CN102775701B - 一种电线电缆用聚氯乙烯混合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电线电缆用聚氯乙烯混合物及其制备方法。该混合物包括30-60份聚氯乙烯树脂，4-15份丁腈橡胶，17-60份增塑剂，0.5-3份环氧大豆油，5-20份填充剂，2-3份稳定剂，0.2-0.6份滑剂，0.1-1份色粉。制备方法是：将聚氯乙烯树脂、增塑剂、稳定剂、填充剂、环氧大豆油、滑剂、色粉一起加入高速混合机中搅拌，搅拌均匀并达到一定温度后，将丁腈橡胶加入高速混合机进行二次搅拌，搅拌均匀后放到冷搅机进行搅拌，搅拌同时送入事先加热好的造粒机，经挤出、切粒得到所需电线电缆用聚氯乙烯混合物。本发明公开的聚氯乙烯混合物在零下40℃依然具有耐扭转、高回弹性、抗摩擦以及抗扭转变形和扭绞断裂性强的特性，并且成本低廉、制备工艺简单。
Description
技术领域
本发明涉及工业用高分子材料领域，具体涉及一种电线电缆用绝缘、护套材料及其制备方法。
背景技术
电线电缆应用范围十分广泛，涉及到电力、建筑、通信、制造等行业，与国民经济的各个部门都密切相关。电线电缆的使用环境或场合不同，对其要求也各异。我国的地域辽阔，在冬季南北气温温差大，在广东最低气温在0℃以上，而在新疆、内蒙、东北地区最低气温均在零下30℃以下，而原始的聚氯乙烯混合物制作的电线电缆不适应在寒冷气候环境下安装。这是由于在我国电线电缆绝缘、护套料一般使用聚氯乙烯（简称PVC）树脂粉、碳酸钙、增塑剂、稳定剂等混合物，该混合物随温度的下降分子间次阶力增长很快，至0℃以下会僵硬，从而丧失应有的弹性、抗扭转和弯曲性能，这样在进行电缆安装时，绝缘和护套会发生开裂，不适应高寒地区安装和使用。随着我国经济的发展，高寒地区冬季电线电缆施工量迅速增加，普通聚氯乙烯混合物制成的电线电缆冬季不能安装成为了经济发展一个瓶颈。
为解决这一问题，国内外较多的企业会选择用如热塑性弹性体（简称TPE）等非PVC树脂类材料来代替，虽然其性能能够达到高寒地区的安装要求，但是制造成本与加工费用会大大增加。
因此，为适应市场需求，开发具有优良耐寒性能的电线电缆绝缘、护套用聚氯乙烯混合物具有重要的现实意义和经济价值。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种在户外零下40℃的温度下，依然可保持电线电缆护套的耐扭转、高回弹和抗摩擦性能，且原料成本低廉，制造工艺简单的电线电缆用聚氯乙烯混合物。
本发明的上述目的是通过如下方案予以实现的：
本发明中聚氯乙烯混合物包括有如下质量份额的各组分：30-60份聚氯乙烯树脂，4-15份丁腈橡胶，17-60份增塑剂，0.5-3份环氧大豆油，5-20份填充剂，2-3份稳定剂，0.2-0.6份滑剂，0.1-1份色粉。
优选地，聚氯乙烯树脂为聚氯乙烯树脂SG-3，丁腈橡胶为丙烯腈含量占31%-35%的丁腈橡胶P83，增塑剂中耐寒增塑剂是己二酸二异辛酯（简称DOA），所占质量份额为2-10份，其它增塑剂是邻苯酸二甲酸二辛酯（简称DOP）、邻苯二甲酸二异壬酯（简称DINP）、邻苯二甲酸二异癸酯（简称DIDP）和偏苯三酸三辛酸（简称TOTM）中的一种或任几种的组合，所占质量份额为15-50份，填充剂为碳酸钙（简称CCR），稳定剂为稳定剂Y-680。
优选地，聚氯乙烯混合物中各组分质量份额为：聚氯乙烯树脂100份，丁腈橡胶20份，增塑剂88份，环氧大豆油5份，填充剂32.5份，稳定剂6.5份，滑剂1份，色粉0.75份。其中，增塑剂中耐寒增塑剂所占质量份额为19份。
针对本发明提供的电线电缆用聚氯乙烯混合物，本发明同时公开了关于上述混合物的制备方法。
制备方法的具体步骤是：
将聚氯乙烯树脂、增塑剂、稳定剂、填充剂、环氧大豆油、滑剂、色粉一起加入高速混合机中搅拌，搅拌均匀并达到90℃±3℃后，将丁腈橡胶加入高速混合机进行二次搅拌，二次搅拌的时间控制在50-80秒，以防止丁腈橡胶过早结枝，搅拌均匀后，将混合物放到冷搅机进行搅拌，搅拌同时送入事先加热好的造粒机，将造粒机的挤出温度控制在140℃±3℃，经挤出、切粒得到所需电线电缆用聚氯乙烯混合物。
利用本发明公开的聚氯乙烯混合物制备的电线电缆在寒冷地区、户外温度达到零下40℃时，依然具有耐扭转、高回弹性、抗摩擦以及抗扭转变形和扭绞断裂性强的特性，并且本发明公开的聚氯乙烯混合物成本低廉、制备工艺简单。
具体实施方式
下面将结合本发明的具体实施例对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例一
一种耐寒的电线电缆用的聚氯乙烯混合物，按照如下质量份额准备好各组分：
实施例一所述的增塑剂中DOP所占质量份额为69份，DOA所占质量份额为19份。
将如上所述质量份额的聚氯乙烯树脂SG-3、增塑剂、稳定剂Y-680、填充剂CCR、环氧大豆油、滑剂、色粉一起加入高速混合机中搅拌，搅拌均匀并达到90℃±3℃后，将丁腈橡胶P83（丙烯腈31%-35%）加入高速混合机进行二次搅拌，二次搅拌的时间控制在50-80秒，防止丁腈橡胶过早结枝，搅拌均匀后，将混合物放到冷搅机进行搅拌，搅拌同时送入事先加热好的造粒机，将造粒机的挤出温度控制在140℃±3℃，经挤出、切粒得到所需电线电缆用聚氯乙烯混合物。
下表是另两种电线电缆用聚氯乙烯混合物的配方，它们的操作步骤同实施例一，各组分的具体质量份额如下表格所示：
| 实施例二 | 实施例三 | |
| 聚氯乙烯树脂SG-3 | 60 | 30 |
| 丁腈橡胶P83（丙烯腈31%-35%） | 15 | 4 |
| 增塑剂 | 60 | 17 |
| 环氧大豆油 | 3 | 0.5 |
| 填充剂CCR | 20 | 5 |
| 稳定剂Y-680 | 3 | 2 |
| 滑剂 | 0.6 | 0.2 |
| 色粉 | 1 | 0.1 |
实施例二所述的增塑剂中DOP所占质量份额为50份，DOA所占质量份额为15份；实施例三所述的增塑剂中DOP所占质量份额为10份，DOA所占质量份额为6份。在其它实施例中，其中的DOA也可以由别的耐寒增塑剂所代替，同样DOP也可以由DINP、DIDP和TOTM中的任一种或DOP、DINP、DIDP和TOTM中的任几种的组合所代替。
实施例一的聚氯乙烯混合物经测试具有如下所示电性能、机械性能：
一、电性能
1、体积电阻率：
20℃时≥1013Ω.cm 70℃时≥1010Ω.cm
正常运行时导体最高温度70℃时≥1010Ω.cm
2、绝缘电阻常数：
20℃时≥36.7MΩ.km
正常运行时导体最高温度70℃时0.037MΩ.km
二、机械性能
1、抗拉强度
老化前：≥12.5N/mm2
老化后：≥12.5N/mm2
2、断裂伸长率：
老化前：≥150%
老化后：≥150%
由上述实施例的测试结果可知，本发明公开的电线电缆用聚氯乙烯混合物具有优良的绝缘性能、抗拉强度和高回弹性，并且上述混合物的制备方法简单、操作方便、成本低。
上述实施例不用来限定本发明的权利要求，凡其它未脱离本发明所提示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在本发明的权利要求内。
Claims (2)
1.一种电线电缆用聚氯乙烯混合物，其特征在于：所述混合物由如下质量份额的组分组成：聚氯乙烯树脂SG-3为100份，丁腈橡胶为20份，增塑剂为88份，环氧大豆油为5份，填充剂碳酸钙为32.5份，稳定剂Y-680为6.5份，滑剂为1份，色粉为0.75份；其中，所述增塑剂中，耐寒增塑剂DOA占质量份额为19份，其余为DOP，所占质量份额为69份；所述丁腈橡胶为丙烯腈含量占31%-35%的丁腈橡胶P83。
2.一种电线电缆用聚氯乙烯混合物的制备方法，其特征在于，制备步骤为：（1）将如权利要求1所述质量份额的聚氯乙烯树脂SG-3、增塑剂、稳定剂Y-680、填充剂碳酸钙、环氧大豆油、滑剂、色粉一起加入高速混合机中搅拌，搅拌均匀并达到温度90℃±3℃；（2）将如权利要求1所述质量份额的丁腈橡胶加入高速混合机进行二次搅拌50-80秒，搅拌均匀；（3）将混合物放到冷搅机进行搅拌，搅拌同时送入事先加热的造粒机，将造粒机的挤出温度控制在140℃±3℃，经挤出、切粒得到所需电线电缆用聚氯乙烯混合物。
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