CN103275427A - 一种pvc电缆料及其制备方法 - Google Patents

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CN103275427A CN2013102404471A CN201310240447A CN103275427A CN 103275427 A CN103275427 A CN 103275427A CN 2013102404471 A CN2013102404471 A CN 2013102404471A CN 201310240447 A CN201310240447 A CN 201310240447A CN 103275427 A CN103275427 A CN 103275427A
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Abstract

本发明公开了一种PVC电缆料，其组成成份以质量份数表示法为：PVC100；热稳定剂5-15；增塑剂10-60；润滑剂1-15；抗氧剂0.1-1；阻燃剂2-10；煅烧陶土5-10；碳酸钙10-40；UV-329 0.1-0.5；产品氧指数高达33%，介电常数4.2；单位质量烟密度10-12g，热老化质量损失15-18g/m2；20℃体积电阻率8×1015Ω·cm，70℃体积电阻率6×1015Ω·cm；拉伸强度18-19MPa，拉伸强度保持率99%；产品耐热、耐寒、难挥发、抗抽水、柔软性电绝缘性均优异，可以广泛生产并不断代替现有材料。

Description

一种PVC电缆料及其制备方法
技术领域
本申请属于电缆材料领域，尤其涉及一种PVC电缆料及其制备方法。
背景技术
电线电缆绝缘及护套用塑料俗称电缆料，其中包括了橡胶、塑料、尼龙等多种品种。电缆料生产企业是以电缆生产企业为用户，只要有电线电缆需求就有电缆料的市场。电线电缆产品中除钢芯铝绞线、电磁线等裸线产品外几乎都需要绝缘层口。目前我国有电线电缆生产企业近5000家,又有城乡电网改造、西部大开发及通信设施大面积升级改造对电线电缆产品的巨大需求,因而从一段时间来看,电缆料在我国具有广泛的市场发展前景。随着社会城市化、科技化、人性化的发展，电缆行业得到了高速发展，PVC电缆越来越贴近人们的生活，随之而来的是PVC电缆料使用量的增加，和PVC电缆料大多氧指数低、易燃、以产生有毒烟体、体积电阻率低热老化质量损失大。老化后拉伸强度低等问题的彰显。
近几年来,我国电缆料生产企业有了很大的发展,特别是一些民营企业,在生产规模、产品结构调整及新产品开发上顺应市场需求,有很大的提高。而随着人性化理念的普及，及新型和谐社会的构成，设计一种PVC电缆料及其制备方法是非常必要的。
现有的PVC电缆料主要采用PVC与阻燃抑烟剂组合而成，中国专利CN101891927A公布了一种PVC电缆料，采用PVC、铝盐热稳定剂与阻燃抑烟助剂组合而成，但是考虑到氧指数低，阻燃效果不佳，耐热耐寒效果不佳，现有技术就显得略有不足；中国专利CN101633765B公开了一种超高压电缆用绝缘级PVC护套料，采用PVC、氢氧化铝和有机锡类热稳定剂组合而成，但是考虑到成本高昂，工艺复杂，现有技术就显得略有不足。
发明内容
解决的技术问题：
本申请针对上述技术问题，提供一种PVC电缆料及其制备方法，解决现有PVC电缆料氧指数低、易燃、以产生有毒烟体、体积电阻率低热老化质量损失大。老化后拉伸强度低等技术问题。
技术方案：
一种PVC电缆料，由下列原料组成，以质量份数表示法为：
PVC                                   100；
热稳定剂                            5-15；
增塑剂                               10-60；
润滑剂                          1-15；
抗氧剂                          0.1-1；
阻燃剂                          2-10；
煅烧陶土                       5-10；
碳酸钙                         10-40。
作为本发明的一种优选技术方案：所述PVC采用SG-2或SG-3中的一种。
作为本发明的一种优选技术方案：所述热稳定剂采用三碱式硫酸铅、二碱式亚磷酸铅、硬脂酸钡或硬脂酸铅中的一种或多种混合物。
作为本发明的一种优选技术方案：所述增塑剂采用TOTM、DOTP、环氧大豆油或烷基磺酸苯酯中的一种。
作为本发明的一种优选技术方案：所述润滑剂采用石蜡或氯化石蜡中的一种或多种混合物。
作为本发明的一种优选技术方案：所述抗氧剂采用抗氧剂7096或抗氧剂1010中的一种。
作为本发明的一种优选技术方案：所述阻燃剂采用氧化锑或硼酸锌中的一种或多种混合物。
作为本发明的一种优选技术方案：所述PVC电缆料的制备方法为：
第一步：按照上文所述质量分数比称取各种原料；
第二步：将上述原料粉碎并在170℃下捏合5h；
第三步：将第二步捏合后的物料投放到长径比为20：1的双螺杆挤出机中，挤出机温度设置为：一区：140-160℃，二区160-180℃，三区180-160℃，四区180-160℃，机头体160℃、170℃、170℃，180℃，口模180℃，挤出造粒。
本发明使用的所有原料均为共知的已有，使用方法和功能均为已有技术。
增加了DOTP增塑剂，与DOP相比，耐热性和耐寒性得到大大提高、难挥发、抗抽水，柔软性和电绝缘性也比现有DOP优异。
增加了烷基磺酸苯酯，与DOTP、TOTM、环氧大豆油间可以起到协同作用，热稳定性优异，无毒环保。
增加了五色高效紫外线吸收剂UV-419使用量，与抗氧剂起到协同作用，增加产品的耐老化性能，又能防止产品因吸收紫外线而引发自我氧化，导致聚合物降解，使制品的外观和物理机械性能恶化。
 
有益效果：
本发明所述一种PVC电缆料采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、产品氧指数高达33%，介电常数4.2；2、单位质量烟密度10-12g，热老化质量损失15-18g/m2；3、20℃体积电阻率8×1015Ω·cm，70℃体积电阻率6×1015Ω·cm；4、拉伸强度18-19MPa，拉伸强度保持率99%；5、产品耐热、耐寒、难挥发、抗抽水、柔软性电绝缘性均优异，可以广泛生产并不断代替现有材料。 
 具体实施方式
以下实施例进一步说明本申请的内容，但不应理解为对本申请的限制。在不背离本申请精神和实质的情况下，对本申请方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本申请的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1:
第一步：按照下文所述质量份数比称取各种原料
PVC SG-2                               100；
三碱式硫酸铅                        5；
二碱式亚磷酸铅                 1；
硬脂酸钡                          1；
硬脂酸铅                         0.5；
TOTM                             40；
DOTP                              3；
环氧大豆油                            1.2；
烷基磺酸苯酯                   6；
石蜡                               0.4；
氯化石蜡                         9；
抗氧剂7096                     0.15。
第二步：将上述原料粉碎并在170℃下捏合5h；
第三步：将第二步捏合后的物料投放到长径比为20：1的双螺杆挤出机中，挤出机温度设置为：一区：140-160℃，二区160-180℃，三区180-160℃，四区180-160℃，机头体160℃、170℃、170℃，180℃，口模180℃，挤出造粒。
产品氧指数%，介电常数，单位质量烟密度g，热老化质量损失g/m2，提及电阻率8×1015Ω·cm，拉伸强度32MPa。
 
实施例2:
第一步：按照下文所述质量份数比称取各种原料
PVC SG-3                               100；
三碱式硫酸铅                         6；
二碱式亚磷酸铅                 2；
硬脂酸钡                          0.7；
硬脂酸铅                         0.8；
TOTM                             40；
DOTP                              3；
环氧大豆油                            1.4；
烷基磺酸苯酯                   6.5；
石蜡                               0.5；
氯化石蜡                         12；
抗氧剂7096                     0.5。
第二步：将上述原料粉碎并在170℃下捏合5h；
第三步：将第二步捏合后的物料投放到长径比为20：1的双螺杆挤出机中，挤出机温度设置为：一区：140-160℃，二区160-180℃，三区180-160℃，四区180-160℃，机头体160℃、170℃、170℃，180℃，口模180℃，挤出造粒。
产品氧指数%，介电常数，单位质量烟密度g，热老化质量损失g/m2，提及电阻率8×1015Ω·cm，拉伸强度32MPa。
 
实施例3:
第一步：按照下文所述质量份数比称取各种原料
PVC SG-2                               100；
三碱式硫酸铅                         5；
二碱式亚磷酸铅                 2；
硬脂酸钡                          0.7；
硬脂酸铅                          1；
TOTM                             40；
DOTP                              3；
环氧大豆油                           1.4；
烷基磺酸苯酯                   6；
石蜡                               0.4；
氯化石蜡                        10；
抗氧剂7096                    0.14；
氧化锑                           2；
硼酸锌                           8。
第二步：将上述原料粉碎并在170℃下捏合5h；
第三步：将第二步捏合后的物料投放到长径比为20：1的双螺杆挤出机中，挤出机温度设置为：一区：140-160℃，二区160-180℃，三区180-160℃，四区180-160℃，机头体160℃、170℃、170℃，180℃，口模180℃，挤出造粒。
产品氧指数%，介电常数，单位质量烟密度g，热老化质量损失g/m2，提及电阻率8×1015Ω·cm，拉伸强度32MPa。
 
实施例4:
第一步：按照下文所述质量份数比称取各种原料
PVC SG-2                               100；
三碱式硫酸铅                         6；
二碱式亚磷酸铅                 2；
硬脂酸钡                          0.7；
硬脂酸铅                          1；
TOTM                              40；
DOTP                              3；
环氧大豆油                           1.4；
烷基磺酸苯酯                   6；
石蜡                               1；
氯化石蜡                        10；
抗氧剂7096                     0.14；
氧化锑                          2；
硼酸锌                          8；
煅烧陶土                       5。
第二步：将上述原料粉碎并在170℃下捏合5h；
第三步：将第二步捏合后的物料投放到长径比为20：1的双螺杆挤出机中，挤出机温度设置为：一区：140-160℃，二区160-180℃，三区180-160℃，四区180-160℃，机头体160℃、170℃、170℃，180℃，口模180℃，挤出造粒。
产品氧指数%，介电常数，单位质量烟密度g，热老化质量损失g/m2，提及电阻率8×1015Ω·cm，拉伸强度32MPa。
 
实施例5:
第一步：按照下文所述质量份数比称取各种原料
PVC SG-2                               100；
三碱式硫酸铅                         6；
二碱式亚磷酸铅                 2；
硬脂酸钡                          0.7；
硬脂酸铅                          1；
TOTM                              40；
DOTP                               3；
环氧大豆油                           1.4；
烷基磺酸苯酯                    6；
石蜡                               0.4；
氯化石蜡                         10；
抗氧剂7096                     0.14；
氧化锑                            2；
硼酸锌                            8；
煅烧陶土                         5；
碳酸钙                            10。
第二步：将上述原料粉碎并在170℃下捏合5h；
第三步：将第二步捏合后的物料投放到长径比为20：1的双螺杆挤出机中，挤出机温度设置为：一区：140-160℃，二区160-180℃，三区180-160℃，四区180-160℃，机头体160℃、170℃、170℃，180℃，口模180℃，挤出造粒。
产品氧指数%，介电常数，单位质量烟密度g，热老化质量损失g/m2，提及电阻率8×1015Ω·cm，拉伸强度32MPa。
 
实施例6:
第一步：按照下文所述质量份数比称取各种原料
PVC SG-2                               100；
三碱式硫酸铅                         5；
二碱式亚磷酸铅                 1；
硬脂酸钡                          0.7；
硬脂酸铅                          0.5；
TOTM                              40；
DOTP                               3；
环氧大豆油                            1.2；
烷基磺酸苯酯                    6；
石蜡                               0.4；
氯化石蜡                         8.7；
抗氧剂7096                     0.14；
氧化锑                            2；
硼酸锌                            8；
煅烧陶土                         5；
碳酸钙                           10；
UV-329                           0.1。
第二步：将上述原料粉碎并在170℃下捏合5h；
第三步：将第二步捏合后的物料投放到长径比为20：1的双螺杆挤出机中，挤出机温度设置为：一区：140-160℃，二区160-180℃，三区180-160℃，四区180-160℃，机头体160℃、170℃、170℃，180℃，口模180℃，挤出造粒。
产品氧指数%，介电常数，单位质量烟密度g，热老化质量损失g/m2，提及电阻率8×1015Ω·cm，拉伸强度32MPa。
 
实施例7:
第一步：按照下文所述质量份数比称取各种原料
PVC SG-2                               100；
三碱式硫酸铅                        6；
二碱式亚磷酸铅                 2；
硬脂酸钡                          1；
硬脂酸铅                          0.8；
TOTM                              40；
DOTP                               3；
环氧大豆油                            1.40；
烷基磺酸苯酯                   6.5；
石蜡                               1；
氯化石蜡                         12；
抗氧剂7096                     0.5；
氧化锑                            2；
硼酸锌                            8；
煅烧陶土                        10；
碳酸钙                           40；
UV-329                           0.5。
第二步：将上述原料粉碎并在170℃下捏合5h；
第三步：将第二步捏合后的物料投放到长径比为20：1的双螺杆挤出机中，挤出机温度设置为：一区：140-160℃，二区160-180℃，三区180-160℃，四区180-160℃，机头体160℃、170℃、170℃，180℃，口模180℃，挤出造粒。
产品氧指数%，介电常数，单位质量烟密度g，热老化质量损失g/m2，提及电阻率8×1015Ω·cm，拉伸强度32MPa。
实施例8:
第一步：按照下文所述质量份数比称取各种原料
PVC SG-2                               100；
三碱式硫酸铅                         5.5；
二碱式亚磷酸铅                1.5；
硬脂酸钡                         0.85；
硬脂酸铅                         0.65；
TOTM                              40；
DOTP                              3；
环氧大豆油                            1.3；
烷基磺酸苯酯                   6.2；
石蜡                               0.7；
氯化石蜡                        10.4；
抗氧剂7096                     0.32；
氧化锑                            2；
硼酸锌                            8；
煅烧陶土                         5；
碳酸钙                            25；
UV-329                            0.25。
第二步：将上述原料粉碎并在170℃下捏合5h；
第三步：将第二步捏合后的物料投放到长径比为20：1的双螺杆挤出机中，挤出机温度设置为：一区：140-160℃，二区160-180℃，三区180-160℃，四区180-160℃，机头体160℃、170℃、170℃，180℃，口模180℃，挤出造粒。
产品氧指数%，介电常数，单位质量烟密度g，热老化质量损失g/m2，提及电阻率8×1015Ω·cm，拉伸强度32MPa。
 
以上实施例和对比例中的组合物所有组分均可以商业购买, PVC可在兰溪市堂正格塑胶制品厂购买、二碱式亚磷酸铅可在上海科麦德实业有限公司购买、硬脂酸钡可在诸暨市三合化工工贸有限公司购买，硬脂酸铅可在常州市惠利贸易有限公司购买，硬脂酸镉可在上海乙基化工有限公司购得，TOTM可在广州市中业化工有限公司购买，DOTP由浙江建业化工股份有限公司购得，抗氧剂可在苏州市集信商贸有限公司购得,氧化锑由桃江县板溪锑冶有限公司购得，烷基磺酸苯酯可在上海至鑫化工有限公司购得，硼酸锌可在上海齐治化工有限公司购得，三碱式硫酸铅可在临安华立塑胶有限公司购得，碳酸钙可在建德市杭新钙业有限公司购得，煅烧陶土可由灵寿县天昊矿产品加工厂购得。
 测试性能：
对实施例1~8进行氧指数测试、单位质量烟密度测试、热老化质量损失测试、拉伸强度与体积电阻率测试，拉伸强度测试按照GB/T528-1998标准测试，氧指数测试按照国家标准GB/T 5454-1997测试、单位质量烟密度测试标准按照ISO 5659-2，体积电阻率测试按照GB/T1410-2006标准测试，结果见表一：
表一
  DOTP 抗氧剂7096 硼酸锌 煅烧陶土 氧指数/% 单位质量烟密度/ g 热老化质量损失/ g/m2 拉伸强度/MPa 体积电阻率/Ω·cm
实施例1 3 0.15     30 12 18 18 6×1015
实施例2 3 0.5     30.5 11.8 17.5 18.2 6.2×1015
实施例3 3 0.14 8   31 11.5 17 18.4 6.4×1015
实施例4 2 0.14 8 5 31.4 11.2 16.5 18.5 6.8×1015
实施例5 3 0.14 8 5 31.8 11 16 18.6 7.2×1015
实施例6 3 0.14 8 5 32 10.6 15.6 18.6 7.4×1015
实施例7 3 0.5 8 10 32.5 11.8 10.2 15.2 7.8×1015
实施例8 3 0.32 8 5 33 12 10 15 8×1015
上述实施例只是用于对本发明的内容进行阐述，而不是限制，因此在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应该认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims (8)

1.一种PVC电缆料，其特征在于：其组成成份以质量份数表示法为：
PVC                                   100；
热稳定剂                            5-15；
增塑剂                               10-60；
润滑剂                          1-15；
抗氧剂                          0.1-1；
阻燃剂                          2-10；
煅烧陶土                       5-10；
碳酸钙                          10-40；
UV-329                          0.1-0.5。
2.根据权利要求1所述的一种PVC电缆料，其特征在于：所述PVC采用SG-2或SG-3中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种PVC电缆料，其特征在于：所述热稳定剂采用三碱式硫酸铅、二碱式亚磷酸铅、硬脂酸钡或硬脂酸铅中的一种或多种混合物。
4.根据权利要求1所述的一种PVC电缆料，其特征在于：所述增塑剂采用TOTM、DOTP、环氧大豆油或烷基磺酸苯酯中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种PVC电缆料，其特征在于：所述润滑剂采用石蜡或氯化石蜡中的一种或多种混合物。
6.根据权利要求1所述的一种PVC电缆料，其特征在于：所述抗氧剂采用抗氧剂7096或抗氧剂1010中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种PVC电缆料，其特征在于：所述阻燃剂采用氧化锑或硼酸锌中的一种或多种混合物。
8.一种制备权利要求1所述PVC电缆料的方法，其特征在于步骤为：
第一步：按照上文所述质量分数比称取各种原料；
第二步：将上述原料粉碎并在170℃下捏合5h；
第三步：将第二步捏合后的物料投放到长径比为20：1的双螺杆挤出机中，挤出机温度设置为：一区：140-160℃，二区160-180℃，三区180-160℃，四区180-160℃，机头体160℃、170℃、170℃，180℃，口模180℃，挤出造粒。
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