一種基于hnbr的聚氯乙烯耐寒耐候電線電纜料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于HNBR的聚氯乙烯耐寒耐候電線電纜料，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括：聚氯乙烯100份；HNBR?5～20份；復(fù)配增塑劑30～80份；填料10～30份；穩(wěn)定劑2～7份；潤滑劑0.5～2份；所述復(fù)配增塑劑為環(huán)己烷1,2-二甲酸二異壬基酯和癸二酸二辛酯。本發(fā)明公開的聚氯乙烯電線電纜專用料，可應(yīng)用于-60℃的超低溫環(huán)境，也具有好的耐候性，同時(shí)滿足線纜各標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能要求。
【專利說明】-種基于HNBR的聚氯乙烯耐寒耐候電線電纜料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電纜料的【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種基于HNBR的聚氯乙烯耐寒耐候電 線電纜料。

【背景技術(shù)】
[0002] 聚氯乙烯因?yàn)榱己玫碾姎饨^緣性能、優(yōu)異的加工性能和低廉的成本，已廣泛應(yīng)用 于電線電纜的絕緣材料。作為電線電纜的絕緣材料，由于其應(yīng)用環(huán)境的不同，對其性能要求 也不一樣。對于寒帶或極寒帶地區(qū)，冬季氣溫會低至_50°C，甚至更低，這就要求作為絕緣材 料的PVC電纜材料也需要能在這個(gè)超低溫下正常工作，避免出現(xiàn)硬脆開裂，失去絕緣保護(hù) 的作用。衡量高分子材料的耐低溫性能，可通過材料的玻璃化溫度判斷。
[0003] 對于PVC材料來說，其玻璃化溫度在78°C左右，因此就該材料本身而言是不耐低 溫，而針對聚氯乙烯耐低溫改性，通常是兩種途徑：（1)添加低分子量增塑劑；(2)采用高 分子量的橡膠彈性體增韌，也可同時(shí)應(yīng)用兩種方法。增塑劑對聚氯乙烯玻璃化溫度的降 低，受所用增塑劑的種類和添加量有關(guān)，添加量的多少受限于電纜材料強(qiáng)度的要求，因?yàn)樵?塑劑的加入會降低材料的拉伸強(qiáng)度；而增塑劑的種類則要求與聚氯乙烯基材相容性好，并 具有能滿足材料加工溫度的沸點(diǎn)，現(xiàn)主要采用含苯環(huán)的長鏈二酸酯，如鄰苯二甲酸二辛酯 (D0P)、鄰苯二甲酸二壬酯等，由于苯環(huán)結(jié)構(gòu)的存在，增加了剛性，降低了分子鏈的柔順性， 因此其耐低溫性不高，在滿足強(qiáng)度要求的極限增塑劑添加量的情況下，只能達(dá)到_25°C的低 溫應(yīng)用環(huán)境，還無法滿足超寒的應(yīng)用環(huán)境。而采用高分子量的橡膠彈性體增韌聚氯乙烯，由 于橡膠彈性體具有很低的玻璃化溫度，可提高聚氯乙烯的低溫沖擊性能，避免材料低溫脆 斷開裂，橡膠彈性體的選擇，必須保證橡膠彈性體與聚氯乙烯良好的相容性，通常選用丁腈 橡膠，而丁腈橡膠的玻璃化溫度隨丙烯腈含量的降低而降低，但丙烯腈含量降低則與氯乙 烯的相容性變差，因此，在與聚氯乙烯相容性較好的丁腈橡膠（丙烯腈含量25%左右），其 玻璃化溫度為-50°C，脆化溫度為_45°C，因此使用丁腈橡膠對聚氯乙烯改性增韌的能力有 限，也不能應(yīng)用到超寒的環(huán)境。結(jié)合增塑劑和丁腈橡膠增韌，降低聚氯乙烯的玻璃化溫度， 至今能把聚氯乙烯的玻璃化溫度降低至_45°C左右，不能耐受_50°C以下的超寒環(huán)境。
[0004] 此外，由于電線電纜有部分用于室外，長期受到陽光的曝曬，而其中的紫外光對材 料的影響很大，會導(dǎo)致材料的老化，PVC材料本身容易受到紫外老化的影響，而且傳統(tǒng)應(yīng)用 的芳香酯（如鄰苯二甲酸二辛酯）作為增塑劑，其分子結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán)雙鍵，容易受紫外線 的影響，其耐候性較差。另外，為了提高PVC的耐低溫性能，通常在體系中加入丁腈橡膠，而 丁腈橡膠分子鏈段上由于有雙鍵存在，其耐候性較差，因此通過加入丁腈橡膠雖可提高PVC 的耐低溫性能，但會惡化材料的耐候性。
[0005] 因此，開發(fā)一種可耐超低溫的基于聚氯乙烯的電纜材料，在保證耐超低溫的前提 下，具有較好的耐候性，同時(shí)，相對于彈性體電纜料，還具有較低的生產(chǎn)成本，將具有極佳的 應(yīng)用前景。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供了一種基于HNBR的聚氯乙烯耐寒耐候電線電纜料，滿足超低溫環(huán)境 的應(yīng)用，同時(shí)保證優(yōu)異的耐候性。
[0007] -種基于HNBR的聚氯乙烯耐寒耐候電線電纜料，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括：
[0008] 聚氣乙烯 100份； HNBR 5 ?20 份； 復(fù)Λ1增塑劑 30?80份； 填料 10?30份； 穩(wěn)定劑 2?7份; 潤滑劑 0.5?2份；
[0009] 所述復(fù)配增塑劑為環(huán)己烷1，2-二甲酸二異壬基酯和癸二酸二辛酯。
[0010] 本發(fā)明中采用HNBR(氫化丁腈橡膠）超低溫改性體系和新型的基于耐超低溫復(fù)配 增塑劑體系，對聚氯乙烯進(jìn)行增韌改性，所采用的氫化丁腈橡膠由于分子結(jié)構(gòu)中的雙鍵已 被飽和；所采用的耐超低溫復(fù)配增塑體系由環(huán)己烷1，2-二甲酸二異壬基酯和癸二酸二辛 酯組成，分子結(jié)構(gòu)中不含有傳統(tǒng)的芳香酯中的苯環(huán)雙鍵，也有好的耐候性；制備得到的基于 聚氯乙烯電線電纜料能在超低溫環(huán)境下應(yīng)用，同時(shí)具有好的耐候性，可使用更長時(shí)間。
[0011] 通過電纜料中組成比例的調(diào)節(jié)，可以制備不同硬度的電線電纜材料，可滿足UL、 VDE及GB的要求，可在-60°C的超低溫環(huán)境下正常使用。
[0012] 氫化丁腈橡膠（結(jié)構(gòu)式如式I所示）是通過丁腈橡膠（結(jié)構(gòu)式如式II所示）加氫后 的產(chǎn)物，是丁腈橡膠中的雙鍵被氫氣飽和后的產(chǎn)物，仍然具有橡膠特性，并且有好的耐候性。
[0013]

【權(quán)利要求】
1. 一種基于HNBR的聚氯乙烯耐寒耐候電線電纜料，其特征在于，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括： 聚氣乙烯 100份； HNBR 5 ?20 份； Mfi'd增剛劑 30?80份； 填料 丨0?30份； 穩(wěn)定劑 2?7份； 潤滑劑 0.5?2份； 所述復(fù)配增塑劑為環(huán)己烷1，2-二甲酸二異壬基酯和癸二酸二辛酯。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于HNBR的聚氯乙烯耐寒耐候電線電纜料，其特征在于，所 述HNBR的氫化度大于95%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于HNBR的聚氯乙烯耐寒耐候電線電纜料，其特征在于，所 述HNBR中丙烯腈含量為30?40%，門尼粘度ML1+4, 100°C = 40?60。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于HNBR的聚氯乙烯耐寒耐候電線電纜料，其特征在于，按 質(zhì)量百分比計(jì)，所述復(fù)配增塑劑的組成為： 環(huán)己烷1，2-二甲酸二異壬基酯 30?80% ; 癸二酸二辛酯 20?70%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于HNBR的聚氯乙烯耐寒耐候電線電纜料，其特征在于，所 述HNBR的質(zhì)量份數(shù)為12?15份。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于HNBR的聚氯乙烯耐寒耐候電線電纜料，其特征在于，所 述復(fù)配增塑劑的質(zhì)量份數(shù)為50?60份。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于HNBR的聚氯乙烯耐寒耐候電線電纜料，其特征在于，按 質(zhì)量百分比計(jì)，所述復(fù)配增塑劑的組成為： 環(huán)己烷1，2_二甲酸二異壬基酯 60?80%; 癸二酸二辛酯 20?40%。
【文檔編號】C08L15/00GK104151742SQ201410389024
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月8日
【發(fā)明者】雷華, 鞏波, 黃法武, 劉墨文, 段兆磊, 曲佳東, 王海濤 申請人:浙江大學(xué)