CN116656061A - 一种抗热抗老化聚氯乙烯电缆材料及其制备工艺 - Google Patents

一种抗热抗老化聚氯乙烯电缆材料及其制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电缆材料领域，具体涉及一种抗热抗老化聚氯乙烯电缆材料及其制备工艺，用于解决现有的聚氯乙烯电缆材料耐热性能、抗氧化性能、抗老化性能不佳的问题；制备该抗热抗老化聚氯乙烯电缆材料的过程中首先制备了一种老化抗性剂，该老化抗性剂的分子结构上含有大量的苯环，苯环稳定性高，赋予其良好的耐高温性能，而且其分子结构上还含有受阻酚结构以及苯胺结构，赋予其良好的自由基消除作用，提高其抗氧化老化效果，而且其分子结构上还含有三嗪环结构，能够进一步提升其耐老化性能，因此，将老化抗性剂加入至聚氯乙烯电缆材料中能够提升其耐高温性能、抗氧化老化性能，进而能够提升其使用寿命。

Description

一种抗热抗老化聚氯乙烯电缆材料及其制备工艺
技术领域
本发明涉及电缆材料领域，具体涉及一种抗热抗老化聚氯乙烯电缆材料及其制备工艺。
背景技术
聚氯乙烯具有阻燃、绝缘，耐腐蚀和综合力学性能较好等特点，广泛应用于电缆行业，聚氯乙烯电缆料组成中除了PVC树脂外，还包括增塑剂、稳定剂、阻燃剂、无机填料等加工助剂。这些加工助剂在合理的添加量下，可以用来改善PVC自身性能的不足。
传统的聚氯乙烯电缆材料，加工温度在140-180℃之间就可以成型。因此，其耐高温性不理想，如目前常用的聚氯乙烯电缆材料在超过180℃的高温后，很快就会熔化变形，不能持续工作，甚至导致严重的损失，而且会加速聚氯乙烯电缆材料老化和氧化，影响其使用寿命。
如何改善现有的聚氯乙烯电缆材料耐热性能、抗氧化性能、抗老化性能不佳是本发明的关键，因此，亟需一种抗热抗老化聚氯乙烯电缆材料及其制备工艺来解决以上问题。
发明内容
为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种抗热抗老化聚氯乙烯电缆材料及其制备工艺：通过将聚氯乙烯、丁腈橡胶、老化抗性剂、二氧化硅、硅烷偶联剂KH-560以及微晶石蜡依次加入至混合机中，混合均匀后加入至挤出机中挤出造粒，之后烘干，得到该抗热抗老化聚氯乙烯电缆材料，解决了现有的聚氯乙烯电缆材料耐热性能、抗氧化性能、抗老化性能不佳的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种抗热抗老化聚氯乙烯电缆材料的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一：按照重量份称取聚氯乙烯60-70份、丁腈橡胶8-16份、老化抗性剂2-14份、二氧化硅3-6份、硅烷偶联剂KH-560 0.5-1.5份以及微晶石蜡0.3-1.2份，备用；
步骤二：将聚氯乙烯、丁腈橡胶、老化抗性剂、二氧化硅、硅烷偶联剂KH-560以及微晶石蜡依次加入至混合机中，混合均匀后加入至挤出机中挤出造粒，之后烘干，得到该抗热抗老化聚氯乙烯电缆材料。
作为本发明进一步的方案：所述老化抗性剂由以下步骤制备得到：
步骤s1：将2，6-二叔丁基苯酚、乙醇溶液以及浓盐酸加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为0-5℃，搅拌速率为450-550r/mi n的条件下边搅拌边逐滴加入亚硝酸钠溶液，控制滴加速率为1-2滴/s，滴加完毕后升温至15-20℃的条件下继续搅拌反应2-3h，之后降温至-5-0℃的条件下继续搅拌反应0.5-1h，反应结束后将反应产物趁冷过滤，将滤饼用石油醚洗涤2-3次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为50-60℃的条件下干燥2-3h，得到中间体1；
反应原理如下：
步骤s2：将中间体1、氢氧化钠以及去离子水加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为50-55℃，搅拌速率为450-550r/mi n的条件下边搅拌边逐滴加入连二亚硫酸钠溶液，控制滴加速率为1-2滴/s，滴加完毕后继续搅拌反应1-2h，反应结束后将反应产物冷却至5-10℃，之后真空抽滤，将滤饼依次用冰水、石油醚洗涤2-3次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为40-45℃的条件下干燥3-5h，得到中间体2；
反应原理如下：
步骤s3：将3，4-二氢-2H-吡喃、2-溴乙醇、4-甲基苯磺酸吡啶以及二氯甲烷加入至安装有搅拌器、温度计以及导气管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为25-30℃，搅拌速率为450-550r/mi n的条件下搅拌反应10-15h，反应结束后将反应产物真空抽滤，将滤液加入至蒸馏水中，之后用乙酸乙酯萃取2-3次，合并萃取液并用无水硫酸镁干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到中间体3；
反应原理如下：
步骤s4：将2，7-二溴芴、四丁基溴化铵、二甲基亚砜以及氢氧化钠溶液加入至安装有搅拌器、温度计以及导气管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为55-60℃，搅拌速率为450-550r/mi n的条件下搅拌反应20-30mi n，之后加入中间体3并升温至65-70℃的条件下继续搅拌反应10-15h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后用乙酸乙酯萃取2-3次，合并萃取液并依次用饱和氯化钠溶液和蒸馏水洗涤3-5次，之后用无水硫酸镁干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到中间体4；
反应原理如下：
步骤s5：将中间体2、中间体4、无水碳酸钾以及N，N-二甲基甲酰胺加入至安装有搅拌器、温度计以及导气管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为25-30℃，搅拌速率为450-550r/mi n的条件下搅拌反应20-30mi n，之后升温至80-85℃的条件下继续搅拌反应15-20h，反应结束后将反应产物降温至5-10℃，之后真空抽滤，将滤饼依次用去离子水、无水乙醚洗涤3-5次，之后放置于真空干燥箱中烘干至恒重，得到中间体5；
反应原理如下：
步骤s6：将中间体5、无水乙醇以及盐酸溶液加入至安装有搅拌器、温度计、导气管以及回流冷凝管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为25-30℃，搅拌速率为450-550r/min的条件下搅拌反应5-15mi n，之后升温至回流的条件下继续搅拌反应10-15h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后旋转蒸发去除溶剂，之后加入至饱和碳酸氢钠溶液中，之后用氯仿萃取2-3次，合并萃取液并依次用无水硫酸镁干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到中间体6；
反应原理如下：
步骤s7：将三聚氯氰、无水三氯化铝以及二氧六环加入至安装有搅拌器、温度计、导气管以及回流冷凝管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为25-30℃，搅拌速率为450-550r/mi n的条件下搅拌反应10-15mi n，之后加入间苯二酚继续搅拌反应1-1.5h，之后升温至回流的条件下继续搅拌反应8-10h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后旋转蒸发去除溶剂，得到中间体7；
反应原理如下：
步骤s8：将中间体6、中间体7以及四氯化碳加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为-5-0℃，搅拌速率为450-550r/mi n的条件下搅拌反应2-3h，之后边搅拌边逐滴加入氢氧化钠溶液，控制滴加速率为1-2滴/s，滴加完毕后升温至75-80℃的条件下继续搅拌反应8-10h，反应结束后，将反应产物冷却至室温，之后用盐酸溶液调节至pH为4-5，之后真空过滤，将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为50-60℃的条件下干燥20-30h，得到老化抗性剂。
反应原理如下：
作为本发明进一步的方案：步骤s1中的所述2，6-二叔丁基苯酚、乙醇溶液、浓盐酸以及亚硝酸钠溶液的用量比为0.1mo l：80-100mL：35-40mL：20-30g，所述乙醇溶液的体积分数为90-95％，所述浓盐酸的质量分数为36-38％，所述亚硝酸钠溶液的质量分数为35-40％。
作为本发明进一步的方案：步骤s2中的所述中间体1、氢氧化钠、去离子水以及连二亚硫酸钠溶液的用量比为0.1mo l：0.1-0.15mo l：100-120mL：100-120mL，所述连二亚硫酸钠溶液的质量分数为20-25％。
作为本发明进一步的方案：步骤s3中的所述3，4-二氢-2H-吡喃、2-溴乙醇、4-甲基苯磺酸吡啶以及二氯甲烷的用量比0.11-0.13mo l：0.1mo l：3.0-3.5g：80-100mL。
作为本发明进一步的方案：步骤s4中的所述2，7-二溴芴、四丁基溴化铵、二甲基亚砜、氢氧化钠溶液以及中间体3的用量比为0.1mo l：0.2-0.3g：60-80mL：15-20mL：0.2mo l，所述氢氧化钠溶液的质量分数为45-50％。
作为本发明进一步的方案：步骤s5中的所述中间体2、中间体4、无水碳酸钾以及N，N-二甲基甲酰胺的用量比为0.22-0.25mo l：0.1mo l：0.28-0.30mo l：200-250mL。
作为本发明进一步的方案：步骤s6中的所述中间体5、无水乙醇以及盐酸溶液的用量比10mmo l：50-60mL：3-5mL，所述盐酸溶液的质量分数为12-15％。
作为本发明进一步的方案：步骤s7中的所述三聚氯氰、无水三氯化铝、二氧六环以及间苯二酚的用量比为0.1mo l：0.2-0.22mo l：120-150mL：0.2mo l。
作为本发明进一步的方案：步骤s8中的所述中间体6、中间体7、四氯化碳以及氢氧化钠溶液的用量比为10mmo l：20-22mmo l：100-120mL：25-30mL，所述氢氧化钠溶液的质量分数为25-30％，所述盐酸溶液的质量分数为20-25％。
作为本发明进一步的方案：所述抗热抗老化聚氯乙烯电缆材料根据所述的抗热抗老化聚氯乙烯电缆材料的制备工艺制备得到。
本发明的有益效果：
本发明的一种抗热抗老化聚氯乙烯电缆材料及其制备工艺，通过将聚氯乙烯、丁腈橡胶、老化抗性剂、二氧化硅、硅烷偶联剂KH-560以及微晶石蜡依次加入至混合机中，混合均匀后加入至挤出机中挤出造粒，之后烘干，得到该抗热抗老化聚氯乙烯电缆材料；制备该抗热抗老化聚氯乙烯电缆材料的过程中首先制备了一种老化抗性剂，首先利用2，6-二叔丁基苯酚、亚硝酸钠进行亚硝化反应，引入亚硝基，得到中间体1，之后以连二亚硫酸钠为还原剂，将中间体1上的亚硝基转变成氨基，得到中间体2，然后3，4-二氢-2H-吡喃、2-溴乙醇反应，引入溴原子，得到中间体3，之后利用2，7-二溴芴、中间体3反应生成中间体4，之后中间体2上的氨基与中间体4上的溴原子发生亲核取代反应，得到中间体5，之后中间体5在酸性条件下醚键断裂形成羟基，得到中间体6，然后三聚氯氰、间苯二酚反应生成中间体7，之后中间体6上的醇羟基与中间体7上的氯原子发生亲核取代反应，得到老化抗性剂；该老化抗性剂的分子结构上含有大量的苯环，苯环稳定性高，赋予其良好的耐高温性能，而且其分子结构上还含有受阻酚结构以及苯胺结构，赋予其良好的自由基消除作用，提高其抗氧化老化效果，而且其分子结构上还含有三嗪环结构，能够吸收紫外光能量后，通过分子的互变异构将吸收的光能转化为热能或其他较低能量，从而进一步提升其耐老化性能，因此，将老化抗性剂加入至聚氯乙烯电缆材料中能够提升其耐高温性能，且在受热受紫外线影响后产生的自由基能够快速被消除，使得老化过程被抑制，从而赋予其良好的抗氧化老化性能，进而能够提升其使用寿命。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本实施例为一种老化抗性剂的制备工艺，包括以下步骤：
步骤s1：将0.1mo l 2，6-二叔丁基苯酚、80mL体积分数为90％的乙醇溶液以及35mL质量分数为36％的浓盐酸加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为0℃，搅拌速率为450r/mi n的条件下边搅拌边逐滴加入20g质量分数为35％的亚硝酸钠溶液，控制滴加速率为1滴/s，滴加完毕后升温至15℃的条件下继续搅拌反应2h，之后降温至-5℃的条件下继续搅拌反应0.5h，反应结束后将反应产物趁冷过滤，将滤饼用石油醚洗涤2次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为50℃的条件下干燥2h，得到中间体1；
步骤s2：将0.1mo l中间体1、0.1mo l氢氧化钠以及100mL去离子水加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为50℃，搅拌速率为450r/mi n的条件下边搅拌边逐滴加入100mL质量分数为20％的连二亚硫酸钠溶液，控制滴加速率为1滴/s，滴加完毕后继续搅拌反应1h，反应结束后将反应产物冷却至5℃，之后真空抽滤，将滤饼依次用冰水、石油醚洗涤2次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为40℃的条件下干燥3h，得到中间体2；
步骤s3：将0.11mo l 3，4-二氢-2H-吡喃、0.1mo l 2-溴乙醇、3.0g4-甲基苯磺酸吡啶以及80mL二氯甲烷加入至安装有搅拌器、温度计以及导气管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为25℃，搅拌速率为450r/mi n的条件下搅拌反应10h，反应结束后将反应产物真空抽滤，将滤液加入至蒸馏水中，之后用乙酸乙酯萃取2次，合并萃取液并用无水硫酸镁干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到中间体3；
步骤s4：将0.1mo l 2，7-二溴芴、0.2g四丁基溴化铵、60mL二甲基亚砜以及15mL质量分数为45％的氢氧化钠溶液加入至安装有搅拌器、温度计以及导气管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为55℃，搅拌速率为450r/mi n的条件下搅拌反应20mi n，之后加入0.2mo l中间体3并升温至65℃的条件下继续搅拌反应10h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后用乙酸乙酯萃取2次，合并萃取液并依次用饱和氯化钠溶液和蒸馏水洗涤3次，之后用无水硫酸镁干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到中间体4；
步骤s5：将0.22mo l中间体2、0.1mo l中间体4、0.28mo l无水碳酸钾以及200mLN，N-二甲基甲酰胺加入至安装有搅拌器、温度计以及导气管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为25℃，搅拌速率为450r/mi n的条件下搅拌反应20mi n，之后升温至80℃的条件下继续搅拌反应15h，反应结束后将反应产物降温至5℃，之后真空抽滤，将滤饼依次用去离子水、无水乙醚洗涤3次，之后放置于真空干燥箱中烘干至恒重，得到中间体5；
步骤s6：将10mmo l中间体5、50mL无水乙醇以及3mL质量分数为12％的盐酸溶液加入至安装有搅拌器、温度计、导气管以及回流冷凝管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为25℃，搅拌速率为450r/mi n的条件下搅拌反应5mi n，之后升温至回流的条件下继续搅拌反应10h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后旋转蒸发去除溶剂，之后加入至饱和碳酸氢钠溶液中，之后用氯仿萃取2次，合并萃取液并依次用无水硫酸镁干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到中间体6；
步骤s7：将0.1mo l三聚氯氰、0.2mo l无水三氯化铝以及120mL二氧六环加入至安装有搅拌器、温度计、导气管以及回流冷凝管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为25℃，搅拌速率为450r/mi n的条件下搅拌反应10mi n，之后加入0.2mo l间苯二酚继续搅拌反应1h，之后升温至回流的条件下继续搅拌反应8h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后旋转蒸发去除溶剂，得到中间体7；
步骤s8：将10mmo l中间体6、20mmo l中间体7以及100mL四氯化碳加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为-5℃，搅拌速率为450r/mi n的条件下搅拌反应2h，之后边搅拌边逐滴加入25mL质量分数为25％的氢氧化钠溶液，控制滴加速率为1滴/s，滴加完毕后升温至75℃的条件下继续搅拌反应8h，反应结束后，将反应产物冷却至室温，之后用质量分数为20％的盐酸溶液调节至pH为4，之后真空过滤，将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为50℃的条件下干燥20h，得到老化抗性剂。
实施例2：
本实施例为一种老化抗性剂的制备工艺，包括以下步骤：
步骤s1：将0.1mo l 2，6-二叔丁基苯酚、100mL体积分数为95％的乙醇溶液以及40mL质量分数为38％的浓盐酸加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为5℃，搅拌速率为550r/mi n的条件下边搅拌边逐滴加入30g质量分数为40％的亚硝酸钠溶液，控制滴加速率为2滴/s，滴加完毕后升温至20℃的条件下继续搅拌反应3h，之后降温至0℃的条件下继续搅拌反应1h，反应结束后将反应产物趁冷过滤，将滤饼用石油醚洗涤3次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为60℃的条件下干燥3h，得到中间体1；
步骤s2：将0.1mo l中间体1、0.15mo l氢氧化钠以及120mL去离子水加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为55℃，搅拌速率为550r/mi n的条件下边搅拌边逐滴加入120mL质量分数为20-25％的连二亚硫酸钠溶液，控制滴加速率为2滴/s，滴加完毕后继续搅拌反应2h，反应结束后将反应产物冷却至10℃，之后真空抽滤，将滤饼依次用冰水、石油醚洗涤3次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为45℃的条件下干燥5h，得到中间体2；
步骤s3：将0.13mo l 3，4-二氢-2H-吡喃、0.1mo l 2-溴乙醇、3.5g4-甲基苯磺酸吡啶以及100mL二氯甲烷加入至安装有搅拌器、温度计以及导气管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为30℃，搅拌速率为550r/mi n的条件下搅拌反应15h，反应结束后将反应产物真空抽滤，将滤液加入至蒸馏水中，之后用乙酸乙酯萃取3次，合并萃取液并用无水硫酸镁干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到中间体3；
步骤s4：将0.1mo l 2，7-二溴芴、0.3g四丁基溴化铵、80mL二甲基亚砜以及20mL质量分数为45-50％的氢氧化钠溶液加入至安装有搅拌器、温度计以及导气管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为60℃，搅拌速率为550r/mi n的条件下搅拌反应30mi n，之后加入0.2mo l中间体3并升温至70℃的条件下继续搅拌反应15h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后用乙酸乙酯萃取3次，合并萃取液并依次用饱和氯化钠溶液和蒸馏水洗涤5次，之后用无水硫酸镁干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到中间体4；
步骤s5：将0.25mo l中间体2、0.1mo l中间体4、0.30mo l无水碳酸钾以及250mLN，N-二甲基甲酰胺加入至安装有搅拌器、温度计以及导气管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为30℃，搅拌速率为550r/mi n的条件下搅拌反应30mi n，之后升温至85℃的条件下继续搅拌反应20h，反应结束后将反应产物降温至10℃，之后真空抽滤，将滤饼依次用去离子水、无水乙醚洗涤5次，之后放置于真空干燥箱中烘干至恒重，得到中间体5；
步骤s6：将10mmo l中间体5、60mL无水乙醇以及5mL质量分数为15％的盐酸溶液加入至安装有搅拌器、温度计、导气管以及回流冷凝管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为30℃，搅拌速率为550r/mi n的条件下搅拌反应15mi n，之后升温至回流的条件下继续搅拌反应15h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后旋转蒸发去除溶剂，之后加入至饱和碳酸氢钠溶液中，之后用氯仿萃取3次，合并萃取液并依次用无水硫酸镁干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到中间体6；
步骤s7：将0.1mo l三聚氯氰、0.22mo l无水三氯化铝以及150mL二氧六环加入至安装有搅拌器、温度计、导气管以及回流冷凝管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为30℃，搅拌速率为550r/mi n的条件下搅拌反应15mi n，之后加入0.2mo l间苯二酚继续搅拌反应1.5h，之后升温至回流的条件下继续搅拌反应10h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后旋转蒸发去除溶剂，得到中间体7；
步骤s8：将10mmo l中间体6、22mmo l中间体7以及120mL四氯化碳加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为0℃，搅拌速率为550r/mi n的条件下搅拌反应3h，之后边搅拌边逐滴加入30mL质量分数为30％的氢氧化钠溶液，控制滴加速率为2滴/s，滴加完毕后升温至80℃的条件下继续搅拌反应10h，反应结束后，将反应产物冷却至室温，之后用质量分数为25％的盐酸溶液调节至pH为5，之后真空过滤，将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为60℃的条件下干燥30h，得到老化抗性剂。
实施例3：
本实施例为一种抗热抗老化聚氯乙烯电缆材料的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一：按照实施例1的方法制备得到老化抗性剂，备用；
步骤二：按照重量份称取聚氯乙烯60份、丁腈橡胶8份、老化抗性剂2份、二氧化硅3份、硅烷偶联剂KH-560 0.5份以及微晶石蜡0.3份，备用；
步骤三：将聚氯乙烯、丁腈橡胶、老化抗性剂、二氧化硅、硅烷偶联剂KH-560以及微晶石蜡依次加入至混合机中，混合均匀后加入至挤出机中挤出造粒，之后烘干，得到该抗热抗老化聚氯乙烯电缆材料。
实施例4：
本实施例为一种抗热抗老化聚氯乙烯电缆材料的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一：按照实施例2的方法制备得到老化抗性剂，备用；
步骤二：按照重量份称取聚氯乙烯70份、丁腈橡胶16份、老化抗性剂14份、二氧化硅6份、硅烷偶联剂KH-560 1.5份以及微晶石蜡1.2份，备用；
步骤三：将聚氯乙烯、丁腈橡胶、老化抗性剂、二氧化硅、硅烷偶联剂KH-560以及微晶石蜡依次加入至混合机中，混合均匀后加入至挤出机中挤出造粒，之后烘干，得到该抗热抗老化聚氯乙烯电缆材料。
对比例1：
对比例1与实施例4的不同之处在于，不添加老化抗性剂。
对比例2：
对比例2与实施例4的不同之处在于，使用防老剂D代替老化抗性剂。
将实施例3-4以及对比例1-2中的抗热抗老化聚氯乙烯电缆材料进行性能测试，测试结果如下表所示：
其中，A实验为150℃的热空气老化168h，B实验为紫外辐射能量127MJ/m2的条件下紫外线照射老化时间500h。
参阅上表数据，根据实施例3-4以及对比例1-2比较，可以得知，防老剂D、老化抗性剂的添加均能够提升聚氯乙烯电缆材料的耐热耐老化性能，其中老化抗性剂的提升效果更加明显。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种抗热抗老化聚氯乙烯电缆材料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：按照重量份称取聚氯乙烯60-70份、丁腈橡胶8-16份、老化抗性剂2-14份、二氧化硅3-6份、硅烷偶联剂KH-560 0.5-1.5份以及微晶石蜡0.3-1.2份，备用；
步骤二：将聚氯乙烯、丁腈橡胶、老化抗性剂、二氧化硅、硅烷偶联剂KH-560以及微晶石蜡依次加入至混合机中，混合均匀后加入至挤出机中挤出造粒，之后烘干，得到该抗热抗老化聚氯乙烯电缆材料；
其中，所述老化抗性剂由以下步骤制备得到：
步骤s1：将2，6-二叔丁基苯酚、乙醇溶液以及浓盐酸加入至三口烧瓶中，边搅拌边逐滴加入亚硝酸钠溶液，滴加完毕后继续搅拌反应，反应结束后将反应产物趁冷过滤，将滤饼洗涤、干燥，得到中间体1；
步骤s2：将中间体1、氢氧化钠以及去离子水加入至三口烧瓶中，边搅拌边逐滴加入连二亚硫酸钠溶液，滴加完毕后继续搅拌反应，反应结束后将反应产物冷却，之后真空抽滤，将滤饼洗涤、干燥，得到中间体2；
步骤s3：将3，4-二氢-2H-吡喃、2-溴乙醇、4-甲基苯磺酸吡啶以及二氯甲烷加入至三口烧瓶中搅拌反应，反应结束后将反应产物真空抽滤，将滤液加入至蒸馏水中，之后萃取，将萃取液干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发，得到中间体3；
步骤s4：将2，7-二溴芴、四丁基溴化铵、二甲基亚砜以及氢氧化钠溶液加入至三口烧瓶中搅拌反应，之后加入中间体3继续搅拌反应，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后萃取，将萃取液洗涤、干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发，得到中间体4；
步骤s5：将中间体2、中间体4、无水碳酸钾以及N，N-二甲基甲酰胺加入至三口烧瓶中搅拌反应，反应结束后将反应产物降温，之后真空抽滤，将滤饼洗涤、烘干，得到中间体5；
步骤s6：将中间体5、无水乙醇以及盐酸溶液加入至三口烧瓶中搅拌反应，反应结束后将反应产物冷却，之后旋转蒸发，之后加入至饱和碳酸氢钠溶液中，之后萃取，将萃取液干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发，得到中间体6；
步骤s7：将三聚氯氰、无水三氯化铝以及二氧六环加入至三口烧瓶中搅拌反应，之后加入间苯二酚继续搅拌反应，反应结束后将反应产物冷却，之后旋转蒸发，得到中间体7；
步骤s8：将中间体6、中间体7以及四氯化碳加入至三口烧瓶中搅拌反应，之后边搅拌边逐滴加入氢氧化钠溶液，滴加完毕后继续搅拌反应，反应结束后，将反应产物冷却至室温，之后调节pH，之后真空过滤，将滤饼干燥，得到老化抗性剂。
2.根据权利要求1所述的一种抗热抗老化聚氯乙烯电缆材料的制备工艺，其特征在于，步骤s1中的所述2，6-二叔丁基苯酚、乙醇溶液、浓盐酸以及亚硝酸钠溶液的用量比为0.1mol：80-100mL：35-40mL：20-30g，所述乙醇溶液的体积分数为90-95％，所述浓盐酸的质量分数为36-38％，所述亚硝酸钠溶液的质量分数为35-40％。
3.根据权利要求1所述的一种抗热抗老化聚氯乙烯电缆材料的制备工艺，其特征在于，步骤s2中的所述中间体1、氢氧化钠、去离子水以及连二亚硫酸钠溶液的用量比为0.1mol：0.1-0.15mol：100-120mL：100-120mL，所述连二亚硫酸钠溶液的质量分数为20-25％。
4.根据权利要求1所述的一种抗热抗老化聚氯乙烯电缆材料的制备工艺，其特征在于，步骤s3中的所述3，4-二氢-2H-吡喃、2-溴乙醇、4-甲基苯磺酸吡啶以及二氯甲烷的用量比0.11-0.13mol：0.1mol：3.0-3.5g：80-100mL。
5.根据权利要求1所述的一种抗热抗老化聚氯乙烯电缆材料的制备工艺，其特征在于，步骤s4中的所述2，7-二溴芴、四丁基溴化铵、二甲基亚砜、氢氧化钠溶液以及中间体3的用量比为0.1mol：0.2-0.3g：60-80mL：15-20mL：0.2mol，所述氢氧化钠溶液的质量分数为45-50％。
6.根据权利要求1所述的一种抗热抗老化聚氯乙烯电缆材料的制备工艺，其特征在于，步骤s5中的所述中间体2、中间体4、无水碳酸钾以及N，N-二甲基甲酰胺的用量比为0.22-0.25mol：0.1mol：0.28-0.30mol：200-250mL。
7.根据权利要求1所述的一种抗热抗老化聚氯乙烯电缆材料的制备工艺，其特征在于，步骤s6中的所述中间体5、无水乙醇以及盐酸溶液的用量比10mmol：50-60mL：3-5mL，所述盐酸溶液的质量分数为12-15％。
8.根据权利要求1所述的一种抗热抗老化聚氯乙烯电缆材料的制备工艺，其特征在于，步骤s7中的所述三聚氯氰、无水三氯化铝、二氧六环以及间苯二酚的用量比为0.1mol：0.2-0.22mol：120-150mL：0.2mol。
9.根据权利要求1所述的一种抗热抗老化聚氯乙烯电缆材料的制备工艺，其特征在于，步骤s8中的所述中间体6、中间体7、四氯化碳以及氢氧化钠溶液的用量比为10mmol：20-22mmol：100-120mL：25-30mL，所述氢氧化钠溶液的质量分数为25-30％。
10.一种抗热抗老化聚氯乙烯电缆材料，其特征在于，所述抗热抗老化聚氯乙烯电缆材料根据权利要求1-9任意一项所述的抗热抗老化聚氯乙烯电缆材料的制备工艺制备得到。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2008130261A (ru) * 2008-07-21 2010-01-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический универ Полимерная противостарительная паста
CN113683843A (zh) * 2021-08-24 2021-11-23 安徽鸿森塑业科技股份有限公司 一种抗老化塑料围网
CN114230880A (zh) * 2022-01-11 2022-03-25 潍坊潍星联合橡塑有限公司 胶管外胶层用混炼胶及其制备方法
CN115785587A (zh) * 2022-12-09 2023-03-14 双登电缆股份有限公司 一种聚烯烃耐温电力电缆材料及其制备方法
CN115806706A (zh) * 2022-11-30 2023-03-17 双登电缆股份有限公司 一种低烟无卤聚烯烃电缆防火护套材料及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2008130261A (ru) * 2008-07-21 2010-01-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический универ Полимерная противостарительная паста
CN113683843A (zh) * 2021-08-24 2021-11-23 安徽鸿森塑业科技股份有限公司 一种抗老化塑料围网
CN114230880A (zh) * 2022-01-11 2022-03-25 潍坊潍星联合橡塑有限公司 胶管外胶层用混炼胶及其制备方法
CN115806706A (zh) * 2022-11-30 2023-03-17 双登电缆股份有限公司 一种低烟无卤聚烯烃电缆防火护套材料及其制备方法
CN115785587A (zh) * 2022-12-09 2023-03-14 双登电缆股份有限公司 一种聚烯烃耐温电力电缆材料及其制备方法

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