4.4　聚酯增塑剂在PVC电缆料配方中的应用

（包金芳，朱俊，王俊刚，张尔梅）

随着工业的发展，对耐油聚氯乙烯电缆的需求越来越普遍，被广泛应用于电子电器设备用线、电机引接线及UL耐油类线等。普通聚氯乙烯电线电缆应用于这些有油污的场所后，会收缩、变硬甚至变脆，无法满足这些场所的使用要求，甚至造成严重的安全隐患。在国家标准GB/T 2951.5中提到了耐油聚氯乙烯电线电缆的相关试验方法和标准要求。

以往聚氯乙烯材料中，通常通过添加丁腈橡胶来提高产品的耐油性，但是它存在着缺点：因聚氯乙烯和丁腈橡胶掺和工艺要求高，如二者掺和不均，将影响复合物的性能，并导致挤包电缆加工性差。添加丁腈橡胶后，耐热性能不够理想，135℃下热老化性能不佳。在众多谈论聚酯增塑剂相关论文中，都谈到了聚酯增塑剂与聚氯乙烯具有很好的相容性，挥发性低，与常规增塑剂相比，具有优良的耐油、耐高温和耐迁移的优点，而且该类增塑剂具有环境友好的特点，适合于制造符合ROHS、REACH及日本索尼技术规范要求的软聚氯乙烯电缆料。

本节介绍聚酯增塑剂在聚氯乙烯电缆料配方中的实际应用，以此提高聚氯乙烯电缆料产品的耐油性、耐热性。

聚酯增塑剂是由二元酸和二元醇通过缩合反应而制得，具有一定聚合度酯类化合物，相对分子质量大，挥发性低，迁移性小，耐油和耐肥皂水抽出，是性能很好的耐热性和耐久性增塑剂。它与PVC有较好的相容性，作为耐油和耐迁移性的增塑剂用于软聚氯乙烯配方中。

4.4.1　实验部分

4.4.1.1　主要原料

聚氯乙烯树脂（PVC），WS-1300，上海氯碱股份有限公司；偏苯三酸三辛酯（TOTM），昆山合峰化工有限公司；聚酯增塑剂，万盛达化工公司；钙锌稳定剂，德国熊牌；环氧大豆油，市售；重质碳酸钙，市售；丁腈橡胶粉P830，市售。

4.4.1.2　主要设备和仪器

开放式炼胶机XSK-160，南京橡塑机械厂；平板硫化机，QLB-D，南京橡塑机械厂；平板液压机，25TQ，宜兴和桥通用机械厂；测厚计，WHS-10A，江都市真威公司；拉力试验机，PDL-2500N，江都市真威公司；冲片机，CP-25，江都市真威公司；热老化试验箱，401B-200，启东双棱测试设备厂；塑料低温脆化试验仪，BC-3，上海彭浦制冷器有限公司。

4.4.1.3　试片制备

（1）塑料混合和塑炼　按配方比例，将原料称量后混合均匀，然后将混合均匀的粉料在温度为（165±5）℃的开炼机上塑炼大致15min，至塑料塑化良好为止，拉成3mm厚塑料条子。

（2）试片的压制　按GB/T 8815—2002中5.2条规定进行，在温度为（165±5）℃的液压机中按不加压预热、加热加压、加压冷却的顺序压制15～20min出模。

4.4.1.4　主要性能测试项目

（1）拉伸强度和断裂伸长率的测定　按GB/T 1040—1992，塑料拉伸性能试验方法规定进行，将试片切取5个哑铃Ⅱ型，厚度为（1.0±0.1）mm，用PDL-2500N拉力试验机测试，拉伸速率为250mm/min，并算出拉伸强度和断裂伸长率。

（2）热老化性能测定　按GB/T 8815—2002中5.10条进行耐热老化试验，试验条件按产品规定进行。

（3）耐油性能测定　按GB/T 2951.5规定进行耐油试验，试验条件按产品规定进行。

（4）低温脆化性能测定　按GB/T 5470规定进行。

（5）邵氏硬度的测定　按GB/T 2411规定进行。

（6）体积电阻率的测定　按GB/T 1410规定进行。

4.4.2　结果与讨论

在软聚氯乙烯配方中，增塑剂采用TOTM或TOTM与聚酯增塑剂的组合，配方如表4-4所示。

按表4-4配方，按实验部分方法制各样品并进行测试，试验结果如表4-5所示。

由表4-5可见：1^?配方中TOTM用量的一半用聚酯增塑剂代替，即2^?配方，在表4-6中2^?配方耐油性优于1^?配方，由此可见，聚酯增塑剂较TOTM耐油性能有所提高，但配方耐油性能还不够理想。

为此，在表4-4所列的配方中添加聚酯增塑剂，并且再添加改性聚合物或丁腈橡胶，配方的试验结果见表4-7。

由表4-7，可以看出3^?配方中TOTM用量的一半用聚酯增塑剂代替，即4^?配方，4^?配方的耐热老化性与3^?配方相当，耐油性明显优于3^?配方。

以往聚氯乙烯电缆料配方中一般丁腈橡胶用量达30份以上时，电缆料才有较好的耐油性能，而在配方中加入聚酯增塑剂后，即使减少丁腈橡胶用量，也能起到同样的耐油效果，因此认为，聚酯增塑剂可以部分取代丁腈橡胶的用量。

由以上试验数据可知：

①聚酯增塑剂具有改善软聚氯乙烯塑料耐油性能的作用。

②聚酯增塑剂配合丁腈橡胶或改性聚合物能获得优良的耐油性能。

③聚酯增塑剂加入可减少丁腈橡胶用量，达到更好耐油性。

④聚酯增塑剂和改性聚合物组合应用能达到耐油、耐热等综合性能好的材料。