[发明专利]一种绝缘性聚氯乙烯电缆复合材料

说明书

本发明涉及聚氯乙烯技术领域，且公开了一种绝缘性聚氯乙烯电缆复合材料，二乙醇胺基苯硫酚与异氰酸酯化氮化硼反应，然后与二异氰酸酯单体发生超支化聚合反应，再过氢氧化钠碱化，生成硫醇钠盐，得到硫醇钠盐超支化聚氨酯修饰氮化硼，对聚氯乙烯进行改性，纳米氮化硼可以很好的分散在聚氯乙烯基体中；同时在塑化交联过程中，表面活性的硫醇钠盐与聚氯乙烯的氯原子发生取代反应，从而将超支化聚氨酯修饰氮化硼与聚氯乙烯发生化学交联，增强了纳米氮化硼与聚氯乙烯电缆料的界面结合力，提高了聚氯乙烯电缆料热分解温度，表现出更高的热稳定性和绝缘性。

技术领域

本发明涉及聚氯乙烯技术领域，具体为一种绝缘性聚氯乙烯电缆复合材料。

背景技术

聚氯乙烯广泛应用于电线电缆行业中，主要用作绝缘层和保护层作用，因此提高聚氯乙烯的绝缘性和热稳定性具有主要的意义，利用纳米材料如石墨烯、纳米二氧化钛等对聚氯乙烯进行改性，可以有效提高材料的耐热性、导热性、力学强度等性能，如《PVC/GR/SiO₂电缆套的制备和阻燃性能研究》，报道了采用石墨烯与纳米粒子二氧化硅与聚氯乙烯复合，提高了聚氯乙烯的电缆材料的力学强度和阻燃性。

纳米氮化硼具有很高电阻率和导热系数，可以有效提高材料的绝缘导热等综合性能，如《低收缩耐热耐油聚氯乙烯/氮化硼复合材料的制备及其性能研究》，报道了采用硅烷偶联剂对氮化硼粒子进行表面处理，可以使聚氯乙烯和氮化硼结合的更加紧密，提高了复合材料的热学和耐油性能，本发明旨在通过对纳米氮化硼表面修饰超支化聚氨酯，对聚氯乙烯交联改性，增强聚氯乙烯电缆料的绝缘性和热稳定性。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种绝缘性聚氯乙烯电缆复合材料，解决了聚氯乙烯电缆料绝缘性和耐热性较差的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种绝缘性聚氯乙烯电缆复合材料，制备方法如下：

(1)将二乙醇胺、4-溴甲基苯硫酚和碳酸钾溶解到反应溶剂中，在 45-70℃中搅拌反应12-24h，反应后减压蒸馏，洗涤，将产物加入乙酸乙酯和蒸馏水进行萃取分离，得到二乙醇胺基苯硫酚。

(2)将纳米氮化硼加入到氢氧化钠溶液中活化，得到羟基化纳米氮化硼，然后超声分散到N,N-二甲基甲酰胺中，加入二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，加热反应得到异氰酸酯化氮化硼。

(3)将异氰酸酯化氮化硼超声分散到N,N-二甲基甲酰胺中，加入二乙醇胺基苯硫酚，在氮气气氛下滴加二月桂酸二丁基锡，升温至70-90℃搅拌反应 1-2h，然后再加入二异氰酸酯，搅拌反应5-15h，反应后过滤溶剂，洗涤后将产物加入氢氧化钠溶液中，在40-60℃中搅拌1-3h，反应后离心分离，蒸馏水洗涤，得到硫醇钠盐超支化聚氨酯修饰氮化硼。

(4)将聚氯乙烯、巯基超支化聚氨酯修饰氮化硼、润滑剂、稳定剂、塑化剂加入到塑炼机中，在170-185℃塑化交联15-25min，再将物料置于平板硫化机中热压成型，得到绝缘性聚氯乙烯电缆复合材料。

优选的，所述(1)中二乙醇胺和、4-溴甲基苯硫酚、碳酸钾的反应质量比例为100:180-260:110-160。

优选的，所述(1)中反应溶剂为丙酮、四氢呋喃、乙腈或1,4-二氧六环。

优选的，所述(3)中异氰酸酯化氮化硼、二乙醇胺基苯硫酚、二月桂酸二丁基锡、二异氰酸酯的重量比例为100:300-800:5-15:240-600。

优选的，所述(3)中氢氧化钠溶液的质量分数为2-8％。

优选的，所述(4)中巯基超支化聚氨酯修饰氮化硼的用量为3-15％。

(三)有益的技术效果