CN106349608A - 一种环保聚氯乙烯电缆料及其制造方法 - Google Patents

一种环保聚氯乙烯电缆料及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种环保聚氯乙烯电缆料，其由以下重量份的原料制成：聚氯乙烯树脂100份，环保稳定剂6～7份，耐磨剂2～4份，增塑剂25～30份，阻燃剂18～23份，填料27～32份，偶联剂1～2份，增韧剂5～6份，抗氧剂1～2份。本发明还公开了该环保聚氯乙烯电缆料的制造方法。本发明提供的环保聚氯乙烯电缆料具有较好的热稳定性和环保性。

Description

一种环保聚氯乙烯电缆料及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种电缆料，特别是涉及一种环保聚氯乙烯电缆料及其制造方法。
背景技术
电线电缆行业是我国经济建设的重要配套产业，广泛应用于国民经济各个领域，占据着中国电工行业1/4的产业，是机械工业中仅次于汽车行业的第二大产业。其中，室内装修使用的电线主要是额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆，又称布电线。聚氯乙烯绝缘电缆电线包括固定布线用无护套电缆、固定布线用护套电缆、轻型无护套软电缆、一般用途护套软电缆、安装用电线和屏蔽电线、特殊用途护套软电缆、聚氯乙烯绝缘阻燃/耐火电缆等类型。聚氯乙烯的热稳定性较差，温度高的时候会导致氯在氯化氢(HCl)中丢失，因此必须加入稳定剂来避免，现有的稳定剂通常由金属盐如铅、钡、钙、镉或有机锡化合物组成，其中铅、镉、锡均有一定的毒性，环保性较差，钡、钙无毒环保，但效果一般，价格偏高。
公开号为CN103319802B、公开日为2015.06.17、申请人为张宇的中国专利公开了“一种低烟阻燃PVC电缆料及其制备方法”，其组成成份以质量份数表示法为：PVC100；增塑剂2-80；热稳定剂0.3-15；润滑剂0.25-25；阻燃剂4-60；增韧剂0.5-60；二茂铁1-5；氧化镁0.5-1.5；草酸铜0.5-1.5；陶土10-20；产品氧指数高达55％，与现有技术得到的产品氧指数41％相比有了很大的提高，阻燃效果更优异，最大烟密度280；介电强度高达30KV/mm，比现有产品的介电强度27KV/mm高；拉伸强度20MPa，断裂伸长率330-350％，脆化温度-50℃；产品阻燃效果优异，发烟少，抗紫外线老化，绝缘效果好，韧性好，无熔滴，可以广泛生产并不断代替现有材料。不过，该电缆料所使用的稳定剂为铅盐，存在毒性较大、不够环保的缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种环保聚氯乙烯电缆料，其具有较好的热稳定性和环保性。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种环保聚氯乙烯电缆料，其由以下重量份的原料制成：聚氯乙烯树脂100份，环保稳定剂6～7份，耐磨剂2～4份，增塑剂25～30份，阻燃剂18～23份，填料27～32份，偶联剂1～2份，增韧剂5～6份，抗氧剂1～2份。
优选地，本发明所述聚氯乙烯树脂为SG-3型聚氯乙烯树脂。
优选地，本发明所述耐磨剂为二硫化钼。
优选地，本发明所述增塑剂为TOTM。
优选地，本发明所述阻燃剂为氢氧化镁。
优选地，本发明所述填料为云母粉。
优选地，本发明所述偶联剂为铝酸酯偶联剂。
优选地，本发明所述增韧剂为ACR。
优选地，本发明所述抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂1024混合而成。
本发明要解决的另一技术问题是提供上述环保聚氯乙烯电缆料的制造方法。
为解决上述技术问题，技术方案是：
一种环保聚氯乙烯电缆料的制造方法，其步骤为：
(1)将油橄榄果渣粉碎至50目后以1:8的固液比加入石油醚中，置于恒温振荡器中55℃、250rpm转速下振荡提取2小时，离心分离后得到残渣，用石油醚洗涤残渣3次后合并滤液，将滤液55℃下减压回收石油醚后55℃下干燥2小时得到油橄榄基脂肪酸；
(2)将鸡蛋壳浸泡于3倍重量的蒸馏水中，2小时后取出，用蒸馏水冲洗5分钟后35℃下干燥3小时，取出后加入10倍重量的8％质量分数的氢氧化钠溶液中，加热至80℃后搅拌1小时，将漂浮在液面上的蛋膜捞出后取出脱膜后的鸡蛋壳，用蒸馏水洗涤至中性后35℃下干燥3小时，取出后粉碎，研磨后过100目筛得到鸡蛋壳粉；
(3)以1:2:10的质量比将步骤(2)得到的鸡蛋壳粉、步骤(1)得到的油橄榄基脂肪酸以及蒸馏水混合后超声处理20分钟，然后55℃下恒温磁力搅拌1小时，静置2小时后将析出的沉淀物取出，过滤后用无水乙醇反复洗涤，75℃下干燥10小时后粉碎，过100目筛后得到环保稳定剂；
(4)将各原料按重量份称取，然后加入搅拌机中搅拌均匀，转入高混机中通入0.2MPa的蒸汽后加热至190℃混合10分钟得到混合料，将混合料加入密炼机190℃下密炼5分钟，转入双辊开炼机中0.4MPa蒸汽压力、170℃辊温条件下开炼至塑化均匀后出片得到片料，将片料水冷后鼓风干燥，切粒后得到环保聚氯乙烯电缆料。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明一方面通过石油醚将油橄榄的加工废渣——油橄榄果渣中的脂肪酸尽可能地提取出来得到油橄榄基脂肪酸，另一方面先将鸡蛋壳泡水、冲洗去除了其表面附着的杂质，然后通过氢氧化钠溶液将鸡蛋壳上的蛋膜剥离出来，再水洗、干燥、粉碎、研磨、过筛后得到含有大量碳酸钙的鸡蛋壳粉，然后将鸡蛋壳粉与油橄榄基脂肪酸混合反应得到了成分为油橄榄基脂肪酸钙的环保稳定剂，其钙离子可吸收中和聚氯乙烯受热分解生成的HCl，从而抑制其催化作用，同时油橄榄基脂肪酸由多种脂肪酸组成，其中的不饱和脂肪酸含有双键，能与聚氯乙烯分子中的共轭双键发生双烯加成反应，从而破坏共轭体系并抑制聚氯乙烯的受热分解变色，因此该环保稳定剂可大大提高聚氯乙烯电缆料的热稳定性；本发明所使用的环保稳定剂的两大原料来源于天然材料——油橄榄果渣和鸡蛋壳，因此无毒环保，能有效提高聚氯乙烯电缆料的环保性，而且这两种原料均属于废料，廉价易得，因此还可有效节省成本，具有很好的经济价值。
具体实施方式
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1
环保聚氯乙烯电缆料，其由以下重量份的原料制成：SG-3型聚氯乙烯树脂100份，环保稳定剂6.3份，二硫化钼2.5份，TOTM 25份，氢氧化镁23份，云母粉31份，铝酸酯偶联剂1.4份，ACR 5份，由抗氧剂1010和抗氧剂1024混合而成的抗氧剂2份。
其制造方法的步骤为：
(1)将油橄榄果渣粉碎至50目后以1:8的固液比加入石油醚中，置于恒温振荡器中55℃、250rpm转速下振荡提取2小时，离心分离后得到残渣，用石油醚洗涤残渣3次后合并滤液，将滤液55℃下减压回收石油醚后55℃下干燥2小时得到油橄榄基脂肪酸；
(2)将鸡蛋壳浸泡于3倍重量的蒸馏水中，2小时后取出，用蒸馏水冲洗5分钟后35℃下干燥3小时，取出后加入10倍重量的8％质量分数的氢氧化钠溶液中，加热至80℃后搅拌1小时，将漂浮在液面上的蛋膜捞出后取出脱膜后的鸡蛋壳，用蒸馏水洗涤至中性后35℃下干燥3小时，取出后粉碎，研磨后过100目筛得到鸡蛋壳粉；
(3)以1:2:10的质量比将步骤(2)得到的鸡蛋壳粉、步骤(1)得到的油橄榄基脂肪酸以及蒸馏水混合后超声处理20分钟，然后55℃下恒温磁力搅拌1小时，静置2小时后将析出的沉淀物取出，过滤后用无水乙醇反复洗涤，75℃下干燥10小时后粉碎，过100目筛后得到环保稳定剂；
(4)将各原料按重量份称取，然后加入搅拌机中搅拌均匀，转入高混机中通入0.2MPa的蒸汽后加热至190℃混合10分钟得到混合料，将混合料加入密炼机190℃下密炼5分钟，转入双辊开炼机中0.4MPa蒸汽压力、170℃辊温条件下开炼至塑化均匀后出片得到片料，将片料水冷后鼓风干燥，切粒后得到环保聚氯乙烯电缆料。
实施例2
环保聚氯乙烯电缆料，其由以下重量份的原料制成：SG-3型聚氯乙烯树脂100份，环保稳定剂6份，二硫化钼4份，TOTM 27份，氢氧化镁21份，云母粉29份，铝酸酯偶联剂1.8份，ACR 5.2份，由抗氧剂1010和抗氧剂1024混合而成的抗氧剂1.8份。
其制造方法同实施例1。
实施例3
环保聚氯乙烯电缆料，其由以下重量份的原料制成：SG-3型聚氯乙烯树脂100份，环保稳定剂6.5份，二硫化钼3份，TOTM 29份，氢氧化镁19份，云母粉27份，铝酸酯偶联剂2份，ACR 5.4份，由抗氧剂1010和抗氧剂1024混合而成的抗氧剂1.6份。
其制造方法同实施例1。
实施例4
环保聚氯乙烯电缆料，其由以下重量份的原料制成：SG-3型聚氯乙烯树脂100份，环保稳定剂6.4份，二硫化钼3.5份，TOTM 26份，氢氧化镁22份，云母粉32份，铝酸酯偶联剂1份，ACR 5.6份，由抗氧剂1010和抗氧剂1024混合而成的抗氧剂1.4份。
其制造方法同实施例1。
实施例5
环保聚氯乙烯电缆料，其由以下重量份的原料制成：SG-3型聚氯乙烯树脂100份，环保稳定剂7份，二硫化钼2份，TOTM 28份，氢氧化镁20份，云母粉30份，铝酸酯偶联剂1.2份，ACR 5.8份，由抗氧剂1010和抗氧剂1024混合而成的抗氧剂1.2份。
其制造方法同实施例1。
实施例6
环保聚氯乙烯电缆料，其由以下重量份的原料制成：SG-3型聚氯乙烯树脂100份，环保稳定剂6.6份，二硫化钼2.8份，TOTM 30份，氢氧化镁18份，云母粉28份，铝酸酯偶联剂1.5份，ACR 6份，由抗氧剂1010和抗氧剂1024混合而成的抗氧剂1份。
其制造方法同实施例1。
将实施例1-6、对比例的热稳定性进行测试，对比例为公开号为CN103319802B的中国专利；热稳定性参考GB/T 2917.1-2002标准测试出各电缆料的刚果红测试时间，测试结果如下表所示：
可以看出，实施例1-6的刚果红测试时间均长于对比例，具有较好的热稳定性。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种环保聚氯乙烯电缆料，其特征在于，其由以下重量份的原料制成：聚氯乙烯树脂100份，环保稳定剂6～7份，耐磨剂2～4份，增塑剂25～30份，阻燃剂18～23份，填料27～32份，偶联剂1～2份，增韧剂5～6份，抗氧剂1～2份。
2.根据权利要求1所述的一种环保聚氯乙烯电缆料，其特征在于：所述聚氯乙烯树脂为SG-3型聚氯乙烯树脂。
3.根据权利要求2所述的一种环保聚氯乙烯电缆料，其特征在于：所述耐磨剂为二硫化钼。
4.根据权利要求3所述的一种环保聚氯乙烯电缆料，其特征在于：所述增塑剂为TOTM。
5.根据权利要求4所述的一种环保聚氯乙烯电缆料，其特征在于：所述阻燃剂为氢氧化镁。
6.根据权利要求5所述的一种环保聚氯乙烯电缆料，其特征在于：所述填料为云母粉。
7.根据权利要求6所述的一种环保聚氯乙烯电缆料，其特征在于：所述偶联剂为铝酸酯偶联剂。
8.根据权利要求7所述的一种环保聚氯乙烯电缆料，其特征在于：所述增韧剂为ACR。
9.根据权利要求8所述的一种环保聚氯乙烯电缆料，其特征在于：所述抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂1024混合而成。
10.根据权利要求1～9任意一项所述的一种环保聚氯乙烯电缆料的制造方法，其特征在于，其步骤为：
(1)将油橄榄果渣粉碎至50目后以1:8的固液比加入石油醚中，置于恒温振荡器中55℃、250rpm转速下振荡提取2小时，离心分离后得到残渣，用石油醚洗涤残渣3次后合并滤液，将滤液55℃下减压回收石油醚后55℃下干燥2小时得到油橄榄基脂肪酸；
(2)将鸡蛋壳浸泡于3倍重量的蒸馏水中，2小时后取出，用蒸馏水冲洗5分钟后35℃下干燥3小时，取出后加入10倍重量的8％质量分数的氢氧化钠溶液中，加热至80℃后搅拌1小时，将漂浮在液面上的蛋膜捞出后取出脱膜后的鸡蛋壳，用蒸馏水洗涤至中性后35℃下干燥3小时，取出后粉碎，研磨后过100目筛得到鸡蛋壳粉；
(3)以1:2:10的质量比将步骤(2)得到的鸡蛋壳粉、步骤(1)得到的油橄榄基脂肪酸以及蒸馏水混合后超声处理20分钟，然后55℃下恒温磁力搅拌1小时，静置2小时后将析出的沉淀物取出，过滤后用无水乙醇反复洗涤，75℃下干燥10小时后粉碎，过100目筛后得到环保稳定剂；
(4)将各原料按重量份称取，然后加入搅拌机中搅拌均匀，转入高混机中通入0.2MPa的蒸汽后加热至190℃混合10分钟得到混合料，将混合料加入密炼机190℃下密炼5分钟，转入双辊开炼机中0.4MPa蒸汽压力、170℃辊温条件下开炼至塑化均匀后出片得到片料，将片料水冷后鼓风干燥，切粒后得到环保聚氯乙烯电缆料。
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