用于电力领域的高性价聚氯乙烯绝缘电缆料及其制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201510705283.4

申请日:

20151020

公开号:

CN105199266A

公开日:

20151230

当前法律状态:

有效性:

失效

法律详情:

IPC分类号:

C08L27/06,C08K13/06,C08K9/10,C08K3/26,C08K3/28,C08K5/5317,C08J3/22

主分类号:

C08L27/06,C08K13/06,C08K9/10,C08K3/26,C08K3/28,C08K5/5317,C08J3/22

申请人:

刘继伟

发明人:

刘继伟

地址:

200433 上海市杨浦区浣纱三村二单元404房间

优先权:

CN201510705283A

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明涉及一种用于电力领域的高性价聚氯乙烯绝缘电缆料及其制备方法,其特征在于,其原料质量百分比为:纳米碳酸钙为2~8%,纳米氮化钛为1~5%,相容剂为1~3%,色母粒为1~3%,高性价聚氯乙烯母粒为余量。本发明的纳米氮化钛具有良好的、阻隔性能优、抗老化性能,有利于延长产品的使用寿命;本发明的纳米碳酸钙可改善塑料母料的流变性,提高其成型性;用作塑料填料具有增韧补强的作用,提高塑料的弯曲强度和弯曲弹性模量,热变形温度和尺寸稳定性,有利于提高电缆料的性能。

权利要求书

1.一种用于电力领域的高性价聚氯乙烯绝缘电缆料,其特征在于,其原料质量百分比为: 2.如权利要求1所述的一种用于电力领域的高性价聚氯乙烯绝缘电缆料,其特征在于,所述的纳米碳酸钙的质量分数为4~6%。 3.如权利要求1所述的一种用于电力领域的高性价聚氯乙烯绝缘电缆料,其特征在于,所述的纳米碳酸钙的质量分数为5%。 4.如权利要求1所述的一种用于电力领域的高性价聚氯乙烯绝缘电缆料,其特征在于,所述的纳米氮化钛的质量分数为2~4%。 5.如权利要求1所述的一种用于电力领域的高性价聚氯乙烯绝缘电缆料,其特征在于,所述的纳米氮化钛的质量分数为3%。 6.如权利要求1所述的一种用于电力领域的高性价聚氯乙烯绝缘电缆料,其特征在于,所述的相容剂的质量分数为2%。 7.如权利要求1所述的一种用于电力领域的高性价聚氯乙烯绝缘电缆料,其特征在于,所述的色母粒的质量分数为2%。 8.如权利要求1所述的一种用于电力领域的高性价聚氯乙烯绝缘电缆料,其特征在于,所述的高性价聚氯乙烯母粒,由高性价改性剂和聚氯乙烯粒子组成,高性价改性剂在高性价聚氯乙烯母粒中的质量分数为4~6%。 9.如权利要求8所述的一种用于电力领域的高性价聚氯乙烯绝缘电缆料,其特征在于,所述的高性价改性剂,其制备方法为:(a)对二羟基对苯酚基膦的制备(b)邻硝基苯胺重氮盐的制备将邻硝基苯胺于10mol/L的浓磷酸中强烈搅拌并快速冷却至0℃,1.8h后加入4.5mol/L亚硝酸钾水溶液,于0~5℃下反应0.65~1.0h后过滤,得到邻硝基苯胺重氮盐;(c)偶氮化合物的制备将步骤(a)制备的对二羟基对苯酚基膦加入至甲醇和蒸馏水的混合溶液中,保持溶液温度4~12℃,分次滴入步骤(b)制备的邻硝基苯胺重氮盐,抽滤,水洗,干燥得偶氮化合物,其为深粉红色晶体;所述的对二羟基对苯酚基膦在甲醇和蒸馏水的混合溶液的质量分数为5%;(d)抗菌功能改性剂的制备(e)高性价改性剂的制备将抗菌功能改性剂作为芯层包裹在壳聚糖为囊层的胶囊中,得到高性价改性剂,其中高性价改性剂的芯层和囊层的厚度比为12∶1。

说明书

【技术领域】

本发明涉及电缆料技术领域,具体地说,是一种用于电力领域的高性价聚 氯乙烯绝缘电缆料及其制备方法。

【背景技术】

中国专利公开号为CN104861330A涉及一种阻燃耐老化聚氯乙烯电缆料 及其制备方法,其组分按质量百分数配比为:聚氯乙烯60%~75%、十溴二 苯乙烷8%~15%、三氧化二锑2%~4%、钙锌稳定剂1%~2%、增塑剂10%~ 15%、光稳定剂1%~3%、抗氧剂0.1%~0.5%、润滑剂0.5%~1%,所述增塑 剂为邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯、对苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯、癸 二酸二辛酯中的一种或几种;具有优良的阻燃性能和力学性能,而且加工性 好,耐老化性强,成本低,制备工艺简单。

中国专利公开号为CN104861337A涉及一种低烟阻燃和耐老化好的聚氯 乙烯电缆料,其组分按质量百分数配比为:聚氯乙烯50%~75%、DEHP10%~ 15%、ACR3%~8%、纳米二氧化硅2%~10%、铝钛复合偶联剂0.1%~0.5%、 钙锌稳定剂0.5%~1.5%、阻燃剂6%~12%、耐老化剂0.5%~2%、抗氧剂 0.1%~0.5%、润滑剂0.5%~1%,所述阻燃剂是由聚苯基膦酸二苯砜酯占 30wt%、聚二甲基硅氧烷占20wt%和纳米氢氧化铝占50wt%所组成的复配物; 有益效果是,具有阻燃性好,符合无卤、低烟、环保和UL94V-0级的阻燃要 求,而且力学性能好,耐老化性优良,成本低,易于推广。

中国专利公开号为CN104861361A涉及一种阻燃爽滑聚氯乙烯电缆料, 其组分按质量百分数配比为:聚氯乙烯45%~70%、邻苯二甲酸二辛酯5%~ 8%、钙锌复合稳定剂1%~2%、纳米氢氧化镁10%~15%、聚二甲基硅氧烷 2%~6%、氧化镍1%~2%、芥酸酰胺2%~5%、硅藻土1%~3%、聚醚酯酰 胺1%~2%、ACR助剂4%~7%、硅酮粉1%~2%、光稳定剂UV-3261%~ 2%、抗氧剂10100.1%~0.5%、三异硬脂酰基钛酸异丙酯0.1%~0.5%;具有 阻燃性好、强度高、绝缘性好、耐温优异、化学稳定性优良、防老化性能好 等优点,而且爽滑效果好,成本低,抗静电性能优良。

中国专利公开号为CN104861372A涉及一种高灼热丝高阻燃耐低温聚氯 乙烯电线电缆料,其组分按质量百分数配比为:聚氯乙烯45%~70%、玻璃 纤维8%~12%、微米氧化钙2%~5%、邻苯二甲酸二辛酯4%~6%、癸二酸 二辛酯2%~3%、复合阻燃剂6%~10%、ACR助剂3%~8%、橡胶型氯化聚 乙烯1%~4%、光稳定剂UV-3261%~2%、钙锌复合稳定剂0.5%~1.5%、环 氧基改性聚硅氧烷0.5%~1%、防玻纤外露剂0.5%~1%、硬脂酸钙0.5%~1%、 抗氧剂10100.1%~0.5%;具有高灼热丝温度、高阻燃、耐低温等优点,能够 较好地适应-50℃的超低温恶劣环境,而且耐候性能好,抗冲击强度高,耐腐 蚀性能优良。

中国专利公开号为CN104861377A涉及一种高灼热丝耐磨聚氯乙烯电缆 料及其制备方法,其组分按质量百分数配比为:聚氯乙烯40%~65%、邻苯 二甲酸二(2-乙基已酯)5%~8%、钙锌复合稳定剂0.5%~1.5%、聚对苯二 甲酸丙二醇酯10%~15%、苯乙烯接枝马来酸酐共聚物2%~5%、玻璃纤维 8%~12%、纳米二氧化硅3%~7%、甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物3%~6%、 光稳定剂UV-3261%~2%、环氧基改性聚硅氧烷1%~2%、防玻纤外露剂 0.5%~1%、抗氧剂10100.1%~0.5%;具有热稳定性好、抗冲击强度高、力学 性能优异等特点,而且其灼热丝温度高,耐磨性好,耐候耐蚀性强,成本低, 制备工艺简单。

中国专利公开号为CN104861387A涉及一种新型电缆填充料,其特征在 于,它由下列质量份数的原材料组成:聚氯乙烯树脂70-80份、环保稳定剂 5-8份、改性剂CPE1-2份、硬脂酸钡1-2份、轻质碳酸钙40-50份、中空玻 璃微珠10-15份、滑石粉5-8份、发泡剂1-2份、阻燃剂1.5-2.5份;该种填充 料,环保填充料具有环保、阻燃性能好、耐高温、低烟、易剥离、相容性好, 且具有较高的机械强度,不易折断,具有较高的表面密封性,密度小,相对 于现有电缆填充料,其质量较轻,便于工业化生产,且生产出的环保填充电 缆料质量稳定,成本低。

中国专利公开号为CN104861392A涉及低烟低卤的耐热阻燃PVC电缆料 及其制备方法,涉及电缆线制造领域,以重量百分比计,所述PVC电缆料包 括组分:高聚合度PVC树脂43~55%;稳定剂6~9%;空心玻璃微粉11~ 15%;增塑剂19~25%;紫外线吸收剂0.7~1.5%;分散剂0.4~2%;阻燃 剂4~12%;抑烟剂0.7~5%;HCl吸收剂0.3~2%;所述制备方法包括:将 原料加入高速拌料机内,进行高速拌料;排料,将粉料倒入双螺杆造粒机, 进行造粒;经双螺杆造粒机造粒后,进行风冷热切,制得所述低烟低卤的耐 热阻燃PVC电缆料;产品热稳定性好,耐热等级可以达到125℃以上;阻燃 效率高,而且低烟低卤。

中国专利公开号为CN104861397A涉及一种聚氯乙烯电缆料及其制备方 法,包括重量份数的以下组分:聚氯乙烯(PVC)100份,增塑剂20~80份、钙 锌热稳定剂0.5~6份、润滑剂0.5~6份、填料20~60份、加工助剂0.1~6 份,阻燃剂5~50份,紫外线吸收剂0.5~5份,抗氧剂0.5~5份,丁腈橡胶 1~10份,着色剂1~6份;还提供一种聚氯乙烯电缆料的制备方法;与现有 技术相比,能够提供一种具备高耐寒、高阻燃、高抗紫外性能的电缆料。

中国专利公开号为CN104861400A涉及一种新型阻燃环保PVC电缆料, 以重量计包括以下组分:PVC树脂粉90-110份;钾苯二甲酸二辛酯20-50份; 环氧大豆油2-6份;磷酸二苯基异葵酯0-30份;氢氧化镁2-6份;氢氧化铝 6-18份;三氧化二锑2-5份;硼酸锌2-5份;钙锌稳定剂2-6份;碳酸钙10-30 份;光腊0.2-0.6份;使用磷酸二苯基异葵酯,阻燃性好,且同时增强了PVC 的X温适应性,其增塑效果等同DOP,但磷酸二苯基异葵酯加工方便;将氢 氧化镁和氢氧化铝复合使用,具有很好的抑烟效果;同时将三氧化二锑和硼 酸锌复合使用,提高了阻燃效果。

中国专利公开号为CN104829905A涉及一种耐腐蚀硅烷交联聚乙烯电缆 料及其制作方法,由下列重量份的原料制成:高密度聚乙烯100、尼龙615-20、 陶瓷纤维6-12、抗氧抗铜剂0.05-0.08、N-β-羟乙基-1,2-二氨基乙烷0.8-1.9、 三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯3.2-4.7、硫酸钠0.5-0.8、二氧化硅11-15、甲基 三甲氧基硅烷16-19、滑石粉14-18、水溶性酚醛树脂34-44、水适量;配方合 理,添加陶瓷纤维可提高电缆料的机械强度;添加甲基三甲氧基硅烷与聚乙 烯交联后形成的网状结构能有效阻止油类物质向共混材料分子内的渗透扩 散,从而表现出良好的阻隔性能,同时还添加其他有效助剂制得的电缆料具 有耐腐蚀、绝缘电气、柔软等特性。

中国专利公开号为CN104844893A涉及一种耐磨硅烷交联聚乙烯电缆料 及其制作方法,由下列重量份的原料制成:高密度聚乙烯60-70、聚苯乙烯 30-40、尼龙1214-18、锦纶短纤维10-13、空心微珠10-12、天青石11-14、 ABS树脂乳液35-45、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物20-25、抗氧剂1680.3-0.5、乙 烯基-三(2-甲氧基乙氧基)硅烷14-22、三硬脂酸甘油酯6-9、炭黑N33913-17、 轻质碳酸钙8-10、氯化钙2-3、水适量;制备方法简单,操作方便,组成原料 配方合理,添加锦纶短纤维可提高电缆料的抗撕拉性,同时还添加其他有效 助剂制得的电缆料具有阻隔性能优、耐磨、机械性能好、耐久性好、燃烧时 低烟无毒等特点,广泛用于地下电力输送电缆绝缘材料。

中国专利公开号为CN104844894A涉及一种添加贝壳粉的硅烷交联聚乙 烯电缆料及其制作方法,由下列重量份的原料制成:高密度聚乙烯70-80、乙 烯-辛烯共聚物20-30、尼龙612-16、粘胶纤维5-8、十二烷基硫二丁基锡 0.1-0.3、纳米氧化锌3-5、磷酸二氢钠3.2-4.4、苯乙烯乙基三甲氧基硅烷16-21、 贝壳粉18-22、氢化蓖麻油4-6、水性无机铝溶胶树脂40-50、水适量;配方合 理,添加粘胶纤维提高了电缆料的强度和抗撕拉性,添加苯乙烯乙基三甲氧 基硅烷与聚乙烯复合物交联后形成的网状结构能有效阻止油类物质向共混材 料分子内的渗透扩散,从而表现出良好的阻隔性能,同时还添加其他有效助 剂制得的电缆料具有防火阻燃、韧性大等优点,可应用于机电设备领域。

中国专利公开号为CN104844895A涉及一种抗紫外线硅烷交联聚乙烯电 缆料及其制作方法,由下列重量份的原料制成:高密度聚乙烯100、尼龙10 16-20、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯0.9-1.5、硫酸铁5-7、二氧化锆4-6、纳米 氧化锌7-9、2,6-三级丁基-4-甲基苯酚0.4-0.8、乙烯基甲氧基乙氧基硅烷15-19、 邻苯二甲酸二异癸酯3-5、钛白粉4-7、萤石粉12-15、水性氟碳乳液树脂40-50、 水适量;往中草药煎煮液中加入水性氟碳乳液树脂,实现对萤石粉的包覆, 提高了萤石粉在尼龙10中的分散性和相容性;添加乙烯基甲氧基乙氧基硅烷 与聚乙烯交联后再与改性的尼龙10进行共混,制得的电缆料具有卓越的抗紫 外线、阻隔性能优、抗老化性能。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种用于电力领域的高性 价聚氯乙烯绝缘电缆料及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:

一种用于电力领域的高性价聚氯乙烯绝缘电缆料,其原料质量百分比为:

所述的纳米碳酸钙的质量分数为4~6%。

所述的纳米碳酸钙的质量分数为5%。

所述的纳米氮化钛的质量分数为2~4%。

所述的纳米氮化钛的质量分数为3%。

所述的相容剂的质量分数为2%。

所述的色母粒的质量分数为2%。

一种用于电力领域的高性价聚氯乙烯绝缘电缆料的制备方法,将各种原 料混合后熔融造粒即可得到高性价聚氯乙烯绝缘电缆料。

一种高性价聚氯乙烯母粒,由高性价改性剂和聚氯乙烯粒子组成,其中, 高性价改性剂在高性价聚氯乙烯母粒中的质量分数为4~6%;二者通过熔融 共混后造粒得到高性价聚氯乙烯母粒。

一种高性价改性剂,其制备方法为

(a)对二羟基对苯酚基膦的制备

将对二羟基苯基膦,氯水和三氯化铁加入反应容器中,加热至61~71℃ 反应0.4~1.65h后过滤得到暗红色产物,将其在常温下加入到0.15~ 0.35mol/L的氢氧化钾溶液中,完全溶解后于78~95℃反应1.1~3h,再将产 物在蒸气浴中重结晶,重复三次,得到白色的对二羟基对苯酚基膦;

所述的对二羟基苯基膦,氯水和三氯化铁的摩尔比1∶1.25∶0.02;

氯水的质量分数为20wt%;

(b)邻硝基苯胺重氮盐的制备

将邻硝基苯胺于10mol/L的浓磷酸中强烈搅拌并快速冷却至0℃,1.8h 后加入4.5mol/L亚硝酸钾水溶液,于0~5℃下反应0.65~1.0h后过滤,得 到邻硝基苯胺重氮盐;

(c)偶氮化合物的制备

将步骤(a)制备的对二羟基对苯酚基膦加入至甲醇和蒸馏水的混合溶液 中,保持溶液温度4~12℃,分次滴入步骤(b)制备的邻硝基苯胺重氮盐, 抽滤,水洗,干燥得偶氮化合物,其为深粉红色晶体;

所述的甲醇和蒸馏水的混合溶液中的甲醇与蒸馏水的体积比为1∶1;

所述的对二羟基对苯酚基膦在甲醇和蒸馏水的混合溶液的质量分数为 5%;

所述的对二羟基对苯酚基膦和邻硝基苯胺重氮盐的摩尔比为1∶1;

(d)抗菌功能改性剂的制备

在氮气保护下,将步骤(c)制备的偶氮化合物加入到3.2mol/L的氢氧 化钠的水与甲醇的混合溶液中,搅拌并分次加入还原剂二氧化硫脲,于55~ 66℃下反应2h后冷却至室温,加入硝酸pH调节在4.5~6之间,抽滤,阴干, 重结晶后干燥,得到功能改性剂粗产物,然后将功能改性剂粗产物,浓盐酸 和硫酸加入反应容器中,加热至61~75℃反应0.75~1.2h后,过滤得到灰白 色产物,经冷却抽滤,阴干,重结晶后干燥,得到抗菌功能改性剂;

所述的水与乙醇的混合溶液中的水与乙醇的体积比为1∶1;

所述的二氧化硫脲与偶氮化合物的摩尔比为1∶0.66;

所述的功能改性剂粗产物,浓盐酸与硫酸的摩尔比1∶0.02~1.2∶0.02;

(e)高性价改性剂的制备

将抗菌功能改性剂作为芯层包裹在壳聚糖为囊层的胶囊中,得到高性价 改性剂,其中高性价改性剂的芯层和囊层的厚度比为12∶1。

高性价改性剂的胶囊采用复凝聚法合成,也可以采用界面聚合法或原位 聚合法,均为成熟的技术。

本发明的第二个技术方案:

一种用于电力领域的高性价聚乙烯绝缘电缆料,其原料质量百分比为:

一种用于电力领域的高性价聚乙烯绝缘电缆料的制备方法,将各种原料 混合后熔融造粒即可得到高性价聚乙烯绝缘电缆料。

一种高性价聚乙烯母粒,由高性价改性剂和聚乙烯粒子组成,其中,高 性价改性剂在高性价聚乙烯母粒中的质量分数为4~6%;二者通过熔融共混 后造粒得到高性价聚乙烯母粒。

高性价改性剂同上述的技术方案。

与现有技术相比,本发明的积极效果是:

本发明的纳米氮化钛具有良好的、阻隔性能优、抗老化性能,有利于延 长产品的使用寿命。

本发明的纳米碳酸钙可改善塑料母料的流变性,提高其成型性;用作塑 料填料具有增韧补强的作用,提高塑料的弯曲强度和弯曲弹性模量,热变形 温度和尺寸稳定性,有利于提高电缆料的性能。

【附图说明】

图1本发明的抗菌功能改性剂的制备工艺流程示意图;

图2本发明的抗菌功能改性剂的氢核磁共振光谱图;

图3本发明的抗菌功能改性剂的碳核磁共振光谱图。

【具体实施方式】

以下提供本发明一种用于电力领域的高性价聚氯乙烯绝缘电缆料及其制 备方法的具体实施方式。

实施例1

一种用于电力领域的高性价聚氯乙烯绝缘电缆料,其原料质量百分比为:

一种用于电力领域的高性价聚氯乙烯绝缘电缆料的制备方法,将各种原 料混合后熔融造粒即可得到高性价聚氯乙烯绝缘电缆料。

一种高性价聚氯乙烯母粒,由高性价改性剂和聚氯乙烯粒子组成,其中, 高性价改性剂在高性价聚氯乙烯母粒中的质量分数为4%;二者通过熔融共混 后造粒得到高性价聚氯乙烯母粒。

一种高性价改性剂,其制备方法为:

(a)对二羟基对苯酚基膦的制备

将对二羟基苯基膦,氯水和三氯化铁加入反应容器中,加热至61~71℃ 反应0.4~1.65h后过滤得到暗红色产物,将其在常温下加入到0.15mol/L的 氢氧化钾溶液中,完全溶解后于78~95℃反应1.1~3h,再将产物在蒸气浴 中重结晶,重复三次,得到白色的对二羟基对苯酚基膦;

所述的对二羟基苯基膦,氯水和三氯化铁的摩尔比1∶1.25∶0.02;

氯水的质量分数为20wt%;

(b)邻硝基苯胺重氮盐的制备

将邻硝基苯胺于10mol/L的浓磷酸中强烈搅拌并快速冷却至0℃,1.8h 后加入4.5mol/L亚硝酸钾水溶液,于0~5℃下反应0.65~1.0h后过滤,得 到邻硝基苯胺重氮盐;

(c)偶氮化合物的制备

将步骤(a)制备的对二羟基对苯酚基膦加入至甲醇和蒸馏水的混合溶液 中,保持溶液温度4~12℃,分次滴入步骤(b)制备的邻硝基苯胺重氮盐, 抽滤,水洗,干燥得偶氮化合物,其为深粉红色晶体;

所述的甲醇和蒸馏水的混合溶液中的甲醇与蒸馏水的体积比为1∶1;

所述的对二羟基对苯酚基膦在甲醇和蒸馏水的混合溶液的质量分数为 5%;

所述的对二羟基对苯酚基膦和邻硝基苯胺重氮盐的摩尔比为1∶1;

(d)抗菌功能改性剂的制备

参见图1,在氮气保护下,将步骤(c)制备的偶氮化合物加入到3.2mol/L 的氢氧化钠的水与甲醇的混合溶液中,搅拌并分次加入还原剂二氧化硫脲, 于55~66℃下反应2h后冷却至室温,加入硝酸pH调节在4.5~6之间,抽滤, 阴干,重结晶后干燥,得到功能改性剂粗产物,然后将功能改性剂粗产物, 浓盐酸和硫酸加入反应容器中,加热至61~75℃反应0.75~1.2h后,过滤得 到灰白色产物,经冷却抽滤,阴干,重结晶后干燥,得到抗菌功能改性剂;

所述的水与乙醇的混合溶液中的水与乙醇的体积比为1∶1;

所述的二氧化硫脲与偶氮化合物的摩尔比为1∶0.66;

所述的功能改性剂粗产物,浓盐酸与硫酸的摩尔比1∶0.02;

在图2中,抗菌功能改性剂的分子的氢核磁共振图谱中未发现有氨基 (4.0ppm)的特征峰,同时对应邻硝基苯胺其发生叠氮偶合后其分子结构对 称,因此对应的化学位移(其单位为ppm)由原来的7.94ppm和6.72ppm迁 移到(a和a’)7.98ppm,同时6.88ppm和7.40ppm迁移到(b和b’)7.45ppm, 且苯环上6.7ppm对应的与苯酚羟基相邻的氢为活波氢,易于叠氮化的邻硝基 苯胺发生偶合反应,因此对应的化学位移为6.7ppm的氢原子数减少,既有化 学位移为(c和c’)6.7ppm与化学位移为(d)7.1ppm对应的峰面积比值为 1∶2,即有一个氢原子发生反应,因此说明反应按设计方向进行,其得到的产 业为设计合成产物。

在图3中,对于反应单体对羟甲基苯酚氧化膦其只有五类碳原子,而由 于与叠氮化的邻硝基苯胺发生偶合反应,生成新的碳原子(d),其相应的化 学位移由原来的134.0ppm迁移到131.0ppm,同时对于(h)与(h’)碳原子, 其在反应单体中为对称结构,化学位移均为116.0ppm,发生偶合反应后受相 邻氮原子影响,(h)碳原子电子云密度增加其由116.0ppm迁移到115.8ppm, 同时相应的(a)碳原子受相邻(h)和(h’)碳原子影响,化学位移由161.5ppm 迁移到160.0ppm。同时对于邻硝基苯胺而言,在反应单体中其由六类碳原子, 经叠氮化、偶合、还原后,其合成化合物分子结构对称,使分子中碳原子种 类减少到三类,其对应的碳原子化学位移由119.7ppm和135.7ppm迁移到(e’ 和e)127.4ppm,121.9ppm和117.2ppm迁移到(g’和g)118.3ppm,135.0ppm 和141.8ppm迁移到(b’和b)147.6ppm。因此说明邻硝基苯胺与对羟甲基苯 酚氧化膦发生了化学反应,并按照合成的方向进行,得到所需的物质。

具有苯并三氮唑的基团的有机试剂具有优异的吸收活性自由基的抗菌性 能,本发明所合成的抗菌剂制备工艺简单,产率高,且易于分离,制备过程 中所采用的原料以及溶剂绿色环保;同时采用具有反应端羟基官能团的抗菌 功能剂,通过微胶囊的方法,与壳聚糖进行包覆,既提高了抗菌功能剂的分 散性和稳定性,同时也实现了有机老化剂在材料中的分散性,实现抗菌功能 剂的均匀分散和低添加量高性能的目的;同时抗菌功能剂分子中由于苯并三 氮唑官能团具有优异的光谱抗菌性能,从而提高材料的抗菌性能;壳聚糖壁 材与基体材料的相容性较好,利于改性微胶囊材料在聚氯乙烯等材料中分散。

(e)高性价改性剂的制备

将抗菌功能改性剂作为芯层包裹在壳聚糖为囊层的胶囊中,得到高性价 改性剂,其中高性价改性剂的芯层和囊层的厚度比为12∶1。

高性价改性剂的胶囊采用复凝聚法合成,也可以采用界面聚合法或原位 聚合法,均为成熟的技术。

实施例2

一种用于电力领域的高性价聚氯乙烯绝缘电缆料,其原料质量百分比为:

一种用于电力领域的高性价聚氯乙烯绝缘电缆料的制备方法,将各种原 料混合后熔融造粒即可得到高性价聚氯乙烯绝缘电缆料。

一种高性价聚氯乙烯母粒,由高性价改性剂和聚氯乙烯粒子组成,其中, 高性价改性剂在高性价聚氯乙烯母粒中的质量分数为5%;二者通过熔融共混 后造粒得到高性价聚氯乙烯母粒。

一种高性价改性剂,其制备方法为

(a)对二羟基对苯酚基膦的制备

将对二羟基苯基膦,氯水和三氯化铁加入反应容器中,加热至61~71℃ 反应0.4~1.65h后过滤得到暗红色产物,将其在常温下加入到0.25mol/L的 氢氧化钾溶液中,完全溶解后于78~95℃反应1.1~3h,再将产物在蒸气浴 中重结晶,重复三次,得到白色的对二羟基对苯酚基膦;

所述的对二羟基苯基膦,氯水和三氯化铁的摩尔比1∶1.25∶0.02;

氯水的质量分数为20wt%;

(b)邻硝基苯胺重氮盐的制备

将邻硝基苯胺于10mol/L的浓磷酸中强烈搅拌并快速冷却至0℃,1.8h 后加入4.5mol/L亚硝酸钾水溶液,于0~5℃下反应0.65~1.0h后过滤,得 到邻硝基苯胺重氮盐;

(c)偶氮化合物的制备

将步骤(a)制备的对二羟基对苯酚基膦加入至甲醇和蒸馏水的混合溶液 中,保持溶液温度4~12℃,分次滴入步骤(b)制备的邻硝基苯胺重氮盐, 抽滤,水洗,干燥得偶氮化合物,其为深粉红色晶体;

所述的甲醇和蒸馏水的混合溶液中的甲醇与蒸馏水的体积比为1∶1;

所述的对二羟基对苯酚基膦在甲醇和蒸馏水的混合溶液的质量分数为 5%;

所述的对二羟基对苯酚基膦和邻硝基苯胺重氮盐的摩尔比为1∶1;

(d)抗菌功能改性剂的制备

参见图1,在氮气保护下,将步骤(c)制备的偶氮化合物加入到3.2mol/L 的氢氧化钠的水与甲醇的混合溶液中,搅拌并分次加入还原剂二氧化硫脲, 于55~66℃下反应2h后冷却至室温,加入硝酸pH调节在4.5~6之间,抽滤, 阴干,重结晶后干燥,得到功能改性剂粗产物,然后将功能改性剂粗产物, 浓盐酸和硫酸加入反应容器中,加热至61~75℃反应0.75~1.2h后,过滤得 到灰白色产物,经冷却抽滤,阴干,重结晶后干燥,得到抗菌功能改性剂;

所述的水与乙醇的混合溶液中的水与乙醇的体积比为1∶1;

所述的二氧化硫脲与偶氮化合物的摩尔比为1∶0.66;

所述的功能改性剂粗产物,浓盐酸与硫酸的摩尔比1.1∶0.02;

(e)高性价改性剂的制备

将抗菌功能改性剂作为芯层包裹在壳聚糖为囊层的胶囊中,得到高性价 改性剂,其中高性价改性剂的芯层和囊层的厚度比为12∶1。

高性价改性剂的胶囊采用复凝聚法合成,也可以采用界面聚合法或原位 聚合法,均为成熟的技术。

实施例3

一种用于电力领域的高性价聚氯乙烯绝缘电缆料,其原料质量百分比为:

一种用于电力领域的高性价聚氯乙烯绝缘电缆料的制备方法,将各种原 料混合后熔融造粒即可得到高性价聚氯乙烯绝缘电缆料。

一种高性价聚氯乙烯母粒,由高性价改性剂和聚氯乙烯粒子组成,其中, 高性价改性剂在高性价聚氯乙烯母粒中的质量分数为6%;二者通过熔融共混 后造粒得到高性价聚氯乙烯母粒。

一种高性价改性剂,其制备方法为

(a)对二羟基对苯酚基膦的制备

将对二羟基苯基膦,氯水和三氯化铁加入反应容器中,加热至61~71℃ 反应0.4~1.65h后过滤得到暗红色产物,将其在常温下加入到0.35mol/L的 氢氧化钾溶液中,完全溶解后于78~95℃反应1.1~3h,再将产物在蒸气浴 中重结晶,重复三次,得到白色的对二羟基对苯酚基膦;

所述的对二羟基苯基膦,氯水和三氯化铁的摩尔比1∶1.25∶0.02;

氯水的质量分数为20wt%;

(b)邻硝基苯胺重氮盐的制备

将邻硝基苯胺于10mol/L的浓磷酸中强烈搅拌并快速冷却至0℃,1.8h 后加入4.5mol/L亚硝酸钾水溶液,于0~5℃下反应0.65~1.0h后过滤,得 到邻硝基苯胺重氮盐;

(c)偶氮化合物的制备

将步骤(a)制备的对二羟基对苯酚基膦加入至甲醇和蒸馏水的混合溶液 中,保持溶液温度4~12℃,分次滴入步骤(b)制备的邻硝基苯胺重氮盐, 抽滤,水洗,干燥得偶氮化合物,其为深粉红色晶体;

所述的甲醇和蒸馏水的混合溶液中的甲醇与蒸馏水的体积比为1∶1;

所述的对二羟基对苯酚基膦在甲醇和蒸馏水的混合溶液的质量分数为 5%;

所述的对二羟基对苯酚基膦和邻硝基苯胺重氮盐的摩尔比为1∶1;

(d)抗菌功能改性剂的制备

参见图1,在氮气保护下,将步骤(c)制备的偶氮化合物加入到3.2mol/L 的氢氧化钠的水与甲醇的混合溶液中,搅拌并分次加入还原剂二氧化硫脲, 于55~66℃下反应2h后冷却至室温,加入硝酸pH调节在4.5~6之间,抽滤, 阴干,重结晶后干燥,得到功能改性剂粗产物,然后将功能改性剂粗产物, 浓盐酸和硫酸加入反应容器中,加热至61~75℃反应0.75~1.2h后,过滤得 到灰白色产物,经冷却抽滤,阴干,重结晶后干燥,得到抗菌功能改性剂;

所述的水与乙醇的混合溶液中的水与乙醇的体积比为1∶1;

所述的二氧化硫脲与偶氮化合物的摩尔比为1∶0.66;

所述的功能改性剂粗产物,浓盐酸与硫酸的摩尔比1.2∶0.02;

(e)高性价改性剂的制备

将抗菌功能改性剂作为芯层包裹在壳聚糖为囊层的胶囊中,得到高性价 改性剂,其中高性价改性剂的芯层和囊层的厚度比为12∶1。

高性价改性剂的胶囊采用复凝聚法合成,也可以采用界面聚合法或原位 聚合法,均为成熟的技术。

实施例4

一种用于电力领域的高性价聚乙烯绝缘电缆料,其原料质量百分比为:

一种用于电力领域的高性价聚乙烯绝缘电缆料的制备方法,将各种原料 混合后熔融造粒即可得到高性价聚乙烯绝缘电缆料。

一种高性价聚乙烯母粒,由高性价改性剂和聚乙烯粒子组成,其中,高 性价改性剂在高性价聚乙烯母粒中的质量分数为4%;二者通过熔融共混后造 粒得到高性价聚乙烯母粒。

高性价改性剂的制备同实施例1。

实施例5

一种用于电力领域的高性价聚乙烯绝缘电缆料,其原料质量百分比为:

一种用于电力领域的高性价聚乙烯绝缘电缆料的制备方法,将各种原料 混合后熔融造粒即可得到高性价聚乙烯绝缘电缆料。

一种高性价聚乙烯母粒,由高性价改性剂和聚乙烯粒子组成,其中,高 性价改性剂在高性价聚乙烯母粒中的质量分数为5%;二者通过熔融共混后造 粒得到高性价聚乙烯母粒。

高性价改性剂的制备同实施例2。

实施例6

一种用于电力领域的高性价聚乙烯绝缘电缆料,其原料质量百分比为:

一种用于电力领域的高性价聚乙烯绝缘电缆料的制备方法,将各种原料 混合后熔融造粒即可得到高性价聚乙烯绝缘电缆料。

一种高性价聚乙烯母粒,由高性价改性剂和聚乙烯粒子组成,其中,高 性价改性剂在高性价聚乙烯母粒中的质量分数为6%;二者通过熔融共混后造 粒得到高性价聚乙烯母粒。

高性价改性剂的制备同实施例3。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普 通技术人员,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干改进和润饰, 这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。

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本发明涉及一种用于电力领域的高性价聚氯乙烯绝缘电缆料及其制备方法,其特征在于,其原料质量百分比为:纳米碳酸钙为28,纳米氮化钛为15,相容剂为13,色母粒为13,高性价聚氯乙烯母粒为余量。本发明的纳米氮化钛具有良好的、阻隔性能优、抗老化性能,有利于延长产品的使用寿命;本发明的纳米碳酸钙可改善塑料母料的流变性,提高其成型性;用作塑料填料具有增韧补强的作用,提高塑料的弯曲强度和弯曲弹性模量,热变形温度。

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