CN104004296A - 无锑阻燃聚氯乙烯电缆料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无锑阻燃聚氯乙烯电缆料及其制备方法，该电缆料包含聚氯乙烯、碳酸钙、阻燃剂、可塑剂、安定剂及润滑剂等，以上各原料在适当的重量配比下混合造粒，制备流程如下：先将各原料在高混机中高速混合10-15分钟，再在密炼机中密炼塑化、单螺杆挤出、热切粒、振动筛选、风冷、包装；采用此配方及方法制作的电缆料，具有加工方便、品质稳定及生产效率高等功效。

Description

无锑阻燃聚氯乙烯电缆料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种无锑阻燃聚氯乙烯电缆料及其制备方法。
背景技术
随着国内外日益严格的防火安全等级标准要求，塑料、橡胶在应用中对阻燃的要求也越来越高，电线电缆制品因长期处在高压发热环境下工作，对电线电缆制品的阻燃性能要求更加严格。
聚氯乙烯电缆料是电线电缆制品中主要原材料之一，目前的聚氯乙烯电缆料主要还是采用传统阻燃方式，即通过添加三氧化二锑作阻燃剂来实现阻燃目的，而由于锑化合物本身有一定的毒性，且其在大自然中与剧毒砷共存，因此不少大公司开始限制其产品中含锑，如华硕、佳能、联想等国际大公司都已开始要求其产品中不含锑；同时，国家在2009年已将锑列入限制资源开采名单政策中实施。
基于以上原因，有必要对不含锑的聚氯乙烯电缆料进行开发。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种具有改善阻燃性能的无锑阻燃聚氯乙烯电缆料及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种无锑阻燃聚氯乙烯电缆料，其组成按重量配比为：聚氯乙烯100重量份；可塑剂30-70重量份；碳酸钙15-60重量份；阻燃剂15-40重量份；安定剂4-6重量份；润滑剂0.5-2重量份。
其中，所述聚氯乙烯为重均分子量在50000-125000的纯树脂粉。
其中，所述可塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯、对苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯、环氧大豆油及聚酯可塑剂中的一种或几种混合物。
其中，所述碳酸钙为2500目以上重钙与轻钙中的一种或两种混合物。
其中，所述阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝、次磷酸铝、聚磷酸铵、亚磷酸酯及聚硅氧烷中的一种或几种混合物。
其中，所述安定剂为环保钙锌复合安定剂。
其中，所述润滑剂为硬酯酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙、氧化聚乙烯蜡及聚乙烯蜡中的一种或几种混合物。
一种无锑阻燃聚氯乙烯电缆料及其制备方法，其包括下列步骤：
a. 按上述重量配比称取上述各种原料；
b. 将配好的混合物投入到300L的高混锅中，在高速搅拌机中高速混合10-15分钟，高速混合的设定温度为130-150oC；
c. 将混合好的原料排料到75L的密炼机中密炼塑化，密炼温度为145-160oC；
d. 将密炼好的胶料通过提升机送到双锥机，再喂料到直径为180mm单螺杆中挤出热切造粒、风冷、振动筛选及包装，单螺杆挤出温度为145-165oC。
本发明能够有效的提高聚氯乙烯电缆料的阻燃性能能在较宽的硬度范围内保持阻燃效果，本发明采用的原料为环保无毒原料，可100%回收再利用，有利于提高生产效率及降低生产成本。
具体实施方式
本发明提供一种无锑阻燃聚氯乙烯电缆料的制备方法，其包括下列步骤：
a. 按实施例1-4中的其中一个所述的重量配比称取各种原料；
b. 将配好的混合物投入到300L的高混锅中，在高速搅拌机中高速混合10-15分钟，高速混合的设定温度为130-150oC；
c. 将混合好的原料排料到75L的密炼机中密炼塑化，密炼温度为145-160oC；
d. 将密炼好的胶料通过提升机送到双锥机，再喂料到直径为180mm单螺杆中挤出热切造粒、风冷、振动筛选及包装，其中单螺杆挤出温度为145-165oC。
为便于对本发明进一步理解，现结合具体实施例对本发明进行详细描述：
在实施例中，聚氯乙烯为重均分子量在50000-125000之间的纯树脂粉，可塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯、对苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯、环氧大豆油及聚酯可塑剂中的一种或多种混合物，碳酸钙为2500目以上重钙与轻钙中的一种或两种混合物，阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝、次磷酸铝、聚磷酸铵、亚磷酸酯及聚硅氧烷中的一种或几种混合物，安定剂为环保钙锌复合安定剂，润滑剂为硬酯酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙、氧化聚乙烯蜡及聚乙烯蜡中的一种或多种混合物。
实施例1：将聚氯乙烯100重量份，可塑剂30重量份，碳酸钙15重量份，阻燃剂15重量份，安定剂6重量份，润滑剂0.5重量份，在高混机中高速混合15分钟，高混设置温度为150oC，放料至75L密炼机密炼塑化，密炼温度160oC，再经直径180mm单螺杆挤出热切造粒，单螺杆加工温度为155-165oC；
实施例2：将聚氯乙烯100重量份，可塑剂45重量份，碳酸钙30重量份，阻燃剂24重量份，安定剂5重量份，润滑剂2重量份，在高混机中高速混合15分钟，高混设置温度为145oC，放料至75L密炼机密炼塑化，密炼温度155oC，再经直径180mm单螺杆挤出热切造粒，单螺杆加工温度为150-160oC；
实施例3：将聚氯乙烯100重量份，可塑剂60重量份，碳酸钙45重量份，阻燃剂34重量份，安定剂4.5重量份，润滑剂1.5重量份，在高混机中高速混合15分钟，高混设置温度为140oC，放料至75L密炼机密炼塑化，密炼温度150oC，再经直径180mm单螺杆挤出热切造粒，单螺杆加工温度为145-160oC；
实施例4：将聚氯乙烯100重量份，可塑剂70重量份，碳酸钙60重量份，阻燃剂40重量份，安定剂4重量份，润滑剂1重量份，在高混机中高速混合15分钟，高速混合的设定温度为130oC，放料至75L密炼机中密炼塑化，密炼温度145oC，再经直径180mm单螺杆挤出热切造粒，单螺杆加工温度为145-155oC；
性能测试：硬度性能依照ASTM2240(American Society for Testing and Materials，美国材料与试验协会)标准测试，拉伸强度及断裂伸长率性能依照UL758及UL1581标准测试，V0级阻燃性能依照UL94标准测试，V0是GB/T2408里面的术语，主要是表示塑料的阻燃等级，等级分为V0、V1、V2等三个级别，一般情况下级别是依次降低。氧指数性能依照GB/T2406.2-2009《塑料燃烧性能试验方法 氧指数法》测试。
实施例1-4的配方(重量份)及原料性能参如下表格：
复合原料名称 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
聚氯乙烯 100 100 100 100
可塑剂 30 45 60 70
碳酸钙 15 30 45 60
阻燃剂 15 24 34 40
安定剂 6 5 4.5 4
润滑剂 0.5 2 1.5 1
拉伸强度(Mpa) 22.6 16.7 13.5 11.8
断裂伸长率(%) 312 337 284 236
硬度邵氏 (A) 96 90 81 76
氧指数 28 28.2 28 27.8
V0(6.0mm) 通过 通过 通过 通过
产品造粒温度（oC） 155-165 150-160 145-160 145-155
以上对本发明所提供的一种无锑阻燃聚氯乙烯电缆料的制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本发明领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均可有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1. 一种无锑阻燃聚氯乙烯电缆料，其包含如下重量配比的原料制成：聚氯乙烯100重量份；可塑剂30-70重量份；碳酸钙15-60重量份；阻燃剂15-40重量份；安定剂4-6重量份；润滑剂0.5-2重量份。
2. 如权利要求1所述的无锑阻燃聚氯乙烯电缆料，其特征在于：所述聚氯乙烯为重均分子量在50000-125000之间的纯树脂粉。
3. 如权利要求1所述的无锑阻燃聚氯乙烯电缆料，其特征在于：所述可塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯、对苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯、环氧大豆油及聚酯可塑剂中的一种或多种混合物。
4. 如权利要求1所述的无锑阻燃聚氯乙烯电缆料，其特征在于：所述碳酸钙为2500目以上重钙与轻钙中的一种或两种混合物。
5. 如权利要求1所述的无锑阻燃聚氯乙烯电缆料，其特征在于：所述阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝、次磷酸铝、聚磷酸铵、亚磷酸酯及聚硅氧烷中的一种或多种混合物。
6. 如权利要求1所述的无锑阻燃聚氯乙烯电缆料，其特征在于：所述安定剂为环保钙锌复合安定剂。
7. 如权利要求1所述的无锑阻燃聚氯乙烯电缆料，其特征在于：所述润滑剂为硬酯酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙、氧化聚乙烯蜡及聚乙烯蜡中的一种或多种混合物。
8. 一种无锑阻燃聚氯乙烯电缆料的制备方法，其包括如下步骤：
a. 按重量配比称取如权利要求1-7中的任何一项所述的原料；
b. 将a中配好的混合物投入到300L的高混锅中，在高速搅拌机中高速混合10-15分钟，高速混合的设定温度为130-150oC；
c. 将混合好的原料排料到75L的密炼机中密炼塑化，密炼温度为145-160oC；
d. 将密炼好的胶料通过提升机送到双锥机，再喂料到直径为180mm单螺杆中挤出热切造粒、风冷、振动筛选及包装，单螺杆挤出温度为145-165oC。
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