一種耐熱聚氯乙烯護套控制電纜的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及控制電纜技術領域，尤其涉及一種耐熱聚氯乙烯護套控制電纜。
【背景技術】
[0002]聚氯乙烯具有價格低廉，阻燃性好，加工設備、工藝簡單，硬度可調范圍廣，電絕緣性好，耐油、耐化學試劑等優點，可通過添加各種添加劑和運用多種成型方法制得性能各異、用途廣泛的制品，在電線電纜的絕緣和護套材料中使用較多。但是，通用聚氯乙烯材料的熱穩定性差，加工過程中易受熱發生由活性部位引發的自催化脫氯化氫反應，形成共軛多烯鏈，并進而發生斷鏈、交聯等反應而變色、降解，致使塑料制品質量變差，性能下降，進而影響其加工和使用性能。為了拓寬聚氯乙烯的使用范圍，人們致力于對通用聚氯乙烯進行耐熱改性。但是，隨著電線電纜應用場合的擴展，對聚氯乙烯電纜料的要求的不斷提高，現有的聚氯乙烯材料其耐熱性仍不能滿足有高溫要求的電纜的使用要求，需要進行改性。
【發明內容】
[0003]基于【背景技術】存在的技術問題，本發明提出了一種耐熱聚氯乙烯護套控制電纜，其護套強度高，耐熱性能好，用于電纜中使用壽命長。
[0004]本發明提出的一種耐熱聚氯乙烯護套控制電纜，電纜護套的原料按重量份包括以下組分:聚氯乙烯100份、尼龍10-20份、馬來酸酐接枝聚苯醚2-5份、硬脂酸季戊四醇酯0.1-0.5份、鄰苯二甲酸二丁酯5-15份、硬脂酸0.2-1份、磷酸三異丙基苯酯1_8份、納米二氧化鈦2-8份、納米碳酸鈣10-18份、馬來酸改性水滑石3-10份、改性碳納米管5-15份、聚丙烯腈纖維3-10份、二乙基二硫代氨基甲酸鑭0.1-0.5份、己二酸鈣0.1-1.5份、甘油鋅0.1-0.8份、β - 二酮0.2-0.5份、丙烯酸酯共聚物2-3.5份、抗氧劑0.5-2份。
[0005]在具體實施例中，本發明提出的一種耐熱聚氯乙烯護套控制電纜，其原料中，聚氯乙烯的重量份為100份;尼龍的重量份可以為10、11、12、13、13.5,14,14.6,15,15.6、17、18.6,19,20份；馬來酸酐接枝聚苯醚的重量份可以為2、2.3,2.8、3、3.5,3.8、4、4.5,4.8、5份；硬脂酸季戊四醇酯的重量份可以為0.1,0.2,0.3,0.35,0.4,0.45,0.5份；鄰苯二甲酸二丁酯的重量份可以為 5、6、7、8、8.5、9、9.3、10、11、12、13.5,14,14.6、15 份；硬脂酸的重量份可以為0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.95、1份；、磷酸三異丙基苯酯的重量份可以為1、2、3、4、5、5.6、6、6.5、7、7.6、8份；納米二氧化鈦的重量份可以為2、3、4、5、5.3,5.6、6,6.2、7、7.5、8 份；納米碳酸鈣的重量份可以為 10、11、12、13.4、14、14.6、15、15.3、16、16.5,17,17.3、18份；馬來酸改性水滑石的重量份可以為3、4、5、5.8、6、6.3、7、7.8、8、8.6、9,9.3、10 份;改性碳納米管的重量份可以為 5、6、7、8、9、9.3、10、12、13、13.4,14,14.6、15份;聚丙烯腈纖維的重量份可以為3、4、5、5.8、6、6.2,6.5、7、8、8.6、9、9.3、10份；二乙基二硫代氨基甲酸鑭的重量份可以為0.1、0.2、0.3、0.35、0.4、0.46、0.5份；己二酸鈣的重量份可以為 0.1、0.2,0.3,0.5,0.6,0.78,0.9、1、1.2、1.35、1.4、1.46、1.5 份；甘油鋅的重量份可以為 0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.75、0.8 份；β - 二酮的重量份可以為 0.2、0.3、0.35、0.38,0.4、0.46、0.5份；丙烯酸酯共聚物的重量份可以為2、2.3,2.9、3、3.2、3.4、3.5份；抗氧劑的重量份可以為 0.5,0.6,0.8、1、1.2,1.5,1.6,1.8、2 份。
[0006]優選地，其原料中，二乙基二硫代氨基甲酸鑭、己二酸鈣、甘油鋅、二酮的重量比為 0.2-0.4:0.5-1.2:0.3-0.7:0.3-0.5。
[0007]優選地，其原料按重量份包括以下組分:聚氯乙烯100份、尼龍13-17份、馬來酸酐接枝聚苯醚3.5-4份、硬脂酸季戊四醇酯0.3-0.4份、鄰苯二甲酸二丁酯8-11份、硬脂酸0.5-0.8份、磷酸三異丙基苯酯5.6-6.5份、納米二氧化鈦5.3-6.2份、納米碳酸鈣14-16.5份、馬來酸改性水滑石5.8-7份、改性碳納米管9-13份、聚丙烯腈纖維5.8-6.5份、二乙基二硫代氨基甲酸鑭0.3-0.4份、己二酸鈣0.9-1.2份、甘油鋅0.5-0.7份、β - 二酮0.35-0.4份、丙烯酸酯共聚物2.9-3.2份、抗氧劑1.2-1.6份。
[0008]優選地，其原料按重量份包括以下組分:聚氯乙烯100份、尼龍14份、馬來酸酐接枝聚苯醚3.8份、硬脂酸季戊四醇酯0.35份、鄰苯二甲酸二丁酯10份、硬脂酸0.7份、磷酸三異丙基苯酯6份、納米二氧化鈦5.6份、納米碳酸媽15份、馬來酸改性水滑石6份、改性碳納米管10份、聚丙烯腈纖維6.2份、二乙基二硫代氨基甲酸鑭0.35份、己二酸鈣1份、甘油鋅0.6份、β - 二酮0.38份、丙烯酸酯共聚物3份、抗氧劑1.5份。
[0009]優選地，所述改性碳納米管按照以下工藝進行制備:按重量份將20-35份聚氯乙烯與5-20份γ-氨基丙基三乙氧基硅烷混合均勻后溶脹5-10h，然后加入10-30份水，在85-100°C下反應5-8h，反應結束后經過濾、洗滌、干燥得到改性聚氯乙烯；按重量份將5-10份改性聚氯乙烯加入20-35份乙醇中，然后加入10-20份酸化碳納米管，在35-45°C下攪拌
2-5h，然后經過濾、洗滌、干燥得到改性碳納米管。
[0010]優選地，所述改性碳納米管按照以下工藝進行制備:按重量份將30份聚氯乙烯與15份γ_氨基丙基三乙氧基硅烷混合均勻后溶脹7h，然后加入20份水，在98°C下反應7h，反應結束后經過濾、洗滌、干燥得到改性聚氯乙烯；按重量份將8份改性聚氯乙烯加入25份乙醇中，然后加入15份酸化碳納米管，在40°C下攪拌3.5h，然后經過濾、洗滌、干燥得到改性碳納米管；改性碳納米管中，首先選擇了聚氯乙烯與γ-氨基丙基三乙氧基硅烷進行反應，在反應的過程中，聚氯乙烯中的氯能與γ-氨基丙基三乙氧基硅烷中的氨基進行了反應，將γ-氨基丙基三乙氧基硅烷引入到了聚氯乙烯分子中，與酸化碳納米管混合后，γ-氨基丙基三乙氧基硅烷水解產生的羥基可以與酸化碳納米管表面的活性基團反應，從而將聚氯乙烯、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、碳納米管結合為一體得到改性碳納米管，將改性碳納米管加入體系中，因含有聚氯乙烯分子，與體系的相容性好，在體系中分散均勻，與納米二氧化鈦、納米碳酸鈣、馬來酸改性水滑石、聚丙烯腈纖維配合后改善了電纜料的耐熱性和力學性能。
[0011]優選地，所述聚氯乙烯的氯含量為40-60%。
[0012]優選地，所述納米二氧化鈦的平均粒徑為50-80nm ;所述納米碳酸鈣的平均粒徑為 35_70nmo
[0013]本發明所述耐熱聚氯乙烯護套控制電纜可以按照常規的聚氯乙烯復合材料制備工藝制備而成。
[0014]本發明中選擇了聚氯乙烯為主料，并配合添加了尼龍對其進行改性，兩者共混后具有更好的耐臭氧性、耐熱性和耐空氣老化性，但是拉伸永久變形以及壓縮永久變形較大，加入的馬來酸酐接枝聚苯醚克服了拉伸永久變形以及壓縮永久變形大的缺陷；硬脂酸季戊四醇酯、鄰苯二甲酸二丁酯、硬脂酸、磷酸三異丙基苯酯配合加入體系中，兼具內外潤滑的效果，減小了電纜料的塑化扭矩和平衡扭矩，改善了電纜料的加工性能；納米二氧化鈦、納米碳酸鈣、馬來酸改性水滑石、改性碳納米管、聚丙烯腈纖維加入體系中具有協同作用，一方面改善了電纜料的力學性能，另一方面改善了電纜料的耐熱性，其中，馬來酸改性水滑石中，馬來酸根已插入了水滑石層間，促進了水滑石在體系中的均勻分散，在聚氯乙烯高溫降解的過程中，抑制了苯類衍生物的釋放，提高了電纜料的穩定性，并起到了抑煙的作用，另夕卜，馬來酸根分子中的雙鍵能與聚氯乙烯降解產生的共軛雙鍵發生加成反應，抑制了聚氯乙稀的降解，進一步提尚了電纜料的穩定性；一■乙基一■硫代氣基甲酸銅加入體系中，一方面，其中的鑭能與聚氯乙烯分解過程中產生的氯進行配位，與己二酸鈣、甘油鋅、β-二酮以及馬來酸改性水滑石協同后，賦予電纜料優異的耐熱性，另一方面，在體系中具有優異的增塑作用，能減少聚氯乙烯分子鏈間的作用力，增強聚氯乙烯的運動能力，改善了電纜護套的沖擊強度，且其有機部分在體系中相容性好，促進了其在體系中的分散，穩性效果好。
[0015]對本發明所述耐熱聚氯乙烯護套控制電纜進行性能檢測，電纜護套的拉伸強度為22-35MPa，斷裂伸長率為450-580 %; 158°C老化168h后，拉伸強度變化率為8-12%，斷裂伸長率變化率為3-8%。
【具體實施方式】
[0016]下面，通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。
[0017]實施例1
[0018]本發明提出的一種耐熱聚氯乙烯護套控制電纜，電纜護套的原料按重量份包括以下組分:聚氯乙烯100份、尼龍14份、馬來酸酐接枝聚苯醚3.8份、硬脂酸季戊四醇酯0.35份、鄰苯二甲酸二丁酯10份、硬脂酸0.7份、磷酸三異丙基苯酯6份、納米二氧化鈦5.6份、納米碳酸鈣15份、馬來酸改性水滑石6份、改性碳納米管10份、聚丙烯腈纖維6.2份、二乙基二硫代氨基甲酸鑭0.35份、己二酸鈣1份、甘油鋅0.6份、β - 二酮0.38份、丙烯酸酯共聚物3份、抗氧劑1.5份；
[0019]其中，所述聚氯乙烯的氯含量為50% ;所述納米二氧化鈦的平均粒徑為60nm;所述納米碳酸鈣的平均粒徑為55nm ;
[0020]所述改性碳納米管按照以下工藝進行制備:按重量份將30份聚氯乙烯與15份T -氨基丙基三乙氧基硅烷混合均勻后溶脹7h，然后加入20份水，在98°C下反應7h，反應結束后經過濾、洗滌、干燥得到改性聚氯乙烯；按重量份將8份改性聚氯乙烯加入25份乙醇中，然后加入15份酸化碳納米管，在