CN106496863B - 一种新型环保防霉阻燃聚氯乙烯护层料 - Google Patents

一种新型环保防霉阻燃聚氯乙烯护层料 Download PDF

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Abstract

一种新型环保防霉阻燃聚氯乙烯护层料，其特征在于：其原料包括下列重量份的组分：100份PVC树脂、2~8份增塑剂a、30~55份增塑剂b、5~10份阻燃剂a、5~10份阻燃剂b、10~40份填料a、20~30份填料b、2~10份热稳定剂、0.5~2份润滑剂、1~3份加工改性剂、0.2~0.4份防霉剂、5~10份增韧剂。其中，防霉剂是一种以无机多孔矿物材料负载无机抗菌因子和有机防霉因子复配而成的抗菌防霉剂。与普通的PVC阻燃护层料相比，本发明的防霉阻燃聚氯乙烯护层料具有很好的防霉性能，大大延长了护层料的使用寿命。

Description

一种新型环保防霉阻燃聚氯乙烯护层料
涉及领域
本发明涉及PVC材料技术领域，具体涉及一种新型环保防霉阻燃聚氯乙烯护层料的制备。
背景技术
聚氯乙烯(PVC)是一种含卤高分子材料，纯PVC颗粒状材料，机械强度高，非常好的防气候变化、防水、防化学物性能以及良好的电绝缘材料，虽然对光和热比较敏感，但是通过加入安定剂能提高PVC的光、热稳定性。
随着PVC树脂，增塑剂及工业助剂生产能力的提高和环保产品的开发与应用，PVC在电线电缆有了质的飞跃。随着人们安全环保意识的提高，越来越来多的产品需要符合ROHs和REACH法规，新型安全环保的PVC应运而生，现今已经成为PVC电线电缆的主要研究热点之一。
PVC树脂由于其具有良好的物理、化学、阻燃、电气性能，现今被广泛用于电线电缆行业作为软质的电线绝缘材料和护套材料。在自然环境中使用，尤其是华南地区，高温湿热的天气会使PVC滋生霉菌。霉菌能破坏PVC内部结构，使其物理性能大幅下降，从而影响寿命。而功能性防霉PVC能抑制霉菌生长，延长用品使用寿命。
发明内容
本发明目的是提供一种新型环保防霉阻燃聚氯乙烯护层料，目的是解决现有的普通阻燃PVC护层料容易滋生霉菌的问题。本发明的环保防霉阻燃聚氯乙烯护层料能够使得PVC电线电缆的使用寿命得到提高，减少因霉菌破坏而产生的安全隐患。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种新型环保防霉阻燃聚氯乙烯护层料，其特征在于：其原料包括下列重量份的组分：
其中，所述防霉剂是一种以无机多孔矿物材料负载无机抗菌因子和有机防霉因子复配而成的抗菌防霉剂；所述无机多孔矿物材料为球状多孔二氧化硅，其平均粒径为3～8μm；所述无机抗菌因子为银离子和锌离子为活性中心的纳米氧化银和纳米氧化锌，纳米氧化银和纳米氧化锌的平均粒径均在10～100nm之间，纳米氧化银与纳米氧化锌的质量比为4～5:1；所述防霉因子为10,10’-氧代双吩恶砒与S-己基-S’-氯甲基-氰基二硫代氨基甲酸酯按质量比为1.5～2:1的复配物；所述无机多孔矿物材料、无机抗菌因子以及有机防霉因子的质量比为5～15：1：3～4。
上述技术方案中的有关内容解释如下：
1.上述方案中，所述PVC树脂选自聚合度为1000型PVC树脂、聚合度为1300型PVC树脂、SG3型PVC树脂以及SG4型PVC树脂中的任意一种或至少两种以任意比例的混合物。
2.上述方案中，所述增塑剂a为磷酸二苯-异辛酯(英文简称DPOP)；所述增塑剂b选自偏苯三酸三辛脂(英文简称TOTM)、偏苯三酸三异壬脂(简称UN399，生产厂家联成化学工业有限公司)、聚酯增塑剂(聚己二酸-1，2-丙二醇酯)中的任意一种或者至少两种以任意比例的混合物。
3.上述方案中，所述阻燃剂a是指掺杂质量百分含量5～10％的八钼酸铵的硅酸盐类阻燃剂，硅酸盐例如有滑石、硅酸铝、硅酸镁等；所述阻燃剂b为硼酸锌。
4.上述方案中，所述润滑剂选自硬脂酸、聚乙烯蜡、硬脂酸钙以及氧化聚乙烯中任意一种或至少两种以任意比例的混合物。
5.上述方案中，所述加工改性剂为ACR401、α-甲基苯乙烯(简称ATL-95，生产厂家为致远化学品有限公司)中的一种或者两种的混合物。其中，ACR是PVC用的加工改性剂，以甲基丙稀酸甲脂为主，401是ACR加工助剂的一种型号，ACR401是由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯以及苯乙烯四种单体聚合而成。
6.上述方案中，所述填料a为碳酸钙、滑石粉、氧化锌中的任意一种或者至少两种以任意比例的混合物。
7.上述方案中，所述填料b为氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或者两种的混合物。
8.上述方案中，所述热稳定剂为不含铅、镉等重金属元素的环保型亚磷酸酯类稳定剂(例如碳基-4，4-二异叉-脂肪醇-磷酸酯螯合化合聚合物或双(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯)，或者为钙锌稳定剂和硫醇甲基锡稳定剂复配的稳定剂，所述钙锌稳定剂与硫醇甲基锡稳定剂的质量比为2～3:1。
9.上述方案中，所述增韧剂为热塑性聚氨酯弹性体橡胶(英文简称TPU)与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(英文简称ABS)按照质量比为1:1复配的混合物。
10.上述方案中，所述10,10’-氧代双吩恶砒的英文简称为OBPA，所述S-己基-S’-氯甲基-氰基二硫代氨基甲酸酯的英文简称为CHED。
本发明的设计特点以及有益效果是：
(1)本发明所述的磷酸脂类增塑剂，与PVC具有良好的相容性，耐候性良好。与脂肪烃类增塑剂以1:4～5复配能达到良好的耐寒性能。此磷酸增塑剂为环保型、无毒增塑剂且具有抗菌防霉的作用。
(2)本发明的阻燃剂为掺杂5～10％八钼酸铵的硅酸盐类阻燃剂，配合硼酸锌使用能达到良好的阻燃效果。
(3)本发明的热稳定剂为环保型亚磷酸酯类稳定剂或者钙锌稳定剂和硫醇甲基锡复配的稳定剂，甲基硫醇锡稳定剂具有优异的透明性、初期着色性能、润滑性以及良好的热稳定性能，与钙锌稳定剂复配能降低成本的同时保证良好的热稳定性。而所述亚磷酸脂类稳定剂具有良好的抗氧性能，能提高PVC的老化性能，提高使用寿命。
(4)本发明的防霉剂是一种结合了无机抗菌防霉剂优点和双组份有机防霉剂的优点所复配而成的，通过无机抗菌因子与有机防霉因子复配，使其具有更强、更宽的防霉性能。同时通过多孔无机物负载抗菌防霉因子，使其具有缓释作用，提高防霉寿命、保持更长久的防霉特性。
总之，与普通的PVC阻燃护层料相比，本发明的防霉阻燃聚氯乙烯护层料具有很好的防霉性能，大大延长了护层料的使用寿命。
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1～4：一种新型环保防霉阻燃聚氯乙烯护层料
1、原料配方：(单位为重量份数)
上述实施例1～4中，所述防霉剂是一种以无机多孔矿物材料负载无机抗菌因子和有机防霉因子复配而成的抗菌防霉剂；所述无机多孔矿物材料为球状多孔二氧化硅，其平均粒径为3～8μm；所述无机抗菌因子为银离子和锌离子为活性中心的纳米氧化银和纳米氧化锌，纳米氧化银和纳米氧化锌的平均粒径均在10～100nm之间，纳米氧化银与纳米氧化锌的质量比为4～5:1；所述防霉因子为10,10’-氧代双吩恶砒与S-己基-S’-氯甲基-氰基二硫代氨基甲酸酯按质量比为1.5～2:1的复配物；所述无机多孔矿物材料、无机抗菌因子以及有机防霉因子的质量比为5～15：1：3～4。其中，实施例1的纳米氧化银与纳米氧化锌的质量比为4.5:1，10,10’-氧代双吩恶砒与S-己基-S’-氯甲基-氰基二硫代氨基甲酸酯质量比为1.5:1；实施例2的纳米氧化银与纳米氧化锌的质量比为4:1，10,10’-氧代双吩恶砒与S-乙基-S’-氯甲基-氰基二硫代氨基甲酸酯质量比为2:1；实施例3的纳米氧化银与纳米氧化锌的质量比为5:1，10,10’-氧代双吩恶砒与S-己基-S’-氯甲基-氰基二硫代氨基甲酸酯质量比为1.8:1；实施例4的纳米氧化银与纳米氧化锌的质量比为5:1，10,10’-氧代双吩恶砒与S-己基-S’-氯甲基-氰基二硫代氨基甲酸酯质量比为1.9:1。
下表是各实施例中使用的各组分原材料名称：
2、制备方法：生产工艺按照以下步骤一次进行：原辅材料准备—按照原料配方比例计量称量—高速捏合—双螺杆挤出机组进行挤出混炼塑化—单螺杆造粒—冷却过筛—保证。捏合工艺使用高速捏合机将原辅材料在高速摩擦下升温至130-140℃，并得到充分的混合均匀和预塑化；双螺杆的设定温度为130-160℃，单螺杆的温度设定为100—130℃，通过双螺杆塑化，单螺杆造粒，冷却后计量包装，即本发明的产品。将本发明的材料在螺杆直径50mm的挤出机生产流水线上，温度设置140—175℃，生产PVC护层料，委托第三方按照GBJ150-1986《军用设备环境试验方法》测试，防霉等级为1，具有较好的防霉性能。
3、技术指标：
将本实施例所得产品进行测试，所得结果与普通PVC阻燃护层料相比所得数据如下：
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 (7)

1.一种新型环保防霉阻燃聚氯乙烯护层料，其特征在于：其原料包括下列重量份的组分：
PVC树脂 100份，
增塑剂a 2~8份，
增塑剂b 30~55份，
阻燃剂a 5~10份，
阻燃剂b 5~10份，
填料a 10~40份，
填料b 20~30份，
热稳定剂 2~10份，
润滑剂 0.5~2份，
加工改性剂 1~3份，
防霉剂 0.2~0.4份，
增韧剂 5~10份；
其中，所述防霉剂是一种以无机多孔矿物材料负载无机抗菌因子和有机防霉因子复配而成的抗菌防霉剂；所述无机多孔矿物材料为球状多孔二氧化硅，其平均粒径为3~8μm；所述无机抗菌因子为银离子和锌离子为活性中心的纳米氧化银和纳米氧化锌，纳米氧化银和纳米氧化锌的平均粒径均在10~100nm之间，纳米氧化银与纳米氧化锌的质量比为4~5:1；所述防霉因子为10,10’-氧代双吩恶砒与S-己基-S’-氯甲基-氰基二硫代氨基甲酸酯按质量比为1.5～2:1的复配物；所述无机多孔矿物材料、无机抗菌因子以及有机防霉因子的质量比为5~15：1：3~4；所述增塑剂a为磷酸二苯-异辛酯；所述增塑剂b选自偏苯三酸三辛脂、偏苯三酸三异壬脂、聚酯增塑剂中的任意一种或者至少两种以任意比例的混合物；所述加工改性剂为ACR401、α-甲基苯乙烯中的一种或者两种的混合物；所述增韧剂为热塑性聚氨酯弹性体橡胶（TPU）与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）按照质量比为1:1复配的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种新型环保防霉阻燃聚氯乙烯护层料，其特征在于：所述PVC树脂选自聚合度为1000型PVC树脂、聚合度为1300型PVC树脂、SG3型PVC树脂以及SG4型PVC树脂中的任意一种或至少两种以任意比例的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种新型环保防霉阻燃聚氯乙烯护层料，其特征在于：所述阻燃剂a是指掺杂质量百分含量5 ~10%的八钼酸铵的硅酸盐类阻燃剂，所述阻燃剂b为硼酸锌。
4.根据权利要求1所述的一种新型环保防霉阻燃聚氯乙烯护层料，其特征在于：所述润滑剂选自硬脂酸、聚乙烯蜡、硬脂酸钙以及氧化聚乙烯中任意一种或至少两种以任意比例的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种新型环保防霉阻燃聚氯乙烯护层料，其特征在于：所述填料a为碳酸钙、滑石粉、氧化锌中的任意一种或者至少两种以任意比例的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种新型环保防霉阻燃聚氯乙烯护层料，其特征在于：所述填料b为氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或者两种的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种新型环保防霉阻燃聚氯乙烯护层料，其特征在于：所述热稳定剂为不含重金属元素的环保型亚磷酸酯类稳定剂，或者为钙锌稳定剂和硫醇甲基锡稳定剂复配的稳定剂，所述钙锌稳定剂与硫醇甲基锡稳定剂的质量比为2～3:1。
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