CN101885881A - 一种耐热阻燃聚氯乙烯电缆料及其制作方法 - Google Patents

一种耐热阻燃聚氯乙烯电缆料及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及到一种耐热阻燃聚氯乙烯电缆料及其制作方法，本发明配方各组分比例(重量配方)为：聚氯乙烯树脂、阻燃填充剂、分散剂、增塑剂、三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅、硬脂酸铅、磷酸三异丙苯酯、氯化石蜡、碳酸钙、锡酸锌、水和硼酸锌、抗氧剂、硬脂酸。其有益效果是：加入较大份量的石墨作为阻燃和耐高温的填料，石墨和适量的氯化石蜡及锡酸锌共同辅助增强了电缆的阻燃性能。填充剂与其它物料配伍性良好，分散性良好，与其它稳定剂相互配合，制品具较强的耐热稳定与阻燃性能。与此同时也较大程度地提高了制品的润滑性能，PVC混合料具备良好的均匀塑化及高速熔融流动性，制品表面光滑，手感柔和，性能优异。

Description

一种耐热阻燃聚氯乙烯电缆料及其制作方法
技术领域
本发明涉及到一种耐热阻燃电缆材料，具体涉及一种耐热阻燃聚氯乙烯电缆料及其制作方法。
背景技术
火灾事故中，电线电缆引起的火灾不容忽视。电缆燃烧时还会产生有毒有害有毒气体和烟雾，烟雾有减光性，一般在20s后可使能见度减到零，另外还有热损伤、毒害、窒息等伤害作用，由此而造成人员伤亡，设备受损。尤其是在发电厂、变电站以及通信机房和程控交换室等有大量电气设备及密集敷设大量电缆的场所，一旦失火将迅速蔓延，怎样阻止电线电缆的燃烧，是电线电缆制造业的一大课题。
电线电缆燃烧主要是绝缘及护套用塑料燃烧，这类材料包括橡胶、塑料、尼龙等多种品种。在阻燃电缆中，目前应用较多的是塑料绝缘阻燃电缆，它以阻燃塑料作为绝缘层和护套层，并在绝缘层和护套层之间添加填充材料而制成。PVC价格低廉，机械性能优良，加工方便，在电线电缆的绝缘和护套材料中使用较多。自20世纪末以来，PVC材料的环境问题被广泛关注，虽然用无卤料取代PVC材料的呼声越来越高，但是PVC本身具有短期内还无法取代的优势(如价格低廉，阻燃性好，加工设备、工艺简单，硬度可调范围广，电绝缘性好，耐油、耐化学试剂等)，所以目前PVC电缆材料的应用仍然较为广泛。
目前对PVC塑料阻燃与消烟的手段主要是采用添加型技术，即将阻燃剂、抑烟剂添加在PVC树脂中，所用的阻燃消烟剂主要有铝化物、硼酸锌等以及复合金属氧化物等技术。但因添加量大，严重影响塑料的理化性能，或因阻燃消烟剂的价位偏高，造成产品成本太高等。
基于现有塑料阻燃与消烟方面的不足之处，本发明人研制了本发明“一种耐热阻燃聚氯乙烯电缆料及其制作方法”。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足所要解决的技术问题是：提供一种耐热阻燃聚氯乙烯电缆料及其制作方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明配方各组分比例(重量配方)如下所示：
聚氯乙烯树脂100phr
阻燃填充剂10-24phr
分散剂0.3-1phr
增塑剂40-120phr
三盐基硫酸铅2-5phr
二盐基亚磷酸铅1-2phr
硬脂酸铅0.7-1.5phr
磷酸三异丙苯酯10-20phr
氯化石蜡10-15phr
碳酸钙5-25phr
锡酸锌3-5phr
水和硼酸锌2phr
抗氧剂0.1-1phr
硬脂酸1-15phr
在以上配方中：
所说的聚氯乙烯树脂为高密度聚氯乙烯树脂，包括混入不超过15phr的低密度聚氯乙烯树脂。
所说的阻燃填充剂为多达10-24phr份量的石墨粉，且石墨粉的目数应大于2000目。
所说的增塑剂为偏苯三酸三辛酯，也可为邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二(十三)酯、中的任意一种，份量不变；
所说的碳酸钙微粒粒径小于0.05μm。
所说的分散剂为芥酸酰胺，也可为油酸酰胺代替，份量不变。
在制作电缆料时，按上述配方混合各组份，将工料加入高温搅伴机，在100℃左右加温搅拌，采用螺旋上料方式加入双螺杆混炼机进行混炼，控制温度为120-135℃。再加入单螺杆挤出机挤出造粒。将工料加进筛选机进行筛选，用甩干机甩干，再进入烘干机烘干，最后计量包装后即可得到本发明产物。
本发明的有益效果是：
其进一步提高电缆的技术含量，提高其阻燃、耐高温能力，降低产品成本，提升经济效益，加入较大份量的石墨作为阻燃和耐高温的填料，石墨和适量的氯化石蜡及锡酸锌共同辅助增强了电缆的阻燃性能。填充剂与其它物料配伍性良好，分散性良好，与其它稳定剂相互配合，制品具较强的耐热稳定与阻燃性能。与此同时也较大程度地提高了制品的润滑性能，PVC混合料具备良好的均匀塑化及高速熔融流动性，制品表面光滑，手感柔和，性能优异。
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
具体实施方式
本发明是这样实施的：
取聚氯乙烯树脂100份作为基料，加入石墨粉16份，油酸酰胺0.5份，偏苯三酸三辛酯40，三盐基硫酸铅2份，二盐基亚磷酸铅1份，硬脂酸铅0.7份，磷酸三异丙苯酯10份，氯化石蜡12份，碳酸钙20份，锡酸锌3份，水和硼酸锌2份亚磷酸三(壬基苯酯)0.2份，硬脂酸1份。混合各组份，将工料加入高温搅伴机，在100℃左右加温搅拌，采用螺旋上料方式加入双螺杆混炼机进行混炼，控制温度为120-135℃。再加入单螺杆挤出机挤出造粒。将工料加进筛选机进行筛选，用甩干机甩干，再进入烘干机烘干，最后计量包装后即可得到本发明产物。
依GB/T 8815-2008《电线电缆用软聚氯乙烯塑料》及GB/T 2406-2008《塑料用氧指数法测定燃烧行为》和GB/T2408-2008《塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法》对配方制品进行检测，性能如下：
1 拉伸强度27Mpa
2 断裂拉伸应变275％
3 热变型28％
4 200℃时热稳定时间97min
5 20℃时体积电阻率6.7×1013Ω.m
6 介电强度24MV/m
7 热老化性能(100±2℃168h)
老化后拉伸强度23.5Mpa
拉伸强度变化率12.9％
老化后断裂拉伸应变240％
断裂拉伸应变最大变化率12％
热老化质量损失2.0g/m2
8.氧指数：43
9.水平燃烧实验HB级
10.垂直燃烧试验v-o级
以上所述，仅是本发明一种耐热阻燃聚氯乙烯电缆料及其制作方法的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，凡是依据本发明的技术实质对以上的实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种耐热阻燃聚氯乙烯电缆料，由基料聚氯乙烯树脂和其它辅料混炼而成，其特征在于该电缆料各组分的重量配方是：
聚氯乙烯树脂 100phr；
阻燃填充剂 10-24phr；
分散剂 0.3-1phr；
增塑剂 40-120phr；
三盐基硫酸铅 2-5phr；
二盐基亚磷酸铅 1-2phr；
硬脂酸铅 0.7-1.5phr；
磷酸三异丙苯酯 10-20phr；
氯化石蜡 10-15phr；
碳酸钙 5-25phr；
锡酸锌 3-5phr；
水和硼酸锌 2phr；
抗氧剂 0.1-1phr；
硬脂酸 1-15phr。
2.根据权利要求1所述的耐热阻燃聚氯乙烯电缆料，其特征在于基料聚氯乙烯树脂为高密度聚氯乙烯树脂。
3.根据权利要求1所述的耐热阻燃聚氯乙烯电缆料，其特征在于所说的阻燃填充剂为10-24phr份量的石墨粉，石墨粉的目数大于2000目。
4.根据权利要求1所述的耐热阻燃聚氯乙烯电缆料，其特征在于所说的增塑剂为偏苯三酸三辛酯，也可为邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二酯、中的任意一种，份量不变。
5.根据权利要求1所述的耐热阻燃聚氯乙烯电缆料，其特征在于所说的碳酸钙微粒粒径小于0.05μm。
6.根据权利要求1所述的耐热阻燃聚氯乙烯电缆料，其特征在于所说的分散剂为芥酸酰胺或油酸酰胺。
7.一种上述电缆料的制作方法，其特征在于按上述配方混合各组份，将工料加入高温搅伴机，在100℃左右加温搅拌，采用螺旋上料方式加入双螺杆混炼机进行混炼，控制温度为120-135℃。再加入单螺杆挤出机挤出造粒。将工料加进筛选机进行筛选，用甩干机甩干，再进入烘干机烘干，最后计量包装后即可得到成品。
8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于：取聚氯乙烯树脂100份作为基料，加入石墨粉16份，油酸酰胺0.5份，偏苯三酸三辛酯40，三盐基硫酸铅2份，二盐基亚磷酸铅1份，硬脂酸铅0.7份，磷酸三异丙苯酯10份，氯化石蜡12份，碳酸钙20份，锡酸锌3份，水和硼酸锌2份亚磷酸三(壬基苯酯)0.2份，硬脂酸1份。混合各组份，将工料加入高温搅伴机，在100℃左右加温搅拌，采用螺旋上料方式加入双螺杆混炼机进行混炼，控制温度为120-135℃。再加入单螺杆挤出机挤出造粒。将工料加进筛选机进行筛选，用甩干机甩干，再进入烘干机烘干，最后计量包装后得到成品。
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