一种耐低温氯化聚乙烯电缆保护套材料及其制备方法技术

一种氯化聚乙烯电缆保护套材料，按照重量份计，由100份氯化聚乙烯、2.7～5.4份过氧化二异丙苯，0.5～2份异氰脲酸三烯丙酯、4～8份改善助剂、2～6份吸酸剂、5～10份补强剂、3～5份稳定剂和1～5份防老剂组成，所述改善助剂为葵二酸聚氧烷基甲基烯丙基醚酯，其结构式为，是由葵二酸和聚氧烷基甲基烯丙基醚在CDI催化下反应生成。本发明专利技术有效提高了聚氯乙烯电缆保护套材料强度和韧性，减缓了其拉伸强度和断裂伸长率在低温环境下的衰减，最低工作温度可以低至

【技术实现步骤摘要】
一种耐低温氯化聚乙烯电缆保护套材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电缆材料
，具体涉及一种耐低温氯化聚乙烯电缆保护套材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]氯化聚乙烯(CM)是由高密度聚乙烯(HDPE)经氯化而制成的高分子合成材料，呈白色粉末状，是一种极具发展前景的新型弹性体，特别是随着环保意识的提高和环境法规的实施，CM作为一种环境适应性材料，将会取代氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯而进一步扩大其应用范围。因此，CM在未开发的领域还潜在着巨大的市场。CM因其具有耐候、耐臭氧、耐化学药品、耐屈挠、耐热氧老化、阻燃、环保等一系列优良的特性，所以作为一种新型的特种橡胶在汽车配件、耐酸胶管、防水卷材、电线电缆、海绵、密封件、阻燃运输带和三角带等制品中获得了广泛的应用，是卤类橡胶中最具发展前途的胶种之一。
[0003]CM在电缆行业的应用极为广泛，随着该材料的不断改进，作为电缆保护套料，其各项性能已经得到了很大的提升，但是在很多严寒地区，温度达到零下30℃以下，CM电缆保护套拉伸强度等性能衰减严重，容易受冷开裂。CM的玻璃化温度为
‑
25℃，使用最低温度为
‑
25℃以内，很难在低于该温度的环境中长期使用。

技术实现思路

[0004]基于上述问题，本专利技术目的在于提供一种氯化聚乙烯电缆保护套材料。
[0005]本专利技术另一目的在于提供上述氯化聚乙烯电缆保护套材料的制备方法，通过制备改善助剂添加，在聚氯乙烯弹性体中引入改善助剂，增强了聚氯乙烯的强度及韧性，减缓电缆保护套材料在低温环境中的性能衰减，同时增加了制备过程中的成品率。
[0006]本专利技术目的通过如下技术方案实现：
[0007]一种耐低温氯化聚乙烯电缆保护套材料，其特征在于：按照重量份计，由100份氯化聚乙烯、2.7～5.4份过氧化二异丙苯，0.5～2份异氰脲酸三烯丙酯、4～8份改善助剂、2～6份吸酸剂、5～10份补强剂、3～5份稳定剂和1～5份防老剂组成，所述改善助剂为葵二酸聚氧烷基甲基烯丙基醚酯，其结构式为
[0008][0009]是由葵二酸和聚氧烷基甲基烯丙基醚在CDI催化下反应生成。
[0010]作为对上述方案的进一步优化，所述吸酸剂为氧化钙、氧化镁、硬脂酸钙中至多2种组成。
[0011]作为对上述方案的进一步优化，所述补强剂是由炭黑、白炭黑、碳酸钙、滑石粉、陶土、氧化铝、二氧化钛、硅酸镁中最多2种组成。
[0012]作为对上述方案的进一步优化，所述稳定剂为氧化锌、氧化铅、金属皂类、环氧树脂或有机锡类稳定剂。
[0013]作为对上述方案的进一步优化，所述防老剂由DLTP、DSTP、RD或NBC。
[0014]作为对上述方案的进一步优化，所述葵二酸聚氧烷基甲基烯丙基醚酯是将葵二酸溶于乙腈中，在氮气保护下加入固体CDI，直到没有气体逸出后，加入聚氧烷基甲基烯丙基醚，在70～80℃下回流反应3～6h。
[0015]所述聚氧烷基甲基烯丙基醚的分子式为CH2＝C(CH3)CH2O(C2H4O)
a
(C3H6O)
b
H，其中a，b＝1～2。
[0016]作为对上述方案的进一步优化，所述葵二酸、聚氧烷基甲基烯丙基醚、CDI和乙腈的质量比为1:2.4～3:2～2.4:4～6。
[0017]上述氯化聚乙烯电缆保护套材料的制备方法，其特征在于：按照重量份将100份氯化聚乙烯、2.7～5.4份过氧化二异丙苯，0.5～2份异氰脲酸三烯丙酯、4～8份改善助剂、2～6份吸酸剂、5～10份补强剂、3～5份稳定剂和1～5份防老剂混合进行超声震荡，在130～180℃下熔炼，然后通过双螺杆挤出机挤出成型，所述改善助剂为葵二酸聚氧烷基甲基烯丙基醚酯，是由葵二酸和聚氧烷基甲基烯丙基醚在CDI(N,N
‑
羰基二咪唑)催化下反应生成。
[0018]作为对上述方案的进一步优化，所述葵二酸聚氧烷基甲基烯丙基醚酯是将葵二酸溶于乙腈中，在氮气保护下加入固体CDI，直到没有气体逸出后，加入聚氧烷基甲基烯丙基醚，在70～80℃下回流反应3～6h。
[0019]所述聚氧烷基甲基烯丙基醚的分子式为CH2＝C(CH3)CH2O(C2H4O)
a
(C3H6O)
b
H，其中a，b＝1～2。
[0020]作为对上述方案的进一步优化，所述葵二酸、聚氧烷基甲基烯丙基醚、CDI和乙腈的质量比为1:2.4～3:2～2.4:4～6。
[0021]本专利技术中通过葵二酸与聚氧烷基甲基烯丙基醚在CDI的催化作用下发生酯化反应，生成的葵二酸聚氧烷基甲基烯丙基醚酯作为改善助剂，其含有两个双键，在混炼过程中，氯化聚乙烯弹性体中的氯会与双键发生加成反应，形成复杂的网状结构，有效提高电缆胶套的整体强度；其次，通过加成反应在氯化聚乙烯弹性体中引入葵二酸聚氧烷基甲基烯丙基醚酯形成支链，提高了氯化聚乙烯弹性体的柔韧性，从而提高其耐低温性能；由于葵二酸聚氧烷基甲基烯丙基醚酯的长链中含有大量的醚键，在制备电缆保护套材料过程中，形成了较好的润滑作用，有效提高了材料在熔炼和挤出过程中的加工性能。
[0022]作为对上述方案的进一步优化，所述吸酸剂为氧化钙、氧化镁、硬脂酸钙中至多2种组成。
[0023]作为对上述方案的进一步优化，所述补强剂是由炭黑、白炭黑、碳酸钙、滑石粉、陶土、氧化铝、二氧化钛、硅酸镁中最多2种组成。
[0024]作为对上述方案的进一步优化，所述稳定剂为氧化锌、氧化铅、金属皂类、环氧树脂类或有机锡类稳定剂。
[0025]作为对上述方案的进一步优化，所述防老剂由DLTP(硫代二丙酸双月桂酯)、DSTP(硫代二丙酸二硬脂醇酯)、RD(2,2,4
‑
三甲基
‑
1,2
‑
二氢化喹啉)或NBC(二丁基二硫代氨基甲酸镍)。
[0026]最优选地，一种氯化聚乙烯电缆保护套材料的制备方法，其特征在于，按如下步骤进行：
[0027](1)制备改善助剂
[0028]将葵二酸与乙腈加入反应釜，在氮气保护下搅拌混合，控制温度在20～30℃，加入固体CDI(N,N
‑
羰基二咪唑)，直到没有气体逸出后，再加入聚氧烷基甲基烯丙基醚，升温至70～80℃，保温回流反应3～6h，其中葵二酸、聚氧烷基甲基烯丙基醚、CDI和乙腈的质量比为1:2.4～3:2～2.4:4～6；
[0029](2)制备电缆胶套
[0030]按照重量份将100份氯化聚乙烯、2.7～5.4份过氧化二异丙苯，0.5～2份异氰脲酸三烯丙酯、4～8份改善助剂、2～6份吸酸剂、5～10份补强剂、3～5份稳定剂和1～5份防老剂混合进行超声震荡，在130～180℃下熔炼，然后通过双螺杆挤出机挤出成型，其中吸酸剂为氧化钙、氧化镁、硬脂酸钙中至多2种组成，补强剂是由炭黑、白炭黑、碳酸钙、滑石粉、陶土、氧化铝、二氧化钛、硅酸镁中最多2种组成，稳定剂为氧化锌、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐低温氯化聚乙烯电缆保护套材料，其特征在于：按照重量份计，由100份氯化聚乙烯、2.7～5.4份过氧化二异丙苯，0.5～2份异氰脲酸三烯丙酯、4～8份改善助剂、2～6份吸酸剂、5～10份补强剂、3～5份稳定剂和1～5份防老剂组成，所述改善助剂为葵二酸聚氧烷基甲基烯丙基醚酯，其结构式为是由葵二酸和聚氧烷基甲基烯丙基醚在CDI催化下反应生成。2.如权利要求1所述的一种耐低温氯化聚乙烯电缆保护套材料，其特征在于：所述葵二酸聚氧烷基甲基烯丙基醚酯是将葵二酸溶于乙腈中，在氮气保护下加入固体CDI，直到没有气体逸出后，加入聚氧烷基甲基烯丙基醚，在70～80℃下回流反应3～6h，所述聚氧烷基甲基烯丙基醚的分子式为CH2＝C(CH3)CH2O(C2H4O)
a
(C3H6O)
b
H，其中a，b＝1～2。3.如权利要求1或2所述的一种耐低温氯化聚乙烯电缆保护套材料，其特征在于：所述吸酸剂为氧化钙、氧化镁、硬脂酸钙中至多2种组成，所述补强剂是由炭黑、白炭黑、碳酸钙、滑石粉、陶土、氧化铝、二氧化钛、硅酸镁中最多2种组成，所述稳定剂为氧化铜、氧化铅、金属皂类、环氧树脂或有机锡类稳定剂，所述防老剂由DLTP、DSTP、RD或NBC。4.一种耐低温氯化聚乙烯电缆保护套材料的制备方法，其特征在于：按照重量份将100份氯化聚乙烯、2.7～5.4份过氧化二异丙苯，0.5～2份异氰脲酸三烯丙酯、4～8份改善助剂、2～6份吸酸剂、5～10份补强剂、3～5份稳定剂和1～5份防老剂混合进行超声震荡，在130～180℃下熔...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯同刚，赵及煜，王柏东，
申请(专利权)人：吉林盛大电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：