一种高耐候性PVC电子连接线及其制备方法技术

技术编号：40821790 阅读：4 留言：0更新日期：2024-04-01 14:41

本发明专利技术涉及一种高耐候性PVC电子连接线的制备方法，属于PVC材料的技术领域。所述制备方法包括以下步骤：1)橡胶废料加热后，加入炭黑进行保温，冷却后进行机械破碎，除去钢丝；2)将橡胶废料颗料进行热解后，冷却后加入酸溶液浸泡，取固体洗涤、干燥；3)向预制炭黑加入山梨酸并进行超声研磨后，加入氧化锌和PVC树脂并进行二次研磨；4)将改性炭黑与其他原材料混合后进行加热搅拌，熔融挤出后，即得。本发明专利技术通过对炭黑进行改性，提高其与PVC树脂的相容性，通过改性炭黑、硬脂酸镧和硫醇甲基锡复配，显著提高PVC电子连接线的力学性能和耐高温稳定性，使其具备良好的耐候性。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于pvc复合材料的，涉及一种高耐候性pvc电子连接线及其制备方法。

技术介绍

1、电子连接线是电器设备内部线的一种简称，用于一般电子、电器设备内部的连接线，通电性主要是以弱点为主，跟强电范畴的电缆是不同的概念。目前市场上的pvc电子连接线，使用环境温度一般不超过70℃，额定温度为105℃，额定电压300v，具有抗老化、易开线、剥皮、抗酸碱、耐油及防潮性能好等优点，另外添加一些助剂以达到耐磨、耐热、韧性、抗冲性能等。如炭黑，炭黑应用于橡胶制品时，炭黑的粒径越细，其补强性能越优越；炭黑结构度越高，其定伸应力及模量越高。细粒径的补强性品种主要用于橡胶优良的耐磨性能。

2、随着我国各行各业的快速发展，废橡胶的数量也呈现出快速增长的趋势。废橡胶的循环利用逐渐受到了广泛的关注。废橡胶主要由橡胶(占比60-65％)、炭黑(占比25-35％)以及其他的添加剂、填充剂和无机金属盐等材料组成(如废轮胎)。与其他废橡胶回收利用的方法相比，热裂解生产炭黑是一种不仅能够提高产品附加值和经济效益，而且在环保与再利用上具有一定的优势。

3、因此，通过热裂解废橡胶所得到的炭黑中往往含有大量的矿物质颗粒，如二氧化硅、碳酸钙、氧化锌和硫化锌等。另外，热解炭黑的表面还可能存在少量的基团，如羟基、羧基、酯基等，这些基团主要来源于附着在热解炭黑表面的残余有机物。

4、然而，由于热解炭黑的粒径分布范围广泛，灰分含量远高于普通炭黑，并且其表面焦油含量较高，导致其表面活性较差，这些因素都大大限制了热解炭黑的回收利用价值。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种高耐候性pvc电子连接线及其制备方法，通过对炭黑进行改性，提高其与pvc树脂的相容性，通过改性炭黑、硬脂酸镧和硫醇甲基锡复配，显著提高pvc电子连接线的力学性能和耐高温稳定性，使其具备良好的耐候性。

2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种高耐候性pvc电子连接线的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

4、1)在惰性氛围下，将橡胶废料加热后，加入炭黑进行保温，冷却后进行机械破碎，除去钢丝后，得到橡胶废料颗粒；

5、2)将橡胶废料颗粒进行热解后，冷却后加入酸溶液浸泡，取固体洗涤、干燥，得到预制炭黑；

6、3)向预制炭黑加入山梨酸并进行超声研磨后，加入氧化锌和pvc树脂并进行二次研磨，得到改性炭黑；

7、4)将改性炭黑、pvc树脂、增塑剂、热稳定剂、润滑剂、阻燃剂、增韧剂、填充剂和复合纤维混合后进行加热搅拌，熔融挤出后，得到高耐候性pvc电子连接线。

8、作为本专利技术的一种优选技术方案，在步骤1)中，所述橡胶废料与炭黑的质量比为5.0-5.5：1；所述惰性氛围为在氮气气氛下；所述加热的条件为以15-20℃/min加热至330-380℃、保温5-10min；所述保温的条件为在350-380℃、保温10-15min。

9、作为本专利技术的一种优选技术方案，在步骤2)中，所述热解的条件为在450-500℃下、热解3.3-3.8min；所述酸溶液为1mol/l浓度的盐酸水溶液；所述浸泡的时间为1.0-1.5h；所述洗涤的条件为采用去离子水洗涤至滤液为中性；所述干燥的条件为在105-115℃下、干燥15-20h；所述橡胶废料颗粒与酸溶液的体积比为1：1。

10、作为本专利技术的一种优选技术方案，在步骤3)中，所述超声研磨的条件为在200-300w功率下、超声处理3min后、400r/min的转速研磨10-20min；所述二次研磨的条件为在400r/min的转速、研磨15-25min；所述预制炭黑、山梨酸、氧化锌和pvc树脂的质量比为6：0.5-0.8：1.3：25；此设计中，研磨和超声处理可以改变热解后炭黑的孔隙结构，通过扩大原有的孔或者产生新的孔结构，进而提高炭黑的比表面积，研磨配合超声处理也会使得原先处于内部被堵塞的微孔暴露出来，两者协同作用，最终导致球磨后的材料微孔比例上升；进一步，暴露后的孔隙通过山梨酸浸泡后，超声和研磨促进了山梨酸进入到炭黑的孔隙中，通过与加入的氧化锌发生反应，在孔隙中生成山梨酸锌，在研磨过程中加入部分pvc树脂，pvc树脂会附着于炭黑表面，在研磨过程中炭黑温度升高可促进pvc树脂在炭黑表面的结合；山梨酸锌分解生成自由基时，由于山梨酸锌是在炭黑孔隙中生成的，其分解的自由基能有效增强炭黑与pvc树脂之间的结合，进而起到补强其力学性能的功能。

11、作为本专利技术的一种优选技术方案，在步骤4)中，所述改性炭黑、pvc树脂、填充剂、润滑剂、增塑剂、复合纤维、热稳定剂、阻燃剂和增韧剂的质量比为15-20：42.5-47.0：10-15：5-7：3-5：3.0-4.5：1-2：0.4-1.0：0.3-0.5；所述复合纤维由石墨烯纤维和陶瓷纤维按质量比1.5-3：1-3混合而成。

12、作为本专利技术的一种优选技术方案，在步骤4)中，所述熔融挤出的条件为在40r/min转速、180-190℃温度下进行挤出。

13、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述热稳定剂由硬脂酸镧和硫醇甲基锡按质量比1：0.6-0.8混合而成。

14、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述增韧剂为mbs和csm中的一种或两种；所述增塑剂为磷酸三甲苯酯、邻苯二甲酸二辛酯和乙二酸二辛酯中的一种或多种；所述润滑剂选自氯化石蜡、氧化聚乙烯蜡和聚乙烯蜡中的一种或多种；所述填充剂为碳酸钙和碳酸镁中一种或两种。

15、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述阻燃剂由纳米二氧化硅和三氧化二锑按质量比0.8：1混合而成。

16、本专利技术公开了一种上述制备方法制备得到的高耐候性pvc电子连接线。

17、作为本专利技术的一种优选技术方案，mbs为mbs树脂、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物；csm为氯磺化聚乙烯；山梨酸购于上海源叶生物科技有限公司；氧化锌购于佛山市靖辉化工有限公司；橡胶废料选自轮胎废料，购于河南伊克斯达再生资源有限公司。

18、本专利技术的有益效果：

19、本专利技术通过对炭黑进行改性，提高其与pvc树脂的相容性，通过改性炭黑、硬脂酸镧和硫醇甲基锡复配，显著提高pvc电子连接线的力学性能和耐高温稳定性，使其具备良好的耐候性。

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【技术保护点】

1.一种高耐候性PVC电子连接线的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高耐候性PVC电子连接线的制备方法，其特征在于：在步骤1)中，所述橡胶废料与炭黑的质量比为5.0-5.5：1；所述惰性氛围为在氮气气氛下；所述加热的条件为以15-20℃/min加热至330-380℃、保温5-10min；所述保温的条件为在350-380℃、保温10-15min。

3.根据权利要求1所述的一种高耐候性PVC电子连接线的制备方法，其特征在于：在步骤2)中，所述热解的条件为在450-500℃下、热解3.3-3.8min；所述酸溶液为1mol/L浓度的盐酸水溶液；所述浸泡的时间为1.0-1.5h；所述洗涤的条件为采用去离子水洗涤至滤液为中性；所述干燥的条件为在105-115℃下、干燥15-20h；所述橡胶废料颗粒与酸溶液的体积比为1：1。

4.根据权利要求1所述的一种高耐候性PVC电子连接线的制备方法，其特征在于：在步骤3)中，所述超声研磨的条件为在200-300W功率下、超声处理3min后、400r/min的转速研磨10-2

5.根据权利要求1所述的一种高耐候性PVC电子连接线的制备方法，其特征在于：在步骤4)中，所述改性炭黑、PVC树脂、填充剂、润滑剂、增塑剂、复合纤维、热稳定剂、阻燃剂和增韧剂的质量比为15-20：42.5-47.0：10-15：5-7：3-5：3.0-4.5：1-2：0.4-1.0：0.3-0.5；所述复合纤维由石墨烯纤维和陶瓷纤维按质量比1.5-3：1-3混合而成。

6.根据权利要求1所述的一种高耐候性PVC电子连接线的制备方法，其特征在于：在步骤4)中，所述熔融挤出的条件为在40r/min转速、180-190℃温度下进行挤出。

7.根据权利要求1所述的一种高耐候性PVC电子连接线的制备方法，其特征在于：所述热稳定剂由硬脂酸镧和硫醇甲基锡按质量比1：0.6-0.8混合而成。

8.根据权利要求1所述的一种高耐候性PVC电子连接线的制备方法，其特征在于：所述增韧剂为MBS和CSM中的一种或两种；所述增塑剂为磷酸三甲苯酯、邻苯二甲酸二辛酯和乙二酸二辛酯中的一种或多种；所述润滑剂选自氯化石蜡、氧化聚乙烯蜡和聚乙烯蜡中的一种或多种；所述填充剂为碳酸钙和碳酸镁中一种或两种。

9.根据权利要求1所述的一种高耐候性PVC电子连接线的制备方法，其特征在于：所述阻燃剂由纳米二氧化硅和三氧化二锑按质量比0.8：1混合而成。

10.一种如权利要求1～9任一项所述制备方法制备得到的高耐候性PVC电子连接线。

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【技术特征摘要】

1.一种高耐候性pvc电子连接线的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高耐候性pvc电子连接线的制备方法，其特征在于：在步骤1)中，所述橡胶废料与炭黑的质量比为5.0-5.5：1；所述惰性氛围为在氮气气氛下；所述加热的条件为以15-20℃/min加热至330-380℃、保温5-10min；所述保温的条件为在350-380℃、保温10-15min。

3.根据权利要求1所述的一种高耐候性pvc电子连接线的制备方法，其特征在于：在步骤2)中，所述热解的条件为在450-500℃下、热解3.3-3.8min；所述酸溶液为1mol/l浓度的盐酸水溶液；所述浸泡的时间为1.0-1.5h；所述洗涤的条件为采用去离子水洗涤至滤液为中性；所述干燥的条件为在105-115℃下、干燥15-20h；所述橡胶废料颗粒与酸溶液的体积比为1：1。

4.根据权利要求1所述的一种高耐候性pvc电子连接线的制备方法，其特征在于：在步骤3)中，所述超声研磨的条件为在200-300w功率下、超声处理3min后、400r/min的转速研磨10-20min；所述二次研磨的条件为在400r/min的转速、研磨15-25min；所述预制炭黑、山梨酸、氧化锌和pvc树脂的质量比为6：0.5-0.8：1.3：25。

5.根据权利要求1所述的一种高耐候性pvc电子...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡喜如，
申请(专利权)人：广东思普线缆实业有限公司，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人