CN107163435A - 一种聚氯乙烯电线电缆料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种聚氯乙烯电线电缆料及其制备方法，涉及电线电缆料领域，聚氯乙烯电线电缆料包括以下重量份的原料：聚氯乙烯树脂40‑64份、聚丙烯腈纤维40‑52份、硼纤维32‑40份、聚乙烯醇缩甲醛纤维25‑33份、重质碳酸钙11‑21份、纳米活性碳酸钙11‑17份、纳米膨润土11‑15份、氧化镍4‑6份、膨胀石墨1‑3份、聚乙烯蜡0.7‑1.3份、色粉11‑15份、高分子增塑剂4‑6份、相容剂0.3‑0.7份、成炭剂0.1‑0.5份、阻燃剂0.4‑0.8份、抗氧化剂0.5‑0.7份和耐磨剂0.3‑0.7份；制备方法包括以下步骤：(1)称取原料、(2)搅拌、(3)密炼、(4)挤出、(5)切粒、冷却和包装。本发明解决了现有的电线电缆比较硬，在使用时由于弯曲等外力作用下，绝缘层容易开裂，耐磨性差以及对电线电缆料缺少阻燃处理的问题。

Description

一种聚氯乙烯电线电缆料及其制备方法
技术领域
本发明属于电线电缆料领域，具体涉及一种聚氯乙烯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，安全性能不好。
随着人们安全意识的提高，人们对电线电缆的阻燃性、耐火性等性能要求越来越高，阻燃耐火电线电缆是目前人们比较关注的一个重点。在电力应用的所有领域中，电线电缆的防火性在保证电气系统的完善性和有效性方面起着非常重要的作用。在许多大型的公共场合发生火灾事故中，大多数人员死亡的原因是因吸入电线电缆(高聚物)在燃烧时释放出的、腐蚀性的和有毒的浓烟气体而窒息。对电线电缆料进行阻燃处理己经被公认为从根本上防止和减少火灾发生，减少人民生命和财产损失的重要举措。
发明内容
为了解决现有的电线电缆比较硬，在使用时由于弯曲等外力作用下，绝缘层容易开裂，耐磨性差以及对电线电缆料缺少阻燃处理的问题，本发明的目的是提供一种聚氯乙烯电线电缆料及其制备方法，制得的电线电缆料具有耐高温、绝缘层不易开裂、阻燃性好、耐磨性好、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：
一种聚氯乙烯电线电缆料，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯树脂40-64份、聚丙烯腈纤维40-52份、硼纤维32-40份、聚乙烯醇缩甲醛纤维25-33份、重质碳酸钙11-21份、纳米活性碳酸钙11-17份、纳米膨润土11-15份、氧化镍4-6份、膨胀石墨1-3份、聚乙烯蜡0.7-1.3份、色粉11-15份、高分子增塑剂4-6份、相容剂0.3-0.7份、成炭剂0.1-0.5份、阻燃剂0.4-0.8份、抗氧化剂0.5-0.7份和耐磨剂0.3-0.7份。
原料中添加了聚丙烯腈纤维，聚丙烯腈纤维具有弹性好、耐酸和耐氧化剂的特点。
原料中添加了聚乙烯醇缩甲醛纤维，聚乙烯醇缩甲醛纤维具有热塑性好和弹性好的特点。
原料中添加了硼纤维，硼纤维作为增强材料，可显著增强电线电缆料的强度。
优选地，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯树脂52份、聚丙烯腈纤维46份、硼纤维36份、聚乙烯醇缩甲醛纤维29份、重质碳酸钙16份、纳米活性碳酸钙14份、纳米膨润土13份、氧化镍5份、膨胀石墨2份、聚乙烯蜡1份、色粉13份、高分子增塑剂5份、相容剂0.5份、成炭剂0.3份、阻燃剂0.6份、抗氧化剂0.6份和耐磨剂0.5份。
优选地，所述高分子增塑剂为癸二酸二辛酯，使得电线电缆的塑化效果增强，还使其柔韧性增强，更加容易加工，同时价格比较低廉且无毒。
优选地，所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂，借助分子间的键合力，促使不相容的两种聚合物结合在一起，进而达到稳定共混物的目的。
优选地，所述成炭剂为有环氧树脂或酚醛树脂，在足够的热量下形成绝缘层，以阻止热传递。
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，能够防止或延缓聚氯乙烯电线电缆料氧化。
优选地，所述耐磨剂为表面有机改性的纳米二氧化硅，有利于提高聚氯乙烯电线电缆料耐磨性和抗刮性。
一种聚氯乙烯电线电缆料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照聚氯乙烯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，转速为650r/min，搅拌时间为3-5min，即得搅拌料；
(3)将搅拌料加入密炼机中密炼，温度控制在145-155℃，即得密炼料；
(4)将密炼料加入双螺杆挤出机中挤出，温度控制在180-200℃，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。
本发明的有益效果是：
1、本发明研制出的聚氯乙烯电线电缆料，解决了现有的电线电缆比较硬，在使用时由于弯曲等外力作用下，绝缘层容易开裂，耐磨性差以及对电线电缆料缺少阻燃处理的问题。
2、本发明的原料中添加了聚丙烯腈纤维，聚丙烯腈纤维具有弹性好、耐酸和耐氧化剂的特点。
3、本发明的原料中添加了聚乙烯醇缩甲醛纤维，聚乙烯醇缩甲醛纤维具有热塑性好和弹性好的特点。
4、本发明的原料中添加了硼纤维，硼纤维作为增强材料，可显著增强电线电缆料的强度。
5、本发明中所述高分子增塑剂为癸二酸二辛酯，使得电线电缆的塑化效果增强，还使其柔韧性增强，更加容易加工，同时价格比较低廉且无毒。
6、本发明中所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂，借助分子间的键合力，促使不相容的两种聚合物结合在一起，进而达到稳定共混物的目的。
7、本发明中所述成炭剂为有环氧树脂或酚醛树脂，在足够的热量下形成绝缘层，以阻止热传递。
8、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。
9、本发明中所述抗氧化剂为聚羟基对苯二甲酸锌，能够防止或延缓聚氯乙烯电线电缆料氧化。
10、本发明中所述耐磨剂为表面有机改性的纳米二氧化硅，有利于提高聚氯乙烯电线电缆料耐磨性和抗刮性。
具体实施方式
实施例1
一种聚氯乙烯电线电缆料，包括以下重量份的原料：包括以下重量份的原料：聚氯乙烯树脂52份、聚丙烯腈纤维46份、硼纤维36份、聚乙烯醇缩甲醛纤维29份、重质碳酸钙16份、纳米活性碳酸钙14份、纳米膨润土13份、氧化镍5份、膨胀石墨2份、聚乙烯蜡1份、色粉13份、高分子增塑剂5份、相容剂0.5份、成炭剂0.3份、阻燃剂0.6份、抗氧化剂0.6份和耐磨剂0.5份。
原料中添加了聚丙烯腈纤维，聚丙烯腈纤维具有弹性好、耐酸和耐氧化剂的特点。
原料中添加了聚乙烯醇缩甲醛纤维，聚乙烯醇缩甲醛纤维具有热塑性好和弹性好的特点。
原料中添加了硼纤维，硼纤维作为增强材料，可显著增强电线电缆料的强度。
高分子增塑剂为癸二酸二辛酯，使得电线电缆的塑化效果增强，还使其柔韧性增强，更加容易加工，同时价格比较低廉且无毒。
相容剂为马来酸酐接枝相容剂，借助分子间的键合力，促使不相容的两种聚合物结合在一起，进而达到稳定共混物的目的。
成炭剂为有环氧树脂或酚醛树脂，在足够的热量下形成绝缘层，以阻止热传递。
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，能够防止或延缓聚氯乙烯电线电缆料氧化。
耐磨剂为表面有机改性的纳米二氧化硅，有利于提高聚氯乙烯电线电缆料耐磨性和抗刮性。
一种聚氯乙烯电线电缆料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照聚氯乙烯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，转速为650r/min，搅拌时间为3-5min，即得搅拌料；
(3)将搅拌料加入密炼机中密炼，温度控制在145-155℃，即得密炼料；
(4)将密炼料加入双螺杆挤出机中挤出，温度控制在180-200℃，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。
实施例2
一种聚氯乙烯电线电缆料，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯树脂40份、聚丙烯腈纤维40份、硼纤维32份、聚乙烯醇缩甲醛纤维25份、重质碳酸钙11份、纳米活性碳酸钙11份、纳米膨润土11份、氧化镍4份、膨胀石墨1份、聚乙烯蜡0.7份、色粉11份、高分子增塑剂4份、相容剂0.3份、成炭剂0.1份、阻燃剂0.4份、抗氧化剂0.5份和耐磨剂0.3份。
原料中添加了聚丙烯腈纤维，聚丙烯腈纤维具有弹性好、耐酸和耐氧化剂的特点。
原料中添加了聚乙烯醇缩甲醛纤维，聚乙烯醇缩甲醛纤维具有热塑性好和弹性好的特点。
原料中添加了硼纤维，硼纤维作为增强材料，可显著增强电线电缆料的强度。
高分子增塑剂为癸二酸二辛酯，使得电线电缆的塑化效果增强，还使其柔韧性增强，更加容易加工，同时价格比较低廉且无毒。
相容剂为马来酸酐接枝相容剂，借助分子间的键合力，促使不相容的两种聚合物结合在一起，进而达到稳定共混物的目的。
成炭剂为有环氧树脂或酚醛树脂，在足够的热量下形成绝缘层，以阻止热传递。
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，能够防止或延缓聚氯乙烯电线电缆料氧化。
耐磨剂为表面有机改性的纳米二氧化硅，有利于提高聚氯乙烯电线电缆料耐磨性和抗刮性。
一种聚氯乙烯电线电缆料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照聚氯乙烯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，转速为650r/min，搅拌时间为3-5min，即得搅拌料；
(3)将搅拌料加入密炼机中密炼，温度控制在145-155℃，即得密炼料；
(4)将密炼料加入双螺杆挤出机中挤出，温度控制在180-200℃，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。
实施例3
一种聚氯乙烯电线电缆料，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯树脂64份、聚丙烯腈纤维52份、硼纤维40份、聚乙烯醇缩甲醛纤维33份、重质碳酸钙21份、纳米活性碳酸钙17份、纳米膨润土15份、氧化镍6份、膨胀石墨3份、聚乙烯蜡1.3份、色粉15份、高分子增塑剂6份、相容剂0.7份、成炭剂0.5份、阻燃剂0.8份、抗氧化剂0.7份和耐磨剂0.7份。
原料中添加了聚丙烯腈纤维，聚丙烯腈纤维具有弹性好、耐酸和耐氧化剂的特点。
原料中添加了聚乙烯醇缩甲醛纤维，聚乙烯醇缩甲醛纤维具有热塑性好和弹性好的特点。
原料中添加了硼纤维，硼纤维作为增强材料，可显著增强电线电缆料的强度。
高分子增塑剂为癸二酸二辛酯，使得电线电缆的塑化效果增强，还使其柔韧性增强，更加容易加工，同时价格比较低廉且无毒。
相容剂为马来酸酐接枝相容剂，借助分子间的键合力，促使不相容的两种聚合物结合在一起，进而达到稳定共混物的目的。
成炭剂为有环氧树脂或酚醛树脂，在足够的热量下形成绝缘层，以阻止热传递。
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，能够防止或延缓聚氯乙烯电线电缆料氧化。
耐磨剂为表面有机改性的纳米二氧化硅，有利于提高聚氯乙烯电线电缆料耐磨性和抗刮性。
一种聚氯乙烯电线电缆料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照聚氯乙烯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，转速为650r/min，搅拌时间为3-5min，即得搅拌料；
(3)将搅拌料加入密炼机中密炼，温度控制在145-155℃，即得密炼料；
(4)将密炼料加入双螺杆挤出机中挤出，温度控制在180-200℃，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。
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和实施例3制得的聚氯乙烯电线电缆料与对比例1制得的电线电缆料进行性能测试，测试结果如表1所示：
从表1数据比较可以看出，本发明的优点是：
1、一种聚氯乙烯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，说明本发明聚氯乙烯电线电缆料的抗折强度高。
2、一种聚氯乙烯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，说明本发明聚氯乙烯电线电缆料的拉伸强度高。
3、一种聚氯乙烯电线电缆料及其制备方法，从测得的能够忍耐的极限温度可以看出，实施例1-3的能够忍耐的极限温度均高于对比例1，说明本发明聚氯乙烯电线电缆料的耐高温。
4、一种聚氯乙烯电线电缆料及其制备方法，从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，说明本发明聚氯乙烯电线电缆料的阻燃性好。
5、一种聚氯乙烯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，说明本发明聚氯乙烯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 (9)

1.一种聚氯乙烯电线电缆料，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯树脂40-64份、聚丙烯腈纤维40-52份、硼纤维32-40份、聚乙烯醇缩甲醛纤维25-33份、重质碳酸钙11-21份、纳米活性碳酸钙11-17份、纳米膨润土11-15份、氧化镍4-6份、膨胀石墨1-3份、聚乙烯蜡0.7-1.3份、色粉11-15份、高分子增塑剂4-6份、相容剂0.3-0.7份、成炭剂0.1-0.5份、阻燃剂0.4-0.8份、抗氧化剂0.5-0.7份和耐磨剂0.3-0.7份。
2.根据权利要求1所述的聚氯乙烯电线电缆料，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯树脂52份、聚丙烯腈纤维46份、硼纤维36份、聚乙烯醇缩甲醛纤维29份、重质碳酸钙16份、纳米活性碳酸钙14份、纳米膨润土13份、氧化镍5份、膨胀石墨2份、聚乙烯蜡1份、色粉13份、高分子增塑剂5份、相容剂0.5份、成炭剂0.3份、阻燃剂0.6份、抗氧化剂0.6份和耐磨剂0.5份。
3.根据权利要求1所述的聚氯乙烯电线电缆料，其特征在于：所述高分子增塑剂为癸二酸二辛酯。
4.根据权利要求1所述的聚氯乙烯电线电缆料，其特征在于：所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂。
5.根据权利要求1所述的聚氯乙烯电线电缆料，其特征在于：所述成炭剂为有环氧树脂或酚醛树脂。
6.根据权利要求1所述的聚氯乙烯电线电缆料，其特征在于：所述阻燃剂为三氧化二锑。
7.根据权利要求1所述的聚氯乙烯电线电缆料，其特征在于：所述抗氧化剂为聚羟基对苯二甲酸锌。
8.根据权利要求1所述的聚氯乙烯电线电缆料，其特征在于：所述耐磨剂为表面有机改性的纳米二氧化硅。
9.一种如权利要求1—8任意一项所述的聚氯乙烯电线电缆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照聚氯乙烯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，转速为650r/min，搅拌时间为3-5min，即得搅拌料；
(3)将搅拌料加入密炼机中密炼，温度控制在145-155℃，即得密炼料；
(4)将密炼料加入双螺杆挤出机中挤出，温度控制在180-200℃，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。
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