CN105585801A - 一种新型低烟阻燃pvc电缆料及其制作方法 - Google Patents

一种新型低烟阻燃pvc电缆料及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新型低烟阻燃PVC电缆料及其制作方法。所述一种新型低烟阻燃PVC电缆料，由以下重量份的原料制成：PVC树脂100份、DOP20-25份、合成树脂12-20份、偏苯三酸三辛酯10-20份、氯化石蜡10-20份、双酚A0.2-0.4份、三碱式硫酸铅4-6份、微米碳酸钙5-15份、纳米碳酸钙5-23份、三氧化二锑1.5-3份、氢氧化铝30-40份、氧化钼1-2份、钼酸铵1-2份、氧化锌0.5-1份、微米硼酸锌5-7份、邻苯二甲酸酯20-30份、着色剂2-4份。本发明具有以下有益效果：降低了成本，提高了PVC材料的整体性能，提高了阻燃抑烟的效果。

Description

一种新型低烟阻燃PVC电缆料及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种电缆料及其制作方法，具体说是一种新型低烟阻燃PVC电缆料及其制作方法。
背景技术
我国"十二五"规划把阻燃材料纳入重点发展产业，并且组建了绿色阻燃剂产业技术创新战略联盟，为阻燃材料行业的发展提供了政策性的平台。作为无机阻燃剂绿色环保的优势，环保型阻燃剂产品将会迎来政策之风，不断发展壮大。
因此，低烟阻燃型的PVC电缆成为材料研发的热门。
目前，市场上低烟阻燃型PVC电缆的种类较多，性能各异，其中，材料的成本和性能之间存在着矛盾，而且材料的自身也存在着各个性能之间的矛盾，比如：氢氧化铝的用量对材料抗冲击能力的影响，阻燃材料的成本和各个材料之间协同的优选。而且，随着电力的高速发展，在地铁等公共场合对PVC电缆的性能的要求也在不断的提高，以保证材料的使用安全性，减少因材料的缺陷给公众带来的损害。所以，综合以上的因素，申请人提出了一种低烟阻燃新型的环保电缆料，进一步优化材料的各个性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种新型低烟阻燃PVC电缆料及其制作方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种新型低烟阻燃PVC电缆料，由以下重量份的原料制成：PVC树脂100份、DOP20-25份、合成树脂12-20份、偏苯三酸三辛酯10-20份、氯化石蜡10-20份、双酚A0.2-0.4份、三碱式硫酸铅4-6份、微米碳酸钙5-15份、纳米碳酸钙5-25份、三氧化二锑1.5-3份、氢氧化铝30-40份、氧化钼1-2份、钼酸铵1-2份、氧化锌0.5-1份、微米硼酸锌5-7份、邻苯二甲酸酯20-30份、着色剂2-4份。
作为优选，所述DOP和合成树脂的配比为1:0.6-0.8。
作为优选，所述微米碳酸钙和纳米碳酸钙的配比为1:1-1.5。
作为优选，所述氧化钼、钼酸铵和氧化锌的配比为1:1:0.5。
作为优选，所述的一种新型低烟阻燃PVC电缆料，由以下重量份的原料制成：PVC树脂100份、DOP22份、合成树脂15.4份、偏苯三酸三辛酯15份、氯化石蜡15份、双酚A0.3份、三碱式硫酸铅5份、微米碳酸钙10份、纳米碳酸钙12份、三氧化二锑1.7份、氢氧化铝35份、氧化钼1.5份、钼酸铵1.5份、氧化锌0.75份、微米硼酸锌6份、邻苯二甲酸酯25份、着色剂3份。
本发明还提供了上述的制作方法，包括以下步骤：
（1）备料：按重量份准备各原材料，将着色剂用60目筛网过筛，并分别加入一半的DOP、合成树脂、偏苯三酸三辛酯，浸透后进行研磨，得到物料A；将剩下的DOP、合成树脂、偏苯三酸三辛酯再加入三碱式硫酸铅、双酚A，搅拌成糊状浆料，然后用三辊研磨机或胶体磨研磨，使浆料粒度小于0.02mm，升温到90℃并一直搅拌，得到混合浆B；PVC树脂用50目筛网过筛，备用；
（2）捏合：高速混合机中通入0.25MPa的蒸汽进行加热，投入PVC树脂，然后缓慢加入混合浆B，然后再加入物料A，至物料呈膨胀疏松粉末时卸料；
（3）密炼：蒸汽压力0.4~0.5MPa，压缩空气压力0.5MPa，密炼时间4~5分钟，上顶拴抬起次数2~3次，物料密炼成团状小块，无粉料时卸料；
（4）双辊开炼：蒸汽压力0.5~0.55MPa，辊温165-175℃至料完全塑化均匀后出片；
（5）冷却、切粒、包装。
本发明配方部分原料说明简述如下：
DOP：邻苯二甲酸二辛酯，简称二辛酯（DOP），是一种有机酯类化合物，对塑料有塑化作用。
合成树脂：合成植物酯是以植物油为原料（食用植物油的下脚料），具有无毒环保，热稳定时间长特性。大幅度降低企业生产成本。
氯化石蜡70：为树脂状粉末，白色或淡黄色，可起到润滑作用，稳定性较好。
双酚A：苯酚和丙酮的重要衍生物，主要用于生产聚碳酸酯、环氧树脂、聚砜树脂、聚苯醚树脂等多种高分子材料，可用作PVC电缆的抗氧剂，与稳定剂协同使用可增强电缆的抗热性能。
三碱式硫酸铅：由可溶性铅盐加硫酸成硫酸铅，再加氢氧化钠而制得，热稳定性和电性能优良。
微米碳酸钙和纳米氨酸钙：起到填充的作用，两者的配合使用可提高电缆的综合性能。
Sb2O3：起到阻燃作用。
Al(OH)3：作为阻燃剂不仅能阻燃，而且可以防止发烟、不产生滴下物、不产生有毒气体。
微米硼酸锌：阻燃剂细微化，既可增大阻燃剂与材料的接触面以提高相容性，还可降低阻燃剂的用量。制备方法如下：氧化锌和硼酸混合均匀，物质的量比为1：3，加入反应容器，加入水的量为氧化锌和硼酸总质量0.01%-60.00%，然后搅拌配制成流变态，再放入密闭容器在60-100℃温度下保温6-12h，冷至室温取出产物，在120-130℃烘干即可。此法制备过程不需要过滤，也不需要水洗，反应产率高。
氧化钼、钼酸铵和氧化锌：用作高效阻燃抑烟剂，对于含氯胶黏剂更为有效。参考用量0.5~～5.0份即能使生烟量降低30%～80%，氧指数提高10%~20%。钼化物与氧化铜、氧化铁：氧化镉、氧化锌等混合使用用具有协同效应，其抑烟效果比单一MoO3更佳。国内阻燃抑烟剂多为氧化钼、钼酸铵的混合物。
由于采用了上述技术方案，本发明具有以下有益效果：通过对配方的成分和配比进行组合，提高了PVC材料的整体性能，提高了阻燃抑烟的效果，其中有合成树脂和DOP的合理配比，进一步改善了有三氧化二锑和硼酸锌的配比；通过改善硼酸锌的微细程度发现，微细化的硼酸锌和氧化锑的协同作用较大的提高了PVC的阻燃效果；作为起主要抑烟作用的氢氧化铝，随着用量的增加，可使体系的放热量和发烟量减少，但是过多的添加容易导致体系的硬度增加，从而导致拉伸强度明显下降，断裂伸长率也明显下降，而通过添加复合碳酸钙，并通过调配微米碳酸钙和纳米碳酸钙的配比，在不影响PVC拉伸和断裂强度的基础上，提高了材料的抗冲击性能；通过氧化钼、钼酸铵和氧化锌三者相互协同的作用，进一步的提高阻燃抑烟的性能；本发明提供的制备方法，简单，合理，可提高制备的效率，适合工业化的生产；通过材料的组合，该配置的电缆料成本相对较低，但提高了材料的性能，提高了市场的竞争力。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步地说明。
实施例1
一种新型低烟阻燃PVC电缆料，由以下重量份原料制成：PVC树脂100份、DOP20份、合成树脂12份、偏苯三酸三辛酯10份、氯化石蜡10份、双酚A0.2份、三碱式硫酸铅4份、微米碳酸钙5份、纳米碳酸钙5份、三氧化二锑1.5份、氢氧化铝30份、氧化钼1份、钼酸铵1份、氧化锌0.5份、微米硼酸锌5份、邻苯二甲酸酯20份、着色剂2份。
上述的制作方法，包括以下步骤：
（1）备料：按重量份准备各原材料，将着色剂用60目筛网过筛，并分别加入一半的DOP、合成树脂、偏苯三酸三辛酯，浸透后进行研磨，得到物料A；将剩下的DOP、合成树脂、偏苯三酸三辛酯再加入三碱式硫酸铅、双酚A，搅拌成糊状浆料，然后用三辊研磨机或胶体磨研磨，使浆料粒度小于0.02mm，升温到90℃并一直搅拌，得到混合浆B；PVC树脂用50目筛网过筛，备用；
（2）捏合：高速混合机中通入0.25MPa的蒸汽进行加热，投入PVC树脂，然后缓慢加入混合浆B，然后再加入物料A，至物料呈膨胀疏松粉末时卸料；
（3）密炼：蒸汽压力0.4MPa，压缩空气压力0.5MPa，密炼时间4分钟，上顶拴抬起次数2次，物料密炼成团状小块，无粉料时卸料；
（4）双辊开炼：蒸汽压力0.5~0.55MPa，辊温165℃至料完全塑化均匀后出片；
（5）冷却、切粒、包装。
实施例2
一种新型低烟阻燃PVC电缆料，由以下重量份原料制成：PVC树脂100份、DOP22份、合成树脂15.4份、偏苯三酸三辛酯15份、氯化石蜡15份、双酚A0.3份、三碱式硫酸铅5份、微米碳酸钙10份、纳米碳酸钙12份、三氧化二锑1.7份、氢氧化铝35份、氧化钼1.5份、钼酸铵1.5份、氧化锌0.75份、微米硼酸锌6份、邻苯二甲酸酯25份、着色剂3份。
上述的制作方法同实施例1。
实施例3
一种新型低烟阻燃PVC电缆料，由以下重量份原料制成：PVC树脂100份、DOP25份、合成树脂20份、偏苯三酸三辛酯20份、氯化石蜡20份、双酚A0.4份、三碱式硫酸铅6份、微米碳酸钙15份、纳米碳酸钙22.5份、三氧化二锑3份、氢氧化铝40份、氧化钼2份、钼酸铵2份、氧化锌1份、微米硼酸锌7份、邻苯二甲酸酯30份、着色剂4份。
上述的制作方法同实施例1。
实验检测
将实施例1-3制得的电缆料压制成2mm厚的试片，将烤箱预热，当烤箱温度到达160度时，将试片放入烤箱，保持50分钟，然后测试片的性能，数据如表1：
表1
本发明中用到的设备均为本领域的常用设备，在此不再赘述。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种新型低烟阻燃PVC电缆料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：PVC树脂100份、DOP20-25份、合成树脂12-20份、偏苯三酸三辛酯10-20份、氯化石蜡10-20份、双酚A0.2-0.4份、三碱式硫酸铅4-6份、微米碳酸钙5-15份、纳米碳酸钙5-25份、三氧化二锑1.5-3份、氢氧化铝30-40份、氧化钼1-2份、钼酸铵1-2份、氧化锌0.5-1份、微米硼酸锌5-7份、邻苯二甲酸酯20-30份、着色剂2-4份。
2.根据权利要求1所述的一种新型低烟阻燃PVC电缆料，其特征在于，所述DOP和合成树脂的配比为1:0.6-0.8。
3.根据权利要求1所述的一种新型低烟阻燃PVC电缆料，其特征在于，所述微米碳酸钙和纳米碳酸钙的配比为1:1-1.5。
4.根据权利要求1所述的一种新型低烟阻燃PVC电缆料，其特征在于，所述氧化钼、钼酸铵和氧化锌的配比为1:1:0.5。
5.根据权利要求1所述的一种新型低烟阻燃PVC电缆料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：PVC树脂100份、DOP22份、合成树脂15.4份、偏苯三酸三辛酯15份、氯化石蜡15份、双酚A0.3份、三碱式硫酸铅5份、微米碳酸钙10份、纳米碳酸钙12份、三氧化二锑1.7份、氢氧化铝35份、氧化钼1.5份、钼酸铵1.5份、氧化锌0.75份、微米硼酸锌6份、邻苯二甲酸酯25份、着色剂3份。
6.如权利要求1或5所述的一种新型低烟阻燃PVC电缆料的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）备料：按重量份准备各原材料，将着色剂用60目筛网过筛，并分别加入一半的DOP、合成树脂、偏苯三酸三辛酯，浸透后进行研磨，得到物料A；将剩下的DOP、合成树脂、偏苯三酸三辛酯再加入三碱式硫酸铅、双酚A，搅拌成糊状浆料，然后用三辊研磨机或胶体磨研磨，使浆料粒度小于0.02mm，升温到90℃并一直搅拌，得到混合浆B；PVC树脂用50目筛网过筛，备用；
（2）捏合：高速混合机中通入0.25MPa的蒸汽进行加热，投入PVC树脂，然后缓慢加入混合浆B，然后再加入物料A，至物料呈膨胀疏松粉末时卸料；
（3）密炼：蒸汽压力0.4~0.5MPa，压缩空气压力0.5MPa，密炼时间4~5分钟，上顶拴抬起次数2~3次，物料密炼成团状小块，无粉料时卸料；
（4）双辊开炼：蒸汽压力0.5~0.55MPa，辊温165-175℃至料完全塑化均匀后出片；
（5）冷却、切粒、包装。
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