺四乙酸二钠镁和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，继续低速混合120秒，料温达到100℃时即可出料，获得混合料；

3)将步骤2)混合均匀的原料直接采用双螺杆挤出机进行挤出造料，控制挤出温度为140℃，挤出的颗粒烘干后获得抗老化PVC塑料。

下面列出实施例和对比例的性能测试结果：

由上述实例可看出，制得的该料不仅具有优异的抗老化性能，而且耐候性能绝缘性能均较一般材料好。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (10)

1.一种抗老化的PVC电缆料，其特征在于，包括以下重量份的材料：

2.根据权利要求1所述的抗老化的PVC电缆料，其特征在于，所述氟橡胶包括60～70wt％全氟醚橡胶和30～40wt％偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物。

3.根据权利要求3所述的抗老化的PVC电缆料，其特征在于，所述稳定剂包括70～90wt％三苯基醋酸锡和10～30wt％三乙基锑。

4.根据权利要求1或3所述的抗老化的PVC电缆料，其特征在于，所述填料包括30～40wt％镍铬合金和60～70wt％磷化硅。

5.根据权利要求4所述的抗老化的PVC电缆料，其特征在于，所述抗氧剂包括40～50wt％亚磷酸十二烷基酯和50～60wt％十溴二苯醚。

6.根据权利要求5所述的抗老化的PVC电缆料，其特征在于，所述阻燃剂包括50～60wt％氢氧化镁和40～50wt％磷酸三(2-氯乙基)酯。

7.根据权利要求1所述的抗老化的PVC电缆料，其特征在于，所述紫外线吸收剂包括20～30wt％乙二胺四乙酸二钠镁和70～80wt％2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。

8.根据权利要求7所述的抗老化的PVC电缆料，其特征在于，还包括1～3重量份的复合铝基润滑脂。

9.根据权利要求4所述的抗老化的PVC电缆料，其特征在于，所述镍铬合金和磷化硅的粒径为70～90nm。

10.根据权利要求1所述的抗老化的PVC电缆料，其特征在于，所述环氧氯丙烷-环氧乙烷共聚物的数均分子量为4500～4700g/mol。