CN104194228A - 一种热塑性125℃耐温等级的阻燃pvc电缆料 - Google Patents
一种热塑性125℃耐温等级的阻燃pvc电缆料 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于一种阻燃绝缘材料领域,具体涉及一种热塑性125℃耐温等级的阻燃PVC电缆料由以下原料制成:聚氯乙烯45-55份;稳定剂5-8份;增塑剂均苯四酸四辛酯24-28份;填充剂4-6份;阻燃剂2-3份;润滑剂0.5-1.5份;抗氧剂N,N'-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]0.04-0.12份;加工助剂1-3份。本发明提供的该热塑性125℃耐温等级的阻燃PVC电缆料,满足现有PVC电缆料的优点,老化前后拉伸强度和断裂伸长率的变化都在10%以内,能够满足125℃耐温等级电线电缆的要求,能够通过在-30℃进行的低温脆化试验。
Description
技术领域
本发明属于一种阻燃绝缘材料领域,具体而言,涉及一种热塑性125℃耐温等级的阻燃PVC电缆料。
背景技术
常规的PVC电缆料是以聚氯乙烯为基础树脂,添加稳定剂、邻苯二甲酸二辛酯,邻苯二甲酸二异癸酯,对苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯等增塑剂以及碳酸钙等无机填充物,润滑剂和着色助剂等添加剂,经过混配捏合挤出而制备的粒子。现有的PVC电缆料目前多数最高只能做到满足耐温等级为105℃的使用要求,很少有能做到满足125℃耐温等级的使用要求的例子。
但是,目前国内某公司研制出能够满足125℃耐温等级要求的PVC电缆料,并已获得申请专利公布号:CN103665672A,一种耐热免辐照PVC阻燃绝缘汽车线料。其配方是:由以下重量百分比的原料构成:聚氯乙烯45-57%;稳定剂4.2-6.7%;增塑剂21-22.8%;填充剂14-19.5%;阻燃剂0.7-1.2%;润滑剂0.7-0.8%;加工助剂0.45-1.6%;被肤耦合剂:1.4-3.1%,所述被肤耦合剂由氧化钙、亲油性活性剂和表面活性剂按照3:1:2.5的重量份配比构成。该产品相比于传统辐照交联125℃以上聚烯烃无卤阻燃电缆料,阻燃性更佳、热稳定性好、无滴落。
但是,目前存在的问题是:产品的热老化性能不佳,根据客户反映和我们的测试结果,热老化后,其拉伸强度保持率和断裂伸长率保持在标准要求值上下浮动,使用时存在隐患。配方中的氧化钙是高碱性物质,分散性较差,而且对操作者有伤害性,设备容易受到腐蚀;同时氧化钙容易吸水,容易导致组分中的聚酯增塑剂水解,造成原料失效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热塑性125℃耐温等级的阻燃PVC电缆料,满足现有PVC电缆料的优点,而且阻燃性能好、热稳定性好、无滴落,因制成的电线电缆不需要辐照交联,这种料保持了热塑性,能够重新再利用,本发明中的热塑性125℃耐温等级的阻燃PVC电缆料的老化前后拉伸强度和断裂伸长率的变化都在10%以内,能够满足125℃耐温等级电线电缆的要求,能够通过在-30℃进行的低温脆化试验。而且熔融后粘度低,加工性能好,混合前无需加热增塑剂,制成的电线电缆产品表面也不会有小颗粒。
在本发明的目的是这样实现的:一种热塑性125℃耐温等级的阻燃PVC电缆料,由以下原料制成:聚氯乙烯45-55份;稳定剂5-8份;增塑剂均苯四酸四辛酯24-28份;填充剂4-6份;阻燃剂2-3份;润滑剂0.5-1.5份;抗氧剂N,N'-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]0.04-0.12份;加工助剂1-3份。
与已有技术相比,本发明中没有使用加工粘度大、容易造成电线表面起颗粒的聚酯增塑剂和易吸水难分散的氧化钙,而是使用了高耐热增塑剂均苯四酸四辛酯。单使用均苯四酸四辛酯无法达到标准耐热要求,选用抗氧剂N,N'-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]与均苯四酸四辛酯增塑剂以及稳定剂配合,由于组分间的协同作用,体系的加工性耐热老化性得到了充分满足。
由本发明提供的电缆料制造的电线制品加工顺畅,生产速度、成品率都比较高,为非交联结构,可以再利用,而且老化后的拉伸强度和断裂伸长率的变化都在15%以内,产品性能大为提高。
而本发明中使用的增塑剂均苯四酸四辛酯耐水解性能远远好于聚酯增塑剂,粘度低,加工性能更好,更优的是混合前无需加热,直接制备的电缆产品表面也不会有小颗粒。
另外,PVC粒料生产厂家对抗氧剂的使用很少,研究也不多,在遇到较高耐热要求时通常是靠增塑剂和稳定剂的性能来达到,因此一般PVC电缆料的耐热等级最高仅为105℃。本发明通过大量研究试验,发现抗氧剂N,N'-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]与均苯四酸四辛酯增塑剂以及稳定剂配合,体系的加工性和耐热老化性得到大幅提高,可以很容易满足125℃耐温等级的电线电缆的要求。
进一步地,由以下原料制成:聚氯乙烯47-53份;稳定剂6-7份;增塑剂均苯四酸四辛酯26-27份;填充剂4.5-5.5份;阻燃剂2.5-3.5份;润滑剂0.7-1.2份;抗氧剂N,N'-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]0.07-0.11份;加工助剂1.5-2份。
进一步地,由以下原料制成:聚氯乙烯50份;稳定剂6份;增塑剂均苯四酸四辛酯25份;填充剂5份;阻燃剂2.5份;润滑剂1份;抗氧剂N,N'-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]0.1份;加工助剂2份。
进一步地,所述稳定剂为钙锌稳定剂。
进一步地,所述填充剂为超细轻质碳酸钙。
进一步地,所述阻燃剂为三氧化二锑;
进一步地,所述加工助剂为丙烯酸酯类高聚物;
进一步地,所述润滑剂为氧化聚乙烯蜡。
进一步地,还包括聚酯增塑剂12-15份。
进一步地,还包括氢氧化镁3-5份、氢氧化铝3-5份和八钼酸铵3-5份。
具体实施方式
下面通过具体的实施例子对本发明做进一步的详细描述。
一种热塑性125℃耐温等级的阻燃PVC电缆料,由以下原料制成:
聚氯乙烯45-55份;稳定剂5-8份;增塑剂均苯四酸四辛酯24-28份;填充剂4-6份;阻燃剂2-3份;润滑剂0.5-1.5份;抗氧剂N,N'-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]0.04-0.12份;加工助剂1-3份。
优选地,由以下原料制成:聚氯乙烯47-53份;稳定剂6-7份;增塑剂均苯四酸四辛酯26-27份;填充剂4.5-5.5份;阻燃剂2.5-3.5份;润滑剂0.7-1.2份;抗氧剂N,N'-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]0.07-0.11份;加工助剂1.5-2份。更优选地,由以下原料制成:聚氯乙烯50份;稳定剂6份;增塑剂均苯四酸四辛酯25份;填充剂5份;阻燃剂2.5份;润滑剂1份;抗氧剂N,N'-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]0.1份;加工助剂2份。
优选地,稳定剂为钙锌稳定剂,填充剂为超细轻质碳酸钙,阻燃剂为三氧化二锑;加工助剂为丙烯酸酯类高聚物;润滑剂为氧化聚乙烯蜡。
与已有技术相比,本发明中没有使用加工粘度大、容易造成电线表面起颗粒的聚酯增塑剂和易吸水难分散的氧化钙,而是使用了高耐热增塑剂均苯四酸四辛酯。单使用均苯四酸四辛酯无法达到标准耐热要求,选用抗氧剂N,N'-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]与均苯四酸四辛酯增塑剂以及稳定剂配合,体系的加工性耐热老化性得到了充分满足。
由本发明提供的电缆料在制造电线制品过程中加工顺畅,生产速度、成品率都比较高,为非交联结构,可以再利用,而且老化后的拉伸强度和断裂伸长率的变化都在15%以内,产品性能大为提高。
而本发明中使用的增塑剂均苯四酸四辛酯耐水解性能远远好于聚酯增塑剂,粘度低,加工性能更好,更优的是混合前无需加热,直接制备的电缆产品表面也不会有小颗粒。
另外,PVC粒料生产厂家对抗氧剂的使用很少,研究也不多,在遇到较高耐热要求时通常是靠增塑剂和稳定剂的性能来达到,因此一般PVC电缆料的耐热等级最高仅为105℃。本发明通过大量研究试验,发现抗氧剂N,N'-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]与均苯四酸四辛酯增塑剂以及稳定剂配合,体系的加工性和耐热老化性得到大幅提高,可以很容易满足125℃电线电缆的要求。
优选地,当有较高的耐油要求时,可以使用聚酯增塑剂和均苯四酸四辛酯配合使用,充分发挥特殊聚酯增塑剂的耐油性和均苯四酸四辛酯的容易加工性。聚酯增塑剂的添加量为12-15份,此时均苯四酸四辛酯的须适量减少5-6份。
优选地,当有低烟性要求时,可以加入一定量的氢氧化镁、氢氧化铝和八钼酸铵,使产品满足低烟低卤素要求。具体加入量为氢氧化镁3-5份、氢氧化铝3-5份和八钼酸铵3-5份。
实施例1:
一种热塑性125℃耐温等级的阻燃PVC电缆料,由以下原料制成:聚氯乙烯45份;钙锌稳定剂5份;增塑剂均苯四酸四辛酯24份;超细轻质碳酸钙填充剂4份;三氧化二锑阻燃剂2份;润滑剂氧化聚乙蜡0.5份;抗氧剂N,N'-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]0.04份;加工助剂丙烯酸酯类高聚物1份。
实施例2:
一种热塑性125℃耐温等级的阻燃PVC电缆料,由以下原料制成:聚氯乙烯50份;钙锌稳定剂6份;增塑剂均苯四酸四辛酯25份;填充剂超细轻质碳酸钙5份;三氧化二锑阻燃剂2.5份;润滑剂氧化聚乙烯蜡1份;抗氧剂N,N'-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]0.1份;加工助剂丙烯酸酯类高聚物2份。
实施例3:
一种热塑性125℃耐温等级的阻燃PVC电缆料,由以下原料制成:聚氯乙烯55份;钙锌稳定剂8份;增塑剂均苯四酸四辛酯28份;填充剂超细轻质碳酸钙6份;三氧化二锑阻燃剂3份;润滑剂氧化聚乙烯蜡1.5份;抗氧剂N,N'-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]0.12份;加工助剂丙烯酸酯类高聚物3份。
实施例4:
一种热塑性125℃耐温等级的阻燃PVC电缆料,由以下原料制成:聚氯乙烯45份;钙锌稳定剂5份;增塑剂均苯四酸四辛酯19份;超细轻质碳酸钙填充剂4份;三氧化二锑阻燃剂2份;润滑剂氧化聚乙蜡0.5份;抗氧剂N,N'-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]0.04份;加工助剂丙烯酸酯类高聚物1份、聚酯增塑剂12份。
实施例5:
一种热塑性125℃耐温等级的阻燃PVC电缆料,由以下原料制成:聚氯乙烯50份;钙锌稳定剂6份;增塑剂均苯四酸四辛酯18份;填充剂超细轻质碳酸钙5份;三氧化二锑阻燃剂2.5份;润滑剂氧化聚乙烯蜡1份;抗氧剂N,N'-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]0.1份;加工助剂丙烯酸酯类高聚物2份、聚酯增塑剂15份。
实施例6:
一种热塑性125℃耐温等级的阻燃PVC电缆料,由以下原料制成:聚氯乙烯50份;钙锌稳定剂6份;增塑剂均苯四酸四辛酯24份;填充剂超细轻质碳酸钙5份;三氧化二锑阻燃剂2.5份;润滑剂氧化聚乙烯蜡1份;抗氧剂N,N'-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]0.1份;加工助剂丙烯酸酯类高聚物2份、氢氧化镁3份、氢氧化铝3份和八钼酸铵3份。
实施例7:
一种热塑性125℃耐温等级的阻燃PVC电缆料,由以下原料制成:聚氯乙烯50份;钙锌稳定剂6份;增塑剂均苯四酸四辛酯24份;填充剂超细轻质碳酸钙5份;三氧化二锑阻燃剂2.5份;润滑剂氧化聚乙烯蜡1份;抗氧剂N,N'-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]0.1份;加工助剂丙烯酸酯类高聚物2份、氢氧化镁5份、氢氧化铝5份和八钼酸铵5份。
下表为根据本发明实施例2所公开的热塑性125℃耐温等级的阻燃PVC电缆料的配方制成的电缆材料的第三方各项性能测试表:
表1
由表1可以清楚地看到,本发明提供的热塑性125℃耐温等级的阻燃PVC电缆料配方制成的电缆制品,其试验结果均远远高于标准值要求,而且符合ROHS环保标准。不仅质量轻,而且硬度和氧指数均达到标准值,尤其是断裂伸长率常温时为278,在158±2℃加热168h后,其断裂伸长率为依然为253,前后的变化为10%,而且,常温时的拉伸强度为22.3,在158±2℃加热168h后,其拉伸强度为19.0,前后变化为14.7%,相比较现有产品其变化率已经达到最优品质。而且在零下30℃做冲击脆化性能测试,实验结果为4/30,远远低于标准值。
而且,使用用本发明实施例2提供的电缆料制成的汽车用薄壁绝缘低压电线,其性能测试均达到最优,具体测试结果如下表2和表3。
表2 检测设备清单
设备编号 | 设备名称 | 鉴定日期 | 下次鉴定日期 |
JL0304 | XLL-50拉力试验机 | 2013.01.09 | 2014.01.08 |
JL0319 | MICRO OHMMETER | 2013.06.28 | 2014.0627 |
JL0354 | ZC90A绝缘电阻测试仪 | 2012.11.23 | 2013.11.22 |
JL0424 | DGJS-150交变湿热箱 | 2012.12.24 | 2013.12.23 |
JL0907 | 外径千分尺 | 2013.06.04 | 2014.06.03 |
ZJ0325 | 单根垂直燃烧试验箱 | 2012.11.08 | 2013.11.07 |
ZJ0365 | KSM6/25/75电缆结构测试系统 | 2013.05.13 | 2014.05.12 |
ZJ0368 | WD300B低温试验箱 | 2012.0903 | 2014.09.02 |
ZJ0390 | RL100热老化试验箱 | 2013.07.03 | 2014.07.02 |
ZJ0391 | RL100热老化试验箱 | 2013.07.03 | 2014.07.02 |
ZJ0403 | YDJ5/5050KV试验变压器 | 2013.06.28 | 2014.06.27 |
ZJ0415 | AHTS-2-2/5交流耐压试验系统 | 2013.06.28 | 2014.06.27 |
ZJ0424 | JYY-1精密恒温油浴 | 2013.03.01 | 2015.02.28 |
ZJ0427 | MH-1磨耗测试仪 | 2013.01.03 | 2015.01.02 |
ZJ0477 | 臭氧老化试验箱 | 2013.04.18 | 2014.07.07 |
ZJ4021 | RL200热老化试验箱 | 2013.07.05 | 2014.07.04 |
ZJ4023 | RL200热老化试验箱 | 2013.07.05 | 2014.07.04 |
以下空白 | |||
表3 检测结果统计
注:“单项评定”符号含义:
P:检验结果符合要求;F:检验结果不符合要求;
N:检验结果要不求判定。“/”标示不要求检测。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种热塑性125℃耐温等级的阻燃PVC电缆料,其特征在于,由以下原料制成:聚氯乙烯45-55份;稳定剂5-8份;增塑剂均苯四酸四辛酯24-28份;填充剂4-6份;阻燃剂2-3份;润滑剂0.5-1.5份;抗氧剂N,N'-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]0.04-0.12份;加工助剂1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种热塑性125℃耐温等级的阻燃PVC电缆料,其特征在于,由以下原料制成:聚氯乙烯47-53份;稳定剂6-7份;增塑剂均苯四酸四辛酯26-27份;填充剂4.5-5.5份;阻燃剂2.5-3.5份;润滑剂0.7-1.2份;抗氧剂N,N'-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]0.07-0.11份;加工助剂1.5-2份。
3.根据权利要求1所述的一种热塑性125℃耐温等级的阻燃PVC电缆料,其特征在于,由以下原料制成:聚氯乙烯50份;稳定剂6份;增塑剂均苯四酸四辛酯25份;填充剂5份;阻燃剂2.5份;润滑剂1份;抗氧剂N,N'-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]0.1份;加工助剂2份。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种热塑性125℃耐温等级的阻燃PVC电缆料,其特征在于,所述稳定剂为钙锌稳定剂。
5.根据权利要求1-3任一项所述的一种热塑性125℃耐温等级的阻燃PVC电缆料,其特征在于,所述填充剂为超细轻质碳酸钙。
6.根据权利要求1-3任一项所述的一种热塑性125℃耐温等级的阻燃PVC电缆料,其特征在于,所述阻燃剂为三氧化二锑。
7.根据权利要求1-3任一项所述的一种热塑性125℃耐温等级的阻燃PVC电缆料,其特征在于,所述加工助剂为丙烯酸酯类高聚物。
8.根据权利要求1-3任一项所述的一种热塑性125℃耐温等级的阻燃PVC电缆料,其特征在于,所述润滑剂为氧化聚乙烯蜡。
9.根据权利要求1-3任一项所述的一种热塑性125℃耐温等级的阻燃PVC电缆料,其特征在于,还包括聚酯增塑剂12-15份。
10.根据权利要求1-3任一项所述的一种热塑性125℃耐温等级的阻燃PVC电缆料,其特征在于,还包括氢氧化镁3-5份、氢氧化铝3-5份和八钼酸铵3-5份。
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