一种高温耐磨护套料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种高温耐磨护套料，由以下重量份的原料制成：高聚合度聚氯乙烯100~120份，润滑剂0.3~0.5份，抗氧剂0.3~0.8份，热稳定剂5~10份，乙二醇苯醚改性热致液晶聚芳酯纤维10~20份和改性空心玻璃微珠3~5份，本发明专利技术的高温耐磨护套料各组分协同增效，通过加入乙二醇苯醚改性热致液晶聚芳酯纤维改善塑化及耐磨性，采用改性空心玻璃微珠分散或消除热致液晶聚芳酯纤维产生的内应力，壁薄中空，保温隔热优异，可进一步提高护套料的耐高温性能和机械性能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种高温耐磨护套料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电缆
，特别是涉及一种高温耐磨护套料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着通讯产业的快速发展，建设安全高效的传输平台和体系至关重要，电线电缆在基站建设中起到不可或缺的作用。电线电缆的非金属外护层或绝缘层主要起到绝缘、防水、机械防护等功能，其充当着电线电缆的第一层保护层。在电线电缆在运行过程中的发热量大，所以对绝缘和护层材料有一定的耐热要求。尤其是用于中高压电缆的材料，耐热要求更高。
[0003]PVC材料因其价格优势在电线电缆行业仍是主流，几乎所有场合都有，有些环境比较恶劣的场所，尤其是工地上，电线经常饱受摩擦打击之苦，不耐磨的电线电缆在这种场合使用将会有很大安全隐患，尤其是高温天气或者功率较大的设备上使用时，其电线表面温度升高，耐磨耐刮擦性能会变得更差。PVC电缆护套料的耐磨性能本身较差，往往因其含有一定的填充使得耐磨性能也更差，并且随着温度的升高，护套材料越来越柔软，使得耐磨性能变得更差，因此，如何改善高温条件下护套材料的耐磨性能差的问题具有重要的研究意义。
[0004]例如，申请公布号：CN111303561A，申请公布日2020年06月19日的中国专利公开了“一种聚氯乙烯改性护套料的制备方法及电缆”，通过调整己二酸二辛酯可塑剂及改质剂TPEE树脂用量，以达到
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40℃弯曲、阻燃符合VW
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1的要求，通过调整聚酯可塑剂、TPEE树脂和PU树脂的用量，使得拖链(耐磨)满足4千万次以上，极大地增加了拖链的次数。但是，该专利技术的聚氯乙烯改性护套料侧重于耐磨性能和低温弯折性能，其耐高温性能没有得到很大的改善。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种高温耐磨护套料及其制备方法，用于解决现有聚氯乙烯电缆护套料耐磨性能和耐高温性能差的问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术是通过包括以下技术方案获得的。
[0007]本专利技术提供一种高温耐磨护套料，由以下重量份的原料制成：高聚合度聚氯乙烯100～120份，润滑剂0.3～0.5份，抗氧剂0.3～0.8份，热稳定剂5～10份，改性热致液晶聚芳酯纤维10～20份和改性空心玻璃微珠3～5份。
[0008]本申请为了提高护套料的耐热性能及耐磨性能，特别采用大分子量的高聚合度聚氯乙烯(HPVC)作为基体树脂材料，HPVC与普通PVC相比，分子链长且卷曲性大，分子链间的缠结点增多，结晶度高，具有优异的耐高温性能和机械强度。但是，高聚合度聚氯乙烯作(HPVC)分子链间的作用力较强，分子链间的滑移困难，塑化性能不好，导致耐磨性无法提高。现有技术中通常采用加入增塑剂的方式降低树脂熔融温度，改善树脂在熔融状态下的流动性和制品柔软性，从而改善其加工性能。但是，增塑剂的大量加入会降低护套料的阻燃
性能，增塑剂在低温下容易凝固，迁移至材料表面，易挥发，有气味，做出来的护套制品后期会变硬，导致材料的基本性能损耗。本申请避免采用传统的增塑剂，而是通过新的思路去提高可加工性。
[0009]热致液晶聚芳酯是一种通过酯键连接芳环而成的热致液晶高分子，其由刚性的棒状分子单元链接而成，在加热过程中可以形成液晶。当其在熔融加工过程中处于液晶态，由于其分子结构的刚直性，在力场作用下可自发地沿流动方向取向，产生明显的剪切变稀行为，并在基体树脂中原位就地形成具有取向结构的增强相，从而起到增强热塑性树脂和改善加工流动性的作用。热致液晶聚芳酯纤维是由热致液晶聚芳酯通过熔融纺丝形成以及热处理得到的一种高性能纤维，其不仅保留了热致液晶聚芳酯自身流动性好的性能，还具有高强高模、耐高温、耐蠕变和耐磨擦性能，本申请通过在体系中加入热致液晶聚芳酯纤维以克服高聚合度聚氯乙烯难以塑化及耐磨性差的问题，但是热致液晶聚芳酯纤维表面非常光滑，表面化学惰性高，且不存在活性基团，导致其与高聚合度聚氯乙烯基体树脂材料的界面粘结性较差，本申请通过乙二醇苯醚对其表面改性克服了上述问题，乙二醇苯醚小分子通过扩散作用进入热致液晶聚芳酯纤维的表层，并与其分子链以氢键的形式结合，并使得纤维表层发生适度溶胀，提高表层粗糙度，提高热致液晶聚芳酯纤维与高聚合度聚氯乙烯基体树脂材料的界面粘结性，提高分散性，从而有效改善其塑化性能。热致液晶聚芳酯纤维呈现明显的皮芯结构，纤维皮层取向高而芯层取向低，受到应力作用较大，导致分子链或链段取向倾向于沿同一方向平行排列，容易发生团聚，且具有一定的脆性；本申请在体系中加入各向同性的空心玻璃微珠，通过空心玻璃微珠分散或消除热致液晶聚芳酯纤维产生的内应力，从而破坏热致液晶聚芳酯纤维的有序分布，提高混乱度，提高分散性能。同时，空心玻璃微珠还可作为填料提高机械强度，降低原料成本，其空心结构具有极高的熔点和惰性，壁薄中空，空腔内为半真空，只有极微量的气体(N2、H2及CO2等)，所以热传导极慢极微形成隔热层，保温隔热优异，可进一步提高护套料的耐高温性能。但是，空心玻璃微珠为无机材料，表面呈亲水性，难以均匀分散到树脂基体中，本申请采用改性空心玻璃微珠有效改善其与树脂基体之间的界面粘结性克服上述问题。润滑剂，抗氧剂和热稳定剂则作为加工助剂与其它组分协同提高护套料的耐高温性能和耐磨性。
[0010]优选地，所述高聚合度聚氯乙烯的聚合度为1700～2500，如具体为1700～2000，2000～2500。
[0011]优选地，所述改性热致液晶聚芳酯纤维采用如下方法制备得到：热致液晶聚芳酯纤维置于改性液中于125～135℃下超声处理20～30min，所述改性液为乙二醇苯醚和硝酸钠混合水溶液，所述改性液中乙二醇苯醚的浓度为45～60g/L，所述改性液中硝酸钠的浓度为15～20g/L；所述热致液晶聚芳酯纤维与改性液的质量体积比为10～20g/L。
[0012]在本申请的上述技术方案中，热致液晶聚芳酯纤维在水中吸附水电离产生的OH
‑
而带负电荷，改性液中的Na
+
可以降低纤维表面的Zeta电位，可提高乙二醇苯醚在纤维表面的吸附率，促进其扩散进入到表面非晶区，改变纤维表面结构，但是过量的Na
+
会使得Zeta电位反向增加，故采用上述浓度的硝酸钠改性效果最佳。当乙二醇苯醚浓度过高时，会在纤维表面产生聚集效应，甚至包裹在纤维表层，从而减弱对纤维的改性。
[0013]优选地，所述改性热致液晶聚芳酯纤维的线密度为2.5～5.0dtex，断裂强度为4.5～5.5GPa。
[0014]优选地，所述改性空心玻璃微珠的粒径为5～20μm，壁厚为1～3μm。
[0015]优选地，改性空心玻璃微珠采用如下方法制备得到：将硅烷偶联剂与空心玻璃微珠分散于乙醇中，高速搅拌进行反应，反应完成后，过滤、采用乙醇洗涤，得改性空心玻璃微珠。硅烷偶联剂同时具有亲水性官能团和疏水性官能团的物质，其亲水性官能团为极性基团，可以在空心玻璃微珠表面发生化学反应，疏水性官能团为非极性基团，可以与高聚合度聚氯乙烯发生化学反应，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温耐磨护套料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：高聚合度聚氯乙烯100~120份，润滑剂0.3~0.5份，抗氧剂0.3~0.8份，热稳定剂5~10份，乙二醇苯醚改性热致液晶聚芳酯纤维10~20份和改性空心玻璃微珠3~5份。2.根据权利要求1所述的高温耐磨护套料，其特征在于：所述高聚合度聚氯乙烯的聚合度为1700~2500。3.根据权利要求1所述的高温耐磨护套料，其特征在于：所述乙二醇苯醚改性热致液晶聚芳酯纤维采用如下方法制备得到：热致液晶聚芳酯纤维置于改性液中于125~135℃下超声处理20~30min，所述改性液为乙二醇苯醚和硝酸钠混合水溶液，所述改性液中乙二醇苯醚的浓度为45~60g/L，所述改性液中硝酸钠的浓度为15~20g/L；所述热致液晶聚芳酯纤维与改性液的质量体积比为10~20g/L。4.根据权利要求3所述的高温耐磨护套料，其特征在于：所述乙二醇苯醚改性热致液晶聚芳酯纤维的线密度为2.5~5.0 dtex，断裂强度为4.5~5.5GPa。5.根据权利要求1所述的高温耐磨护套料，其特征在于：所述改性空心玻璃微珠的粒径为5~20μ...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵亚琼，吴海银，
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：