一种电缆专用高性能聚氯乙烯复合材料.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610580764.1 (22)申请日 2016.07.22 (71)申请人 安徽电气集团股份有限公司 地址 239300 安徽省滁州市天长市经济开 发区天汊路128号 (72)发明人 郑有松赵建军吴建杰黄海琴 吴松如朱家俊周家云徐国锋 (74)专利代理机构 合肥市长远专利代理事务所 (普通合伙) 34119 代理人 程笃庆黄乐瑜 (51)Int.Cl. C08L 27/06(2006.01) C08L 9/02(2006.01) C08L 55/02(2006.01) C。

2、08L 83/04(2006.01) C08K 13/06(2006.01) C08K 9/06(2006.01) C08K 3/34(2006.01) C08K 3/26(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C08K 3/30(2006.01) C08K 3/38(2006.01) C08K 5/523(2006.01) C08K 3/32(2006.01) C08K 3/28(2006.01) C08K 7/00(2006.01) C08K 3/04(2006.01) H01B 3/44(2006.01) (54)发明名称 一种电缆专用高性能聚氯乙烯复合材料 (57)摘。

3、要 本发明公开了一种电缆专用高性能聚氯乙 烯复合材料， 其原料包括： 聚氯乙烯、 丁腈橡胶、 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、 三羟甲基丙烷三 甲基丙烯酸酯、 2,5-二苯基-1,3,4-恶二唑、 高岭 土、 氢氧化镁、 纳米碳酸钙、 有机蒙脱土、 纳米石 墨微片、 碳酸铈、 三碱式硫酸铅、 双酚A二缩水甘 油醚、 马来酸单酯镧、 柠檬酸铈、 甘油锌、 二月桂 酸二丁基锡、 木糖醇、 润滑剂、 增塑剂、 阻燃剂； 阻 燃剂由七钼酸铵、 水滑石、 硼酸锌、 双酚A双(二苯 基磷酸酯)、 硅酮粉、 -磷酸锆组成。 本发明提出 的电缆专用高性能聚氯乙烯复合材料， 其耐热性 能优异， 阻燃性能好， 强度。

4、高， 且抗冲击， 使用寿 命长。 权利要求书2页 说明书4页 CN 106221055 A 2016.12.14 CN 106221055 A 1.一种电缆专用高性能聚氯乙烯复合材料， 其特征在于， 其原料按重量份包括： 聚氯乙 烯100份、 丁腈橡胶3-15份、 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物5-18份、 三羟甲基丙烷三甲基丙 烯酸酯2-10份、 2,5-二苯基-1,3,4-恶二唑1-3份、 高岭土12-23份、 氢氧化镁5-18份、 纳米碳 酸钙3-17份、 有机蒙脱土2-18份、 纳米石墨微片2-10份、 碳酸铈0.5-3份、 三碱式硫酸铅1- 3.5份、 双酚A二缩水甘油醚0.2-1.5。

5、份、 马来酸单酯镧0.1-2份、 柠檬酸铈0.5-3份、 甘油锌 0.1-0.8份、 二月桂酸二丁基锡0.1-1.5份、 木糖醇0.1-1.3份、 润滑剂1-3份、 增塑剂10-25 份、 阻燃剂5-18份； 其中， 所述阻燃剂由七钼酸铵、 水滑石、 硼酸锌、 双酚A双(二苯基磷酸酯)、 硅酮粉、 -磷 酸锆组成， 且七钼酸铵、 水滑石、 硼酸锌、 双酚A双(二苯基磷酸酯)、 硅酮粉、 -磷酸锆的重量 比为4-15:2-10:3-14:1-5:3-14:2-15。 2.根据权利要求1所述电缆专用高性能聚氯乙烯复合材料， 其特征在于， 其原料中， 2, 5-二苯基-1,3,4-恶二唑、 碳酸铈、。

6、 三碱式硫酸铅、 双酚A二缩水甘油醚、 马来酸单酯镧、 柠檬 酸铈、 甘油锌、 二月桂酸二丁基锡、 木糖醇的重量比为1.5-2.6： 1-2： 1.8-2.5： 0.65-1.1： 0.7-1.5： 1.7-2.1： 0.45-0.6： 0.7-1.1： 0.7-1。 3.根据权利要求1或2所述电缆专用高性能聚氯乙烯复合材料， 其特征在于， 其原料按 重量份包括： 聚氯乙烯100份、 丁腈橡胶7-12份、 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10-15份、 三 羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯5-6.8份、 2,5-二苯基-1,3,4-恶二唑2-2.5份、 高岭土17-20份、 氢氧化镁8-11份、 纳米碳酸。

7、钙10-14份、 有机蒙脱土8.9-12份、 纳米石墨微片6.5-8.2份、 碳 酸铈1.3-1.7份、 三碱式硫酸铅2-2.3份、 双酚A二缩水甘油醚0.9-1.1份、 马来酸单酯镧0.9- 1.3份、 柠檬酸铈1.8-2.1份、 甘油锌0.5-0.6份、 二月桂酸二丁基锡0.8-1.1份、 木糖醇0.7- 0.9份、 润滑剂1.7-2.2份、 增塑剂16-20份、 阻燃剂9-13份。 4.根据权利要求1-3中任一项所述电缆专用高性能聚氯乙烯复合材料， 其特征在于， 其 原料按重量份包括： 聚氯乙烯100份、 丁腈橡胶10份、 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物12.8份、 三羟甲基丙烷三甲基丙烯。

8、酸酯6份、 2,5-二苯基-1,3,4-恶二唑2.1份、 高岭土18.8份、 氢氧 化镁10份、 纳米碳酸钙12份、 有机蒙脱土11份、 纳米石墨微片7份、 碳酸铈1.5份、 三碱式硫酸 铅2.1份、 双酚A二缩水甘油醚1份、 马来酸单酯镧1.2份、 柠檬酸铈2份、 甘油锌0.58份、 二月 桂酸二丁基锡0.9份、 木糖醇0.78份、 润滑剂1.9份、 增塑剂17.6份、 阻燃剂12份。 5.根据权利要求1-4中任一项所述电缆专用高性能聚氯乙烯复合材料， 其特征在于， 所 述有机蒙脱土由钠基蒙脱土、 硅烷偶联剂KH-570、 硅烷偶联剂KH-792和硫酸铜加入水中， 调 节体系的pH值为3-4。

9、后搅拌均匀， 过滤、 洗涤、 干燥得到。 6.根据权利要求5所述电缆专用高性能聚氯乙烯复合材料， 其特征在于， 钠基蒙脱土、 硅烷偶联剂KH-570、 硅烷偶联剂KH-792、 硫酸铜的重量比为20-45:2-5:3-8:2-10。 7.根据权利要求1-6中任一项所述电缆专用高性能聚氯乙烯复合材料， 其特征在于， 所 述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、 己二酸二辛酯、 磷酸三甲酚酯、 环氧大豆油中的一种或者多 种的混合物。 8.根据权利要求1-7中任一项所述电缆专用高性能聚氯乙烯复合材料， 其特征在于， 七 钼酸铵、 水滑石、 硼酸锌、 双酚A双(二苯基磷酸酯)、 硅酮粉、 -磷酸锆的重量比为8-1。

10、2:5.5- 8:8-11:3.2-4:7.8-10:7-9。 9.根据权利要求1-8中任一项所述电缆专用高性能聚氯乙烯复合材料， 其特征在于， 七 权利要求书 1/2 页 2 CN 106221055 A 2 钼酸铵、 水滑石、 硼酸锌、 双酚A双(二苯基磷酸酯)、 硅酮粉、 -磷酸锆的重量比为11:7:10: 3.7:8.5:8.5。 权利要求书 2/2 页 3 CN 106221055 A 3 一种电缆专用高性能聚氯乙烯复合材料 技术领域 0001 本发明涉及电缆材料技术领域， 尤其涉及一种电缆专用高性能聚氯乙烯复合材 料。 背景技术 0002 随着全球经济的迅猛发展， 各领域对电线电缆。

11、的质量和性能的要求越来越高。 聚 氯乙烯由于具有难燃、 耐油、 耐电晕、 耐化学腐蚀和良好的耐水性能和加工性能， 因此广泛 应用于电线电缆中。 但是聚氯乙烯存在脆性大、 抗冲击性能差的缺陷， 且在制备的过程中因 加入了大量增塑剂， 造成其阻燃性不是很理想， 再加上其热稳定性能欠佳， 限制了聚氯乙烯 材料在电缆领域的应用。 发明内容 0003 基于背景技术存在的技术问题， 本发明提出了一种电缆专用高性能聚氯乙烯复合 材料， 其耐热性能优异， 阻燃性能好， 强度高， 且抗冲击， 使用寿命长。 0004 本发明提出的一种电缆专用高性能聚氯乙烯复合材料， 其原料按重量份包括： 聚 氯乙烯100份、 丁。

12、腈橡胶3-15份、 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物5-18份、 三羟甲基丙烷三甲 基丙烯酸酯2-10份、 2,5-二苯基-1,3,4-恶二唑1-3份、 高岭土12-23份、 氢氧化镁5-18份、 纳 米碳酸钙3-17份、 有机蒙脱土2-18份、 纳米石墨微片2-10份、 碳酸铈0.5-3份、 三碱式硫酸铅 1-3.5份、 双酚A二缩水甘油醚0.2-1.5份、 马来酸单酯镧0.1-2份、 柠檬酸铈0.5-3份、 甘油锌 0.1-0.8份、 二月桂酸二丁基锡0.1-1.5份、 木糖醇0.1-1.3份、 润滑剂1-3份、 增塑剂10-25 份、 阻燃剂5-18份； 0005 其中， 所述阻燃剂由七钼酸。

13、铵、 水滑石、 硼酸锌、 双酚A双(二苯基磷酸酯)、 硅酮粉、 -磷酸锆组成， 且七钼酸铵、 水滑石、 硼酸锌、 双酚A双(二苯基磷酸酯)、 硅酮粉、 -磷酸锆的 重量比为4-15:2-10:3-14:1-5:3-14:2-15。 0006 优选地， 其原料中， 2,5-二苯基-1,3,4-恶二唑、 碳酸铈、 三碱式硫酸铅、 双酚A二缩 水甘油醚、 马来酸单酯镧、 柠檬酸铈、 甘油锌、 二月桂酸二丁基锡、 木糖醇的重量比为1.5- 2.6： 1-2： 1.8-2.5： 0.65-1.1： 0.7-1.5： 1.7-2.1： 0.45-0.6： 0.7-1.1： 0.7-1。 0007 优选地，。

14、 其原料按重量份包括： 聚氯乙烯100份、 丁腈橡胶7-12份、 丙烯腈-丁二烯- 苯乙烯共聚物10-15份、 三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯5-6.8份、 2,5-二苯基-1,3,4-恶二唑 2-2.5份、 高岭土17-20份、 氢氧化镁8-11份、 纳米碳酸钙10-14份、 有机蒙脱土8.9-12份、 纳 米石墨微片6.5-8.2份、 碳酸铈1.3-1.7份、 三碱式硫酸铅2-2.3份、 双酚A二缩水甘油醚0.9- 1.1份、 马来酸单酯镧0.9-1.3份、 柠檬酸铈1.8-2.1份、 甘油锌0.5-0.6份、 二月桂酸二丁基 锡0.8-1.1份、 木糖醇0.7-0.9份、 润滑剂1.7-2.。

15、2份、 增塑剂16-20份、 阻燃剂9-13份。 0008 优选地， 其原料按重量份包括： 聚氯乙烯100份、 丁腈橡胶10份、 丙烯腈-丁二烯-苯 乙烯共聚物12.8份、 三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯6份、 2,5-二苯基-1,3,4-恶二唑2.1份、 高岭土18.8份、 氢氧化镁10份、 纳米碳酸钙12份、 有机蒙脱土11份、 纳米石墨微片7份、 碳酸 说明书 1/4 页 4 CN 106221055 A 4 铈1.5份、 三碱式硫酸铅2.1份、 双酚A二缩水甘油醚1份、 马来酸单酯镧1.2份、 柠檬酸铈2份、 甘油锌0.58份、 二月桂酸二丁基锡0.9份、 木糖醇0.78份、 润滑剂1.9。

16、份、 增塑剂17.6份、 阻燃 剂12份。 0009 优选地， 所述有机蒙脱土由钠基蒙脱土、 硅烷偶联剂KH-570、 硅烷偶联剂KH-792和 硫酸铜加入水中， 调节体系的pH值为3-4后搅拌均匀， 过滤、 洗涤、 干燥得到； 蒙脱土经改性 后， 加入体系中， 改变了体系的断面形貌， 使断面变的坚实而光滑， 提高了复合材料的拉伸 性能和弯曲性能， 同时显著降低了碳骨架的热裂解速度， 增加了残炭量， 起到最好的阻燃、 抑烟效果， 同时降低了体系的塑化转矩和平衡转矩， 改善了材料的流动性， 提高了复合材料 的加工性能。 0010 优选地， 钠基蒙脱土、 硅烷偶联剂KH-570、 硅烷偶联剂KH-。

17、792、 硫酸铜的重量比为 20-45:2-5:3-8:2-10。 0011 优选地， 所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、 己二酸二辛酯、 磷酸三甲酚酯、 环氧大 豆油中的一种或者多种的混合物。 0012 优选地， 七钼酸铵、 水滑石、 硼酸锌、 双酚A双(二苯基磷酸酯)、 硅酮粉、 -磷酸锆的 重量比为8-12:5.5-8:8-11:3.2-4:7.8-10:7-9。 0013 优选地， 七钼酸铵、 水滑石、 硼酸锌、 双酚A双(二苯基磷酸酯)、 硅酮粉、 -磷酸锆的 重量比为11:7:10:3.7:8.5:8.5。 0014 本发明电缆专用高性能聚氯乙烯复合材料， 其原料中， 以聚氯乙烯为主料。

18、， 加入了 丁腈橡胶， 其与有机蒙脱土、 纳米碳酸钙配合， 实现了良好的增韧效果， 显著提高了复合材 料的冲击强度和拉伸强度； 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸 酯， 加入体系中， 具有协同作用， 能提高基体的局部内应力， 进一步提高了体系的冲击强度， 赋予复合材料优异的韧性， 改善了单纯的聚氯乙烯材料脆性大、 韧性差的缺陷； 纳米石墨微 片加入体系中， 与高岭土、 氢氧化镁、 纳米碳酸钙、 有机蒙脱土配合作为填料， 赋予复合材料 优异的力学性能， 同时使复合材料的拉伸强度及缺口冲击强度均达到最大值， 进一步改善 了复合材料的冲击韧性； 碳酸铈、 马来酸单酯镧、 柠檬酸铈。

19、能与体系中的氯发生配位作用， 提高了体系的稳定性， 同时加入了三碱式硫酸铅、 双酚A二缩水甘油醚、 甘油锌、 二月桂酸二 丁基锡、 木糖醇与其配合作为助稳定剂， 抑制不饱和金属氯化物的催化降解， 同时能置换体 系中活泼氯和吸收氯化氢， 提高了体系分子链运动发生的温度， 使分子链上的氯原子受到 的牵制作用增强， 运动阻力增大， 从而使体系保持长期的热稳定性， 另一方面能降低体系的 热失重速率， 提高了体系的塑化速度， 改善了体系的加工性能， 并具有增塑、 增韧的作用， 提 高了材料的力学性能； 阻燃剂中， 以七钼酸铵、 水滑石、 硼酸锌、 双酚A双(二苯基磷酸酯)、 硅 酮粉、 -磷酸锆为原料，。

20、 使各原料的性能协同， 降低了平均热释放速率和总热释放， 以及烟 释放速率和总烟释放， 改变了体系的热解历程， 提高了复合材料的成炭率， 显著提高了复合 材料的阻燃性和抑烟性。 具体实施方式 0015 下面， 通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。 0016 实施例1 0017 本发明提出的一种电缆专用高性能聚氯乙烯复合材料， 其原料按重量份包括： 聚 说明书 2/4 页 5 CN 106221055 A 5 氯乙烯100份、 丁腈橡胶15份、 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物5份、 三羟甲基丙烷三甲基丙烯 酸酯10份、 2,5-二苯基-1,3,4-恶二唑1份、 高岭土23份、 氢氧化镁5。

21、份、 纳米碳酸钙17份、 有 机蒙脱土2份、 纳米石墨微片10份、 碳酸铈0.5份、 三碱式硫酸铅3.5份、 双酚A二缩水甘油醚 0.2份、 马来酸单酯镧2份、 柠檬酸铈0.5份、 甘油锌0.8份、 二月桂酸二丁基锡0.1份、 木糖醇 1.3份、 润滑剂1份、 增塑剂25份、 阻燃剂5份； 0018 其中， 所述阻燃剂由七钼酸铵、 水滑石、 硼酸锌、 双酚A双(二苯基磷酸酯)、 硅酮粉、 -磷酸锆组成， 且七钼酸铵、 水滑石、 硼酸锌、 双酚A双(二苯基磷酸酯)、 硅酮粉、 -磷酸锆的 重量比为15:2:14:1:14:2。 0019 实施例2 0020 本发明提出的一种电缆专用高性能聚氯乙烯。

22、复合材料， 其原料按重量份包括： 聚 氯乙烯100份、 丁腈橡胶3份、 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物18份、 三羟甲基丙烷三甲基丙烯 酸酯2份、 2,5-二苯基-1,3,4-恶二唑3份、 高岭土12份、 氢氧化镁18份、 纳米碳酸钙3份、 有机 蒙脱土18份、 纳米石墨微片2份、 碳酸铈3份、 三碱式硫酸铅1份、 双酚A二缩水甘油醚1.5份、 马来酸单酯镧0.1份、 柠檬酸铈3份、 甘油锌0.1份、 二月桂酸二丁基锡1.5份、 木糖醇0.1份、 润滑剂3份、 增塑剂10份、 阻燃剂18份； 0021 其中， 所述阻燃剂由七钼酸铵、 水滑石、 硼酸锌、 双酚A双(二苯基磷酸酯)、 硅酮粉、 -磷。

23、酸锆组成， 且七钼酸铵、 水滑石、 硼酸锌、 双酚A双(二苯基磷酸酯)、 硅酮粉、 -磷酸锆的 重量比为4:10:3:5:3:15。 0022 实施例3 0023 本发明提出的一种电缆专用高性能聚氯乙烯复合材料， 其原料按重量份包括： 聚 氯乙烯100份、 丁腈橡胶12份、 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10份、 三羟甲基丙烷三甲基丙 烯酸酯6.8份、 2,5-二苯基-1,3,4-恶二唑2份、 高岭土20份、 氢氧化镁8份、 纳米碳酸钙14份、 有机蒙脱土8.9份、 纳米石墨微片8.2份、 碳酸铈1.3份、 三碱式硫酸铅2.3份、 双酚A二缩水甘 油醚0.9份、 马来酸单酯镧1.3份、 柠檬酸铈。

24、1.8份、 甘油锌0.6份、 二月桂酸二丁基锡0.8份、 木糖醇0.9份、 润滑剂1.7份、 邻苯二甲酸二辛酯4份、 己二酸二辛酯10份、 磷酸三甲酚酯4份、 环氧大豆油2份、 阻燃剂9份； 0024 其中， 所述有机蒙脱土由钠基蒙脱土、 硅烷偶联剂KH-570、 硅烷偶联剂KH-792和硫 酸铜加入水中， 调节体系的pH值为4后搅拌均匀， 过滤、 洗涤、 干燥得到， 且钠基蒙脱土、 硅烷 偶联剂KH-570、 硅烷偶联剂KH-792、 硫酸铜的重量比为20:5:3:10； 0025 所述阻燃剂由七钼酸铵、 水滑石、 硼酸锌、 双酚A双(二苯基磷酸酯)、 硅酮粉、 -磷 酸锆组成， 且七钼酸铵。

25、、 水滑石、 硼酸锌、 双酚A双(二苯基磷酸酯)、 硅酮粉、 -磷酸锆的重量 比为8:8:8:4:7.8:9。 0026 实施例4 0027 本发明提出的一种电缆专用高性能聚氯乙烯复合材料， 其原料按重量份包括： 聚 氯乙烯100份、 丁腈橡胶7份、 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物15份、 三羟甲基丙烷三甲基丙烯 酸酯5份、 2,5-二苯基-1,3,4-恶二唑2.5份、 高岭土17份、 氢氧化镁11份、 纳米碳酸钙10份、 有机蒙脱土12份、 纳米石墨微片6.5份、 碳酸铈1.7份、 三碱式硫酸铅2份、 双酚A二缩水甘油 醚1.1份、 马来酸单酯镧0.9份、 柠檬酸铈2.1份、 甘油锌0.5份、。

26、 二月桂酸二丁基锡1.1份、 木 糖醇0.7份、 润滑剂2.2份、 己二酸二辛酯12份、 磷酸三甲酚酯4份、 阻燃剂13份； 说明书 3/4 页 6 CN 106221055 A 6 0028 其中， 所述有机蒙脱土由钠基蒙脱土、 硅烷偶联剂KH-570、 硅烷偶联剂KH-792和硫 酸铜加入水中， 调节体系的pH值为3后搅拌均匀， 过滤、 洗涤、 干燥得到， 且钠基蒙脱土、 硅烷 偶联剂KH-570、 硅烷偶联剂KH-792、 硫酸铜的重量比为45:2:8:2； 0029 所述阻燃剂由七钼酸铵、 水滑石、 硼酸锌、 双酚A双(二苯基磷酸酯)、 硅酮粉、 -磷 酸锆组成， 且七钼酸铵、 水滑石。

27、、 硼酸锌、 双酚A双(二苯基磷酸酯)、 硅酮粉、 -磷酸锆的重量 比为12:5.5:11:3.2:10:7。 0030 实施例5 0031 本发明提出的一种电缆专用高性能聚氯乙烯复合材料， 其原料按重量份包括： 聚 氯乙烯100份、 丁腈橡胶10份、 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物12.8份、 三羟甲基丙烷三甲基 丙烯酸酯6份、 2,5-二苯基-1,3,4-恶二唑2.1份、 高岭土18.8份、 氢氧化镁10份、 纳米碳酸钙 12份、 有机蒙脱土11份、 纳米石墨微片7份、 碳酸铈1.5份、 三碱式硫酸铅2.1份、 双酚A二缩水 甘油醚1份、 马来酸单酯镧1.2份、 柠檬酸铈2份、 甘油锌0.5。

28、8份、 二月桂酸二丁基锡0.9份、 木 糖醇0.78份、 润滑剂1.9份、 邻苯二甲酸二辛酯17.6份、 阻燃剂12份； 0032 其中， 所述有机蒙脱土由钠基蒙脱土、 硅烷偶联剂KH-570、 硅烷偶联剂KH-792和硫 酸铜加入水中， 调节体系的pH值为3-4后搅拌均匀， 过滤、 洗涤、 干燥得到， 且钠基蒙脱土、 硅 烷偶联剂KH-570、 硅烷偶联剂KH-792、 硫酸铜的重量比为30:3:7:8.6； 0033 所述阻燃剂由七钼酸铵、 水滑石、 硼酸锌、 双酚A双(二苯基磷酸酯)、 硅酮粉、 -磷 酸锆组成， 且七钼酸铵、 水滑石、 硼酸锌、 双酚A双(二苯基磷酸酯)、 硅酮粉、 -磷酸锆的重量 比为11:7:10:3.7:8.5:8.5。 0034 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。 说明书 4/4 页 7 CN 106221055 A 7 。