一种耐热高强PVC电缆料的制备方法技术

本发明专利技术涉及PVC材料领域，尤其涉及一种耐热高强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：PVC树脂100重量份，氯化聚氯乙烯85～110重量份，硅复合填料65～95重量份，表面改性剂10～22重量份，增塑剂70～105重量份，润滑剂7～12重量份，热稳定剂1～3.5重量份，流动改性剂6～10重量份，成膜剂8～17重量份和喷霜抑制剂1～3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，得到耐热高强PVC电缆料。

【技术实现步骤摘要】
一种耐热高强PVC电缆料的制备方法
本专利技术涉及PVC材料领域，尤其涉及一种耐热高强PVC电缆料的制备方法。
技术介绍
现有技术中，电缆行业通常采用PVC作为电缆外侧的绝缘管材，但是由于PVC树脂的自身缺点，其耐热性能十分有限，在高温环境中十分容易老化分解，使得基体聚氯乙烯材料中的卤素元素与相邻碳原子的氢键共同生产氯化氢气体脱离并在基体聚氯乙烯上形成碳碳双键，因此大大降低材料的各项力学性能，尤其容易产生脆化、开裂和热变形等现象。中国专利局于2018年3月16日公开了一种耐热PVC管的制备方法的专利技术专利申请，申请公告号为CN107805357A，其所述制备方法包括以下操作步骤：(1)将PVC树脂与四丁基氟化铵混合后，加热至68～72℃，至四丁基氟化铵完全融化后，混合搅拌均匀，冷却至室温后制得改性PVC树脂；(2)将聚苯并咪唑纤维、聚四氟乙烯树脂、乙醛合氨三聚体进行混合搅拌并加热，当温度升至80℃时，向其中加入硼酸铝和氧化锆，继续保温混合15～20min后，冷却至室温，制得耐热剂；(3)将改性PVC树脂、钙锌稳定剂、耐热剂、碳酸钙加入至挤出机中，挤出成型、冷却定型后，制得成品。但其中所含有的部分成分如硼酸铝和氧化锆等于PVC树脂的相容性差，极易在所制备的PVC管表面析出云雾状或白色粉末物质，产生极严重的喷霜现象，导致PVC的力学性能下降等问题的发生。
技术实现思路
为解决现有技术所制备的PVC电缆料耐热性能十分有限，在高温环境中十分容易老化分解，使得基体聚氯乙烯材料中的卤素元素与相邻碳原子的氢键共同生产氯化氢气体脱离并在基体聚氯乙烯上形成碳碳双键，因此大大降低材料的各项力学性能，尤其容易产生脆化、开裂和热变形等现象的问题，本专利技术提供了一种耐热高强PVC电缆料的制备方法，其具备极为优秀的耐热性能，并相较于普通PVC电缆料具有更优的各项力学性能。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种耐热高强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：PVC树脂100重量份，氯化聚氯乙烯85～110重量份，硅复合填料65～95重量份，表面改性剂10～22重量份，增塑剂70～105重量份，润滑剂7～12重量份，热稳定剂1～3.5重量份，流动改性剂6～10重量份，成膜剂8～17重量份和喷霜抑制剂1～3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，得到耐热高强PVC电缆料。作为优选，步骤1)所述所述配料按照PVC树脂100重量份，氯化聚氯乙烯95～105重量份，硅复合填料70～82重量份，表面改性剂15～18重量份，增塑剂90～100重量份，润滑剂8.5～10.5重量份，热稳定剂1.75～2.25重量份，流动改性剂7.5～9重量份，成膜剂13～16.5重量份和喷霜抑制剂1.75～2.35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，氯化聚氯乙烯100重量份，硅复合填料75重量份，表面改性剂16.75重量份，增塑剂95重量份，润滑剂9.15重量份，热稳定剂2.15重量份，流动改性剂7.75重量份，成膜剂16.5重量份和喷霜抑制剂1.95重量份。氯化聚氯乙烯是PVC树脂(聚氯乙烯)进一步氯化后得到的产物，相比PVC树脂具有更好的耐热及力学性能，与聚氯乙烯共混时能够起到良好的改性作用。向聚氯乙烯基体材料中加入氯化聚氯乙烯能够大大提高聚氯乙烯的热变形温度，并且其热变形温度随着氯化聚氯乙烯添加量的增大而持续提高，当聚氯乙烯：氯化聚氯乙烯重量份数比近似为1：1时其热变形温度能够相对与无氯化聚氯乙烯改性的聚氯乙烯基体提高35％～40％，可达到90℃以上，提升程度非常大，而聚氯乙烯：氯化聚氯乙烯重量份数比为1：1.1～2.0时，其热变形温度能够相对与无氯化聚氯乙烯改性的聚氯乙烯基体提高40％～65％，但由于氯化聚氯乙烯对聚氯乙烯的韧性强化呈先上升后下降的趋势，在聚氯乙烯：氯化聚氯乙烯重量份数比近似为1：1时其韧性提升幅度最大，对力学性能提高最为明显，该重量份数比时经提高后所达的热变形温度已完全足够支持其在曝晒等高热环境下时能够保持高强度的力学性能，已达到所需的使用需求温度，无需牺牲其韧性来增加已溢出标准的热变形温度。此外在聚氯乙烯：氯化聚氯乙烯重量份数比近似为1：1时复合材料的弯曲强度和弯曲弹性模量相较于无氯化聚氯乙烯改性的聚氯乙烯基体提高比例为35～40％和25～30％，提升程度高。流动性改性剂能够改善注塑料的可加工性能，能够更有效地制备线缆外胶皮，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)所述硅复合填料由以下方法制备：a-1)将无水乙醇、25wt％的浓氨水和水以体积比240：(10～15)：(40～50)的比例混合形成混合液，搅拌30～35min后以每十分钟滴加总量10～15％的速度缓慢滴加四乙氧基硅烷，所用四乙氧基硅烷和混合液的体积比为(7～10)：300的比例混合，持续搅拌12～18h后以无水乙醇冲洗3～5次，置于真空烘箱中干燥12～18h，得到改性硅粉a-2)将步骤a-1)所得的改性硅粉和无水乙醇以质量比(1～3)：120的比例混合，超声分散35～45min形成均匀的悬浮液；a-3)将75wt％的四羟甲基硫酸磷水溶液和水以质量比(1.15～1.55)：50的比例混合，搅拌均匀后形成预反应液；a-4)将步骤a-3)所制备的预反应液缓慢滴加到步骤a-2)所制得的悬浮液中，滴加过程控制滴加速度为每十分钟滴加预反应液总体积的10～15％，并且在滴加过程中进行持续的搅拌，所用预反应液与悬浮液的体积比为1：(4.75～5.5)，滴加完成后反应35～40min，随后超声震荡15～20min，超声震荡结束后离心分离出固相成分，先以水冲洗和再以无水乙醇冲洗固相成分，重复3～5次后置于55～60℃条件下真空干燥8～10h得到硅复合填料。硅复合填料以步骤1)所制得的改性硅粉作为主要的基体成分，其具有优异的力学性能并具备硅本身具备的良好的耐热阻燃性能，其耐热温度在200℃以上，再通过改性硅粉表面的怼苯二胺与四羟甲基硫酸磷发生聚合，形成具有核壳结构的二氧化硅/聚四(4-氨基苯胺甲基)硫酸磷颗粒，其耐热性能、阻燃性能和力学性能都得到了极大的提高和强化，作为填料能够大大提高PVC电缆料的各项性能。作为优选，步骤a-1)所制得的改性硅粉目数为30～500目。极小粒径的改性硅粉更容易均匀分散在PVC电缆料中，形成均匀的交联网状结构，在具备高拉伸强度的同时，进一步可以提高材料的断裂伸长率，增强材料的强韧性。作为优选，步骤1)所述表面改性剂为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和马来酸酐接枝聚乳酸中的任意一种，增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯中的任意一种。γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷具有提高基体机械强度，改善材料耐候性和耐蚀性的特点，马来酸酐接枝聚乳酸同样具备提高基体机械强度，改善材料耐候性和耐蚀性的优点，同时马来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐热高强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：PVC树脂100重量份，氯化聚氯乙烯85～110重量份，硅复合填料65～95重量份，表面改性剂10～22重量份，增塑剂70～105重量份，润滑剂7～12重量份，热稳定剂1～3.5重量份，流动改性剂6～10重量份，成膜剂8～17重量份和喷霜抑制剂1～3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，得到耐热高强PVC电缆料。

【技术特征摘要】
1.一种耐热高强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：PVC树脂100重量份，氯化聚氯乙烯85～110重量份，硅复合填料65～95重量份，表面改性剂10～22重量份，增塑剂70～105重量份，润滑剂7～12重量份，热稳定剂1～3.5重量份，流动改性剂6～10重量份，成膜剂8～17重量份和喷霜抑制剂1～3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，得到耐热高强PVC电缆料。2.根据权利要求1所述的一种耐热高强PVC电缆料的制备方法，其特征在于，步骤1)所述所述配料按照PVC树脂100重量份，氯化聚氯乙烯95～105重量份，硅复合填料70～82重量份，表面改性剂15～18重量份，增塑剂90～100重量份，润滑剂8.5～10.5重量份，热稳定剂1.75～2.25重量份，流动改性剂7.5～9重量份，成膜剂13～16.5重量份和喷霜抑制剂1.75～2.35重量份的比例称取各组分。3.根据权利要求1所述的一种耐热高强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，氯化聚氯乙烯100重量份，硅复合填料75重量份，表面改性剂16.75重量份，增塑剂95重量份，润滑剂9.15重量份，热稳定剂2.15重量份，流动改性剂7.75重量份，成膜剂16.5重量份和喷霜抑制剂1.95重量份。4.根据权利要求1或2或3所述的一种耐热高强PVC电缆料的制备方法，其特征在于，步骤1)所述硅复合填料由以下方法制备：a-1)将无水乙醇、25wt％的浓氨水和水以体积比240：(10～15)：(40～50)的比例混合形成混合液，搅拌30～35min后以每十分钟滴加总量10～15％的速度缓慢滴加四乙氧基硅烷，所用四乙氧基硅烷和混合液的体积比为(7～10)：300的比例混合，持续搅拌12～18h后以无水乙醇冲洗3～5次，置于真空烘箱...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵亚琼，
申请(专利权)人：浙江威思康塑胶有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33