CN104194170B - 一种cpe/pvc组份型低气味电线电缆护套胶料及其制备方法 - Google Patents

一种cpe/pvc组份型低气味电线电缆护套胶料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明一种CPE/PVC组份型低气味电线电缆护套胶料，所述绝缘橡胶的主要组成和含量为：CPE橡胶为50～70份；PVC为30～50份；滑石粉为50～100份；重质碳酸钙为40～60份；软化油为10～30份；交联剂为1～5份；交联助剂为2～8份。本发明提供一种CPE/PVC组份型低气味电线电缆护套胶料及其制备方法，其是一种使用特定配方及加工方法以CPE橡胶与PVC为主体材料复合共混的低气味阻燃环保型护套橡胶，其在不增加成本的情况下，提供一种成本较低、性能满足标准要求的低气味橡胶，从而大大降低电缆的气味，不含对人体有害的邻苯二甲酸酯，同时不使用对人体皮肤产生刺激性的三氧化二锑，人体接触后不会出现过敏性反应。

Description

一种CPE/PVC组份型低气味电线电缆护套胶料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电线电缆护套橡胶及其制备方法领域，特别涉及一种CPE/PVC组份型低气味电线电缆护套胶料及其制备方法。
背景技术
目前市场上橡胶线缆都存在较大的气味，人在其周围会感到非常难受，而且这种气味会危害人体健康。随着橡胶线缆的应用领域日益扩大，其气味问题已经越来越得到国内外的重视。同时人们对环境要求的不断提高，尤其是室内产品、厨房产品、户内水景水族产品对于气味的要求越来越严格，这些橡胶线缆已不能满足客户对电线电缆低气味的要求。特别是低压橡套电线电缆在加工及使用时会接触人体皮肤，对皮肤会产生刺激性过敏性反应，导致皮炎等病征。电线电缆的气味及刺激主要来源于护套橡胶，因此需要开发一种低气味，不含对人体有害的邻苯二甲酸酯，人体接触无害，性能又能满足标准要求的绝缘橡胶，以降低电缆电线所散发出的气味对环境和人体健康的影响。
发明内容
针对以上问题，本发明提供一种CPE/PVC组份型低气味电线电缆护套胶料及其制备方法，其是一种使用特定配方及加工方法。
所述绝缘橡胶的主要组成和含量为：（以下各组分含量以重量份数计）
CPE为50～70份；
PVC为30～50份；
滑石粉为50～100份；
重质碳酸钙为40～60份；
软化油为10～30份；
交联剂为1～5份；
交联助剂为2～8份。
作为本发明进一步改进，所述CPE橡胶优先选择门尼粘度为ML（1+4）125℃为72～82，氯含量为35～40%的橡胶，由于本发明配料中有PVC，使用该门尼粘度及氯含量的橡胶与PVC的相容性好，两者共混后性能大幅提高。
作为本发明进一步改进，所述PVC优先选择聚合度在1300及以上的PVC树脂粉，使用以上性能的PVC树脂粉，物性指标与氯化聚乙烯(CPE)橡胶较为接近，替代了部份CPE橡胶，降低了材料成本，以前是CPE作为PVC塑料的改性剂，用量少，现在是将CPE和PVC混炼成一种电缆热固性护套材料。
作为本发明进一步改进，所述滑石粉为2500目，粒径90%分布在1～5μm，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，滑石粉主要用于提高机械强度，改善工艺性能，为了达到本发明电缆性能因此需使用以上性能的滑石粉。
作为本发明进一步改进，所述重质碳酸钙为2500目，平均粒径在1.42～1.62μm，粒径90%分布在1～5μm，碳酸钙含量为98%的重质碳酸钙，重质碳酸钙主要用于提高机械强度，改善工艺性能，为了达到本发明电缆性能因此需使用以上性能的重质碳酸钙。
作为本发明进一步改进，所述软化油优先选择20℃条件下运动粘度为110～130mm2/s，酯含量大于99%的对苯二甲酸二辛酯，其使用后可降低橡胶粘度、改善加工性能、改善低温弯曲性能、增加伸长率、增加柔韧性等。不含邻苯二甲酸酯，因此更加环保，同时塑化效果与DOP相当，老化性能更优。
作为本发明进一步改进，所述交联剂为含量大于或等于95%的双叔丁基过氧化二异丙基苯；
所述交联助剂选自下列三种化合物中的一种或两种或三种：
三烯丙基异三聚氰酸酯；
三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯；
硅烷偶联剂。
交联剂可使线性高分子通过交联作用而形成的网状高分子，为了达到本发明电缆性能因此需使用以上性能的交联剂，交联助剂可加快过延迟交联速度，为了达到本发明电缆性能因此需使用以上性能的交联助剂，并且以上交联剂属无味交联剂，硫化分解产物为水，丙酮类物质易挥发物质，气味较小。
作为本发明进一步改进，所述一种CPE/PVC组份型低气味电线电缆护套胶料及其制备方法，还包含以下重量份的组分：稳定剂为3～5份；活化剂为2～8份，增加稳定剂、活化剂是为了防止PVC及CPE在受热时控制其加速分解，同时吸收分解过程产生的氯化氢，防止材料加速分解。
作为本发明进一步改进，所述稳定剂为下列三种材料中的一种或两种：
1-硬脂酸钙；
2-钙锌复合稳定剂；
所述活化剂为下列二种材料中的一种或二种：
氧化镁；
硬脂酸；
以上组分主要用于改善电缆性能，为了达到本发明电缆性能因此需添加以上组分，选择钙锌复合稳定剂，取代非环保的铅盐稳定剂，对人体、环境无害。
本发明所述的低气味电线电缆用橡胶的制备方法，其制备的步骤为：
第一步，将所述原料配方中的材料按照各自的重量份数配好后，将CPE、PVC粉脂粉、滑石粉、重质碳酸钙、活化剂、稳定剂、软化剂加入到密炼机中混炼2分钟；
第二步，扫料后将软化油、交联助剂加入到密炼机中再炼8分钟后卸料；
第三步，胶料经过滤机过滤后在开炼机上降温至90℃以下，打卷后将胶料加入到密炼机中，再加入交联剂炼1分钟后卸料；
第四步，胶料经开炼机再次混炼均匀，薄通后经压延机辗页成胶卷；
第五步，炼出的胶卷经冷喂料挤出机及蒸汽硫化管进行硫化反应：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℃，气压为1.7~2.0MPa。
以上工艺中增加了PVC材料后加工性能提高，混炼时间可缩短，同时后挤出加工气压温度也可减少，减少能耗，并且本发明对其加工过程中相应的时间以及温度进行控制，从而大大提高了生产质量。
采用本发明所述的CPE/PVC组份型低气味电线电缆护套胶料的线缆的经测试在（热老化条件：70℃×168小时；耐油试验：100℃24小时；VOC测试：参照日本JEITA协会针对VOC要求guide手册），在以上情况下主要性能及挥发性有机化合物（VOC）如下：
拉伸强度为10.5Mpa；
伸长率为350%；
阻燃针焰为6S；
阻燃DZ-3为3S；
TOTALVOC为540μg/cm3。
通过以上测试数据可知，使用本发明护套橡胶的制作成的电缆成本较低、而且性能满足标准要求，并且所生产的电缆气味很低。
具体实施方式
以下结合实施例对发明做详细的说明：
本发明提供一种CPE/PVC组份型低气味电线电缆护套胶料及其制备方法，其是一种使用特定配方及加工方法以CPE橡胶与PVC为主体材料的环保低气味阻燃橡胶，其在不增加成本的情况下，提供一种成本较低、性能满足标准要求的环保低气味阻燃型护套橡胶。
以下结合实施例对本发明作进一步具体描述，但不局限于此。以下实施例中，所用原料均为市售工业品。
实施例1～3：
实施例1～3按照下面中各组分如以下数据所示重量份配制。
项目实施例1实施例2实施例3
CPE橡胶506070
PVC504030
滑石粉808080
重质碳酸钙404040
氧化镁55.5.
硬脂酸0.10.10.1
钙锌稳定剂2.521.5
硬脂酸锌/1.01.0
软化油282624
双叔丁基过氧化二异丙基苯21.51
三烯丙基异三聚氰酸酯2.72.52.7
三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯0.30.30.3
制备方法：
根据配方表中的重量份数将CPE橡胶、PVC、滑石粉、重质碳酸钙、活化剂、稳定剂、软化剂加入到密炼机中混炼2分钟后，扫料加入软化油、交联助剂再炼8分钟后卸料，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交联剂炼1分钟后卸料，经开炼机再次混炼均匀后薄通，辗页出胶卷；炼出的胶卷经冷喂料挤出机及蒸汽硫化管进行硫化反应：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℃，气压为1.7~2.0MPa。
采用本发明所述电缆料得到的电源线性能如表2所示。
比较例：
制备方法：将CPE100份，滑石粉100份，重质碳酸钙40份，氧化镁5份，三氧化二锑6份，硬脂酸1份，软化油18份，加入到密炼机中混炼2分钟后，三烯丙基氰脲酸酯5份再炼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二异丙苯6份炼1分钟卸料，经开炼机再次混炼均匀后薄通，辗页出胶卷；炼出的胶卷经冷喂料挤出机及蒸汽硫化管进行硫化反应：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℃，气压为1.7~2.0MPa。得到的产品性能如以下数据所示。
实施例性能
项目实施例1实施例2实施例3比较例
拉伸强度（MPa）10.210.610.810.5
伸长率（%）320350340450
针焰（S）108615
DZ-3（S）6438
TOTALVOC（μg/cm3）6485205421124
皮肤敏感性试验无反应无反应无反应接触部份有搔痒感
（注VOC测试：参照日本JEITA协会针对VOC要求guide手册，皮肤敏感性试验：取硫化胶片与皮肤接触1分钟后做比较）
注：空气弹老化条件：70℃×168小时；护套耐油试验：100℃浸油24小时；检测方法按GB/T5013.4-2008，其中VOC测试检测方法：参照日本JEITA协会针对VOC要求guide手册。
从上面数据可以看出，用本发明的技术制备的护套料与比较例中的电缆料相比，本发明的电缆料机械性能适中，加工性能好，阻燃性能提高较大，且经老化试验后，其强度及伸长率变化率均能保持在±15%以内,耐油老化变化率在±30%以内。各项性能均能满足国家标准要求。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。

Claims (1)

1.一种CPE/PVC组份型低气味电线电缆护套胶料，其特征在于，所述护套胶料由以下重量份组分组成；
CPE为50～70份；
所述CPE为门尼粘度为ML（1+4）125℃为72～82，氯含量为35～40%的橡胶；
PVC为30～50份；
所述PVC为聚合度在1300及以上的PVC树脂粉；
滑石粉为50～100份；
所述滑石粉为2500目，粒径90%分布在1～5μm，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；
重质碳酸钙为40～60份；
所述重质碳酸钙为2500目，平均粒径在1.42～1.62μm，粒径90%分布在1～5μm，碳酸钙含量为98%的重质碳酸钙；
软化油为10～30份；
所述软化油为20℃条件下运动粘度为110～130mm2/s，酯含量大于99%的对苯二甲酸二辛酯；
交联剂为1～5份；
所述交联剂为双叔丁基过氧化二异丙基苯含量大于或等于95%的交联剂；
交联助剂为2～8份；
所述交联助剂选自下列三种化合物中的一种或两种或三种：
三烯丙基异三聚氰酸酯；
三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯；
硅烷偶联剂；
稳定剂为3～5份；
所述稳定剂为下列两种材料中的一种或两种：
1-硬脂酸钙；
2-钙锌复合稳定剂；
活化剂为2～8份；
所述活化剂为下列二种材料中的一种或二种：
氧化镁；
硬脂酸。
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