CN105968636A - 用于电缆外壳的环保材料及其制备方法 - Google Patents

用于电缆外壳的环保材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于电缆外壳的环保材料，由下列重量份的原料制成：PVC 10‑45份、醋酸纤维5‑35份、聚酰胺树脂10‑35份、陶瓷粉3‑15份、聚亚烷基二醇5‑15份、二氧化硅5‑15份、十二烷基磺酸钠3‑13份、乙酰乙酸乙酯3‑15份、钛酸酯5‑12份、硝酸锰3‑8份、络酸钠3‑12份、磷酸三苯酯5‑15份、粘合剂5‑10份、抗氧化剂2‑5份、防水剂5‑15份，通过上述配比，使得该材料环保性能良好，同时绝缘性能优异。同时，还公开了相应的制备方法。

Description

用于电缆外壳的环保材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及环保材料技术领域，特别涉及一种用于电缆外壳的环保材料及其制备方法。
背景技术
随着全球经济的发展，具有全球性影响的环境问题日益严重突出。伴随着社会化、工业化的发展，不仅我们的环境受到严重的损害，更是出现了垃圾污染、海洋污染、室内装修污染日益严重等现象。所以面对如此严重的污染问题，环保材料应运而生，在应对全球环境日益恶化的当今社会工业化发展中凸显了尤其重要的作用。
环保材料是指在生产、生活中，人们所使用的基本无毒无害或低毒、低排放的、易于分解、降解的材料。如环保地板、环保墙材、环保墙饰、环保管材、环保漆料、环保照明灯材料。环保材料主要分为基本无毒无害型和低毒、低排放型两类。针对上述特点，行业内对环保材料进行了各项研究，在优化其环保性能的同时，尽量提高其物理性能。为了应对日益严重的环境问题和行业内对环保材料性能的高要求，扩大环保材料的应用范围，研究出一款能用于电缆外壳的性能优良的环保材料显得尤为重要。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种用于电缆外壳的环保材料及其制备方法，通过采用特定原料进行组合，配合相应的生产工艺，得到了一种新型的用于电缆外壳的环保材料，其环保性能良好，绝缘性能良好，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
用于电缆外壳的环保材料，由下列重量份的原料制成：PVC 10-45份、醋酸纤维5-35份、聚酰胺树脂10-35份、陶瓷粉3-15份、聚亚烷基二醇5-15份、二氧化硅5-15份、十二烷基磺酸钠3-13份、乙酰乙酸乙酯3-15份、钛酸酯5-12份、硝酸锰3-8份、络酸钠3-12份、磷酸三苯酯5-15份、粘合剂5-10份、抗氧化剂2-5份、防水剂5-15份。
优选地，所述粘合剂选自酚醛树脂、聚醋酸乙烯树脂、聚氨酯、聚丙烯酸酯中的一种或几种。
优选地，所述抗氧化剂选自乙烯基三甲氧基硅烷、丁羟甲氧苯、丁羟甲苯、椰油酰甘氨酸钠中的一种或几种。
优选的，所述防水剂选自氯化钙、硅酸钠、碳酸钙中的一种或几种。
所述的用于电缆外壳的环保材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份称取各原料；
（2）将PVC、醋酸纤维、聚酰胺树脂、陶瓷粉、聚亚烷基二醇、二氧化硅混合，加入超声粉碎机中超声粉碎20-30min,超声粉碎机功率220-250W，得到预混混合物；
（3）依次往预混混合物中加入十二烷基磺酸钠、乙酰乙酸乙酯、钛酸酯、硝酸锰、络酸钠、磷酸三苯酯，将上述混合物投入常温脱水干燥机中进行脱水10-30min,得到干燥混合物；
（4）将得到的干燥混合物投入反应釜中，加入等质量的丙三醇，并依次加入粘合剂、抗氧化剂、防水剂，反应釜转速200-450 r/min，反应釜温度为180-260℃,反应时间15-30min，得到成品原液；
（5）将上述成品原液注入螺杆挤出机中熔融、挤出、塑型，即得成品。
优选地，所述步骤（5）中，螺杆挤出机的螺杆转速为200-450 r/min，料筒温度180-260℃。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
（1）本发明的用于电缆外壳的环保材料以PVC、醋酸纤维、聚酰胺树脂、陶瓷粉、聚亚烷基二醇、二氧化硅为主要成分，通过加入十二烷基磺酸钠、乙酰乙酸乙酯、钛酸酯、硝酸锰、络酸钠、磷酸三苯酯、粘合剂、抗氧化剂、防水剂，辅以超声粉碎、脱水、搅拌、加热、熔融、挤出、塑型等工艺，使得制备而成的用于电缆外壳的环保材料具有优良的环保性能，绝缘性能良好，整体性能得到大幅度提高。
（2）本发明的用于电缆外壳的环保材料原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
具体实施方式
下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
（1）按照重量份称取PVC 10份、醋酸纤维5份、聚酰胺树脂10份、陶瓷粉3份、聚亚烷基二醇5份、二氧化硅5份、十二烷基磺酸钠3份、乙酰乙酸乙酯3份、钛酸酯5份、硝酸锰3份、络酸钠3份、磷酸三苯酯5份、酚醛树脂5份、乙烯基三甲氧基硅烷2份、氯化钙5份；
（2）将PVC、醋酸纤维、聚酰胺树脂、陶瓷粉、聚亚烷基二醇、二氧化硅混合，加入超声粉碎机中超声粉碎20min,超声粉碎机功率220W，得到预混混合物；
（3）依次往预混混合物中加入十二烷基磺酸钠、乙酰乙酸乙酯、钛酸酯、硝酸锰、络酸钠、磷酸三苯酯，将上述混合物投入常温脱水干燥机中进行脱水10min,得到干燥混合物；
（4）将得到的干燥混合物投入反应釜中，加入等质量的丙三醇，并依次加入酚醛树脂、乙烯基三甲氧基硅烷、氯化钙，反应釜转速200r/min，反应釜温度为180℃,反应时间15min，得到成品原液；
（5）将上述成品原液注入螺杆挤出机中熔融、挤出、塑型，即得成品，螺杆挤出机的螺杆转速为200r/min，料筒温度180℃。
制得的用于电缆外壳的环保材料的性能测试结果如表1所示。
实施例2
（1）按照重量份称取PVC 20份、醋酸纤维11份、聚酰胺树脂17份、陶瓷粉5份、聚亚烷基二醇6份、二氧化硅6份、十二烷基磺酸钠7份、乙酰乙酸乙酯5份、钛酸酯7份、硝酸锰4份、络酸钠7份、磷酸三苯酯8份、聚醋酸乙烯树脂6份、丁羟甲氧苯3份、硅酸钠7份；
（2）将PVC、醋酸纤维、聚酰胺树脂、陶瓷粉、聚亚烷基二醇、二氧化硅混合，加入超声粉碎机中超声粉碎24min,超声粉碎机功率230W，得到预混混合物；
（3）依次往预混混合物中加入十二烷基磺酸钠、乙酰乙酸乙酯、钛酸酯、硝酸锰、络酸钠、磷酸三苯酯，将上述混合物投入常温脱水干燥机中进行脱水18min,得到干燥混合物；
（4）将得到的干燥混合物投入反应釜中，加入等质量的丙三醇，并依次加入聚醋酸乙烯树脂、丁羟甲氧苯、硅酸钠，反应釜转速280 r/min，反应釜温度为200℃,反应时间20min，得到成品原液；
（5）将上述成品原液注入螺杆挤出机中熔融、挤出、塑型，即得成品，螺杆挤出机的螺杆转速为280r/min，料筒温度200℃。
制得的用于电缆外壳的环保材料的性能测试结果如表1所示。
实施例3
（1）按照重量份称取PVC 30份、醋酸纤维25份、聚酰胺树脂23份、陶瓷粉12份、聚亚烷基二醇11份、二氧化硅13份、十二烷基磺酸钠10份、乙酰乙酸乙酯12份、钛酸酯9份、硝酸锰7份、络酸钠9份、磷酸三苯酯13份、聚氨酯8份、丁羟甲苯4份、碳酸钙12份；
（2）将PVC、醋酸纤维、聚酰胺树脂、陶瓷粉、聚亚烷基二醇、二氧化硅混合，加入超声粉碎机中超声粉碎28min,超声粉碎机功率240W，得到预混混合物；
（3）依次往预混混合物中加入十二烷基磺酸钠、乙酰乙酸乙酯、钛酸酯、硝酸锰、络酸钠、磷酸三苯酯，将上述混合物投入常温脱水干燥机中进行脱水22min,得到干燥混合物；
（4）将得到的干燥混合物投入反应釜中，加入等质量的丙三醇，并依次加入聚氨酯、丁羟甲苯、碳酸钙，反应釜转速360 r/min，反应釜温度为240℃,反应时间25min，得到成品原液；
（5）将上述成品原液注入螺杆挤出机中熔融、挤出、塑型，即得成品，螺杆挤出机的螺杆转速为360 r/min，料筒温度240℃。
制得的用于电缆外壳的环保材料的性能测试结果如表1所示。
实施例4
（1）按照重量份称取PVC 45份、醋酸纤维35份、聚酰胺树脂35份、陶瓷粉15份、聚亚烷基二醇15份、二氧化硅15份、十二烷基磺酸钠13份、乙酰乙酸乙酯15份、钛酸酯12份、硝酸锰8份、络酸钠12份、磷酸三苯酯15份、聚丙烯酸酯10份、椰油酰甘氨酸钠5份、硅酸钠15份；
（2）将PVC、醋酸纤维、聚酰胺树脂、陶瓷粉、聚亚烷基二醇、二氧化硅混合，加入超声粉碎机中超声粉碎30min,超声粉碎机功率250W，得到预混混合物；
（3）依次往预混混合物中加入十二烷基磺酸钠、乙酰乙酸乙酯、钛酸酯、硝酸锰、络酸钠、磷酸三苯酯，将上述混合物投入常温脱水干燥机中进行脱水30min,得到干燥混合物；
（4）将得到的干燥混合物投入反应釜中，加入等质量的丙三醇，并依次加入聚丙烯酸酯、椰油酰甘氨酸钠、硅酸钠，反应釜转速450 r/min，反应釜温度为260℃,反应时间30min，得到成品原液；
（5）将上述成品原液注入螺杆挤出机中熔融、挤出、塑型，即得成品，螺杆挤出机的螺杆转速为450 r/min，料筒温度260℃。
制得的用于电缆外壳的环保材料的性能测试结果如表1所示。
对比例1
（1）按照重量份称取PVC 10份、陶瓷粉3份、聚亚烷基二醇5份、二氧化硅5份、十二烷基磺酸钠3份、乙酰乙酸乙酯3份、钛酸酯5份、硝酸锰3份、络酸钠3份、磷酸三苯酯5份、酚醛树脂5份、乙烯基三甲氧基硅烷2份、氯化钙5份；
（2）将PVC、陶瓷粉、聚亚烷基二醇、二氧化硅混合，加入超声粉碎机中超声粉碎20min,超声粉碎机功率220W，得到预混混合物；
（3）依次往预混混合物中加入十二烷基磺酸钠、乙酰乙酸乙酯、钛酸酯、硝酸锰、络酸钠、磷酸三苯酯，将上述混合物投入常温脱水干燥机中进行脱水10min,得到干燥混合物；
（4）将得到的干燥混合物投入反应釜中，加入等质量的丙三醇，并依次加入酚醛树脂、乙烯基三甲氧基硅烷、氯化钙，反应釜转速200r/min，反应釜温度为180℃,反应时间15min，得到成品原液；
（5）将上述成品原液注入螺杆挤出机中熔融、挤出、塑型，即得成品，螺杆挤出机的螺杆转速为200r/min，料筒温度180℃。
制得的用于电缆外壳的环保材料的性能测试结果如表1所示。
对比例2
（1）按照重量份称取PVC 45份、醋酸纤维35份、聚酰胺树脂35份、聚亚烷基二醇15份、二氧化硅15份、十二烷基磺酸钠13份、乙酰乙酸乙酯15份、络酸钠12份、磷酸三苯酯15份、聚丙烯酸酯10份、椰油酰甘氨酸钠5份、硅酸钠15份；
（2）将PVC、醋酸纤维、聚酰胺树脂、聚亚烷基二醇、二氧化硅混合，加入超声粉碎机中超声粉碎30min,超声粉碎机功率250W，得到预混混合物；
（3）依次往预混混合物中加入十二烷基磺酸钠、乙酰乙酸乙酯、络酸钠、磷酸三苯酯，将上述混合物投入常温脱水干燥机中进行脱水30min,得到干燥混合物；
（4）将得到的干燥混合物投入反应釜中，加入等质量的丙三醇，并依次加入聚丙烯酸酯、椰油酰甘氨酸钠、硅酸钠，反应釜转速450 r/min，反应釜温度为260℃,反应时间30min，得到成品原液；
（5）将上述成品原液注入螺杆挤出机中熔融、挤出、塑型，即得成品，螺杆挤出机的螺杆转速为450 r/min，料筒温度260℃。
制得的用于电缆外壳的环保材料的性能测试结果如表1所示。
将实施例1-4和对比例1-2的用于电缆外壳的环保材料分别进行静曲强度、抗冲击强度、表面电阻率和甲醛净化性能这几项性能测试。
表1
静曲强度（Mpa） 抗冲击强度（Mpa） 表面电阻率（Ω） 甲醛净化性能%≥75
实施例1 49.3 79.6 7.24*1016 93.23
实施例2 48.5 80.5 7.08*1016 92.48
实施例3 48.8 82.2 7.37*1016 92.86
实施例4 47.9 81.3 7.35*1016 92.29
对比例1 22.5 34.9 5.37*1012 76.37
对比例2 21.1 29.9 6.12*1012 78.33
本发明的用于电缆外壳的环保材料以PVC、醋酸纤维、聚酰胺树脂、陶瓷粉、聚亚烷基二醇、二氧化硅为主要成分，通过加入十二烷基磺酸钠、乙酰乙酸乙酯、钛酸酯、硝酸锰、络酸钠、磷酸三苯酯、粘合剂、抗氧化剂、防水剂，辅以超声粉碎、脱水、搅拌、加热、熔融、挤出、塑型等工艺，使得制备而成的用于电缆外壳的环保材料具有优良的环保性能，绝缘性能良好，整体性能得到大幅度提高。本发明的用于电缆外壳的环保材料原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.用于电缆外壳的环保材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成：PVC 10-45份、醋酸纤维5-35份、聚酰胺树脂10-35份、陶瓷粉3-15份、聚亚烷基二醇5-15份、二氧化硅5-15份、十二烷基磺酸钠3-13份、乙酰乙酸乙酯3-15份、钛酸酯5-12份、硝酸锰3-8份、络酸钠3-12份、磷酸三苯酯5-15份、粘合剂5-10份、抗氧化剂2-5份、防水剂5-15份。
2.根据权利要求1所述的用于电缆外壳的环保材料，其特征在于：所述粘合剂选自酚醛树脂、聚醋酸乙烯树脂、聚氨酯、聚丙烯酸酯中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的用于电缆外壳的环保材料，其特征在于：所述抗氧化剂选自乙烯基三甲氧基硅烷、丁羟甲氧苯、丁羟甲苯、椰油酰甘氨酸钠中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的用于电缆外壳的环保材料，其特征在于：所述防水剂选自氯化钙、硅酸钠、碳酸钙中的一种或几种。
5.根据权利要求1～4任一所述的用于电缆外壳的环保材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按照重量份称取各原料；
（2）将PVC、醋酸纤维、聚酰胺树脂、陶瓷粉、聚亚烷基二醇、二氧化硅混合，加入超声粉碎机中超声粉碎20-30min,超声粉碎机功率220-250W，得到预混混合物；
（3）依次往预混混合物中加入十二烷基磺酸钠、乙酰乙酸乙酯、钛酸酯、硝酸锰、络酸钠、磷酸三苯酯，将上述混合物投入常温脱水干燥机中进行脱水10-30min,得到干燥混合物；
（4）将得到的干燥混合物投入反应釜中，加入等质量的丙三醇，并依次加入粘合剂、抗氧化剂、防水剂，反应釜转速200-450 r/min，反应釜温度为180-260℃,反应时间15-30min，得到成品原液；
（5）将上述成品原液注入螺杆挤出机中熔融、挤出、塑型，即得成品。
6.根据权利要求5所述的用于电缆外壳的环保材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）中，螺杆挤出机的螺杆转速为200-450 r/min，料筒温度180-260℃。
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