CN101250307A - 耐低温柔软环保塑料护套材料及其制备方法 - Google Patents

耐低温柔软环保塑料护套材料及其制备方法 Download PDF

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本发明涉及一种不含重金属铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、六价铬(Cr)、多溴联苯及其醚类等有背于环保要求物质的耐低温柔软环保塑料护套材料及其制备方法，由下列各原料制备而成：PVC树脂100.0、脂肪族二元酸酯耐寒增塑剂6～14、邻苯二甲酸酯增塑剂22～40、对苯二甲酸酯增塑剂6～15、环保稳定剂4～8、润滑剂0.7～0.9、填充剂24～46、着色剂0.6～0.8，该环保塑料护套材料不仅能够满足环保性能要求，而且能满足电线电缆对塑料护套材料低温柔软要求。

Description

耐低温柔软环保塑料护套材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种不含重金属铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、六价铬(Cr)、多溴联苯及其醚类等有背于环保要求物质的耐低温柔软环保塑料护套材料及其制备方法。
背景技术
传统PVC电线电缆护套料因含(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、六价铬(Cr)重金属元素、多溴联苯及其醚类等有害物质，影响人类健康和生态环境，而且耐低温性能不能满足要求。电线电缆在使用中要有比较好的柔韧性，如家用电器的电源线就要求有非常好的柔软性，已防止电源线在频繁的使用过程中发生护套破裂；许多电线电缆在温度非常低的环境中使用，如果电缆护套材料的低温性能不能满足要求，电线电缆在安装或使用中就会发生护套破裂，导致电缆损坏。因此期望开发出具有优良低温性能的环保护套电缆材料，但迄今为止尚未有这样的具有优异低温性能及环保性能的电缆用塑料护套材料公开报道，
发明内容
为了克服现有环保塑料护套材料耐低温性能不能满足要求的问题，本发明提供一种环保塑料护套材料，该环保塑料护套材料不仅能够满足环保性能要求，而且能满足电线电缆对塑料护套材料低温柔软要求。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种耐低温柔软环保塑料护套材料，由下列各原料制备而成：
组成                    配比(重量份数)
A：PVC树脂              100.0
B：脂肪族二元酸酯耐寒增塑剂     6～14
C：邻苯二甲酸酯增塑剂           22～40
D：对苯二甲酸酯增塑剂           6～15
E：环保稳定剂                   4～8
F：润滑剂                       0.7～0.9
G：填充剂                       24～46
H：着色剂                       0.6～0.8
所述的环保稳定剂为钙或锌类复合稳定剂。
所述的PVC树脂为棉花球PVC树脂，平均聚合度1200～1400。
所述的脂肪族二元酸酯耐寒增塑剂为二元酸的碳数为6～8，酯的碳数为8～12的脂肪族二元酸酯耐寒增塑剂。
所述的邻苯二甲酸酯增塑剂是酯的碳数为8～12的邻苯二甲酸酯增塑剂。
所述的对苯二甲酸酯增塑剂是酯的碳数为8～12的对苯二甲酸酯增塑剂。
所述的润滑剂为聚乙烯蜡或硬脂酸或硬脂酸丁酯。
所述的填充剂为重质碳酸钙。
所述的着色剂为高耐磨碳黑或槽法碳黑。
一种耐低温柔软环保塑料护套材料的制备方法，其特征在于：将上述原料在高速混合机内按顺序加入后混合4-6分钟，混合好的材料在温度为120-155℃的塑料挤出造粒机上挤出造粒，即可得到均匀的黑色固体塑料粒子。
本发明具有如下积极效果：将上述原料在高速混合机内按顺序加入后混合4-6分钟，混合好的材料在温度为120-155℃的塑料挤出造粒机上挤出造粒，即可得到均匀的黑色固体塑料粒子，它无毒，无腐蚀、不污染环境，其主要技术指标：
外观及颜色              黑色粒子
拉伸强度                19.2MPa
拉伸强度变化率          -5.7％
断裂伸长率              278％
断裂伸长率变化率        -8.6％
20℃时体积电阻率        6.3×1010Ω·m
低温冲击脆化性能        -40℃
铅(Pb)含量              ≤5PPM
镉(Cd)含量              ≤5PPM
六价铬(Cr)含量          ≤5PPM
汞(Hg)含量              ≤5PPM
多溴联苯含量            ≤5PPM
多溴联苯醚类含量        ≤5PPM。
根据本发明制得的耐低温柔软环保塑料护套材料，可以代替含重金属及多溴联苯及其醚类等有背于环保要求物质的塑料护套材料，具有如下优点：
耐低温柔软环保塑料护套材料，能在现有设备上进行生产，通过采用新型Ca/Zn复合稳定剂取代含有铅等对人体和环境有很大危害的重金属稳定剂，并按照相关的环保要求，对增塑剂及其他助剂进行严格的筛选，使体系中不含多溴联苯及其醚类等不符合环保要求的物质。因而使用起来更加放心、可靠，社会效益显著，不会对环境造成污染。耐低温柔软环保塑料护套材料可用于电力电缆及控制电缆、信号电缆、电气装备线等，使电缆电线的耐低温性能较现在常用的塑料有大幅度提高，使电力电缆及控制电缆、信号电缆、电气装备线等有非环保电线电缆成为环保电线电缆。使用上述的环保电缆护套材料，经塑料挤出机在温度120-160℃挤出生产环保电力电缆及控制电缆、信号电缆、电气装备线等电线电缆产品。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：生产环保电力电缆
组成                            千克
A：PVC树脂                       50
(北京产，粉末状白色颗粒)
B：脂肪族二元酸酯耐寒增塑剂      7
(上海产，无色透明液体)
C：邻苯二甲酸酯增塑剂            20
(淄博产，无色透明液体)
D：对苯二甲酸酯增塑剂            7.5
(淄博产，浅黄色透明液体)
E：环保稳定剂                    4
(深圳产，粉末状白色颗粒)
F：聚乙烯蜡润滑剂                0.45
(北京产，粉末状白色颗粒)
G：重质碳酸钙填充剂              23
(苏州产，粉末状白色固体)
H：高耐磨碳黑着色剂             0.8
(鞍山产，粉末状黑色固体)
上述耐低温柔软环保护套材料为黑色固体粒子，拉伸强度为19.6MPa，断裂伸长率为247％。用塑料挤出机在温度120-160℃挤出生产环保电力电缆及控制电缆、信号电缆、电气装备线等电线电缆产品。使用本发明耐低温柔软环保塑料护套材料生产环保电力电缆时，其耐低温性能及环保性能与普通非环保护套材料相比，结果如下：
  实验内容   实施例1   非环保材料
  低温冲击脆化性能   -40℃   -25℃
  铅(Pb)含量   ≤5PPM   1.7％
实施例2：如实施例1，所述不同的是组分B为二元酸己酯，组分C为邻苯二甲酸二葵酯。
实施例3：如实施例1，所述不同的是组分B为二元酸己酯，组分F为硬脂酸。
实施例4：生产环保电气装备电线：
组成                                重量千克
A：PVC树脂                          40
(北京产，粉末状白色颗粒)
B：脂肪族二元酸酯耐寒增塑剂         6
(上海产，无色透明液体)
C：邻苯二甲酸酯增塑剂               20
(淄博产，无色透明液体)
D：对苯二甲酸酯增塑剂               4
(淄博产，浅黄色透明液体)
E：钙类复合稳定剂                   4
(深圳产，粉末状白色颗粒)
F：硬脂酸丁酯                       0.4
(广州产，无色透明液体)
G：重质碳酸钙填充剂                 23
(苏州产，粉末状白色固体)
H：槽法碳黑着色剂                   0.4
(鞍山产，粉末状黑色固体)
上述耐低温柔软环保材料为灰色固体粒子，拉伸强度为18.6MPa，断裂伸长率为268％。用塑料挤出机在温度120-160℃挤出生产环保电力电缆及控制电缆、信号电缆、电气装备线等电线电缆产品。使用本发明耐低温柔软环保塑料护套材料生产环保电气装备线时，其耐低温性能及环保性能与普通非环保护套材料相比，结果如下：
  实验内容   实施例4   非环保材料
  低温冲击脆化性能   -45℃   -26℃
  铅(Pb)含量   ≤5PPM   0.8％
实施例5：如实施例4.所述不同的是组分B为二元酸庚酯，组分C为邻苯二甲酸二庚酯。
实施例6：如实施例4.所术不同的是组分B为二元酸庚酯，组分F为硬脂酸。
实施例7：生产环保电力电缆：
组成                          重量千克
A：PVC树脂                    100
(北京产，粉末状白色颗粒)
B：脂肪族二元酸酯耐寒增塑剂   6
(上海产，无色透明液体)
C：邻苯二甲酸酯增塑剂         22
(淄博产，无色透明液体)
D：对苯二甲酸酯增塑剂         6
(淄博产，浅黄色透明液体)
E：锌类复合稳定剂             4
(深圳产，粉末状白色颗粒)
F：硬脂酸丁酯                 0.7
(广州产，无色透明液体)
G：重质碳酸钙填充剂           24
(苏州产，粉末状白色固体)
H：槽法碳黑着色剂                0.6
(鞍山产，粉末状黑色固体)
所有原料中，PVC树脂为粉末状白色颗粒，脂肪族二元酸酯耐寒增塑剂、邻苯二甲酸酯、对苯二甲酸酯增塑剂均为无色或浅黄色透明液体，增塑剂可调节材料的柔韧性及耐寒性能，钙/锌类复合稳定剂为粉末状白色颗粒，以上材料是耐低温柔软环保塑料材料的主要成分。本发明所用的润滑剂为聚乙烯蜡为粉末状白色颗粒或硬脂酸为粉末状白色颗粒、硬脂酸丁酯为无色透明液体，填充剂为重质碳酸钙，是粉末状白色固体，重质碳酸钙加入到耐低温柔软环保塑料材料中比轻质碳酸钙加入到耐低温柔软环保塑料材料产量高，表面质量也比较好。重质碳酸钙的生产工艺简单，生产过程出现的粉尘少，符合绿色环保设计与制造的要求。着色剂为高耐磨碳黑或槽法碳黑，是粉末状黑色固体。

Claims (10)

1、一种耐低温柔软环保塑料护套材料，其特征在于：由下列各原料制备而成：
组成                             配比(重量份数)
A：PVC树脂                       100.0
B：脂肪族二元酸酯耐寒增塑剂      6～14
C：邻苯二甲酸酯增塑剂            22～40
D：对苯二甲酸酯增塑剂            6～15
E：环保稳定剂                    4～8
F：润滑剂                        0.7～0.9
G：填充剂                        24～46
H：着色剂                        0.6～0.8。
2、如权利要求1所述的耐低温柔软环保塑料护套材料，其特征在于：所述的环保稳定剂为钙或锌类复合稳定剂。
3、如权利要求1所述的耐低温柔软环保塑料护套材料，其特征在于：所述的PVC树脂为棉花球PVC树脂，平均聚合度1200～1400。
4、如权利要求1所述的耐低温柔软环保塑料护套材料，其特征在于：所述的脂肪族二元酸酯耐寒增塑剂为二元酸的碳数为6～8，酯的碳数为8～12的脂肪族二元酸酯耐寒增塑剂。
5、如权利要求1所述的耐低温柔软环保塑料护套材料，其特征在于：所述的邻苯二甲酸酯增塑剂是酯的碳数为8～12的邻苯二甲酸酯增塑剂。
6、如权利要求1所述的耐低温柔软环保塑料护套材料，其特征在于：所述的对苯二甲酸酯增塑剂是酯的碳数为8～12的对苯二甲酸酯增塑剂。
7、如权利要求1所述的耐低温柔软环保塑料护套材料，其特征在于：所述的润滑剂为聚乙烯蜡或硬脂酸或硬脂酸丁酯。
8、如权利要求1所述的耐低温柔软环保塑料护套材料，其特征在于：所述的填充剂为重质碳酸钙。
9、如权利要求1所述的耐低温柔软环保塑料护套材料，其特征在于：所述的着色剂为高耐磨碳黑或槽法碳黑。
10、一种耐低温柔软环保塑料护套材料的制备方法，其特征在于：将上述原料在高速混合机内按顺序加入后混合4-6分钟，混合好的材料在温度为120-155℃的塑料挤出造粒机上挤出造粒，即得到均匀的黑色固体塑料粒子。
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