CN107868366A - 一种环保绝缘电线电缆材料及其制备方法 - Google Patents

一种环保绝缘电线电缆材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种环保绝缘电线电缆材料及其制备方法，涉及高分子材料技术领域，环保绝缘电线电缆材料包括以下重量份的原料：聚氯乙烯、双环戊二烯、GNA型氯丁橡胶、脲醛树脂、酚醛树脂、环氧脂肪酸辛酯、硬脂酸钡、四硫化双五亚甲基秋兰姆、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、滑石、莫来石、纳米碳化硅、酚类抗氧剂、相容剂、阻燃剂和光稳定剂；制备方法包括以下步骤：(1)称取原料；(2)混合造粒；(3)密炼；(4)球磨；(5)混合；(6)挤压、注塑、成型。本发明制得的环保绝缘电线电缆材料具有环保性好、阻燃性好、强度高和抗老化性好的优点。

Description

一种环保绝缘电线电缆材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种环保绝缘电线电缆材料及其制备方法。
背景技术
现有的电线电缆燃烧时释放出的大量烟雾和有毒的、腐蚀性的气体是火灾中危险因素，在火灾中妨碍了人们的安全撤离和灭火工作，使生命财产遭到严重损失，同时随着通讯事业、汽车工业和计算机工业的发展，特别是航空导线、汽车用线、高温仪表电缆、石油钻井平台电缆等许多场合，越来越需要环保性好、阻燃性好、绝缘性好的电线电缆材料。
此外，现有的电缆料还存在着强度低和易老化的问题。
发明内容
为了解决现有的电缆料存在着环保性差、阻燃性差、强度低和易老化的问题，本发明的目的是提供一种环保绝缘电线电缆材料及其制备方法，制得的环保绝缘电线电缆材料具有环保性好、阻燃性好、强度高和抗老化性好的优点。
本发明提供了如下的技术方案：
一种环保绝缘电线电缆材料，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯100-120份、双环戊二烯14-22份、GNA型氯丁橡胶23-27份、脲醛树脂18-20份、酚醛树脂14-22份、环氧脂肪酸辛酯10-14份、硬脂酸钡5-7份、四硫化双五亚甲基秋兰姆0.3-0.5份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.2-0.4份、滑石12-16份、莫来石14-18份、纳米碳化硅8-10份、酚类抗氧剂0.2-0.8份、相容剂0.4-0.8份、阻燃剂0.2-0.6份和光稳定剂0.2-0.4份。
优选地，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯110份、双环戊二烯18份、GNA型氯丁橡胶25份、脲醛树脂19份、酚醛树脂18份、环氧脂肪酸辛酯12份、硬脂酸钡6份、四硫化双五亚甲基秋兰姆0.4份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.3份、滑石14份、莫来石16份、纳米碳化硅9份、酚类抗氧剂0.5份、相容剂0.6份、阻燃剂0.4份和光稳定剂0.3份。
优选地，所述酚类抗氧剂为抗氧剂BHT。
优选地，所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂。
优选地，所述阻燃剂为氢氧化镁阻燃剂。
优选地，所述光稳定剂为纳米二氧化钛。
一种环保绝缘电线电缆材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照环保绝缘电线电缆材料原料的重量份数称取原料；
(2)将聚氯乙烯、双环戊二烯、GNA型氯丁橡胶、脲醛树脂和酚醛树脂混合均匀得到主料，将主料置于单螺杆挤出机中共混，造粒得到基础树脂；
(3)打开密炼机并预热至50-60℃，然后加入步骤(2)所得基础树脂进行密炼，密炼时间为4-6min，即得混合料A；
(4)将滑石和莫来石加入球磨机中，球磨至粒径为400-600um，即得混合料B；
(5)向制备的混合料A中加入混合料B、环氧脂肪酸辛酯、硬脂酸钡、纳米碳化硅、酚类抗氧剂、相容剂、阻燃剂和光稳定剂，密炼机转速为1000-1100r/min搅拌4-6min，混合均匀，即得混合料C；
(6)将步骤(5)所得混合料C加热至110-120℃，加入四硫化双五亚甲基秋兰姆和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯混炼2-4min，然后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待混料完全熔融后挤出到注塑机中,在300℃注塑成型。
本发明的有益效果是：
1、本发明制得的环保绝缘电线电缆材料具有环保性好、阻燃性好、强度高和抗老化性好的优点，环保性主要体现在无卤环保。
2、本发明的原料中添加了脲醛树脂，脲醛树脂具有耐高温、不易燃和韧性好的优点。
3、本发明的原料中添加了酚醛树脂，酚醛树脂属于热固性树脂，其具有刚性大、硬度高、粘结性好、耐高温、不易燃和低烟低毒的优点。
4、本发明的原料中添加了滑石，在其球磨成滑石粉时具有润滑性好、耐火性好、抗腐蚀性好和化学性质稳定的优点。
5、本发明的原料中添加了莫来石，在其球磨成莫来石粉时具有强度高和耐火性好的优点。
6、本发明的原料中添加了纳米碳化硅，纳米碳化硅具有耐高温、强度高、抗冲击性好和耐火性好的优点。
7、本发明中所述酚类抗氧剂为抗氧剂BHT，可延缓或抑制制备的环保绝缘电线电缆材料的氧化进程，从而延长其使用寿命。
8、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。
9、本发明中所述阻燃剂为氢氧化镁阻燃剂，有助于提高环保绝缘电线电缆材料的阻燃性能。
10、本发明中所述光稳定剂为纳米二氧化钛，该光稳定剂能够使高分子聚合物在光的辐射下，能阻止或减缓光化学反应，延迟光老化的进程，从而达到延长环保绝缘电线电缆材料使用寿命的目的。
具体实施方式
实施例1
一种环保绝缘电线电缆材料，包括以下重量的原料：聚氯乙烯110kg、双环戊二烯18kg、GNA型氯丁橡胶25kg、脲醛树脂19kg、酚醛树脂18kg、环氧脂肪酸辛酯12kg、硬脂酸钡6kg、四硫化双五亚甲基秋兰姆0.4kg、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.3kg、滑石14kg、莫来石16kg、纳米碳化硅9kg、酚类抗氧剂0.5kg、相容剂0.6kg、阻燃剂0.4kg和光稳定剂0.3kg。
酚类抗氧剂为抗氧剂BHT。
相容剂为马来酸酐接枝相容剂。
阻燃剂为氢氧化镁阻燃剂。
光稳定剂为纳米二氧化钛。
一种环保绝缘电线电缆材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照环保绝缘电线电缆材料原料的重量称取原料；
(2)将聚氯乙烯、双环戊二烯、GNA型氯丁橡胶、脲醛树脂和酚醛树脂混合均匀得到主料，将主料置于单螺杆挤出机中共混，造粒得到基础树脂；
(3)打开密炼机并预热至50-60℃，然后加入步骤(2)所得基础树脂进行密炼，密炼时间为4-6min，即得混合料A；
(4)将滑石和莫来石加入球磨机中，球磨至粒径为400-600um，即得混合料B；
(5)向制备的混合料A中加入混合料B、环氧脂肪酸辛酯、硬脂酸钡、纳米碳化硅、酚类抗氧剂、相容剂、阻燃剂和光稳定剂，密炼机转速为1000-1100r/min搅拌4-6min，混合均匀，即得混合料C；
(6)将步骤(5)所得混合料C加热至110-120℃，加入四硫化双五亚甲基秋兰姆和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯混炼2-4min，然后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待混料完全熔融后挤出到注塑机中,在300℃注塑成型。
实施例2
一种环保绝缘电线电缆材料，包括以下重量的原料：聚氯乙烯100kg、双环戊二烯14kg、GNA型氯丁橡胶23kg、脲醛树脂18kg、酚醛树脂14kg、环氧脂肪酸辛酯10kg、硬脂酸钡5kg、四硫化双五亚甲基秋兰姆0.3kg、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.2kg、滑石12kg、莫来石14kg、纳米碳化硅8kg、酚类抗氧剂0.2kg、相容剂0.4kg、阻燃剂0.2kg和光稳定剂0.2kg。
酚类抗氧剂为抗氧剂BHT。
相容剂为马来酸酐接枝相容剂。
阻燃剂为氢氧化镁阻燃剂。
光稳定剂为纳米二氧化钛。
一种环保绝缘电线电缆材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照环保绝缘电线电缆材料原料的重量称取原料；
(2)将聚氯乙烯、双环戊二烯、GNA型氯丁橡胶、脲醛树脂和酚醛树脂混合均匀得到主料，将主料置于单螺杆挤出机中共混，造粒得到基础树脂；
(3)打开密炼机并预热至50-60℃，然后加入步骤(2)所得基础树脂进行密炼，密炼时间为4-6min，即得混合料A；
(4)将滑石和莫来石加入球磨机中，球磨至粒径为400-600um，即得混合料B；
(5)向制备的混合料A中加入混合料B、环氧脂肪酸辛酯、硬脂酸钡、纳米碳化硅、酚类抗氧剂、相容剂、阻燃剂和光稳定剂，密炼机转速为1000-1100r/min搅拌4-6min，混合均匀，即得混合料C；
(6)将步骤(5)所得混合料C加热至110-120℃，加入四硫化双五亚甲基秋兰姆和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯混炼2-4min，然后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待混料完全熔融后挤出到注塑机中,在300℃注塑成型。
实施例3
一种环保绝缘电线电缆材料，包括以下重量的原料：聚氯乙烯120kg、双环戊二烯22kg、GNA型氯丁橡胶27kg、脲醛树脂20kg、酚醛树脂22kg、环氧脂肪酸辛酯14kg、硬脂酸钡7kg、四硫化双五亚甲基秋兰姆0.5kg、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.4kg、滑石16kg、莫来石18kg、纳米碳化硅10kg、酚类抗氧剂0.8kg、相容剂0.8kg、阻燃剂0.6kg和光稳定剂0.4kg。
酚类抗氧剂为抗氧剂BHT。
相容剂为马来酸酐接枝相容剂。
阻燃剂为氢氧化镁阻燃剂。
光稳定剂为纳米二氧化钛。
一种环保绝缘电线电缆材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照环保绝缘电线电缆材料原料的重量称取原料；
(2)将聚氯乙烯、双环戊二烯、GNA型氯丁橡胶、脲醛树脂和酚醛树脂混合均匀得到主料，将主料置于单螺杆挤出机中共混，造粒得到基础树脂；
(3)打开密炼机并预热至50-60℃，然后加入步骤(2)所得基础树脂进行密炼，密炼时间为4-6min，即得混合料A；
(4)将滑石和莫来石加入球磨机中，球磨至粒径为400-600um，即得混合料B；
(5)向制备的混合料A中加入混合料B、环氧脂肪酸辛酯、硬脂酸钡、纳米碳化硅、酚类抗氧剂、相容剂、阻燃剂和光稳定剂，密炼机转速为1000-1100r/min搅拌4-6min，混合均匀，即得混合料C；
(6)将步骤(5)所得混合料C加热至110-120℃，加入四硫化双五亚甲基秋兰姆和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯混炼2-4min，然后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待混料完全熔融后挤出到注塑机中,在300℃注塑成型。
将实施例1、实施例2和实施例3制得的环保绝缘电线电缆材料与对比例1现有技术中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：本发明制得的环保绝缘电线电缆材料具有环保性好、阻燃性好、强度高和抗老化性好的优点，环保性主要体现在无卤环保。
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 (7)

1.一种环保绝缘电线电缆材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯100-120份、双环戊二烯14-22份、GNA型氯丁橡胶23-27份、脲醛树脂18-20份、酚醛树脂14-22份、环氧脂肪酸辛酯10-14份、硬脂酸钡5-7份、四硫化双五亚甲基秋兰姆0.3-0.5份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.2-0.4份、滑石12-16份、莫来石14-18份、纳米碳化硅8-10份、酚类抗氧剂0.2-0.8份、相容剂0.4-0.8份、阻燃剂0.2-0.6份和光稳定剂0.2-0.4份。
2.根据权利要求1所述的环保绝缘电线电缆材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯110份、双环戊二烯18份、GNA型氯丁橡胶25份、脲醛树脂19份、酚醛树脂18份、环氧脂肪酸辛酯12份、硬脂酸钡6份、四硫化双五亚甲基秋兰姆0.4份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.3份、滑石14份、莫来石16份、纳米碳化硅9份、酚类抗氧剂0.5份、相容剂0.6份、阻燃剂0.4份和光稳定剂0.3份。
3.根据权利要求1所述的环保绝缘电线电缆材料，其特征在于：所述酚类抗氧剂为抗氧剂BHT。
4.根据权利要求1所述的环保绝缘电线电缆材料，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所述的环保绝缘电线电缆材料，其特征在于：所述阻燃剂为氢氧化镁阻燃剂。
6.根据权利要求1所述的环保绝缘电线电缆材料，其特征在于：所述光稳定剂为纳米二氧化钛。
7.一种如权利要求1—6任意一项所述的环保绝缘电线电缆材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照环保绝缘电线电缆材料原料的重量份数称取原料；
(2)将聚氯乙烯、双环戊二烯、GNA型氯丁橡胶、脲醛树脂和酚醛树脂混合均匀得到主料，将主料置于单螺杆挤出机中共混，造粒得到基础树脂；
(3)打开密炼机并预热至50-60℃，然后加入步骤(2)所得基础树脂进行密炼，密炼时间为4-6min，即得混合料A；
(4)将滑石和莫来石加入球磨机中，球磨至粒径为400-600um，即得混合料B；
(5)向制备的混合料A中加入混合料B、环氧脂肪酸辛酯、硬脂酸钡、纳米碳化硅、酚类抗氧剂、相容剂、阻燃剂和光稳定剂，密炼机转速为1000-1100r/min搅拌4-6min，混合均匀，即得混合料C；
(6)将步骤(5)所得混合料C加热至110-120℃，加入四硫化双五亚甲基秋兰姆和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯混炼2-4min，然后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待混料完全熔融后挤出到注塑机中,在300℃注塑成型。
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