CN101942157A - 一种电缆用抗衰老聚氯乙烯及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一种电缆用抗衰老聚氯乙烯及其制备方法，应用于中高压电线电缆中，针对“3+1”电缆结构，对火线用包裹的电线电缆绝缘材料-聚氯乙烯采用增加复合稳定及用量，由常规的1.5％-3％增加到3％-5％，同时减少领苯二甲酸二辛酯用量1％-1.5％，并适当增加改性剂和抗氧化剂用量，从而保障火线在日常运行时的绝缘效果，所述聚氯乙烯在不增加生产成本，只是通过工艺配方调整，同时在混合反应时，由原来的6个小时，缩短为4.5个小时，由于配方调整的作用，混合反应温度由原来的70℃下降到65℃，节省了蒸汽用量，降低了能耗：每天产量也较原来基础上提高了8-10％。本发明主要用于火线用包裹的电线电缆，在其它导线上的绝缘护套仍可采用原有配方。

Description

一种电缆用抗衰老聚氯乙烯及其制备方法

技术领域

本发明涉及电线电缆材料制造领域，具体地说是一种电缆用抗衰老聚氯乙烯及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯(Polyvinylchloride，PVC)是一种综合性能优良的通用塑料，具有价廉、阻燃及抗老化脆性较好的优点，不仅可以制造成各种软质、硬质、半硬质塑料，而且在电线电缆行业中广泛得到使用。

聚氯乙烯具有原料丰富(石油、石灰石、焦炭、食盐和天然气)、制造工艺成熟、价格低廉、用途广泛等突出特点，现已成为世界上仅次于聚乙烯树脂的第二大通用树脂，占世界合成树脂总消费量的29％。聚氯乙烯加工容易，可通过模压、层合、注塑、挤塑、压延、吹塑中空等方式进行加工。聚氯乙烯主要用于生产人造革、薄膜、电线护套等塑料软制品，供水管道，家用管道，房屋墙板，商用机器壳体，电子产品包装，医疗器械，快艇护舷，也可生产板材、门窗和阀门等塑料硬制品。

目前，为了提高聚氯乙烯在电缆绝缘护套的综合性能，因此在制备聚氯乙烯电缆绝缘护套时，常加入复合稳定剂，然而，电缆的内护套的材质通常相同，以电力电缆为例，三相电力电缆为3+1结构形式的电缆，它内部包含零线、地线、火线，零线、地线、火线外侧包裹的电缆绝缘护套都为同一材质的护套，而实际使用中，“3+1”三相为火线，1相位零线，火线上通过较高压电流，而零线则没有电压电流通过，因此对于火线绝缘护套的要求较高，需要在电缆护套内加入较高比例的复合稳定剂，才能确保它的绝缘安全和稳定使用，而目前一般高压电缆添加比例为1.5％-3％，该比例的复合稳定剂可以完全满足地线和火线对绝缘电缆的要求，但是针对高危行业或工矿条件较差等特殊行业中，仍然存在绝缘不能满足安全生产要求，埋下了隐患甚至会带来安全事故的发生。

发明内容

本发明目的是提供一种电缆用抗衰老聚氯乙烯及其制备方法，可有效提高聚氯乙烯的热稳定性、防氧化性及抗衰老性，同时还可以有效降低电阻。

本发明的技术方案是：

一种电缆用抗衰老聚氯乙烯，该产品包括聚氯乙烯、复合稳定剂、润滑剂、填充剂、改性剂和抗氧化剂，所述聚氯乙烯为90-110重量份，复合稳定剂为38-58重量份、润滑剂为1-3重量份、填充剂为20-40重量份、改性剂和抗氧化剂为1-2重量份；复合稳定剂占电缆用抗衰老聚氯乙烯总重量比为5-7％。

还包括38-58重量份的邻苯二甲酸二辛酯。所述复合稳定剂为硬脂酸钡、硬脂酸铅、石腊、双酚A、片碱或以任意比进行组合；所述润滑剂为石蜡、硬脂酸钙、硬钡、硬铅或以任意比进行组合；所述改性剂和抗氧化剂为丙稀酸脂类共聚物和抗氧剂1010。

一种电缆用抗衰老聚氯乙烯的制备方法，包括以下步骤：

a)将90-110重量份的聚氯乙烯、38-58重量份的复合稳定剂、1-3重量份的润滑剂、1-2重量份的改性剂和抗氧化剂高速混合5-20秒；

b)继续加入38-58重量份的邻苯二甲酸二辛酯，高速混合2-10分钟；

c)继续加入20-40重量份的填充剂继续混合，当高速混合设备内物料温度达到85-105℃时，高速混合设备放料；

d)将上述从高速混合设备放出的物料塑炼成片；

e)在135-155℃，2-3MPa压力条件下塑炼成片后，冷却至20-30℃获得电缆用抗衰老聚氯乙烯。

所述步骤d中，物料在160℃、4MPa压力条件下塑炼成片。所述塑炼成片的片粒的尺寸为4×3×3毫米。

本发明的一种电缆用抗衰老聚氯乙烯及其制备方法，主要应用于中高压电线电缆生产中，针对“3+1”电缆结构，对火线用包裹的电线电缆绝缘材料-聚氯乙烯采用增加复合稳剂及用量，由常规的1.5％-3％增加到3％-5％，同时减少领苯二甲酸二辛酯用量1％-1.5％，并适当增加改性剂和抗氧化剂用量，从而保障火线在日常运行时的绝缘效果，所述聚氯乙烯在不增加生产成本，只是通过工艺配方调整，同时在混合反应时，由原来的6个小时，缩短为4.5个小时，由于配方调整的作用，混合反应温度由原来的70℃下降到65℃，节省了蒸汽用量，降低了能耗；每天生产的产量也较原有基础上提高了8-10％。

本发明的电缆用抗衰老聚氯乙烯采用新的工艺配方，增加了复合稳定剂的用量及适当增加了改性剂和抗氧化剂用量，但同时减少了润滑剂以及填充剂用量，从原料成本单价上虽然比原有配方每吨提高了500元，但由于提高了产量，节约了能源，特别是劳动生产率的提高，降低了人力资源成本的开支，，因此总体上不仅没有增加成本，而且提高了产品质量，提升了产品的市场竞争力。

本发明的有益效果是：

本发明通过新配方加入较高比例的复合稳定剂，不仅能使聚氯乙烯的热稳定性、防氧化性、抗衰老性等性能大大提高，而且可以有效降低电阻，能完全满足高压电力电缆火线的绝缘要求。同时，为了降低电力电缆生产成本，则采用在火线上使用本发明的电缆用抗衰老聚氯乙烯电缆护套，其它导线仍用现有工艺配方即采用原有材料的绝缘护套，确保在不增加生产成本的基础上，能使电缆绝缘性能得到较大幅度提高，使产品具有较强的市场竞争力。

具体实施方式

实施例一。

一种电缆用抗衰老聚氯乙烯，该产品包括聚氯乙烯、复合稳定剂、润滑剂、填充剂、改性剂和抗氧化剂，所述聚氯乙烯为100重量份，复合稳定剂为42重量份、润滑剂为1.5重量份、填充剂为29重量份、改性剂和抗氧化剂为1.8重量份；复合稳定剂占电缆用抗衰老聚氯乙烯总重量比为6％。本发明还包括44重量份的邻苯二甲酸二辛酯。以聚氯乙烯、邻苯二甲酸二辛酯、复合稳定剂、润滑剂、填充剂、改性剂和抗氧化剂为100％计。

复合稳定剂为硬脂酸钡、硬脂酸铅、石腊、双酚A、片碱或以任意比进行组合。

润滑剂为石蜡、硬脂酸、硬钡、硬铅或以任意比进行组合。

改性剂和抗氧化剂为丙稀酸脂类共聚物和抗氧剂1010(多元受阻酚型抗氧剂)。丙稀酸脂类共聚物是聚氯乙烯(PVC)塑料加工改性剂，可选用ACR-201、ACR-401或ACR-901。复合稳定剂、润滑剂、改性剂和抗氧化剂、填充剂均可采用本行业常用的市售原料。

实施例二。

一种电缆用抗衰老聚氯乙烯的制备方法，包括以下步骤：

a)将100重量份的聚氯乙烯、42重量份的复合稳定剂、1.5重量份的润滑剂、1。8重量份的改性剂和抗氧化剂高速混合5-20秒；

b)继续加入44重量份的邻苯二甲酸二辛酯，高速混合2-10分钟；

c)继续加入29重量份的填充剂继续混合，当高速混合设备内物料温度达到85-105℃时，高速混合设备放料；

d)将上述从高速混合设备放出的物料塑炼成片；

e)在135-155℃，2-3MPa压力条件下塑炼成片后，冷却至20-30℃获得电缆用抗衰老聚氯乙烯。

步骤d中，物料在160℃、4MPa压力条件下塑炼成片。

塑炼成片的片粒的尺寸为4×3×3毫米。

本发明适用于交流额定电压380V-750V中高压绝缘电缆固定敷设。

表1.电缆用抗衰老聚氯乙烯组合物与现有电缆护套材料性能对比表。

	截面积	现有电缆护套材料	电缆用抗衰老聚氯乙烯
				热稳定性指标	70mm	102℃	106℃
抗衰老寿命	70mm	30年	50年
				20℃时导电电阻	70mm	0.278Ω	0.258Ω

本发明的电缆用抗衰老聚氯乙烯电缆护套材料的其余参数均符合或者超出聚氯乙烯绝缘电力电缆(GB12706.1和.2-91)的规定指标，满足实际使用需求。

上面所述的实施例，仅仅针对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案所作出的各种变型和改进，均应纳入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容已经全部记载在权利要求书中。

Claims (8)

1.一种电缆用抗衰老聚氯乙烯，其特征是该产品包括聚氯乙烯、复合稳定剂、润滑剂、填充剂、改性剂和抗氧化剂，所述聚氯乙烯为90-110重量份，复合稳定剂为38-58重量份、润滑剂为1-3重量份、填充剂为20-40重量份、改性剂和抗氧化剂为1-2重量份；复合稳定剂占电缆用抗衰老聚氯乙烯总重量比为5-7％。

2.根据权利要求1所述的一种电缆用抗衰老聚氯乙烯，其特征是还包括38-58重量份的邻苯二甲酸二辛酯。

3.根据权利要求1所述的一种电缆用抗衰老聚氯乙烯，其特征是所述复合稳定剂为硬脂酸钡、硬脂酸铅、石腊、双酚A、片碱或以任意比进行组合。

4.根据权利要求1所述的一种电缆用抗衰老聚氯乙烯，其特征是所述润滑剂为石蜡、硬脂酸钙、硬钡、硬铅或以任意比进行组合。

5.根据权利要求1所述的一种电缆用抗衰老聚氯乙烯，其特征是所述改性剂和抗氧化剂为丙稀酸脂类共聚物和抗氧剂1010。

6.一种电缆用抗衰老聚氯乙烯的制备方法，其特征是包括以下步骤：

a)将90-110重量份的聚氯乙烯、38-58重量份的复合稳定剂、1-3重量份的润滑剂、1-2重量份的改性剂和抗氧化剂高速混合5-20秒；

b)继续加入38-58重量份的邻苯二甲酸二辛酯，高速混合2-10分钟；

c)继续加入20-40重量份的填充剂继续混合，当高速混合设备内物料温度达到85-105℃时，高速混合设备放料；

d)将上述从高速混合设备放出的物料塑炼成片；

e)在135-155℃，2-3MPa压力条件下塑炼成片后，冷却至20-30℃获得电缆用抗衰老聚氯乙烯。

7.根据权利要求6所述的一种电缆用抗衰老聚氯乙烯及其制备方法，其特征是所述步骤d中，物料在160℃、4MPa压力条件下塑炼成片。

8.根据权利要求6所述的一种电缆用抗衰老聚氯乙烯及其制备方法，其特征是所述塑炼成片的片粒的尺寸为4×3×3毫米。