[發(fā)明專利]一種耐高溫聚氯乙烯改性電纜材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711044709.1
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107778718A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 舒春柳
• 申請（專利權(quán)）人: 四川力智久創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)運(yùn)營有限公司
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08L25/18;C08K13/06;C08K9/06;C08K3/34;C08K7/26;C08K5/098;C08K5/3445;H01B3/44
• 代理公司: 四川力久律師事務(wù)所51221
• 代理人: 熊曉果

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電纜材料領(lǐng)域，具體涉及一種耐高溫聚氯乙烯改性電纜材料及其制備方法。

背景技術(shù)

電纜是用一根或多根導(dǎo)線經(jīng)過絞合制作成導(dǎo)體線芯，再在導(dǎo)體上施以相應(yīng)的絕緣層，外面包上密封護(hù)套而形成的導(dǎo)線，主要由線芯、絕緣層、屏蔽層和護(hù)套層構(gòu)成。電纜具有占用地面和空間少；供電安全可靠，觸電可能性小；有利于提高電力系統(tǒng)的功率因數(shù)；運(yùn)行、維護(hù)工作簡單方便；有利于美化城市，具有保密性等諸多優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于生活和生產(chǎn)中的各個領(lǐng)域。電纜護(hù)套層的作用是密封保護(hù)電纜免受外界雜質(zhì)和水分的侵入，防止外力直接損壞電纜絕緣層。電纜護(hù)套層材料不僅要求密封性好、防腐性高、機(jī)械強(qiáng)度高、阻燃性好，還應(yīng)當(dāng)具有一定的耐高溫性能。

聚氯乙烯是氯乙烯單體在過氧化物、偶氮化合物等引發(fā)劑或在光、熱作用下按自由基聚合反應(yīng)機(jī)理聚合而成的聚合物，具有阻燃、耐化學(xué)藥品性高、機(jī)械強(qiáng)度及電絕緣性良好的優(yōu)點，聚氯乙烯材料是電纜護(hù)套層材料的主要材料之一。隨著電纜在更多領(lǐng)域中的應(yīng)用，電纜的應(yīng)用環(huán)境也越來越復(fù)雜，因而，對電纜的各項性能的要求也越來越高，用單一的聚氯乙烯材料制備得到的電纜性能已不能滿足電纜性能的要求，對電纜用聚氯乙烯材料進(jìn)行改性成為必要。

耐高溫性能是電纜需要具備的特殊性能之一，隨著電纜應(yīng)用的范圍不斷增加，電纜也在更多高溫環(huán)境中得到應(yīng)用，因而，對電纜的耐高溫性能要求也越來越高，對電纜用聚氯乙烯材料的耐高溫性能要求也越來越高。現(xiàn)有技術(shù)中也采用了多種方法來提高聚氯乙烯材料的耐高溫性，如：添加無機(jī)填料和對聚氯乙烯進(jìn)行交聯(lián)的方法，但由于原材料選擇的針對性較差或沒有對聚氯乙烯聚合度進(jìn)行控制等因素的影響，得到的改性聚氯乙烯材料耐高溫性能并沒有達(dá)到預(yù)想的要求，要么加工性好但耐高溫性差，要么耐高溫性好卻加工性變差，從而嚴(yán)重影響了電纜的生產(chǎn)和應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有電纜用聚氯乙烯材料耐高溫性不足的缺陷，提供一種耐高溫聚氯乙烯改性電纜材料及其制備方法；本發(fā)明將復(fù)合熱穩(wěn)定劑添加到聚氯乙烯中并在控制聚氯乙烯聚合度的條件下進(jìn)行交聯(lián)改性，顯著的提高了聚氯乙烯的耐高溫性能，且保留了較好的加工性，將該聚氯乙烯材料用于電纜，能顯著增加電纜的耐高溫性能。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種耐高溫聚氯乙烯改性電纜材料，包括以下重量份原材料制備而成：12-15份的填料、0.3-0.8份的復(fù)合熱穩(wěn)定劑、12-18份的聚三氟苯乙烯、35-55份的聚氯乙烯、0.3-0.8份的偶聯(lián)劑、0.1-0.3份的交聯(lián)劑。

本發(fā)明一種耐高溫聚氯乙烯改性電纜材料，根據(jù)填料、熱穩(wěn)定劑和交聯(lián)能增加聚氯乙烯耐高溫的基本原理，不僅通過針對性的篩選復(fù)合熱穩(wěn)定劑、填料和交聯(lián)劑的種類，來提高各原料之間的相容性，使填料和熱穩(wěn)定劑對聚氯乙烯的耐高溫性能增強(qiáng)作用更好，還通過控制聚氯乙烯材料的聚合度來使改性后的聚氯乙烯材料在耐高溫性與加工性之間達(dá)到最佳平衡關(guān)系，從而使得到的聚氯乙烯材料在具有優(yōu)異的耐高溫性能的條件下，也滿足制備電纜所需要的加工性，從而能大量生產(chǎn)耐高溫性好的電纜。

上述一種耐高溫聚氯乙烯改性電纜材料，其中，所述的填料為云母粉和硅藻土的混合物；填料不僅能影響聚氯乙烯的耐高溫性能，還直接影響聚氯乙烯加工性，通過復(fù)合使用，能最大程度增加聚氯乙烯的耐高溫性，對加工性的影響降低；優(yōu)選的，所述的填料中云母粉與硅藻土的物質(zhì)的量之比為2︰1；其中，所述的填料粒徑為0.01-0.5μm；填料粒徑和長度越小，分散性越差，對聚氯乙烯耐高溫性能的增強(qiáng)作用降低，填料粒徑和長度越大，在聚氯乙烯相中相容性越差，容易出現(xiàn)界面分離，影響聚氯乙烯材料的性能；優(yōu)選的，所述的填料粒徑為0.05-0.2μm；最優(yōu)選的，所述的填料粒徑為0.1μm。

上述一種耐高溫聚氯乙烯改性電纜材料，其中，所述的復(fù)合熱穩(wěn)定劑為硬脂酸鈣與羥芐基硫醚組成的混合物；所述的復(fù)合熱穩(wěn)定劑之間形成協(xié)同增效作用，能顯著改善聚氯乙烯材料的耐高溫性能；優(yōu)選的，所述的復(fù)合熱穩(wěn)定劑中硬脂酸鈣與羥芐基硫醚的物質(zhì)的量之比為2︰1。

上述一種耐高溫聚氯乙烯改性電纜材料，其中，聚氯乙烯的聚合度越大，交聯(lián)后耐高溫性能越差，加工性越好，聚氯乙烯的聚合物越小，則交聯(lián)后耐高溫性能越好，加工性越差，因此，選擇合理的聚氯乙烯聚合度，是平衡耐高溫性能和加工性的重要手段。所述的聚三氟苯乙烯聚合度為180-280；優(yōu)選的，所述的聚三氟苯乙烯的聚合度為200-250；最優(yōu)的，所述的聚三氟苯乙烯的聚合度為230；通過優(yōu)選，得到的聚氯乙烯既具有優(yōu)異的耐高溫性能，也具有較好的加工性，適合用于制備電纜護(hù)套層。