一种碳纳米管基聚合物改性pvc电缆料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电缆材料领域，特别是一种碳纳米管基聚合物改性PVC电缆料及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] 现有的普通PVC类电缆护套材料普遍存在收缩率大，柔韧性不足，容易磨损，耐候 性不强，产品阻燃环保性能差等问题。由于直径很小、长径比大，碳纳米管被视为准一维纳 米材料。现在已经证实碳纳米管具有奇特的电学性能、超强的力学性能、很好的吸附性能， 因而在材料领域引起了极大重视。若将以其他工程材料为基体与碳纳米管制成复合材料， 可使复合材料表现出良好的强度、弹性、抗疲劳性及各向同性，给复合材料的性能带来极大 的改善，而且碳纳米管的硬度与金刚石相当，却拥有良好的柔韧性，可以拉伸。
[0003] 本发明通过研宄，将碳纳米管基聚合物引进到PVC电缆料中，希望能够对PVC电缆 料改性，解决PVC电缆料普遍存在的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种碳纳米管基聚合物改性PVC电缆料及其制备方法。
[0005] 为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施：
[0006] 一种碳纳米管基聚合物改性PVC电缆料，由下列重量份的原料制成：PVC树脂 粉68-71、碳纳米管13-15、可膨胀石墨4-6、丙烯10-12、丁二烯3-5、邻苯二甲酸二辛酯 10-11. 5、二茂铁1-1. 5、松节油3-4、偶氮二异丁酸二甲酯0. 02-0. 04、硅烷偶联剂kh550 1-1. 2、助剂 7-9 ;
[0007] 所述的助剂包含以下重量份的原料：聚甲基丙烯酸丁酯5-7、碳酸钙3-4、木粉 4-6、堇青石粉2-3、石蜡油6-8、钙锌稳定剂C8-309 2-3、电木粉4. 5-6、吗啉1-2、邻羟基肉 桂酸1-2、米糠蜡2-3、衣康酸单丁酯4-6 ;制备方法是将碳酸钙、木粉、堇青石粉放入石蜡油 中研磨2-3小时制成混合物；然后将聚甲基丙烯酸丁酯、米糠蜡、衣康酸单丁酯混合，控制 温度在70°C -80°C搅拌反应60-90分钟，再加入其余剩余成分，降温至40°C -50°C，反应2-3 小时，最后加入混合物，升温至80°C -KKTC，搅拌反应20-30分钟即得。
[0008] 本发明所述一种碳纳米管基聚合物改性PVC电缆料，由以下具体步骤制成：
[0009] (1)将丙烯、丁二烯、偶氮二异丁酸二甲酯、硅烷偶联剂kh550混合，放在 85°C -90°C的水浴中边搅拌边加热，直到具有一定粘性时停止加热，冷却至室温，加入碳纳 米管、可膨胀石墨，搅拌均匀，然后控制温度在50°C -65°C，保持3-4小时，然后继续升温至 90°C -KKTC，保温90-120分钟得到碳纳米管聚合物母料A ;
[0010] (2)将PVC树脂粉加热至熔融，然后加入除助剂之外的其余剩余成分混合均匀，搅 拌10-15分钟，送入双螺杆挤出机上挤出造粒，得到B料；
[0011] (3)将A料、B料、助剂加入到高混机中，温度控制位120°C _125°C混合6-8分钟， 然后通过双螺杆挤出机造粒，冷却干燥即得本发明电缆料。
[0012] 本发明的优异效果是：本发明工艺特殊，首先将碳纳米管与活性单体有机结合，制 成碳纳米管基聚合物母料，然后对PVC进行改性，配合助剂的添加，生成的产品具有良好的 可加工性、拉伸性、阻燃性、耐磨性，综合性能优异。
【具体实施方式】
[0013] 下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
[0014] -种碳纳米管基聚合物改性PVC电缆料，由下列重量份（公斤）的原料制成：PVC 树脂粉68、碳纳米管13、可膨胀石墨4、丙烯10、丁二烯3、邻苯二甲酸二辛酯10、二茂铁1、 松节油3、偶氮二异丁酸二甲酯0. 02、硅烷偶联剂kh5501、助剂7 ;
[0015] 所述的助剂包含以下重量份（公斤）的原料：聚甲基丙烯酸丁酯5、碳酸钙3、木粉 4、堇青石粉2、石蜡油6、钙锌稳定剂C8-309 2、电木粉4. 5、吗啉1、邻羟基肉桂酸1、米糠蜡 2、衣康酸单丁酯4 ;制备方法是将碳酸钙、木粉、堇青石粉放入石蜡油中研磨2-3小时制成 混合物；然后将聚甲基丙烯酸丁酯、米糠蜡、衣康酸单丁酯混合，控制温度在70°C -80°C搅 拌反应60-90分钟，再加入其余剩余成分，降温至40°C _50°C，反应2-3小时，最后加入混合 物，升温至80°C -KKTC，搅拌反应20-30分钟即得。
[0016] 本发明所述一种碳纳米管基聚合物改性PVC电缆料，由以下具体步骤制成：
[0017] (1)将丙烯、丁二烯、偶氮二异丁酸二甲酯、硅烷偶联剂kh550混合，放在 85°C -90°C的水浴中边搅拌边加热，直到具有一定粘性时停止加热，冷却至室温，加入碳纳 米管、可膨胀石墨，搅拌均匀，然后控制温度在50°C -65°C，保持3-4小时，然后继续升温至 90°C -KKTC，保温90-120分钟得到碳纳米管聚合物母料A ;
[0018] (2)将PVC树脂粉加热至熔融，然后加入除助剂之外的其余剩余成分混合均匀，搅 拌10-15分钟，送入双螺杆挤出机上挤出造粒，得到B料；
[0019] (3)将A料、B料、助剂加入到高混机中，温度控制位120°C _125°C混合6-8分钟， 然后通过双螺杆挤出机造粒，冷却干燥即得本发明电缆料。
[0020] 通过与普通聚氯乙烯电缆料的性能做对比，可以看出本发明电缆料优于普通聚氯 乙烯电缆料的性能，值得推广。
[00211
【主权项】
1. 一种碳纳米管基聚合物改性PVC电缆料，其特征在于，由下列重量份的原料制成： PVC树脂粉68-71、碳纳米管13-15、可膨胀石墨4-6、丙烯10-12、丁二烯3-5、邻苯二甲酸 二辛酯10-11. 5、二茂铁1-1. 5、松节油3-4、偶氮二异丁酸二甲酯0. 02-0. 04、硅烷偶联剂 kh550 1-1. 2、助剂 7-9 ; 所述的助剂包含以下重量份的原料：聚甲基丙烯酸丁酯5-7、碳酸钙3-4、木粉4-6、堇 青石粉2-3、石蜡油6-8、钙锌稳定剂C8-309 2-3、电木粉4. 5-6、吗啉1-2、邻羟基肉桂酸 1-2、米糠蜡2-3、衣康酸单丁酯4-6 ;制备方法是将碳酸钙、木粉、堇青石粉放入石蜡油中研 磨2-3小时制成混合物；然后将聚甲基丙烯酸丁酯、米糠蜡、衣康酸单丁酯混合，控制温度 在70°C-80°C搅拌反应60-90分钟，再加入其余剩余成分，降温至40°C-50°C，反应2-3小 时，最后加入混合物，升温至80°C-KKTC，搅拌反应20-30分钟即得。
2. 根据权利要求1所述一种碳纳米管基聚合物改性PVC电缆料，其特征在于，由以下具 体步骤制成： (1) 将丙烯、丁二烯、偶氮二异丁酸二甲酯、硅烷偶联剂kh550混合，放在85°C-90°C的 水浴中边搅拌边加热，直到具有一定粘性时停止加热，冷却至室温，加入碳纳米管、可膨胀 石墨，搅拌均匀，然后控制温度在50°C-65°C，保持3-4小时，然后继续升温至90°C_100°C， 保温90-120分钟得到碳纳米管聚合物母料A; (2) 将PVC树脂粉加热至熔融，然后加入除助剂之外的其余剩余成分混合均匀，搅拌 10-15分钟，送入双螺杆挤出机上挤出造粒，得到B料； (3) 将A料、B料、助剂加入到高混机中，温度控制位120°C_125°C混合6-8分钟，然后 通过双螺杆挤出机造粒，冷却干燥即得本发明电缆料。
【专利摘要】本发明公开了一种碳纳米管基聚合物改性PVC电缆料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：PVC树脂粉68-71、碳纳米管13-15、可膨胀石墨4-6、丙烯10-12、丁二烯3-5、邻苯二甲酸二辛酯10-11.5、二茂铁1-1.5、松节油3-4、偶氮二异丁酸二甲酯0.02-0.04、硅烷偶联剂kh550 1-1.2、助剂7-9；本发明工艺特殊，首先将碳纳米管与活性单体有机结合，制成碳纳米管基聚合物母料，然后对PVC进行改性，配合助剂的添加，生成的产品具有良好的可加工性、拉伸性、阻燃性、耐磨性，综合性能优异。
【IPC分类】C08L91-06, H01B3-44, C08L27-06, C08K3-26, C08L33-10, C08K13-06, C08K5-544, C08L97-02, C08K5-12, C08J3-22, C08K7-24
【公开号】CN104788845
【申请号】CN201510142556
【发明人】陈向东, 李斌, 陈期斌, 王值铭, 姜波
【申请人】和县电力电线电缆有限责任公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年3月27日