CN105255047A - 一种负50℃超耐寒耐低温聚氯乙烯电缆料及其制备方法 - Google Patents

一种负50℃超耐寒耐低温聚氯乙烯电缆料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种负50℃超耐寒耐低温聚氯乙烯电缆料及其制备方法，负50℃超耐寒耐低温聚氯乙烯电缆料按重量配比由以下原料组成：PVC树脂100份；第一增塑剂10-18份；第二增塑剂5-10份；耐寒增塑剂20～28份；增韧耐寒特殊树脂10-15份；第一阻燃剂5-6份；第二阻燃剂3-5份；填料35-50份；热稳定剂8～15份；抗氧剂0.5-0.8份；润滑剂0.5-2.5份，加工改性剂1-5份；增韧剂1-3份。本发明通过加入增韧耐寒特殊树脂，此类树脂属乙烯-丙烯酸正丁-羟基酯类，此树脂的加入，增加了PVC的韧性，同时又保持良好的机械性能，有效的弥补了PVC树脂低温脆性的问题，有效的改进了PVC的低温催化性能。而且加工工艺简单，无需对现有的设备做大的改动，不增加加工成本，市场应用前景广阔。

Description

一种负50℃超耐寒耐低温聚氯乙烯电缆料及其制备方法
技术领域
本发明属特种聚氯乙烯电缆料领域，具体涉及一种负50℃超耐寒耐低温聚氯乙烯电缆料及其制备方法。
背景技术
氯乙烯塑料是世界五大通用塑料之一，仅次于聚乙烯，产品用量极大，应用范围极其广泛，具有强度高，可塑性，耐腐蚀，难燃，绝缘性好，透明度高，易加工等优势，通过加入适当的添加剂和使用适当的设备可生产出各式各样的塑料制品，比如，板材，线材，管材，异型材等制品和薄膜，玩具，电缆料，人造革等。广泛应用于工业建筑，农业，日用品，电力设施，公共事业等领域。21世纪，我国经济处于快速发展之中，电网改造、基础设施建设升级，通讯事业的迅猛发展等，对电线电缆产品的需求不断上升，随即电线电缆料制造业也得到了发展。
几十年来，我国普通聚氯乙烯电缆料的混制工艺已相当完善，一般PVC电缆料的配方亦已本成熟，从目前来看，一般的电缆料厂家基本掌握了生产符合GB/T8815-2008标准的电缆料，常规的PVC电缆料主要采用低聚合度的树脂粉为主要基材，加入小分子量的增塑剂，以及铅盐类的稳定剂，制作成的PVC颗粒，性能符合国标要求，但基于PVC树脂粉本身属脆性材料，耐低温性能差，适用场合有限制，在一些要求高端的场合，无法满足使用，比如，耐低温，耐高温，阻燃等。随着经济技术的发展，传统的PVC已不能满足市场个性化的需求，势必要开发出符合特定场合的高性能的环保PVC料，本项目的研发主要是针对耐寒这一特性，在原有国标的基础上，增加耐寒的特性，（国标耐寒一般在-20℃）适用于一些对于耐寒要求较高的特殊场合，如地下公共设施、机车、轨道交通、轮船等。因此，从发展趋势上看耐寒电缆料的推出必将带来较高的社会效益和经济效益。
发明内容
本发明的目的在于针对现有国标技术的不足，通过选用合适的原材料，经过合理搭配配方中各组份及其用量比，提供一种负50℃超耐寒耐低温聚氯乙烯电缆料及其制备方法，并且兼顾耐温，阻燃，挤出工艺好，物理性能优秀等特点，具有良好的经济效益和社会效益。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种负50℃超耐寒耐低温聚氯乙烯电缆料其按重量配比由以下原料组成：
PVC树脂100份；
第一增塑剂10-18份；
第二增塑剂5-10份
耐寒增塑剂20～28份；
增韧耐寒特殊树脂10-15份
第一阻燃剂5-6份；
第二阻燃剂3-5份
填料35-50份；
热稳定剂8～15份；
抗氧剂0.5-0.8份
润滑剂0.5-2.5份
加工改性剂1-5份；
增韧剂1-3份
其中，所述PVC树脂选自聚合度2500型PVC树脂、聚合度1300型PVC树脂、聚合度3000型PVC树脂，SG3型PVC树脂中的一种；
所述第一增塑剂为对苯二甲酸二辛酯DOTP，偏苯三酸三辛脂TOTM，邻苯二甲酸二异癸酯DIDP中的一种或几种增塑剂的混合物，
所述第二增塑剂为环氧大豆油
所述耐寒增塑剂为己二酸二辛酯DOA，癸二酸二辛酯DOS中的一种或几种的混合物，
所述耐寒增韧剂为乙烯-丙烯酸正丁-羟基酯，
所述第一阻燃剂为三氧化二锑
所述第二阻燃剂为无水硼酸锌
所述填料为碳酸钙，氢氧化铝，氢氧化镁，滑石粉，二氧化硅中的一种或几种的混合物；
所述热稳定剂为硬脂酸钙和硬脂酸锌，β酮的混合物。
所述抗氧剂为四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯
所述润滑剂筛选自硬脂酸、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸钙中的一种或至少两种以任意比例混合的混合物；
所述加工改性助剂为丙烯酸酯类聚合物和α-甲基苯乙烯中的一种或两种以任意比例混合的混合物；
所述增韧剂为氯化聚乙烯和丁晴类树脂中的一种或两种的任意比例的混合物。
一种负50℃超耐寒耐低温聚氯乙烯电缆料制备方法，包括如下步骤：
第1步：准备原材料，按照配方比例准确的计量各原材料的重量，
第2步：将PVC树脂粉，第一增塑剂，耐寒增塑剂，第二增塑剂，稳定剂，投入高速捏合机,高速捏合5-8分钟,温度达80-90℃,再投入第一阻燃剂，第二阻燃剂,填料,润滑剂,抗氧剂，加工改性剂等再高速捏合至130-138℃,然后投入增韧改性剂,增韧耐寒特殊树脂，再低速捏合1-2分钟，充分混合均匀和预塑化,排料。
第3步：使用双螺杆挤出机组进行挤出混炼塑化，双螺杆挤出机组设定温度范围为140～178℃；
第4步：单螺杆造粒机造粒，单螺杆造粒机设定温度范围为115～125℃；
第5步：冷却过筛，过磁力架磁选，
第6步：包装。
其中，双螺杆挤出机的螺杆长径比为25：1至30：1，单螺杆挤出压缩比9:1。
本发明的有益效果为：包装的成品粒子即为本发明的最终产品，本发明与现有技术相比，具有更多的优点和效果，本发明通过筛选合理的原材料，及对配方组分进行优化，通过加入耐寒增塑剂，重点是加入增韧耐寒特殊树脂，此类树脂属乙烯-丙烯酸正丁-羟基酯类，此树脂的加入，增加了PVC的韧性，同时又保持良好的机械性能，有效的弥补了PVC树脂低温脆性的问题，做成的成品电缆料按照GB/T5470-1985塑料冲击法催化温度的测定方法测定，在-50度的低温环境下30根试样催化后只断了2根，完全符合断数不超过15根的标准要求，有效的改进了PVC的低温催化性能。而且加工工艺简单，无需对现有的设备做大的改动，不增加加工成本，市场应用前景广阔。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例：一种负50℃超耐寒耐低温聚氯乙烯电缆料及其制备方法
一、原料配方
各组分的重量使用量份数见表1：
表1
表2是实施例中具体使用的原料组分：
表2
所述热稳定剂硬脂酸钙和硬脂酸锌，β酮的混合物。
二、制备方法：
第1步：准备原材料，按照配方比例准确的计量各原材料的重量，
第2步：将PVC树脂粉，第一增塑剂，耐寒增塑剂，第二增塑剂，稳定剂，投入高速捏合机,高速捏合5-8分钟,温度达80-90℃,再投入第一阻燃剂，第二阻燃剂,填料,润滑剂,抗氧剂，加工改性剂等再高速捏合至130-138℃,然后投入增韧改性剂,增韧耐寒特殊树脂，再低速捏合1-2分钟,，充分混合均匀和预塑化,排料。
第3步：使用双螺杆挤出机组进行挤出混炼塑化，双螺杆挤出机组设定温度范围为140～178℃；
第4步：单螺杆造粒机造粒，单螺杆造粒机设定温度范围为115～125℃；
第5步：冷却过筛，过磁力架磁选，
第6步：包装。
其中，双螺杆挤出机的螺杆长径比为25：1至30：1，单螺杆挤出压缩比9:1。
三、检测：表3为试验项目
1.将一块上光板放在金属板上,再放上模框,在模框中放入称量过的预成型片(见表1),然后再放置另一块上光板和金属板。
注:如果材料是粒料,应在已预热到(165±5)℃并恒温的双辊筒炼塑机上混炼,混炼时间不要超过5min.混炼的预成型片冷却称量后放入模框中。
表3
2.将上述模压组件置于已预热到(165±5)℃并恒温的压力成型机中,然后闭合压板,在接触压力下对预成型片预热5min,再施加全压5min,在预热和热压期间,温度波动允许在±5℃之内。
注:对厚度为1mm的试片,标准的预热时间为5min,对较厚的模塑件预热时间应相应调整,随室温的变化预热时间也应相应调整。
3加压结束后,使用合适的工具迅速将模压组件从压力成型机中移到平板硫化机上,施加全压,冷却后脱模,脱模温度应低于40℃。
4脱模后取出模塑件,检验外观并检查是否符合规定的尺寸.如发现有缩痕、气泡、收缩孔或变色时,片料应舍弃。
注：详细的测试方法，参照GB/T8815-2008所描述的要求进行。
测试结果如下（表4）表4
从表4可以看出，本发明实施1、2、3、4所生产的电缆料在，硬度，拉伸强度，伸率，及氧指数等较现有普通PVC技术生产的电缆料没有明显的变化，其老化性能较普通PVC技术生产的电缆料也没又明显的变化，但耐低温性能，低温催化指标却大大降低，达到了-50℃以下，远远好于现有技术普通PVC电缆料的-30℃。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种负50℃超耐寒耐低温聚氯乙烯电缆料，其特征在于：其按重量配比由以下原料组成：
PVC树脂100份；
第一增塑剂10-18份；
第二增塑剂5-10份
耐寒增塑剂20～28份；
增韧耐寒特殊树脂10-15份
第一阻燃剂5-6份；
第二阻燃剂3-5份
填料35-50份；
热稳定剂8～15份；
抗氧剂0.5-0.8份
润滑剂0.5-2.5份
加工改性剂1-5份；
增韧剂1-3份。
2.如权利要求1所述的一种负50℃超耐寒耐低温聚氯乙烯电缆料，其特征在于,所述PVC树脂选自聚合度2500型PVC树脂、聚合度1300型PVC树脂、聚合度3000型PVC树脂，SG3型PVC树脂中的一种。
3.如权利要求1所述的一种负50℃超耐寒耐低温聚氯乙烯电缆料，其特征在于，所述第一增塑剂为对苯二甲酸二辛酯DOTP，偏苯三酸三辛脂TOTM，邻苯二甲酸二异癸酯DIDP中的一种或几种增塑剂的混合物。
4.如权利要求1所述的一种负50℃超耐寒耐低温聚氯乙烯电缆料，其特征在于，所述第二增塑剂为环氧大豆油。
5.如权利要求1所述的一种负50℃超耐寒耐低温聚氯乙烯电缆料，其特征在于，所述耐寒增塑剂为己二酸二辛酯DOA，癸二酸二辛酯DOS中的一种或几种的混合物。
6.如权利要求1所述的一种负50℃超耐寒耐低温聚氯乙烯电缆料，其特征在于，所述耐寒增韧剂为乙烯-丙烯酸正丁-羟基酯。
7.如权利要求1所述的一种负50℃超耐寒耐低温聚氯乙烯电缆料，其特征在于，所述第一阻燃剂为三氧化二锑。
8.如权利要求1所述的一种负50℃超耐寒耐低温聚氯乙烯电缆料，其特征在于，所述第二阻燃剂为无水硼酸锌。
9.如权利要求1所述的一种负50℃超耐寒耐低温聚氯乙烯电缆料，其特征在于，所述填料为碳酸钙，氢氧化铝，氢氧化镁，滑石粉，二氧化硅中的一种或几种的混合物。
10.如权利要求1所述的一种负50℃超耐寒耐低温聚氯乙烯电缆料，其特征在于，所述热稳定剂硬脂酸钙和硬脂酸锌，β酮的混合物。
11.如权利要求1所述的一种负50℃超耐寒耐低温聚氯乙烯电缆料，其特征在于，所述抗氧剂为四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯。
12.如权利要求1所述的一种负50℃超耐寒耐低温聚氯乙烯电缆料，其特征在于，所述润滑剂筛选自硬脂酸、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸钙中的一种或至少两种以任意比例混合的混合物。
13.如权利要求1所述的一种负50℃超耐寒耐低温聚氯乙烯电缆料，其特征在于，所述加工改性助剂为丙烯酸酯类聚合物和α-甲基苯乙烯中的一种或两种以任意比例混合的混合物。
14.如权利要求1所述的一种负50℃超耐寒耐低温聚氯乙烯电缆料，其特征在于，所述增韧剂为氯化聚乙烯和丁晴类树脂中的一种或两种的任意比例的混合物。
15.一种负50℃超耐寒耐低温聚氯乙烯电缆料制备方法，包括如下步骤：
第1步：准备原材料，按照配方比例准确的计量各原材料的重量，
第2步：将PVC树脂粉，第一增塑剂，耐寒增塑剂，第二增塑剂，稳定剂，投入高速捏合机,高速捏合5-8分钟,温度达80-90℃,再投入第一阻燃剂，第二阻燃剂,填料,润滑剂,抗氧剂，加工改性剂等再高速捏合至130-138℃,然后投入增韧改性剂,增韧耐寒特殊树脂，再低速捏合1-2分钟，充分混合均匀和预塑化,排料;
第3步：使用双螺杆挤出机组进行挤出混炼塑化，双螺杆挤出机组设定温度范围为140～178℃；
第4步：单螺杆造粒机造粒，单螺杆造粒机设定温度范围为115～125℃；
第5步：冷却过筛，过磁力架磁选，
第6步：包装;
其中，双螺杆挤出机的螺杆长径比为25：1至30：1，单螺杆挤出压缩比9:1。
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