CN102276935B - 一种加热器用平行软线及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种加热器用平行软线，其原料是由80-100质量份的CPE、0-20质量份的EVA、20-40质量份的Al(OH)3、40-60质量份的滑石粉、10-20质量份的偏苯三酸三辛酯、5-15质量份的敏化剂、1-3质量份的防老剂、5-10质量份的阻燃剂、5-10质量份的活化剂、1-2.5质量份的软化剂组成。本发明制备的加热器用平行软线的绝缘性能好，耐电弧性能优越，机械强度高，耐热老化，阻燃性能佳，同时本发明的制备方法较简单直观，物料损耗少。
Description
技术领域
本发明涉及一种加热器用平行软线及其制备方法。
背景技术
105℃等级加热器用平行软线（HPN）只有一层绝缘层，产品要求具有较好的耐热老化、耐油、阻燃、长期电绝缘性能，并要求通过燃烧发弧及断束发弧试验，加热器用平行软线（HPN）行业里基本都是采用过氧化物交联，采用高压蒸汽连续硫化的方式生产。由于过氧化物分解产物有难闻的气味使最终产品有令人不愉快的气味，而加热器平行线多为厨房产品用线，客户很难接受有气味的产品；且过氧化物分解产物是极性的，吸水性强，会严重影响绝缘性能与物理机械性能；同时由于是采用高压蒸汽交联，绝缘层会吸收很多水分，会进一步降低产品的电气绝缘性能，另外，生产加热器用平行软线的材料是氯化聚乙烯CPE，此材料是极性材料，本身电性能一般，不是十分优良。HPN电绝缘性能和最终产品散发出的令人不愉快的气味一直是行业里难以攻克的难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种加热器用平行软线及其制备方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种加热器用平行软线，其原料是由80-100质量份的CPE、0-20质量份的EVA、20-40质量份的Al(OH)3、40-60质量份的滑石粉、10-20质量份的偏苯三酸三辛酯、5-15质量份的敏化剂、1-3质量份的防老剂、5-10质量份的阻燃剂、5-10质量份的活化剂、1-2.5质量份的软化剂组成。
所述的敏化剂为三烯丙基异三聚氰酸酯、三烯丙基氰脲酸酯、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯、间苯撑双马来酰亚胺中的至少一种。
所述的防老剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、4，4-双（α＇α-二甲基苄基）二苯胺、2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体、抗氧剂1010中的任意两种。
所述的阻燃剂为Sb2O3。
所述的活化剂为轻质氧化镁、活性氧化镁中的一种。
所述的软化剂为石蜡。
一种加热器用平行软线的制备方法，包括下列步骤：
1）将原料加入到密炼机中混炼均匀，用过滤机过滤，加入到开炼机中再次混炼均匀后薄通，辗页成胶卷；
2）胶卷经冷喂料挤出机挤出成型；
3）挤出成型后，再经过辐照加工，得到加热器用平行软线。
本发明的有益效果是：本发明制备的加热器用平行软线的绝缘性能好，耐电弧性能优越，机械强度高，耐热老化，阻燃性能佳，同时相对于过氧化物交联蒸汽连续硫化的制备方法来说，本发明的制备方法较为简单直观，物料损耗少，经济效益好。
具体实施方式
一种加热器用平行软线的制备方法，包括下列步骤：
1）将除偏苯三酸三辛酯、敏化剂之外的原料加入到密炼机中混炼2-3分钟，再加入偏苯三酸三辛酯与敏化剂并混炼8-10分钟，出料后用过滤机过滤，再加入到开炼机中混炼均匀后薄通，辗页成胶卷；
2）胶卷经冷喂料挤出机挤出成型，其中，冷喂料挤出机机头温度为110～120℃，机身一区温度为105～110℃，机身二区温度为100~105℃；
3）挤出成型后，再经过电子加速器辐照加工，得到加热器用平行软线，辐照剂量为10MRad。
所用的原料中，氯化聚乙烯（CPE）优先选择氯含量为34%～36%，门尼粘度ML（1+4）125℃为80-95的氯化聚乙烯, 优先选用杭州科利化工的 CPE 3610；
EVA优先选用VA含量为25-30%，熔融指数为3.5-4.5，密度为0.93-0.97g/cm3的EVA，优先选用韩国的EVA 410；
氢氧化铝（Al(OH)3）为特种氢氧化铝，优先选择5000目，经铝酸酯表面处理，粒径90%分布在1-5μm，灼减量小于或等于34.5%，pH值为7.0-9.0的氢氧化铝,优先选用H42M；
滑石粉优先选择2500目，粒径90%分布在1-5μm的，烧失量不大于6%，盐酸不溶物大于或等于85%，氧化镁含量大于或等于30%的滑石粉,优先选用海城合山化工的CMS-888；
偏苯三酸三辛酯优先选择酯含量大于或等于99.0%，闪点大于或等于240℃的偏苯三酸三辛酯（TOTM）；
下面结合实施例对本发明的配方做进一步的说明：
实施例1：
一种加热器用平行软线的原料是由以下成分组成的：
表1：加热器用平行软线的原料组成
| 原料 | 质量份 |
| CPE | 95 |
| EVA | 5 |
| 滑石粉 | 50 |
| 特种氢氧化铝 | 30 |
| 氧化镁 | 5.0 |
| 四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯 | 1.8 |
| 4，4-双（α＇α-二甲基苄基）二苯胺 | 0.6 |
| 三氧化二锑 | 6.0 |
| 偏苯三酸三辛酯 | 15.0 |
| 三烯丙基异三聚氰酸酯 | 6.0 |
| 石蜡 | 2.0 |
实施例2：
一种加热器用平行软线的原料是由以下成分组成的：
表2：加热器用平行软线的原料组成
| 原料 | 质量份 |
| CPE | 90 |
| EVA | 10 |
| 滑石粉 | 50 |
| 特种氢氧化铝 | 30 |
| 氧化镁 | 5 |
| 4，4-双（α＇α-二甲基苄基）二苯胺 | 0.6 |
| 2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体 | 1.8 |
| 三氧化二锑 | 6 |
| 偏苯三酸三辛酯 | 15 |
| 三烯丙基异三聚氰酸酯 | 0 |
| 三烯丙基氰脲酸酯 | 6 |
| 石蜡 | 1.9 |
实施例3：
一种加热器用平行软线的原料是由以下成分组成的：
表3：加热器用平行软线的原料组成
| 原料 | 质量份 |
| CPE | 85 |
| EVA | 15 |
| 滑石粉 | 50 |
| 特种氢氧化铝 | 30 |
| 氧化镁 | 5 |
| 四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯 | 1 |
| 2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体 | 1 |
| 三氧化二锑 | 6 |
| 偏苯三酸三辛酯 | 14 |
| 三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯 | 6 |
| 石蜡 | 1.8 |
实施例4：
一种加热器用平行软线的原料是由以下成分组成的：
表4：加热器用平行软线的原料组成
| 原料 | 质量份 |
| CPE | 80 |
| EVA | 20 |
| 滑石粉 | 50 |
| 特种氢氧化铝 | 30 |
| 氧化镁 | 5 |
| 四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯 | 1.5 |
| 4，4-双（α＇α-二甲基苄基）二苯胺 | 1 |
| 三氧化二锑 | 6 |
| 偏苯三酸三辛酯 | 13 |
| 间苯撑双吗来酰亚胺 | 6 |
| 石蜡 | 1.7 |
实施例5：
一种加热器用平行软线的原料是由以下成分组成的：
表5：加热器用平行软线的原料组成
| 原料 | 质量份 |
| CPE | 80 |
| EVA | 0 |
| 滑石粉 | 40 |
| 特种氢氧化铝 | 20 |
| 氧化镁 | 5 |
| 四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯 | 0.5 |
| 4，4-双（α＇α-二甲基苄基）二苯胺 | 0.5 |
| 三氧化二锑 | 5 |
| 偏苯三酸三辛酯 | 10 |
| 间苯撑双吗来酰亚胺 | 5 |
| 石蜡 | 1 |
实施例6：
一种加热器用平行软线的原料是由以下成分组成的：
表6：加热器用平行软线的原料组成
| 原料 | 质量份 |
| CPE | 100 |
| EVA | 20 |
| 滑石粉 | 60 |
| 特种氢氧化铝 | 40 |
| 氧化镁 | 10 |
| 四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯 | 1.5 |
| 4，4-双（α＇α-二甲基苄基）二苯胺 | 1.5 |
| 三氧化二锑 | 10 |
| 偏苯三酸三辛酯 | 20 |
| 间苯撑双吗来酰亚胺 | 15 |
| 石蜡 | 2.5 |
对比例1：
一种加热器用平行软线的原料是由以下成分组成的：
表7：加热器用平行软线的原料组成
| 原料 | 质量份 |
| CPE | 85 |
| EVA | 15 |
| 滑石粉 | 55 |
| 特种氢氧化铝 | 15 |
| 氧化镁 | 4 |
| 2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体 | 2 |
| 三氧化二锑 | 4 |
| 偏苯三酸三辛酯 | 15 |
| 三烯丙基异三聚氰酸酯 | 5.5 |
| 石蜡 | 1.6 |
| 过氧化物交联剂 双（叔丁过氧异丙基）苯 | 3.5 |
用此配方制备加热器用平行软线的制备方法为：将CPE，EVA，滑石粉，特种氢氧化铝，氧化镁，三氧化二锑，2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体，石蜡加入到密炼机中混炼2分钟后，再加入偏苯三酸三辛酯，三烯丙基异三聚氰酸酯混炼8分钟卸料，经过滤机过滤，再在开炼机上降温至90℃以下，打卷后将胶料在密炼机中加入过氧化物交联剂 双（叔丁过氧异丙基）苯 炼1分钟卸料，经开炼机再次混炼均匀（混炼1-3分钟）后薄通，辗页出胶卷；炼出的胶卷经冷喂料挤出机挤出，并在蒸汽硫化管中进行硫化反应：其中冷喂料挤出机机头温度为90~100℃，机身一区温度为60~80℃，机身二区温度为70~90℃；蒸汽硫化管的蒸汽压力为1.5~1.8MPa。
实施例1-4、对比例1的产品性能（按UL62，UL1581标准检测）如下表8：
表8：加热器用平行软线的性能
从表8可以看出，用本发明的辐照交联技术制备的加热器用平行软线与比较例中过氧化物交联高压蒸汽连续硫化制备的加热器用平行软线相比较，本发明的加热器用平行软线机械强度、热老化、阻燃都具有明显的优势；长期电性能，绝缘电阻和漏电流更加好，安全性能更高；由于配方组份中没有过氧化物，最终的产品完全无令人不愉快的气味，满足更高层次的要求，同时耐电弧性能更加优越，各项性能均满足UL62标准要求。
另外辐照交联技术中，挤出和交联是分开的，工艺直观，便于控制废品率，挤出工艺的损耗相对于过氧化物交联蒸汽连续硫化的制备工艺要少，废品率低，经济效益更加好。
Claims (2)
1.一种加热器用平行软线，其特征在于：其原料是由80-100质量份的CPE、0-20质量份的EVA、20-40质量份的Al(OH)3、40-60质量份的滑石粉、10-20质量份的偏苯三酸三辛酯、5-15质量份的敏化剂、1-3质量份的防老剂、5-10质量份的阻燃剂、5-10质量份的活化剂、1-2.5质量份的软化剂组成；所述的敏化剂为三烯丙基异三聚氰酸酯、三烯丙基氰脲酸酯、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯、间苯撑双马来酰亚胺中的至少一种；所述的防老剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、4，4-双（α＇α-二甲基苄基）二苯胺、2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体中的任意两种；所述的阻燃剂为Sb2O3；所述的活化剂为轻质氧化镁、活性氧化镁中的一种；所述的软化剂为石蜡，其中，所述EVA中，VA含量为25-30%，熔融指数为3.5-4.5，密度为0.93-0.97g/cm3。
2.权利要求1所述的一种加热器用平行软线的制备方法，其特征在于：包括下列步骤：
1）将原料加入到密炼机中混炼均匀，用过滤机过滤，加入到开炼机中再次混炼均匀后薄通，辗页成胶卷；
2）胶卷经冷喂料挤出机挤出成型；
3）挤出成型后，再经过辐照加工，得到加热器用平行软线。
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