本发明涉及塑料技术领域,尤其涉及一种不易变形聚氯乙烯电缆材料。
背景技术:
塑料是以单体为原料,通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物,俗称塑料或树脂,可以自由改变成分及形体样式,由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成,大多数塑料质轻,化学性稳定,不会锈蚀;耐冲击性好;具有较好的透明性和耐磨耗性;绝缘性好,导热性低;一般成型性、着色性好,加工成本低。为了不断提高塑料成品的性能,使得塑料应用在电缆材料领域,并满足电缆不同的工作环境,但是目前塑料产品也普遍存在很多共同的缺点:耐热性差,尺寸稳定性差,容易变形,对塑料进行有针对性的改性就显得尤为必要。
技术实现要素:
基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种不易变形聚氯乙烯电缆材料,不易变形,而且韧性好,耐撕裂性能极为优异,耐热性极好。
本发明提出的一种不易变形聚氯乙烯电缆材料,其原料按重量份包括:聚氯乙烯树脂20-30份,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物15-25份,聚丙烯30-50份,聚氨酯2-6份,聚丙烯接枝马来酸酐1-2份,乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷1-2份,改性碳纳米管10-20份,石墨烯1-3份,氧化铝1-5份,碳化硅1-5份,碳酸钙2-8份,滑石粉3-7份,蓖麻油1-2份,二硫代二吗啉1-2份,叔丁基过氧化氢2-5份,亚甲基双邻氯苯胺0.5-1.2份,聚对亚硝基苯0.5-1.2份,抗氧剂10101-3份,氯化石蜡1-2份,硫代二丙酸双酯1-2份。
优选地,改性碳纳米管采用如下工艺制备:将玉米淀粉、醋酸酐、冰醋酸混合均匀得到预处理玉米淀粉;将浓硝酸、浓硫酸混合均匀,加入碳纳米管进行水浴搅拌,过滤,洗涤至中性得到预处理碳纳米管;将冰醋酸、浓硫酸混合均匀,搅拌状态下滴加入预处理玉米淀粉中,滴加完全后继续搅拌,搅拌状态下送入水中,用氢氧化钠调节体系pH值为中性,分离,水洗,加入聚乙烯醇、水混合搅拌,加入预处理碳纳米管在超声粉碎机中超声处理,加入碳纤维混合搅拌,氮气氛下升温,保温,降温至室温得到改性碳纳米管。
优选地,改性碳纳米管采用如下工艺制备:将玉米淀粉、醋酸酐、冰醋酸混合均匀得到预处理玉米淀粉;将浓硝酸、浓硫酸混合均匀,加入碳纳米管在1-5℃水浴中搅拌1-3h,过滤,洗涤至中性得到预处理碳纳米管;将冰醋酸、浓硫酸混合均匀,搅拌状态下滴加入预处理玉米淀粉中,滴加完全后继续搅拌20-40min,搅拌状态下送入水中,用氢氧化钠调节体系pH值为中性,分离,水洗,加入聚乙烯醇、水混合搅拌60-100min,搅拌温度为80-88℃,加入预处理碳纳米管在超声粉碎机中超声处理20-50min,加入碳纤维混合搅拌50-100min,氮气氛下升温至500-620℃,保温70-100min,降温至室温得到改性碳纳米管。
优选地,改性碳纳米管采用如下工艺制备:按重量份将15-25份玉米淀粉、20-40份醋酸酐、10-20份冰醋酸混合均匀得到预处理玉米淀粉;按重量份将5-10份浓硝酸、2-6份浓硫酸混合均匀,加入2-6份碳纳米管在1-5℃水浴中搅拌1-3h,过滤,洗涤至中性得到预处理碳纳米管;按重量份将20-30份冰醋酸、2-4份浓硫酸混合均匀,搅拌状态下滴加入10-20份预处理玉米淀粉中,滴加完全后继续搅拌20-40min,搅拌状态下送入140-160份水中,用氢氧化钠调节体系pH值为中性,分离,水洗,加入1-3份聚乙烯醇、30-60份水混合搅拌60-100min,搅拌温度为80-88℃,加入5-12份预处理碳纳米管在超声粉碎机中超声处理20-50min,加入2-8份碳纤维混合搅拌50-100min,氮气氛下升温至500-620℃,保温70-100min,降温至室温得到改性碳纳米管。
优选地,改性碳纳米管、聚丙烯接枝马来酸酐、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、聚氯乙烯树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚丙烯、聚氨酯的重量比为12-16:1.2-1.8:1.3-1.7:22-28:18-22:35-45:3-5。
优选地,改性碳纳米管、石墨烯、氧化铝、碳化硅的重量比为12-16:1.5-2.5:2-4:2-4。
优选地,亚甲基双邻氯苯胺、聚对亚硝基苯、抗氧剂1010、氯化石蜡、硫代二丙酸双酯的重量比为0.8-1:0.6-1:1.5-2.5:1.5-1.7:1.3-1.5。
本发明采用常规制备工艺制得。
本发明的改性碳纳米管中,乙酰化后使玉米淀粉晶体结构破坏,形成较多的无定形区域,耐热性增强;而碳纳米管经过浓硝酸、浓硫酸的混合液处理,端部被活化,可与乙酰化玉米淀粉作用,并进一步经过超声处理,加入碳纤维高温处理,使得相互间结合程度高,不易变形,而且韧性好,耐撕裂性能极为优异,在聚丙烯接枝马来酸酐、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷的配合下,与聚氯乙烯树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚丙烯、聚氨酯的相容性极好,在体系中易生成连续相结构,结合程度极高,使本发明的耐热性极好,而且不易变形;改性碳纳米管进一步与石墨烯、氧化铝、碳化硅作用,其中氧化铝、碳化硅及石墨烯可分布其中形成导热通道,使本发明的耐热性进一步增强。
具体实施方式
下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种不易变形聚氯乙烯电缆材料,其原料按重量份包括:聚氯乙烯树脂20份,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物25份,聚丙烯30份,聚氨酯6份,聚丙烯接枝马来酸酐1份,乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷2份,改性碳纳米管10份,石墨烯3份,氧化铝1份,碳化硅5份,碳酸钙2份,滑石粉7份,蓖麻油1份,二硫代二吗啉2份,叔丁基过氧化氢2份,亚甲基双邻氯苯胺1.2份,聚对亚硝基苯0.5份,抗氧剂10103份,氯化石蜡1份,硫代二丙酸双酯2份。
实施例2
本发明提出的一种不易变形聚氯乙烯电缆材料,其原料按重量份包括:聚氯乙烯树脂30份,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物15份,聚丙烯50份,聚氨酯2份,聚丙烯接枝马来酸酐2份,乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷1份,改性碳纳米管20份,石墨烯1份,氧化铝5份,碳化硅1份,碳酸钙8份,滑石粉3份,蓖麻油2份,二硫代二吗啉1份,叔丁基过氧化氢5份,亚甲基双邻氯苯胺0.5份,聚对亚硝基苯1.2份,抗氧剂10101份,氯化石蜡2份,硫代二丙酸双酯1份。
改性碳纳米管采用如下工艺制备:将玉米淀粉、醋酸酐、冰醋酸混合均匀得到预处理玉米淀粉;将浓硝酸、浓硫酸混合均匀,加入碳纳米管进行水浴搅拌,过滤,洗涤至中性得到预处理碳纳米管;将冰醋酸、浓硫酸混合均匀,搅拌状态下滴加入预处理玉米淀粉中,滴加完全后继续搅拌,搅拌状态下送入水中,用氢氧化钠调节体系pH值为中性,分离,水洗,加入聚乙烯醇、水混合搅拌,加入预处理碳纳米管在超声粉碎机中超声处理,加入碳纤维混合搅拌,氮气氛下升温,保温,降温至室温得到改性碳纳米管。
实施例3
本发明提出的一种不易变形聚氯乙烯电缆材料,其原料按重量份包括:聚氯乙烯树脂22份,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物22份,聚丙烯35份,聚氨酯5份,聚丙烯接枝马来酸酐1.2份,乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷1.7份,改性碳纳米管12份,石墨烯2.5份,氧化铝2份,碳化硅4份,碳酸钙4份,滑石粉6份,蓖麻油1.2份,二硫代二吗啉1.6份,叔丁基过氧化氢3份,亚甲基双邻氯苯胺1份,聚对亚硝基苯0.6份,抗氧剂10102.5份,氯化石蜡1.5份,硫代二丙酸双酯1.5份。
改性碳纳米管采用如下工艺制备:将玉米淀粉、醋酸酐、冰醋酸混合均匀得到预处理玉米淀粉;将浓硝酸、浓硫酸混合均匀,加入碳纳米管在3℃水浴中搅拌2h,过滤,洗涤至中性得到预处理碳纳米管;将冰醋酸、浓硫酸混合均匀,搅拌状态下滴加入预处理玉米淀粉中,滴加完全后继续搅拌30min,搅拌状态下送入水中,用氢氧化钠调节体系pH值为中性,分离,水洗,加入聚乙烯醇、水混合搅拌80min,搅拌温度为84℃,加入预处理碳纳米管在超声粉碎机中超声处理35min,加入碳纤维混合搅拌75min,氮气氛下升温至560℃,保温75min,降温至室温得到改性碳纳米管。
实施例4
本发明提出的一种不易变形聚氯乙烯电缆材料,其原料按重量份包括:聚氯乙烯树脂28份,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物18份,聚丙烯45份,聚氨酯3份,聚丙烯接枝马来酸酐1.8份,乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷1.3份,改性碳纳米管16份,石墨烯1.5份,氧化铝4份,碳化硅2份,碳酸钙6份,滑石粉4份,蓖麻油1.8份,二硫代二吗啉1.4份,叔丁基过氧化氢4份,亚甲基双邻氯苯胺0.8份,聚对亚硝基苯1份,抗氧剂10101.5份,氯化石蜡1.7份,硫代二丙酸双酯1.3份。
改性碳纳米管采用如下工艺制备:按重量份将15份玉米淀粉、40份醋酸酐、10份冰醋酸混合均匀得到预处理玉米淀粉;按重量份将10份浓硝酸、2份浓硫酸混合均匀,加入6份碳纳米管在1℃水浴中搅拌3h,过滤,洗涤至中性得到预处理碳纳米管;按重量份将20份冰醋酸、4份浓硫酸混合均匀,搅拌状态下滴加入10份预处理玉米淀粉中,滴加完全后继续搅拌40min,搅拌状态下送入140份水中,用氢氧化钠调节体系pH值为中性,分离,水洗,加入3份聚乙烯醇、30份水混合搅拌100min,搅拌温度为80℃,加入12份预处理碳纳米管在超声粉碎机中超声处理20min,加入8份碳纤维混合搅拌50min,氮气氛下升温至620℃,保温70min,降温至室温得到改性碳纳米管。
实施例5
本发明提出的一种不易变形聚氯乙烯电缆材料,其原料按重量份包括:聚氯乙烯树脂25份,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物20份,聚丙烯40份,聚氨酯4份,聚丙烯接枝马来酸酐1.5份,乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷1.5份,改性碳纳米管14份,石墨烯2份,氧化铝3份,碳化硅3份,碳酸钙5份,滑石粉5份,蓖麻油1.5份,二硫代二吗啉1.5份,叔丁基过氧化氢3.5份,亚甲基双邻氯苯胺0.9份,聚对亚硝基苯0.8份,抗氧剂10102份,氯化石蜡1.6份,硫代二丙酸双酯1.4份。
改性碳纳米管采用如下工艺制备:按重量份将25份玉米淀粉、20份醋酸酐、20份冰醋酸混合均匀得到预处理玉米淀粉;按重量份将5份浓硝酸、6份浓硫酸混合均匀,加入2份碳纳米管在5℃水浴中搅拌1h,过滤,洗涤至中性得到预处理碳纳米管;按重量份将30份冰醋酸、2份浓硫酸混合均匀,搅拌状态下滴加入20份预处理玉米淀粉中,滴加完全后继续搅拌20min,搅拌状态下送入160份水中,用氢氧化钠调节体系pH值为中性,分离,水洗,加入1份聚乙烯醇、60份水混合搅拌60min,搅拌温度为88℃,加入5份预处理碳纳米管在超声粉碎机中超声处理50min,加入2份碳纤维混合搅拌100min,氮气氛下升温至500℃,保温100min,降温至室温得到改性碳纳米管。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。