一种电缆用耐紫外交联聚氯乙烯材料及制备方法技术

本发明专利技术涉及电缆材料改性的技术领域，提供了一种电缆用耐紫外交联聚氯乙烯材料及制备方法。该材料以聚氯乙烯树脂、增塑剂、交联敏化剂、热稳定剂、抗氧剂、填料、紫外线吸收剂A、紫外线吸收剂B为组分，经混合、挤出成型、辐照交联而制得。其中，紫外线吸收剂A为4,6

【技术实现步骤摘要】
一种电缆用耐紫外交联聚氯乙烯材料及制备方法


[0001]本专利技术涉及电缆材料改性的
，提供了一种电缆用耐紫外交联聚氯乙烯材料及制备方法。

技术介绍

[0002]聚氯乙烯材料常用作电线电缆的绝缘层和护套，随着辐照技术的发展，交联聚氯乙烯进入人们视野。但纯聚氯乙烯受到高能射线辐照时，同时存在交联和断链反应，相互抵消，因而其对辐照交联不敏感。研究发现，向材料中添加交联敏化剂后，可促进其辐照交联，得到机械强度、耐热、耐磨等性能优异的交联聚氯乙烯。
[0003]聚氯乙烯材料不具有抗紫外线的性能，使得其容易发生紫外光老化降解，尤其是在室外使用的电线电缆，在长期光照下分子链降解，材料的机械强度出现明显下降。UV
‑
1577是一种常用的三嗪类紫外线吸收剂，可吸收部分紫外光能量转变为热能，还可猝灭自由基，抑制光降解，延缓聚氯乙烯的紫外光老化过程。
[0004]但是，一方面，UV
‑
1577对UVB紫外线的吸收性较高，对UVA紫外线的吸收性较低，而太阳紫外线中UVA占90％以上，UVB占比低，因而其对聚氯乙烯的紫外防护性能仍有提升空间。另一方面，户外的环境条件相对复杂，在使用过程中UV
‑
1577会发生迁移析出，造成材料的耐紫外性能明显下降。

技术实现思路

[0005]鉴于UV
‑
1577紫外线吸收剂用于电缆用聚氯乙烯材料中的上述缺陷，本专利技术提出一种电缆用耐紫外交联聚氯乙烯材料及制备方法，以克服上述缺陷。为实现该目的，本专利技术涉及的具体技术方案如下：
[0006]本专利技术的第一部分是提供一种电缆用耐紫外交联聚氯乙烯材料的制备方法，具体制备步骤如下：
[0007](1)将10重量份4,6
‑
二苯基
‑2‑
基
‑2‑
(2,4
‑
二羟基)苯基
‑
1,3,5
‑
三嗪、4.45重量份无水碳酸钾、7重量份香叶基溴、100
‑
200重量份N,N
‑
二甲基甲酰胺加入反应容器中，加热至105
‑
110℃，反应6
‑
8h，冷却，抽滤，采用N,N
‑
二甲基甲酰胺进行重结晶，得到紫外线吸收剂A；
[0008](2)将10重量份4,6
‑
二噻吩基
‑2‑
基
‑2‑
(2,4
‑
二羟基)苯基
‑
1,3,5
‑
三嗪、4.3重量份无水碳酸钾、6.76重量份香叶基溴、100
‑
200重量份N,N
‑
二甲基甲酰胺加入反应容器中，加热至105
‑
110℃，反应6
‑
8h，冷却，抽滤，采用N,N
‑
二甲基甲酰胺进行重结晶，得到紫外线吸收剂B；
[0009](3)将100重量份聚氯乙烯树脂、40
‑
50重量份增塑剂、6
‑
10重量份交联敏化剂、3
‑
5重量份热稳定剂、0.1
‑
0.5重量份抗氧剂、5
‑
15重量份填料、0.5
‑
1重量份紫外线吸收剂A、0.5
‑
1重量份紫外线吸收剂B混合均匀，采用单螺杆挤出机进行挤出成型，再进行辐照交联，得到耐紫外交联聚氯乙烯材料。
[0010]在上述制备过程中，所涉及的原料如下：
[0011]所述4,6
‑
二苯基
‑2‑
基
‑2‑
(2,4
‑
二羟基)苯基
‑
1,3,5
‑
三嗪可参照现有技术的方法进行制备，优选的，参照《一种均三嗪类紫外线吸收剂UV
‑
1577的合成及表征》中的方法进行制备(即为其化合物Ⅱ)。
[0012]所述4,6
‑
二噻吩基
‑2‑
基
‑2‑
(2,4
‑
二羟基)苯基
‑
1,3,5
‑
三嗪可参照现有技术的方法进行制备，优选的，参照《含噻吩结构的三嗪类紫外线吸收剂的合成及性能研究》中的方法进行制备(即为其化合物UV T0)。
[0013]所述无水碳酸钾、香叶基溴、N,N
‑
二甲基甲酰胺采用普通市售产品即可。
[0014]所述聚氯乙烯树脂根据最终产品的性能需求进行选择。
[0015]所述增塑剂、交联敏化剂、热稳定剂、抗氧剂、填料根据实际情况选择普通市售产品即可。其中：
[0016]所述增塑剂优选为偏苯三酸三辛酯。
[0017]所述交联敏化剂优选为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。
[0018]所述热稳定剂优选为钙锌复合热稳定剂。
[0019]所述抗氧剂优选为抗氧剂1076、抗氧剂1010、抗氧剂245中的至少一种。
[0020]所述填料优选为碳酸钙、陶土、二氧化钛中的至少一种。
[0021]步骤(1)制得的紫外线吸收剂A的结构式如图1所示，步骤(2)制得的紫外线吸收剂B的结构式如图2所示。可见，紫外线吸收剂A、B的结构中均含有两个C＝C双键。步骤(3)通过辐照使聚氯乙烯材料发生交联，紫外线吸收剂A、B通过C＝C双键参与反应，并成为聚氯乙烯分子链的交联点。优选的，所述辐照交联采用Co
60
γ射线，辐照剂量为2
‑
4Mrad。
[0022]本专利技术的第二部分是提供一种电缆用耐紫外交联聚氯乙烯材料。所述耐紫外交联聚氯乙烯材料是以聚氯乙烯树脂、增塑剂、交联敏化剂、热稳定剂、抗氧剂、填料、紫外线吸收剂A、紫外线吸收剂B为组分，经混合、挤出成型、辐照交联而制得。其中，紫外线吸收剂A为4,6
‑
二苯基
‑2‑
基
‑2‑
(2,4
‑
二羟基)苯基
‑
1,3,5
‑
三嗪与香叶基溴进行取代反应脱去HBr而制得，紫外线吸收剂B为4,6
‑
二噻吩基
‑2‑
基
‑2‑
(2,4
‑
二羟基)苯基
‑
1,3,5
‑
三嗪与香叶基溴进行取代反应脱去HBr而制得。
[0023]紫外线吸收剂A是一种三取代三嗪类化合物，其中两个取代基为苯基，另一个取代基含有邻羟基苯基结构，与UV
‑
1577相似，其对UVB紫外线的吸收性较高。紫外线吸收剂B也是一种三取代三嗪类化合物，其中两个取代基为噻吩基，另一个取代基含有邻羟基苯基结构，通过噻吩基取代使其吸收波长红移，明显提高了对UVA紫外线的吸收能力。因此，本专利技术采用紫外线吸收剂A与紫外线吸收剂B复合使用，可增本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电缆用耐紫外交联聚氯乙烯材料的制备方法，其特征在于，所述耐紫外交联聚氯乙烯材料的制备步骤如下：(1)将10重量份4,6
‑
二苯基
‑2‑
基
‑2‑
(2,4
‑
二羟基)苯基
‑
1,3,5
‑
三嗪、4.45重量份无水碳酸钾、7重量份香叶基溴、100
‑
200重量份N,N
‑
二甲基甲酰胺加入反应容器中，加热至105
‑
110℃，反应6
‑
8h，冷却，抽滤，采用N,N
‑
二甲基甲酰胺进行重结晶，得到紫外线吸收剂A；(2)将10重量份4,6
‑
二噻吩基
‑2‑
基
‑2‑
(2,4
‑
二羟基)苯基
‑
1,3,5
‑
三嗪、4.3重量份无水碳酸钾、6.76重量份香叶基溴、100
‑
200重量份N,N
‑
二甲基甲酰胺加入反应容器中，加热至105
‑
110℃，反应6
‑
8h，冷却，抽滤，采用N,N
‑
二甲基甲酰胺进行重结晶，得到紫外线吸收剂B；(3)将100重量份聚氯乙烯树脂、40

【专利技术属性】
技术研发人员：何有军，
申请(专利权)人：何有军，
类型：发明
国别省市：