CN107082993A - 一种电线电缆料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电线电缆料及其制备方法，涉及工业用高分子材料领域，电线电缆料包括以下重量份的原料：聚氯乙烯树脂80‑120份、丁腈橡胶10‑20份、丁苯橡胶5‑13份、天然橡胶10‑20份、环氧大豆油5‑9份、碳酸钙32‑38份、色粉0.7‑1.1份、聚乙烯蜡4‑10份、高岭土8‑14份、聚丙烯纤维12‑24份、陶瓷纤维15‑21份、增塑剂12‑18份、偶联剂0.3‑0.9份、阻燃剂0.6‑0.8份、抗氧化剂0.5‑0.9份、润滑剂0.6‑1.0份、光稳定剂0.7‑0.9份和热稳定剂0.4‑0.8份；制备方法包括以下步骤：(1)称取原料、(2)加入高速混合机搅拌、(3)加入冷搅机搅拌、(4)加入造粒机。本发明解决了现有的耐高温电线电缆比较硬，在使用时由于弯曲等外力作用下，绝缘层容易开裂，导体容易断裂，阻燃性能一般，安全性能不好的问题。

Description

一种电线电缆料及其制备方法
技术领域
本发明属于工业用高分子材料领域，具体涉及一种电线电缆料及其制备方法。
背景技术
在高温条件下使用的电线电缆，比如微波炉，空调，配电房，电视机内部用线，灯座用线，汽车用线，由于电线较软，扭曲和弯曲性能好，绝缘层部容易开裂，一般PVC料最高使用条件为：国标为90℃，美国为105℃，欧洲为90℃，超过这个温度一般使用PE交联和EVA+PE交联料，这些料的缺点为硬度很高，电线电缆在使用中不方便，电线电缆生产后需要辐照，辐照交联过程不好控制，电线电缆性能得不到保证。现有的耐高温电线电缆比较硬，在使用时由于弯曲等外力作用下，绝缘层容易开裂，导体容易断裂，阻燃性能一般，安全性能不好。
发明内容
为了解决现有的耐高温电线电缆比较硬，在使用时由于弯曲等外力作用下，绝缘层容易开裂，导体容易断裂，阻燃性能一般，安全性能不好的问题，本发明的目的是提供一种电线电缆料及其制备方法，制得的电线电缆料具有绝缘层不易开裂、导体不易断裂、阻燃性能好、使用寿命长和安全性好的优点。
本发明提供了如下的技术方案：
一种电线电缆料，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯树脂80-120份、丁腈橡胶10-20份、丁苯橡胶5-13份、天然橡胶10-20份、环氧大豆油5-9份、碳酸钙32-38份、色粉0.7-1.1份、聚乙烯蜡4-10份、高岭土8-14份、聚丙烯纤维12-24份、陶瓷纤维15-21份、增塑剂12-18份、偶联剂0.3-0.9份、阻燃剂0.6-0.8份、抗氧化剂0.5-0.9份、润滑剂0.6-1.0份、光稳定剂0.7-0.9份和热稳定剂0.4-0.8份。
原料中添加了丁苯橡胶，丁苯橡胶具有机械强度高、耐寒性好、隔振性好和耐老化性好的优点。
原料中添加了天然橡胶，天然橡胶具有机械强度高、耐寒性好和隔振性好。
原料中添加了聚乙烯蜡，聚乙烯蜡具有优良的耐寒性、耐热性、耐化学性和耐磨性，以及能够提高电线电缆料的填充剂的扩散速率，提高其挤压成型速率，增大模具流量，脱模便利。
原料中添加了高岭土，高岭土具有耐火性好、电绝缘性好和化学稳定性好的特点。
原料中添加了聚丙烯纤维，聚丙烯纤维具有质轻、强度高、弹性好、耐磨、耐老化、耐腐蚀和电绝缘性好的特点。
原料中添加了陶瓷纤维，陶瓷纤维具有质轻、耐高温和热稳定性好的特点。
优选地，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯树脂100份、丁腈橡胶15份、丁苯橡胶9份、天然橡胶15份、环氧大豆油7份、碳酸钙35份、色粉0.9份、聚乙烯蜡7份、高岭土11份、聚丙烯纤维18份、陶瓷纤维18份、增塑剂15份、偶联剂0.6份、阻燃剂0.7份、抗氧化剂0.7份、润滑剂0.8份、光稳定剂0.8份和热稳定剂0.6份。
优选地，所述增塑剂为对苯二甲酸酯类塑增塑剂，在电线电缆料加工过程中能够提高其韧性。
优选地，所述偶联剂为锆类偶联剂，能够降低合成树脂熔体的粘度，改善树脂与填料的界面性能。
优选地，所述阻燃剂为三氧化二锑，能够有效地阻止或延缓火焰的传播。
优选地，所述抗氧化剂为聚羟基对苯二甲酸锌，能够防止或延缓电线电缆料氧化。
优选地，所述润滑剂为石蜡油，可以降低粘度，便于材料加工生产，这样不仅可提材料加工的生产效率，降低生产成本。
优选地，所述光稳定剂为碳黑，能够遮蔽或反射紫外线的物质，使光不能透入电线电缆料，达到保护电线电缆料的目的。
优选地，所述热稳定剂为硬脂酸铝，能够提高电线电缆料的热稳性。
一种电线电缆料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照电线电缆料原料的重量份数称取原料；
(2)将聚氯乙烯树脂、环氧大豆油、碳酸钙、色粉、聚乙烯蜡、高岭土、聚丙烯纤维、陶瓷纤维、增塑剂、偶联剂、阻燃剂、抗氧化剂、润滑剂、光稳定剂和热稳定剂加入高速混合机中搅拌，搅拌时间控制在20-30min，再往高速混合机中加入丁腈橡胶、丁苯橡胶和天然橡胶，继续搅拌1-2min，即得混合料；
(3)将步骤(2)中的混合料加入冷搅机中搅拌，即得搅拌料；
(4)将步骤(3)中的搅拌料加入造粒机中，造粒机的挤出温度控制在137-142℃，经过挤出、切粒得到电线电缆料。
本发明的有益效果是：
1、本发明解决了现有的耐高温电线电缆比较硬，在使用时由于弯曲等外力作用下，绝缘层容易开裂，导体容易断裂，阻燃性能一般，安全性能不好的问题。
2、本发明的原料中添加了丁苯橡胶，丁苯橡胶具有机械强度高、耐寒性好、隔振性好和耐老化性好的优点。
3、本发明的原料中添加了天然橡胶，天然橡胶具有机械强度高、耐寒性好和隔振性好。
4、本发明的原料中添加了聚乙烯蜡，聚乙烯蜡具有优良的耐寒性、耐热性、耐化学性和耐磨性，以及能够提高电线电缆料的填充剂的扩散速率，提高其挤压成型速率，增大模具流量，脱模便利。
5、本发明的原料中添加了高岭土，高岭土具有耐火性好、电绝缘性好和化学稳定性好的特点。
6、本发明的原料中添加了聚丙烯纤维，聚丙烯纤维具有质轻、强度高、弹性好、耐磨、耐老化、耐腐蚀和电绝缘性好的特点。
7、本发明的原料中添加了陶瓷纤维，陶瓷纤维具有质轻、耐高温和热稳定性好的特点。
8、本发明中所述增塑剂为对苯二甲酸酯类塑增塑剂，在电线电缆料加工过程中能够提高其韧性。
9、本发明中所述偶联剂为锆类偶联剂，能够降低合成树脂熔体的粘度，改善树脂与填料的界面性能。
10、本发明中所述阻燃剂为三氧化二锑，能够有效地阻止或延缓火焰的传播。
11、本发明中所述抗氧化剂为聚羟基对苯二甲酸锌，能够防止或延缓电线电缆料氧化。
12、本发明中所述润滑剂为石蜡油，可以降低粘度，便于材料加工生产，这样不仅可提材料加工的生产效率，降低生产成本。
13、本发明中所述光稳定剂为碳黑，能够遮蔽或反射紫外线的物质，使光不能透入电线电缆料，达到保护电线电缆料的目的。
14、本发明中所述热稳定剂为硬脂酸铝，能够提高电线电缆料的热稳性。
具体实施方式
实施例1
一种电线电缆料，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯树脂100份、丁腈橡胶15份、丁苯橡胶9份、天然橡胶15份、环氧大豆油7份、碳酸钙35份、色粉0.9份、聚乙烯蜡7份、高岭土11份、聚丙烯纤维18份、陶瓷纤维18份、增塑剂15份、偶联剂0.6份、阻燃剂0.7份、抗氧化剂0.7份、润滑剂0.8份、光稳定剂0.8份和热稳定剂0.6份。
原料中添加了丁苯橡胶，丁苯橡胶具有机械强度高、耐寒性好、隔振性好和耐老化性好的优点。
原料中添加了天然橡胶，天然橡胶具有机械强度高、耐寒性好和隔振性好。
原料中添加了聚乙烯蜡，聚乙烯蜡具有优良的耐寒性、耐热性、耐化学性和耐磨性，以及能够提高电线电缆料的填充剂的扩散速率，提高其挤压成型速率，增大模具流量，脱模便利。
原料中添加了高岭土，高岭土具有耐火性好、电绝缘性好和化学稳定性好的特点。
原料中添加了聚丙烯纤维，聚丙烯纤维具有质轻、强度高、弹性好、耐磨、耐老化、耐腐蚀和电绝缘性好的特点。
原料中添加了陶瓷纤维，陶瓷纤维具有质轻、耐高温和热稳定性好的特点。
增塑剂为对苯二甲酸酯类塑增塑剂，在电线电缆料加工过程中能够提高其韧性。
偶联剂为锆类偶联剂，能够降低合成树脂熔体的粘度，改善树脂与填料的界面性能。
阻燃剂为三氧化二锑，能够有效地阻止或延缓火焰的传播。
抗氧化剂为聚羟基对苯二甲酸锌，能够防止或延缓电线电缆料氧化。
润滑剂为石蜡油，可以降低粘度，便于材料加工生产，这样不仅可提材料加工的生产效率，降低生产成本。
光稳定剂为碳黑，能够遮蔽或反射紫外线的物质，使光不能透入电线电缆料，达到保护电线电缆料的目的。
热稳定剂为硬脂酸铝，能够提高电线电缆料的热稳性。
一种电线电缆料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照电线电缆料原料的重量份数称取原料；
(2)将聚氯乙烯树脂、环氧大豆油、碳酸钙、色粉、聚乙烯蜡、高岭土、聚丙烯纤维、陶瓷纤维、增塑剂、偶联剂、阻燃剂、抗氧化剂、润滑剂、光稳定剂和热稳定剂加入高速混合机中搅拌，搅拌时间控制在20-30min，再往高速混合机中加入丁腈橡胶、丁苯橡胶和天然橡胶，继续搅拌1-2min，即得混合料；
(3)将步骤(2)中的混合料加入冷搅机中搅拌，即得搅拌料；
(4)将步骤(3)中的搅拌料加入造粒机中，造粒机的挤出温度控制在137-142℃，经过挤出、切粒得到电线电缆料。
实施例2
一种电线电缆料，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯树脂80份、丁腈橡胶10份、丁苯橡胶5份、天然橡胶10份、环氧大豆油5份、碳酸钙32份、色粉0.7份、聚乙烯蜡4份、高岭土8份、聚丙烯纤维12份、陶瓷纤维15份、增塑剂12份、偶联剂0.3份、阻燃剂0.6份、抗氧化剂0.5份、润滑剂0.6份、光稳定剂0.7份和热稳定剂0.4份。
原料中添加了丁苯橡胶，丁苯橡胶具有机械强度高、耐寒性好、隔振性好和耐老化性好的优点。
原料中添加了天然橡胶，天然橡胶具有机械强度高、耐寒性好和隔振性好。
原料中添加了聚乙烯蜡，聚乙烯蜡具有优良的耐寒性、耐热性、耐化学性和耐磨性，以及能够提高电线电缆料的填充剂的扩散速率，提高其挤压成型速率，增大模具流量，脱模便利。
原料中添加了高岭土，高岭土具有耐火性好、电绝缘性好和化学稳定性好的特点。
原料中添加了聚丙烯纤维，聚丙烯纤维具有质轻、强度高、弹性好、耐磨、耐老化、耐腐蚀和电绝缘性好的特点。
原料中添加了陶瓷纤维，陶瓷纤维具有质轻、耐高温和热稳定性好的特点。
增塑剂为对苯二甲酸酯类塑增塑剂，在电线电缆料加工过程中能够提高其韧性。
偶联剂为锆类偶联剂，能够降低合成树脂熔体的粘度，改善树脂与填料的界面性能。
阻燃剂为三氧化二锑，能够有效地阻止或延缓火焰的传播。
抗氧化剂为聚羟基对苯二甲酸锌，能够防止或延缓电线电缆料氧化。
润滑剂为石蜡油，可以降低粘度，便于材料加工生产，这样不仅可提材料加工的生产效率，降低生产成本。
光稳定剂为碳黑，能够遮蔽或反射紫外线的物质，使光不能透入电线电缆料，达到保护电线电缆料的目的。
热稳定剂为硬脂酸铝，能够提高电线电缆料的热稳性。
一种电线电缆料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照电线电缆料原料的重量份数称取原料；
(2)将聚氯乙烯树脂、环氧大豆油、碳酸钙、色粉、聚乙烯蜡、高岭土、聚丙烯纤维、陶瓷纤维、增塑剂、偶联剂、阻燃剂、抗氧化剂、润滑剂、光稳定剂和热稳定剂加入高速混合机中搅拌，搅拌时间控制在20-30min，再往高速混合机中加入丁腈橡胶、丁苯橡胶和天然橡胶，继续搅拌1-2min，即得混合料；
(3)将步骤(2)中的混合料加入冷搅机中搅拌，即得搅拌料；
(4)将步骤(3)中的搅拌料加入造粒机中，造粒机的挤出温度控制在137-142℃，经过挤出、切粒得到电线电缆料。
实施例3
一种电线电缆料，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯树脂120份、丁腈橡胶20份、丁苯橡胶13份、天然橡胶20份、环氧大豆油9份、碳酸钙38份、色粉1.1份、聚乙烯蜡10份、高岭土14份、聚丙烯纤维24份、陶瓷纤维21份、增塑剂18份、偶联剂0.9份、阻燃剂0.8份、抗氧化剂0.9份、润滑剂1.0份、光稳定剂0.9份和热稳定剂0.8份。
原料中添加了丁苯橡胶，丁苯橡胶具有机械强度高、耐寒性好、隔振性好和耐老化性好的优点。
原料中添加了天然橡胶，天然橡胶具有机械强度高、耐寒性好和隔振性好。
原料中添加了聚乙烯蜡，聚乙烯蜡具有优良的耐寒性、耐热性、耐化学性和耐磨性，以及能够提高电线电缆料的填充剂的扩散速率，提高其挤压成型速率，增大模具流量，脱模便利。
原料中添加了高岭土，高岭土具有耐火性好、电绝缘性好和化学稳定性好的特点。
原料中添加了聚丙烯纤维，聚丙烯纤维具有质轻、强度高、弹性好、耐磨、耐老化、耐腐蚀和电绝缘性好的特点。
原料中添加了陶瓷纤维，陶瓷纤维具有质轻、耐高温和热稳定性好的特点。
增塑剂为对苯二甲酸酯类塑增塑剂，在电线电缆料加工过程中能够提高其韧性。
偶联剂为锆类偶联剂，能够降低合成树脂熔体的粘度，改善树脂与填料的界面性能。
阻燃剂为三氧化二锑，能够有效地阻止或延缓火焰的传播。
抗氧化剂为聚羟基对苯二甲酸锌，能够防止或延缓电线电缆料氧化。
润滑剂为石蜡油，可以降低粘度，便于材料加工生产，这样不仅可提材料加工的生产效率，降低生产成本。
光稳定剂为碳黑，能够遮蔽或反射紫外线的物质，使光不能透入电线电缆料，达到保护电线电缆料的目的。
热稳定剂为硬脂酸铝，能够提高电线电缆料的热稳性。
一种电线电缆料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照电线电缆料原料的重量份数称取原料；
(2)将聚氯乙烯树脂、环氧大豆油、碳酸钙、色粉、聚乙烯蜡、高岭土、聚丙烯纤维、陶瓷纤维、增塑剂、偶联剂、阻燃剂、抗氧化剂、润滑剂、光稳定剂和热稳定剂加入高速混合机中搅拌，搅拌时间控制在20-30min，再往高速混合机中加入丁腈橡胶、丁苯橡胶和天然橡胶，继续搅拌1-2min，即得混合料；
(3)将步骤(2)中的混合料加入冷搅机中搅拌，即得搅拌料；
(4)将步骤(3)中的搅拌料加入造粒机中，造粒机的挤出温度控制在137-142℃，经过挤出、切粒得到电线电缆料。
对比例1
一种电线电缆料，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯树脂100份、碳酸钙19份、聚乙烯蜡1份、色粉15份、高分子增塑剂60份和热稳定剂11份。
一种电线电缆料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照电线电缆料原料的重量份数称取原料；
(2)将原料加入搅拌机中搅拌，即得搅拌料；
(3)将搅拌料加入密炼机中密炼，即得密炼料；
(4)将密炼料加入双螺杆挤出机中挤出，即得挤出料；
(5)将挤出料进行依次进行切粒、冷却和包装的加工步骤完成生产。
将实施例1、实施例2、实施例3和对比例1制得的电线电缆料进行性能测试，测试结果如表1所示：
指标 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1
抗折强度(MPa) 33.3 29.2 28.1 24.1
拉伸强度(MPa) 23.5 19.2 17.2 10.6
抗拉强度(MPa) 24.2 19.6 15.3 10.2
使用寿命(年) 84 79 75 70
阻燃性能 A级 A级 B级 C级
从表1数据比较可以看出，本发明的优点是：
1、一种电线电缆料及其制备方法，从测得的抗折强度值可以看出，实施例1-3的抗折强度值均高于对比例1，说明本发明电线电缆料的抗折强度高。
2、一种电线电缆料及其制备方法，从测得的拉伸强度值可以看出，实施例1-3的拉伸强度值均高于对比例1，说明本发明电线电缆料的拉伸强度高。
3、一种电线电缆料及其制备方法，从测得的抗拉强度值可以看出，实施例1-3的抗拉强度值均高于对比例1，说明本发明电线电缆料的抗拉强度高。
4、一种电线电缆料及其制备方法，从测得的使用寿命可以看出，实施例1-3的使用寿命均长于对比例1，说明本发明电线电缆料的使用寿命长。
5、一种电线电缆料及其制备方法，根据IEC60332-3/GB/T18380.3，测得的阻燃性能可以看出，实施例1-3的阻燃性能均优于对比例1，说明本发明电线电缆料的阻燃性能好。
6、一种电线电缆料及其制备方法，从测得的各个指标的数据可以看出，实施例1均优于实施例2、实施例3和对比例1，说明本发明电线电缆料的原料配方和制备方法的合理性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电线电缆料，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯树脂80-120份、丁腈橡胶10-20份、丁苯橡胶5-13份、天然橡胶10-20份、环氧大豆油5-9份、碳酸钙32-38份、色粉0.7-1.1份、聚乙烯蜡4-10份、高岭土8-14份、聚丙烯纤维12-24份、陶瓷纤维15-21份、增塑剂12-18份、偶联剂0.3-0.9份、阻燃剂0.6-0.8份、抗氧化剂0.5-0.9份、润滑剂0.6-1.0份、光稳定剂0.7-0.9份和热稳定剂0.4-0.8份。
2.根据权利要求1所述的电线电缆料，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯树脂100份、丁腈橡胶15份、丁苯橡胶9份、天然橡胶15份、环氧大豆油7份、碳酸钙35份、色粉0.9份、聚乙烯蜡7份、高岭土11份、聚丙烯纤维18份、陶瓷纤维18份、增塑剂15份、偶联剂0.6份、阻燃剂0.7份、抗氧化剂0.7份、润滑剂0.8份、光稳定剂0.8份和热稳定剂0.6份。
3.根据权利要求1所述的电线电缆料，其特征在于：所述增塑剂为对苯二甲酸酯类塑增塑剂。
4.根据权利要求1所述的电线电缆料，其特征在于：所述偶联剂为锆类偶联剂。
5.根据权利要求1所述的电线电缆料，其特征在于：所述阻燃剂为三氧化二锑。
6.根据权利要求1所述的电线电缆料，其特征在于：所述抗氧化剂为聚羟基对苯二甲酸锌。
7.根据权利要求1所述的电线电缆料，其特征在于：所述润滑剂为石蜡油。
8.根据权利要求1所述的电线电缆料，其特征在于：所述光稳定剂为碳黑。
9.根据权利要求1所述的电线电缆料，其特征在于：所述热稳定剂为硬脂酸铝。
10.一种如权利要求1—9任意一项所述的电线电缆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照电线电缆料原料的重量份数称取原料；
(2)将聚氯乙烯树脂、环氧大豆油、碳酸钙、色粉、聚乙烯蜡、高岭土、聚丙烯纤维、陶瓷纤维、增塑剂、偶联剂、阻燃剂、抗氧化剂、润滑剂、光稳定剂和热稳定剂加入高速混合机中搅拌，搅拌时间控制在20-30min，再往高速混合机中加入丁腈橡胶、丁苯橡胶和天然橡胶，继续搅拌1-2min，即得混合料；
(3)将步骤(2)中的混合料加入冷搅机中搅拌，即得搅拌料；
(4)将步骤(3)中的搅拌料加入造粒机中，造粒机的挤出温度控制在137-142℃，经过挤出、切粒得到电线电缆料。
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