一种高强度绝缘cpvc材料及其制备方法与流程

1.本发明涉及cpvc技术领域，具体涉及一种高强度绝缘cpvc材料及其制备方法。


背景技术：

2.聚氯乙烯作为一种热塑性塑料，是由氯乙烯单体在引发剂(偶氮化合物、过氧化物等)，活在光热等作用下按照自由基反应机理聚合而成，简称pvc。cpvc树脂是pvc树脂重要的改性品种，是以pvc树脂为原料，经过氯化反应而制得的，由于氯原子在分子链取代位置的不同，氯原子在碳链上的分布复杂，其化学结构相当于氯乙烯、1，1-二氯乙烯、1，2-二氯乙烯的三元无规共聚物。含氯量明显高于pvc，耐热性能比较好，同时还具有优异的力学性能、阻燃自熄性能、耐老化性以及耐候性等。但同时在氯化过程中，除了取代反应外，还会发生一些副反应，致使cpvc分子链出现头-头结构、不饱和双键结构、不稳定氯结构、支链等异常结构，过高的含氯量导致加工过程更容易释放出氯化氢气体，热稳定性能大大下降，还会导致cpvc树脂分子链间的作用力大大增强，使得材料在受到外来冲击时，分子链不容易发生变性吸收能量，脆性较大，抗冲击性能较差。
3.此外，作为电缆材料，提高cpvc材料的导热性有助于提高散热性能，从而更好地提高安全性，但是很多导热性优良的填料也属于导电体，例如碳黑、碳纤维和碳纳米管等，而氮化硅等绝缘导热填料也有成本过高的问题，而且导热填料需要起到较好的导热性能时需要较大的填充量，对材料的力学性能会造成严重的影响。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种高强度导热绝缘的cpvc材料及其制备方法。
5.本发明的目的通过下述技术方案实现：
6.一种高强度绝缘cpvc材料，包括如下重量份的原料：
7.8.其中，所述包覆改性碳黑的制备方法包括如下步骤：
9.(1)在100重量份的有机溶剂中加入10-20重量份的聚氯乙烯以及5-10重量份的增塑剂，升温50-60℃进行搅拌溶解，然后加入25-35重量份的碳黑，搅拌均匀后，得到悬浮液，将悬浮液滴加到去离子水中进行析出，过滤、洗涤、干燥后，得到单层包覆碳黑；
10.(2)在100重量份的去离子水中加入40-50重量份的单层包覆碳黑，边搅拌边继续加入10-12重量份的丙烯酸丁酯、6-8重量份的甲基丙烯酸甲酯、4-5重量份的丙烯酸以及0.3-0.5重量份的热引发剂，加入完成后升温至55-75℃，并保温反应2-3h，然后加入4-6重量份的乙烯基三乙氧基硅烷以及0.1-0.3重量份的热引发剂，继续保温反应1-2h，即得到所述包覆改性碳黑。
11.对cpvc材料的增韧手段一般有弹性体增韧、刚性体增韧以及协同增韧等手段，弹性体增韧一般采用现有常规的抗冲击改性剂，例如mbs、cpe和acr等，而刚性体增韧属于机理不完全清晰的增韧手段，一般是认为刚性体的赤道面形成静压强，当受到拉伸或冲击时发生脆韧转变，从而起到消耗能量的作用，亦或是，刚性体产生引力集中现象，积极引发刚性体周围的树脂产生银纹或剪切带，从而吸收大量能量，但是无论基于何种解释，提高无机刚性体的分散性是显著改善韧性的手段之一。
12.而在本发明中，为了提高导热性，高填充量的导热刚性填料是无法避免的，但是对所有导热填料进行改性处理的成本是极大的，而且表面接枝改性的接枝率较低，包覆改性会导致导热填料的隔断，从而导致导热性的损失。本发明选用一部分导热填料进行直接加入，而另一部分导热填料选用低成本的碳黑作为包覆改性对象，既可以减少导热填料的材料成本以及改性的操作成本，也可以包覆阻隔碳黑，避免其在树脂基体内形成导电通路，从而保证了绝缘性能需求。
13.本发明对碳黑的包覆改性手段也不仅仅只是为了改善碳黑的表面性能，本发明首先对聚氯乙烯溶解并通过反相沉淀再生，实现聚氯乙烯对碳黑的包覆，具有包覆率高，操作简单的优点，而后采用自由基引发聚合反应，在聚氯乙烯壳层接枝一层聚丙烯酸酯弹性体层，从而可以利用聚丙烯酸酯的弹性体特性进一步增韧cpvc材料。本发明的两种改性方法的优势在于具有递进结合性，两种改性单独来看并不具有优越性，聚氯乙烯的包覆改性虽然包覆率高，但是聚氯乙烯与氯化聚氯乙烯属于相容的聚合物，在熔融过程中，聚氯乙烯与氯化聚氯乙烯会重新发生熔接，从而导致内核的碳黑在剪切作用下重新分散，容易重新发生团聚，从而导致力学性能的下降；丙烯酸酯引发聚合接枝碳黑的缺点在于碳黑的反应位点较少，接枝反应的程度较低，不能起到很好地改性碳黑的效果。而本发明首先采用溶解再生法对碳黑进行物理性包覆，从而提供更多的反应活性位点与聚丙烯酸酯发生反应，从而改善了聚丙烯酸酯的包覆改性效果。此外，通过聚丙烯酸酯弹性体层的阻隔作用，即便在熔融挤出过程中，也能一定程度地阻碍聚氯乙烯内壳层与基体氯化聚氯乙烯发生熔接，也即是较好地保持氯化聚氯乙烯-聚丙烯酸酯-聚氯乙烯-碳黑的分层结构，各相的相分离性将有利于引发应力集中现象，从而更好地消耗韧性变化能量，很好地提高了材料的韧性。但相应地，本发明的cpvc材料不适于制成母粒后再进行造型，在螺杆挤出混合后就需要进行注塑成型，原因在于在第二次进入螺杆挤出机造型时容易造成对母粒的过度剪切，破坏本发明的物相结构。
14.其中，所述导热填料为氧化铝、氮化硅和碳化硅中的一种或多种。优选地，所述导
热填料为氧化铝。所述碳黑的粒径为100-300μm，所述氧化铝的粒径为200-300μm。
15.其中，所述抗冲击改性剂为acr。
16.其中，所述热稳定剂为钙锌复合稳定剂。
17.其中，所述阻燃剂为聚磷酸铵、硼酸锌、氢氧化镁和氢氧化铝中的一种或多种。
18.其中，所述内润滑剂为硬脂酸，所述外润滑剂为聚乙烯蜡。
19.其中，所述氯化聚氯乙烯的氯含量为65-71％。
20.其中，所述有机溶剂为n，n-二甲基乙酰胺。
21.其中，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
22.如上所述的一种高强度绝缘cpvc材料的制备方法，包括如下步骤：
23.按配料比称取各原料，现将氯化聚氯乙烯、导热填料、抗冲击改性剂投入到高速混合机中，混合并升温至60-80℃，然后投入包覆改性碳黑、热稳定剂、阻燃剂、内润滑剂和外润滑剂投入高速混合机中，混合并升温至80-100℃，然后投入双螺杆挤出机中进行挤出造型，即得到所述的高强度绝缘cpvc材料。
24.本发明的有益效果在于：本发明通过对填料的选取以及改性方法的创新结合，既实现了无机刚性体以及有机弹性体对cpvc的协同增韧，也通过对填料的分散情况进行优化性结构调整，从而提高导热性的同时降低了成本以及保证的绝缘性，作为电缆材料具有巨大的应用前景。
具体实施方式
25.为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
26.实施例1
27.一种高强度绝缘cpvc材料，包括如下重量份的原料：
[0028][0029]
其中，所述包覆改性碳黑的制备方法包括如下步骤：
[0030]
(1)在100重量份的有机溶剂中加入15重量份的聚氯乙烯以及7.5重量份的增塑剂，升温55℃进行搅拌溶解，然后加入30重量份的碳黑，搅拌均匀后，得到悬浮液，将悬浮液滴加到去离子水中进行析出，过滤、洗涤、干燥后，得到单层包覆碳黑；
[0031]
(2)在100重量份的去离子水中加入45重量份的单层包覆碳黑，边搅拌边继续加入11重量份的丙烯酸丁酯、7重量份的甲基丙烯酸甲酯、4.5重量份的丙烯酸以及0.4重量份的热引发剂，加入完成后升温至65℃，并保温反应2.5h，然后加入5重量份的乙烯基三乙氧基硅烷以及0.2重量份的热引发剂，继续保温反应1.5h，即得到所述包覆改性碳黑。
[0032]
其中，所述导热填料为氧化铝。所述碳黑的粒径为200μm，所述氧化铝的粒径为250μm。
[0033]
其中，所述抗冲击改性剂为acr。
[0034]
其中，所述热稳定剂为钙锌复合稳定剂。
[0035]
其中，所述阻燃剂为聚磷酸铵。
[0036]
其中，所述内润滑剂为硬脂酸，所述外润滑剂为聚乙烯蜡。
[0037]
其中，所述氯化聚氯乙烯的氯含量为67.5％。
[0038]
其中，所述有机溶剂为n，n-二甲基乙酰胺。
[0039]
其中，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
[0040]
如上所述的一种高强度绝缘cpvc材料的制备方法，包括如下步骤：
[0041]
按配料比称取各原料，现将氯化聚氯乙烯、导热填料、抗冲击改性剂投入到高速混合机中，混合并升温至70℃，然后投入包覆改性碳黑、热稳定剂、阻燃剂、内润滑剂和外润滑剂投入高速混合机中，混合并升温至90℃，然后投入双螺杆挤出机中进行挤出造型，即得到所述的高强度绝缘cpvc材料。
[0042]
双螺杆挤出机的各区温度分别为：一区180℃，二区185℃，三区190℃，四区195℃，五区190℃，转速为50r/min，螺杆直径为65mm。
[0043]
实施例2
[0044]
一种高强度绝缘cpvc材料，包括如下重量份的原料：
[0045][0046]
其中，所述包覆改性碳黑的制备方法包括如下步骤：
[0047]
(1)在100重量份的有机溶剂中加入10重量份的聚氯乙烯以及5重量份的增塑剂，升温50℃进行搅拌溶解，然后加入25重量份的碳黑，搅拌均匀后，得到悬浮液，将悬浮液滴加到去离子水中进行析出，过滤、洗涤、干燥后，得到单层包覆碳黑；
[0048]
(2)在100重量份的去离子水中加入40重量份的单层包覆碳黑，边搅拌边继续加入
10重量份的丙烯酸丁酯、6重量份的甲基丙烯酸甲酯、4重量份的丙烯酸以及0.3重量份的热引发剂，加入完成后升温至55℃，并保温反应2h，然后加入4重量份的乙烯基三乙氧基硅烷以及0.1重量份的热引发剂，继续保温反应1h，即得到所述包覆改性碳黑。
[0049]
其中，所述导热填料为氧化铝。所述碳黑的粒径为100μm，所述氧化铝的粒径为200μm。
[0050]
其中，所述抗冲击改性剂为acr。
[0051]
其中，所述热稳定剂为钙锌复合稳定剂。
[0052]
其中，所述阻燃剂为聚磷酸铵和硼酸锌的混合物、。
[0053]
其中，所述内润滑剂为硬脂酸，所述外润滑剂为聚乙烯蜡。
[0054]
其中，所述氯化聚氯乙烯的氯含量为65％。
[0055]
其中，所述有机溶剂为n，n-二甲基乙酰胺。
[0056]
其中，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
[0057]
如上所述的一种高强度绝缘cpvc材料的制备方法，包括如下步骤：
[0058]
按配料比称取各原料，现将氯化聚氯乙烯、导热填料、抗冲击改性剂投入到高速混合机中，混合并升温至60℃，然后投入包覆改性碳黑、热稳定剂、阻燃剂、内润滑剂和外润滑剂投入高速混合机中，混合并升温至80℃，然后投入双螺杆挤出机中进行挤出造型，即得到所述的高强度绝缘cpvc材料。
[0059]
双螺杆挤出机的各区温度分别为：一区180℃，二区185℃，三区190℃，四区195℃，五区190℃，转速为50r/min，螺杆直径为65mm。
[0060]
实施例3
[0061]
一种高强度绝缘cpvc材料，包括如下重量份的原料：
[0062][0063]
其中，所述包覆改性碳黑的制备方法包括如下步骤：
[0064]
(1)在100重量份的有机溶剂中加入20重量份的聚氯乙烯以及10重量份的增塑剂，升温60℃进行搅拌溶解，然后加入35重量份的碳黑，搅拌均匀后，得到悬浮液，将悬浮液滴加到去离子水中进行析出，过滤、洗涤、干燥后，得到单层包覆碳黑；
[0065]
(2)在100重量份的去离子水中加入50重量份的单层包覆碳黑，边搅拌边继续加入12重量份的丙烯酸丁酯、8重量份的甲基丙烯酸甲酯、5重量份的丙烯酸以及0.5重量份的热
引发剂，加入完成后升温至75℃，并保温反应3h，然后加入6重量份的乙烯基三乙氧基硅烷以及0.3重量份的热引发剂，继续保温反应2h，即得到所述包覆改性碳黑。
[0066]
其中，所述导热填料为氧化铝。所述碳黑的粒径为300μm，所述氧化铝的粒径为300μm。
[0067]
其中，所述抗冲击改性剂为acr。
[0068]
其中，所述热稳定剂为钙锌复合稳定剂。
[0069]
其中，所述阻燃剂为氢氧化镁和氢氧化铝的混合物。
[0070]
其中，所述内润滑剂为硬脂酸，所述外润滑剂为聚乙烯蜡。
[0071]
其中，所述氯化聚氯乙烯的氯含量为71％。
[0072]
其中，所述有机溶剂为n，n-二甲基乙酰胺。
[0073]
其中，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
[0074]
如上所述的一种高强度绝缘cpvc材料的制备方法，包括如下步骤：
[0075]
按配料比称取各原料，现将氯化聚氯乙烯、导热填料、抗冲击改性剂投入到高速混合机中，混合并升温至80℃，然后投入包覆改性碳黑、热稳定剂、阻燃剂、内润滑剂和外润滑剂投入高速混合机中，混合并升温至100℃，然后投入双螺杆挤出机中进行挤出造型，即得到所述的高强度绝缘cpvc材料。
[0076]
双螺杆挤出机的各区温度分别为：一区180℃，二区185℃，三区190℃，四区195℃，五区190℃，转速为50r/min，螺杆直径为65mm。
[0077]
实施例4
[0078]
一种高强度绝缘cpvc材料，包括如下重量份的原料：
[0079][0080]
其中，所述包覆改性碳黑的制备方法包括如下步骤：
[0081]
(1)在100重量份的有机溶剂中加入17重量份的聚氯乙烯以及8重量份的增塑剂，升温57℃进行搅拌溶解，然后加入31重量份的碳黑，搅拌均匀后，得到悬浮液，将悬浮液滴加到去离子水中进行析出，过滤、洗涤、干燥后，得到单层包覆碳黑；
[0082]
(2)在100重量份的去离子水中加入42重量份的单层包覆碳黑，边搅拌边继续加入11重量份的丙烯酸丁酯、6重量份的甲基丙烯酸甲酯、5重量份的丙烯酸以及0.3重量份的热引发剂，加入完成后升温至60℃，并保温反应2.5h，然后加入5重量份的乙烯基三乙氧基硅
烷以及0.1-0.3重量份的热引发剂，继续保温反应2h，即得到所述包覆改性碳黑。
[0083]
其中，所述导热填料为氮化硅。所述碳黑的粒径为200μm，所述氮化硅的粒径为300μm。
[0084]
其中，所述抗冲击改性剂为acr。
[0085]
其中，所述热稳定剂为钙锌复合稳定剂。
[0086]
其中，所述阻燃剂为聚磷酸铵和氢氧化镁的混合物。
[0087]
其中，所述内润滑剂为硬脂酸，所述外润滑剂为聚乙烯蜡。
[0088]
其中，所述氯化聚氯乙烯的氯含量为70％。
[0089]
其中，所述有机溶剂为n，n-二甲基乙酰胺。
[0090]
其中，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
[0091]
如上所述的一种高强度绝缘cpvc材料的制备方法，包括如下步骤：
[0092]
按配料比称取各原料，现将氯化聚氯乙烯、导热填料、抗冲击改性剂投入到高速混合机中，混合并升温至650℃，然后投入包覆改性碳黑、热稳定剂、阻燃剂、内润滑剂和外润滑剂投入高速混合机中，混合并升温至85℃，然后投入双螺杆挤出机中进行挤出造型，即得到所述的高强度绝缘cpvc材料。
[0093]
双螺杆挤出机的各区温度分别为：一区180℃，二区185℃，三区190℃，四区195℃，五区190℃，转速为50r/min，螺杆直径为65mm。
[0094]
实施例5
[0095]
一种高强度绝缘cpvc材料，包括如下重量份的原料：
[0096][0097]
其中，所述包覆改性碳黑的制备方法包括如下步骤：
[0098]
(1)在100重量份的有机溶剂中加入13重量份的聚氯乙烯以及6重量份的增塑剂，升温52℃进行搅拌溶解，然后加入28重量份的碳黑，搅拌均匀后，得到悬浮液，将悬浮液滴加到去离子水中进行析出，过滤、洗涤、干燥后，得到单层包覆碳黑；
[0099]
(2)在100重量份的去离子水中加入44重量份的单层包覆碳黑，边搅拌边继续加入11重量份的丙烯酸丁酯、7重量份的甲基丙烯酸甲酯、4.5重量份的丙烯酸以及0.4重量份的热引发剂，加入完成后升温至65℃，并保温反应2.5h，然后加入5重量份的乙烯基三乙氧基硅烷以及0.2重量份的热引发剂，继续保温反应1.5h，即得到所述包覆改性碳黑。
[0100]
其中，所述导热填料为碳化硅。所述碳黑的粒径为100μm，所述碳化硅的粒径为100μm。
[0101]
其中，所述抗冲击改性剂为acr。
[0102]
其中，所述热稳定剂为钙锌复合稳定剂。
[0103]
其中，所述阻燃剂为聚磷酸铵和氢氧化铝的混合物。
[0104]
其中，所述内润滑剂为硬脂酸，所述外润滑剂为聚乙烯蜡。
[0105]
其中，所述氯化聚氯乙烯的氯含量为66％。
[0106]
其中，所述有机溶剂为n，n-二甲基乙酰胺。
[0107]
其中，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
[0108]
如上所述的一种高强度绝缘cpvc材料的制备方法，包括如下步骤：
[0109]
按配料比称取各原料，现将氯化聚氯乙烯、导热填料、抗冲击改性剂投入到高速混合机中，混合并升温至75℃，然后投入包覆改性碳黑、热稳定剂、阻燃剂、内润滑剂和外润滑剂投入高速混合机中，混合并升温至96℃，然后投入双螺杆挤出机中进行挤出造型，即得到所述的高强度绝缘cpvc材料。
[0110]
双螺杆挤出机的各区温度分别为：一区180℃，二区185℃，三区190℃，四区195℃，五区190℃，转速为50r/min，螺杆直径为65mm。
[0111]
对照例1
[0112]
一种高强度绝缘cpvc材料，包括如下重量份的原料：
[0113][0114]
其中，所述包覆改性碳黑的制备方法包括如下步骤：
[0115]
(1)在100重量份的有机溶剂中加入15重量份的聚氯乙烯以及7.5重量份的增塑剂，升温55℃进行搅拌溶解，然后加入30重量份的碳黑，搅拌均匀后，得到悬浮液，将悬浮液滴加到去离子水中进行析出，过滤、洗涤、干燥后，得到单层包覆碳黑
[0116]
其中，所述导热填料为氧化铝。所述碳黑的粒径为200μm，所述氧化铝的粒径为250μm。
[0117]
其中，所述抗冲击改性剂为acr。
[0118]
其中，所述热稳定剂为钙锌复合稳定剂。
[0119]
其中，所述阻燃剂为聚磷酸铵。
[0120]
其中，所述内润滑剂为硬脂酸，所述外润滑剂为聚乙烯蜡。
[0121]
其中，所述氯化聚氯乙烯的氯含量为67.5％。
[0122]
其中，所述有机溶剂为n，n-二甲基乙酰胺。
[0123]
其中，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
[0124]
如上所述的一种高强度绝缘cpvc材料的制备方法，包括如下步骤：
[0125]
按配料比称取各原料，现将氯化聚氯乙烯、导热填料、抗冲击改性剂投入到高速混合机中，混合并升温至70℃，然后投入包覆改性碳黑、热稳定剂、阻燃剂、内润滑剂和外润滑剂投入高速混合机中，混合并升温至90℃，然后投入双螺杆挤出机中进行挤出造型，即得到所述的高强度绝缘cpvc材料。
[0126]
双螺杆挤出机的各区温度分别为：一区180℃，二区185℃，三区190℃，四区195℃，五区190℃，转速为50r/min，螺杆直径为65mm。
[0127]
对照例2
[0128]
一种高强度绝缘cpvc材料，包括如下重量份的原料：
[0129][0130][0131]
其中，所述包覆改性碳黑的制备方法包括如下步骤：
[0132]
在100重量份的去离子水中加入40重量份的硅烷偶联剂改性碳黑，边搅拌边继续加入11重量份的丙烯酸丁酯、7重量份的甲基丙烯酸甲酯、4.5重量份的丙烯酸以及0.4重量份的热引发剂，加入完成后升温至65℃，并保温反应2.5h，然后加入5重量份的乙烯基三乙氧基硅烷以及0.2重量份的热引发剂，继续保温反应1.5h，即得到所述改性碳黑。
[0133]
其中，所述导热填料为氧化铝。所述碳黑的粒径为200μm，所述氧化铝的粒径为250μm。
[0134]
其中，所述抗冲击改性剂为acr。
[0135]
其中，所述热稳定剂为钙锌复合稳定剂。
[0136]
其中，所述阻燃剂为聚磷酸铵。
[0137]
其中，所述内润滑剂为硬脂酸，所述外润滑剂为聚乙烯蜡。
[0138]
其中，所述氯化聚氯乙烯的氯含量为67.5％。
[0139]
其中，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
[0140]
如上所述的一种高强度绝缘cpvc材料的制备方法，包括如下步骤：
[0141]
按配料比称取各原料，现将氯化聚氯乙烯、导热填料、抗冲击改性剂投入到高速混合机中，混合并升温至70℃，然后投入包覆改性碳黑、热稳定剂、阻燃剂、内润滑剂和外润滑剂投入高速混合机中，混合并升温至90℃，然后投入双螺杆挤出机中进行挤出造型，即得到所述的高强度绝缘cpvc材料。
[0142]
双螺杆挤出机的各区温度分别为：一区180℃，二区185℃，三区190℃，四区195℃，五区190℃，转速为50r/min，螺杆直径为65mm。
[0143]
对照例3
[0144]
一种高强度绝缘cpvc材料，包括如下重量份的原料：
[0145][0146][0147]
其中，所述导热填料为氧化铝。所述碳黑的粒径为200μm，所述氧化铝的粒径为250μm。
[0148]
其中，所述抗冲击改性剂为acr。
[0149]
其中，所述热稳定剂为钙锌复合稳定剂。
[0150]
其中，所述阻燃剂为聚磷酸铵。
[0151]
其中，所述内润滑剂为硬脂酸，所述外润滑剂为聚乙烯蜡。
[0152]
其中，所述氯化聚氯乙烯的氯含量为67.5％。
[0153]
其中，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
[0154]
如上所述的一种高强度绝缘cpvc材料的制备方法，包括如下步骤：
[0155]
按配料比称取各原料，现将氯化聚氯乙烯、导热填料、抗冲击改性剂投入到高速混合机中，混合并升温至70℃，然后投入包覆改性碳黑、热稳定剂、阻燃剂、内润滑剂和外润滑剂投入高速混合机中，混合并升温至90℃，然后投入双螺杆挤出机中进行挤出造型，即得到所述的高强度绝缘cpvc材料。
[0156]
双螺杆挤出机的各区温度分别为：一区180℃，二区185℃，三区190℃，四区195℃，五区190℃，转速为50r/min，螺杆直径为65mm。
[0157]
对实施例1和对比例1-3挤出造型时形成相应标准试样，对试样进行拉伸强度、弯曲强度、抗冲击强度、介电强度和导热性的的测试，测试标准和结果如下：
[0158]
拉伸强度：gb/t1040
[0159]
弯曲强度：gb/t9341
[0160]
缺口冲击强度：gb/t1043
[0161]
介电强度：gb/t8815
[0162]
导热系数：iso22007-2
[0163][0164]
由上表数据可知，对照例1中碳黑仅采用聚氯乙烯进行包覆改性，虽然一定程度上改善了碳黑的分散性，但是改善程度不明显，因此导致了力学性能的下降，相应地，分散性的下降说明基体中更容易出现填料通路，因此呈现介电性能下降和导热性能提升的趋势。对照例2中碳黑采用硅烷偶联剂改性以及聚丙烯酸酯包覆改性的方式，比较对照例1，对碳黑的分散性改善更好，因此力学性能呈现上升的趋势，但是介电强度和导热系数并无明显的差距，说明碳黑的阻隔性仍有待提高。对照例3碳黑和导热填料均未进行改性处理，无机颗粒的分散性最差，因此力学性能也表现为最差，但是相应的导热系数有了进一步的提高，但是力学性能的损失更为制约cpvc材料的使用。
[0165]
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种高强度绝缘cpvc材料，其特征在于：包括如下重量份的原料：其中，所述包覆改性碳黑的制备方法包括如下步骤：(1)在100重量份的有机溶剂中加入10-20重量份的聚氯乙烯以及5-10重量份的增塑剂，升温50-60℃进行搅拌溶解，然后加入25-35重量份的碳黑，搅拌均匀后，得到悬浮液，将悬浮液滴加到去离子水中进行析出，过滤、洗涤、干燥后，得到单层包覆碳黑；(2)在100重量份的去离子水中加入40-50重量份的单层包覆碳黑，边搅拌边继续加入10-12重量份的丙烯酸丁酯、6-8重量份的甲基丙烯酸甲酯、4-5重量份的丙烯酸以及0.3-0.5重量份的热引发剂，加入完成后升温至55-75℃，并保温反应2-3h，然后加入4-6重量份的乙烯基三乙氧基硅烷以及0.1-0.3重量份的热引发剂，继续保温反应1-2h，即得到所述包覆改性碳黑。2.根据权利要求1所述的一种高强度绝缘cpvc材料，其特征在于：所述导热填料为氧化铝、氮化硅和碳化硅中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种高强度绝缘cpvc材料，其特征在于：所述抗冲击改性剂为acr。4.根据权利要求1所述的一种高强度绝缘cpvc材料，其特征在于：所述热稳定剂为钙锌复合稳定剂。5.根据权利要求1所述的一种高强度绝缘cpvc材料，其特征在于：所述阻燃剂为聚磷酸铵、硼酸锌、氢氧化镁和氢氧化铝中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的一种高强度绝缘cpvc材料，其特征在于：所述内润滑剂为硬脂酸，所述外润滑剂为聚乙烯蜡。7.根据权利要求1所述的一种高强度绝缘cpvc材料，其特征在于：所述氯化聚氯乙烯的氯含量为65-71％。8.根据权利要求1所述的一种高强度绝缘cpvc材料，其特征在于：所述有机溶剂为n，n-二甲基乙酰胺。9.根据权利要求1所述的一种高强度绝缘cpvc材料，其特征在于：所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。10.权利要求1-9任意一项所述的一种高强度绝缘cpvc材料的制备方法，其特征在于：
包括如下步骤：按配料比称取各原料，现将氯化聚氯乙烯、导热填料、抗冲击改性剂投入到高速混合机中，混合并升温至60-80℃，然后投入包覆改性碳黑、热稳定剂、阻燃剂、内润滑剂和外润滑剂投入高速混合机中，混合并升温至80-100℃，然后投入双螺杆挤出机中进行挤出造型，即得到所述的高强度绝缘cpvc材料。

技术总结
本发明涉及cpvc技术领域，具体涉及一种高强度绝缘cpvc材料及其制备方法，原料包括氯化聚氯乙烯、包覆改性碳黑、导热填料、抗冲击改性剂、热稳定剂、阻燃剂、内润滑剂和外润滑剂。本发明通过对填料的选取以及改性方法的创新结合，既实现了无机刚性体以及有机弹性体对cpvc的协同增韧，也通过对填料的分散情况进行优化性结构调整，从而提高导热性的同时降低了成本以及保证的绝缘性，作为电缆材料具有巨大的应用前景。用前景。


技术研发人员：庾文辉 旷桃明
受保护的技术使用者：东莞市庆隆塑胶有限公司
技术研发日：2021.12.31
技术公布日：2022/3/8