CN104893196A - 一种耐温125℃等级cpvc电线电缆料及其生产方法 - Google Patents

一种耐温125℃等级cpvc电线电缆料及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种耐温125℃等级CPVC电线电缆料，包括以下重量份数的原材料：CPVC树脂100份；增塑剂30~90份；碳酸钙10~150份；稳定剂5~20份；阻燃剂0~80份；煅烧陶土0~10份；复合润滑剂1~3份。本发明电缆料制成的电线电缆产品，通过辐照交联，具有优异的耐热性，可在125℃高温下长期工作，拥有较高的物理机械性能和良好的电绝缘性能，阻燃性好，同时生产效率高且价格优廉，可广泛应用于电器设备、汽车行业等多种电线电缆领域。

Description

一种耐温125℃等级CPVC电线电缆料及其生产方法
技术领域
本发明涉及电线电缆绝缘料制造领域，具体为一种耐温电线电缆料的生产方法及制备方法。
背景技术
氯化聚氯乙烯（CPVC）是由聚氯乙烯（PVC）经进一步氯化得到的产物，其氯含量可由56.7% 提高到 63-69%，是一种白色或微黄色可流动固体粉末。CPVC材料随着氯含量的提高，其热变形温度明显上升，机械强度指标也相应提高，与PVC相比，具有更好的耐热性、耐化学腐蚀性、阻燃性和热变形温度较高等优点，是一种质优价廉，应用前景广阔的新型工程塑料。
随着国家工业化水平的不断提高，在电子电器、汽车制造等行业领域，对所涉及到材料的性能、制造工艺、使用环境等要求也越来越严格。现在汽车行业耐温125℃的电线电缆产品多为辐照交联聚烯烃材料，PVC材料局限于耐温性能，只能做到耐温等级105℃的电线电缆产品，因此开发一种质优价廉的耐温125℃等级电线电缆料是非常有必要的。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有材料产品的不足，提供一种耐温125℃等级CPVC电线电缆料及其制备方法。
为达到上述目的，本发明提供耐温125℃等级CPVC电线电缆料，包括如下重量份的原料组分：
CPVC树脂             100份；
增塑剂                30~90份；
碳酸钙                10~150份；
稳定剂                5~20份；
阻燃剂                0~80份；
煅烧陶土              0~10份；
复合润滑剂             0~5份。
优选地，所述CPVC树脂为氯含量大于等于57%的CPVC树脂。
优选地，所述增塑剂选自邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异癸酯、对苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯或环氧类增塑剂中的一种或多种，增塑剂用以增加CPVC的塑性，降低加工温度。
优选地，所述碳酸钙为纳米碳酸钙，用以提升材料的力学性能，及降低材料的成本。
优选地，所述阻燃剂选自氢氧化镁、氢氧化铝或三氧化二锑的一种或多种，以提高材料的阻燃性。
优选地，所述稳定剂选自钙锌热稳定剂、镁铝锌复合热稳定剂或有机锡类热稳定剂中的一种或多种。
优选地，所述复合润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸钡、聚乙烯蜡或乙撑双硬脂酰胺中的一种或多种。
所述耐温125℃等级CPVC电线电缆料的制备方法，包括下列步骤：
1）将CPVC树脂加入到高速混合机中，再加入粉体稳定剂，低速混合1~3分钟后，加入组分一半的增塑剂，混合机由低速转入高速混合3~5分钟后，加入另一半组分的增塑剂，混合机由低速转入高速混合到80~90℃，最后加入碳酸钙、阻燃剂、煅烧陶土、润滑剂，低速混合后转入高速混合，温度到115~125℃后获得混合料。
2）将混合料加入到密炼机中，密炼温度为160~170℃，密炼8~10分钟后获取熟料，通过长径比较大的单螺杆挤出机在170~185℃下造粒，获得耐温125℃等级CPVC电线电缆料成品母料。
3）所述成品电线电缆料经单螺杆押出机挤出线材，将所得线材通过电子加速器辐照交联，交联剂量1~3Mrad，即可获得耐温125℃等级CPVC电线电缆成品。
本发明耐温125℃等级CPVC电线电缆料很好的解决了PVC材料在耐温性上的缺陷，耐温等级可以提高到125℃，与辐照交联聚烯烃材料相比，有较好的机械性能、阻燃性和耐刮磨性，并且生产速度快，效率高，加工性好。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、配方比例、所实现目的及效果，以下结合实施方式详予说明。
以下记载了本实施方式生产耐温125℃等级CPVC电线电缆的几个具体实施例，除另有说明，所有份数均以重量计：
实施例1
配方组成如下：
CPVC树脂                            100份；
邻苯二甲酸二辛酯              30份；
对苯二甲酸二辛酯              30份；
环氧类增塑剂                 5份；
钙锌热稳定剂                 3份；
氢氧化镁                             40份；
氢氧化铝                             40份；
碳酸钙                               10份；
煅烧陶土                             10份；
复合润滑剂                  1.5份。
制备步骤如下：
将CPVC树脂加入到高速混合机中，再加入粉体稳定剂，低速混合1分钟后，加入组分一半的增塑剂，混合机由低速转入高速混合5分钟后，加入另一半组分的增塑剂，混合机由低速转入高速混合到90℃，最后加入碳酸钙、阻燃剂、煅烧陶土、润滑剂，低速混合后转入高速混合，温度到115~125℃后获得混合料。将混合料加入到密炼机中，密炼温度为160℃，密炼8~10分钟后获取熟料，通过长径比较大的单螺杆挤出机在170~185℃下造粒，获得耐温125℃等级CPVC电线电缆料成品母料。所述成品电线电缆料经单螺杆押出机挤出线材，将所得线材通过电子加速器辐照交联，交联剂量1~3Mrad，即可获得耐温125℃等级CPVC电线电缆成品。
实施例2
配方组成如下：
CPVC树脂                            100份；
邻苯二甲酸二异癸酯             30份；
对苯二甲酸二辛酯               20份；
环氧类增塑剂                  5份；
钙锌热稳定剂                 10份；
镁铝锌复合热稳定剂            10份；
氢氧化镁                              40份；
三氧化二锑                             5份；
碳酸钙                                50份；
煅烧陶土                              10份；
复合润滑剂                   2.5份。
制备步骤如下：
将CPVC树脂加入到高速混合机中，再加入粉体稳定剂，低速混合2分钟后，加入组分一半的增塑剂，混合机由低速转入高速混合5分钟后，加入另一半组分的增塑剂，混合机由低速转入高速混合到90℃，最后加入碳酸钙、阻燃剂、煅烧陶土、润滑剂，低速混合后转入高速混合，温度到115~125℃后获得混合料。将混合料加入到密炼机中，密炼温度为165℃，密炼8~10分钟后获取熟料，通过长径比较大的单螺杆挤出机在170~185℃下造粒，获得耐温125℃等级CPVC电线电缆料成品母料。所述成品电线电缆料经单螺杆押出机挤出线材，将所得线材通过电子加速器辐照交联，交联剂量1~3Mrad，即可获得耐温125℃等级CPVC电线电缆成品。
实施例3
配方组成如下：
CPVC树脂                                100份；
邻苯二甲酸二异癸酯               70份；
对苯二甲酸二辛酯                 10份；
环氧类增塑剂                    3份；
镁铝锌复合热稳定剂               10份；
氢氧化铝                                  40份；
三氧化二锑                                10份；
碳酸钙                                    50份；
煅烧陶土                                  10份；
复合润滑剂                      2份。
制备步骤如下：
将CPVC树脂加入到高速混合机中，再加入粉体稳定剂，低速混合3分钟后，加入组分一半的增塑剂，混合机由低速转入高速混合5分钟后，加入另一半组分的增塑剂，混合机由低速转入高速混合到90℃，最后加入碳酸钙、阻燃剂、煅烧陶土、润滑剂，低速混合后转入高速混合，温度到115~125℃后获得混合料。将混合料加入到密炼机中，密炼温度为170℃，密炼8~10分钟后获取熟料，通过长径比较大的单螺杆挤出机在170~185℃下造粒，获得耐温125℃等级CPVC电线电缆料成品母料。所述成品电线电缆料经单螺杆押出机挤出线材，将所得线材通过电子加速器辐照交联，交联剂量1~3Mrad，即可获得耐温125℃等级CPVC电线电缆成品。
实施例4
配方组成如下：
CPVC树脂                                100份；
偏苯三酸三辛酯                   80份；
环氧类增塑剂                    3份；
镁铝锌复合热稳定剂               3份；
有机锡类热稳定剂                 10份；
碳酸钙                                    150份；
复合润滑剂                      2份。
制备步骤如下：
将CPVC树脂加入到高速混合机中，再加入粉体稳定剂，低速混合1分钟后，加入组分一半的增塑剂，混合机由低速转入高速混合5分钟后，加入另一半组分的增塑剂，混合机由低速转入高速混合到90℃，最后加入碳酸钙、阻燃剂、煅烧陶土、润滑剂，低速混合后转入高速混合，温度到115~125℃后获得混合料。将混合料加入到密炼机中，密炼温度为160℃，密炼8~10分钟后获取熟料，通过长径比较大的单螺杆挤出机在170~185℃下造粒，获得耐温125℃等级CPVC电线电缆料成品母料。所述成品电线电缆料经单螺杆押出机挤出线材，将所得线材通过电子加速器辐照交联，交联剂量1~3Mrad，即可获得耐温125℃等级CPVC电线电缆成品。
实施例5
CPVC树脂                                100份；
邻苯二甲酸二异癸酯               50份；
对苯二甲酸二辛酯                 10份；
环氧类增塑剂                     5份；
钙锌热稳定剂                    10份；
镁铝锌复合热稳定剂                3份；
三氧化二锑                                10份；
碳酸钙                                   100份；
煅烧陶土                                   5份。
制备步骤如下：
将CPVC树脂加入到高速混合机中，再加入粉体稳定剂，低速混合1分钟后，加入组分一半的增塑剂，混合机由低速转入高速混合5分钟后，加入另一半组分的增塑剂，混合机由低速转入高速混合到90℃，最后加入碳酸钙、阻燃剂、煅烧陶土、润滑剂，低速混合后转入高速混合，温度到115~125℃后获得混合料。将混合料加入到密炼机中，密炼温度为160℃，密炼8~10分钟后获取熟料，通过长径比较大的单螺杆挤出机在170~185℃下造粒，获得耐温125℃等级CPVC电线电缆料成品母料。所述成品电线电缆料经单螺杆押出机挤出线材，将所得线材通过电子加速器辐照交联，交联剂量1~3Mrad，即可获得耐温125℃等级CPVC电线电缆成品。
实施例6
CPVC树脂                                 100份；
邻苯二甲酸二异癸酯                50份；
环氧类增塑剂                    10份；
有机锡类热稳定剂                 20份；
三氧化二锑                                20份；
碳酸钙                                    100份；
煅烧陶土                                   5份；
复合润滑剂                       2份。
制备步骤如下：
将CPVC树脂加入到高速混合机中，再加入粉体稳定剂，低速混合1分钟后，加入组分一半的增塑剂，混合机由低速转入高速混合5分钟后，加入另一半组分的增塑剂，混合机由低速转入高速混合到90℃，最后加入碳酸钙、阻燃剂、煅烧陶土、润滑剂，低速混合后转入高速混合，温度到115~125℃后获得混合料。将混合料加入到密炼机中，密炼温度为160℃，密炼8~10分钟后获取熟料，通过长径比较大的单螺杆挤出机在170~185℃下造粒，获得耐温125℃等级CPVC电线电缆料成品母料。所述成品电线电缆料经单螺杆押出机挤出线材，将所得线材通过电子加速器辐照交联，交联剂量1~3Mrad，即可获得耐温125℃等级CPVC电线电缆成品。
表1为实施例1~6生产的CPVC辐照交联电线，主要测试的性能参数表。
表1  测试的性能参数表
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
20℃体积电阻率Ω·m 1.0×1011 1.0×1011 1.0×1011 1.0×1011 2.0×1011 2.0×1011
抗张强度（MPa） 18.8 20.3 22.1 20.5 22 20
断裂伸长率（%） 230 180 195 180 190 190
158℃老化后抗张强度保持率（%） 105.5 95.7 110.4 106 95 97
158℃老化后断裂伸长率保持率（%） 93.5 92 88.6 90.5 90 90
热变形（121℃×1h） 40 35 26 25 35 37
冷弯（-20℃×1h） 无裂纹 无裂纹 无裂纹 无裂纹 无裂纹 无裂纹
氧指数 29 26 26 27 24 24
介电强度(MV/m) 25 27 25 24 25 25
阻燃等级 VW-1 VW-1 VW-1 VW-1 VW-1 VW-1
本发明耐温125℃等级CPVC电线电缆料很好的解决了PVC材料在耐温性上的缺陷，耐温等级可以提高到125℃，与辐照交联聚烯烃材料相比，有较好的机械性能、阻燃性和耐刮磨性，并且生产速度快，效率高，加工性好。
本发明并不局限于上述具体实施方式，熟悉本技术领域的人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或相类似的变化都应涵盖在本发明权利要求的范围内。

Claims (8)

1.一种耐温125℃等级CPVC电线电缆料，其特征在于，由如下重量份的原料组分构成：
CPVC树脂             100份；
增塑剂                30~90份；
碳酸钙                10~150份；
稳定剂                5~20份；
阻燃剂                0~80份；
煅烧陶土              0~10份；
复合润滑剂            0~5份。
2.如权利要求1所述的耐温125℃等级CPVC电线电缆料，其特征在于，所述CPVC树脂为氯含量大于等于57%的CPVC树脂。
3.如权利要求1所述的耐温125℃等级CPVC电线电缆料，其特征在于，所述增塑剂选自邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异癸酯、对苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯或环氧类增塑剂中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的耐温125℃等级CPVC电线电缆料，其特征在于，所述碳酸钙为纳米碳酸钙。
5.如权利要求1所述的耐温125℃等级CPVC电线电缆料，其特征在于，所述阻燃剂选自氢氧化镁、氢氧化铝、三氧化二锑、硼酸锌或铝酸锌中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的耐温125℃等级CPVC电线电缆料，其特征在于，所述稳定剂选自钙锌热稳定剂、镁铝锌复合热稳定剂或有机锡类热稳定剂中的一种或多种。
7.如权利要求1所述的耐温125℃等级CPVC电线电缆料，其特征在于，所述复合润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸钡、聚乙烯蜡或乙撑双硬脂酰胺中的一种或多种。
8.如权利要求1~7所述耐温125℃等级CPVC电线电缆料的制备方法，包括下列步骤：
1）将CPVC树脂加入到高速混合机中，再加入粉体稳定剂，低速混合1~3分钟后，加入组分一半的增塑剂，混合机由低速转入高速混合3~5分钟后，加入另一半组分的增塑剂，混合机由低速转入高速混合到80~90℃，最后加入碳酸钙、阻燃剂、煅烧陶土、润滑剂，低速混合后转入高速混合，温度到115~125℃后获得混合料；
2）将混合料加入到密炼机中，密炼温度为160~170℃，密炼8~10分钟后获取熟料，通过长径比较大的单螺杆挤出机在170~185℃下造粒，获得耐温125℃等级CPVC电线电缆料成品母料；
3）所述成品电线电缆料经单螺杆押出机和导体（铜或铝等金属导体）挤出线材，将所得线材通过电子加速器辐照交联，交联剂量1~3Mrad，即可获得耐温125℃等级CPVC电线电缆成品。
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