CN108178888A - 一种机器人专用高阻燃聚氯乙烯电缆料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机器人专用高阻燃聚氯乙烯电缆料，其原料按重量份包括：聚氯乙烯100份、环氧化天然橡胶15‑30份、硅橡胶3‑20份、偏苯三酸三辛酯3‑12份、癸二酸二丁酯4‑12份、氧化铈2‑10份、氢氧化铝5‑12份、三聚氰胺磷酸盐2‑10份、凹凸棒土5‑15份、氧化锌2‑10份、三氧化钼1‑3.8份、稳定剂2‑10份、硬脂酸0.3‑1.5份、季戊四醇2‑5份、环氧大豆油1‑3份、过氧化二异丙苯1‑2.5份、硫磺0.05‑0.2份。本发明提出的机器人专用高阻燃聚氯乙烯电缆料，其阻燃性能优异，耐热性好，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及电缆料技术领域，尤其涉及一种机器人专用高阻燃聚氯乙烯电缆料。
背景技术
随着科技的不断发展进步，对于环境恶劣和劳动强度大的工作，越来越多的采用工业机器人来作业，也就使得工业机器人用电缆获得了大量的应用，同时对其所用电缆的性能也提出了更高的要求。聚氯乙烯本身具有良好的阻然性能，其含氯量达56％，氧指数为45％，目前已被广泛应用于电缆的护套、绝缘层中，但是现有的聚氯乙烯材料中往往加入了大量的增塑剂等有机物质，从而使其阻燃性能大大下降，出现阻燃性能降低的问题，限制了其在机器人电缆领域的应用。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种机器人专用高阻燃聚氯乙烯电缆料，其阻燃性能优异，耐热性好，使用寿命长。
本发明提出的一种机器人专用高阻燃聚氯乙烯电缆料，其原料按重量份包括：聚氯乙烯100份、环氧化天然橡胶15-30份、硅橡胶3-20份、偏苯三酸三辛酯3-12份、癸二酸二丁酯4-12份、氧化铈2-10份、氢氧化铝5-12份、三聚氰胺磷酸盐2-10份、凹凸棒土5-15份、氧化锌2-10份、三氧化钼1-3.8份、稳定剂2-10份、硬脂酸0.3-1.5份、季戊四醇2-5份、环氧大豆油1-3份、过氧化二异丙苯1-2.5份、硫磺0.05-0.2份。
优选地，所述氢氧化铝为改性氢氧化铝；所述改性氢氧化铝按照以下工艺进行制备：将氢氧化铝加入无水乙醇中搅拌均匀，加入乙烯基三甲氧基硅氧烷，升温至45-65℃，搅拌反应30-50min，降温、过滤、洗涤、干燥得到物料A；在氮气的保护下，将氢化钠加入四氢呋喃中搅拌均匀，在3-8℃下加入烯丙醇，然后加入六氯环三磷腈，回流反应3-5h，反应结束后冷却、过滤、蒸发，加入二氯甲烷中，洗涤、干燥，过滤，脱溶剂得到物料B；将物料A加入水中搅拌均匀，再加入丙烯酰胺、物料B和引发剂，在氮气的保护下升温至60-70℃，搅拌反应2-5h，反应结束后降温、过滤、洗涤、干燥得到所述改性氢氧化铝。
优选地，氢氧化铝、乙烯基三甲氧基硅氧烷的重量比为25-35：3-9。
优选地，烯丙醇、六氯环三磷腈的重量比为10-25：15-20。
优选地，物料A、丙烯酰胺、物料B的重量比为30-47：55-73：5-15。
优选地，所述引发剂为过硫酸铵、偶氮二异丁腈中的一种或者两种的混合物。
优选地，所述稳定剂为异辛酸钡、异辛酸锌、水滑石、β-二酮按重量比为5-12：3-9：1-3：1-2.5的混合物；以异辛酸钡、异辛酸锌为主稳定剂，以水滑石和β-二酮为辅助稳定剂，并控制了主稳定剂与辅助稳定剂的比例，使两者发挥协同作用，有效改善了电缆料初期热稳定性能，
本发明所述机器人专用高阻燃聚氯乙烯电缆料，其以聚氯乙烯为主料，同时加入了环氧化天然橡胶和硅橡胶进行配合，并将三者的比例控制在100：15-30：3-20之间，从而使三者发挥了最佳的协同作用，并以过氧化二异丙苯为主硫化剂，以硫磺为助硫化剂，使三者发挥了全面的交联作用，赋予电缆料优异的耐热性、耐油性和耐候性；在改性氢氧化铝的制备过程中，首先以乙烯基三甲氧基硅氧烷对氢氧化铝进行了改性，得到了含有双键的物料A；之后以烯丙醇和六氯环三磷腈为原料，通过控制反应的条件，使烯丙醇中的羟基与六氯环三磷腈中的氯发生了反应，得到了含双键的物料B；将物料A、物料B与丙烯酰胺在引发剂的作用下发生了聚合反应，从而将三者结合为一体，降低了氢氧化铝的极性，改善了其表面性能，得到了改性氢氧化铝，将其加入体系中，在体系中分散均匀，一方面，与三聚氰胺磷酸盐、凹凸棒土、氧化锌、三氧化钼配合，显著提高了复合材料的阻燃性能，另一面，与体系中的氧化铈和稳定剂配合，显著提高了复合材料的耐热性，改善了单纯的聚氯乙烯材料耐热性能欠佳的缺陷。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种机器人专用高阻燃聚氯乙烯电缆料，其原料按重量份包括：聚氯乙烯100份、环氧化天然橡胶30份、硅橡胶3份、偏苯三酸三辛酯12份、癸二酸二丁酯4份、氧化铈10份、氢氧化铝5份、三聚氰胺磷酸盐10份、凹凸棒土5份、氧化锌10份、三氧化钼1份、稳定剂10份、硬脂酸0.3份、季戊四醇5份、环氧大豆油1份、过氧化二异丙苯2.5份、硫磺0.05份。
实施例2
本发明提出的一种机器人专用高阻燃聚氯乙烯电缆料，其原料按重量份包括：聚氯乙烯100份、环氧化天然橡胶15份、硅橡胶20份、偏苯三酸三辛酯3份、癸二酸二丁酯12份、氧化铈2份、氢氧化铝12份、三聚氰胺磷酸盐2份、凹凸棒土15份、氧化锌2份、三氧化钼3.8份、稳定剂2份、硬脂酸1.5份、季戊四醇2份、环氧大豆油3份、过氧化二异丙苯1份、硫磺0.2份。
实施例3
本发明提出的一种机器人专用高阻燃聚氯乙烯电缆料，其原料按重量份包括：聚氯乙烯100份、环氧化天然橡胶27份、硅橡胶5份、偏苯三酸三辛酯11份、癸二酸二丁酯11份、氧化铈4份、氢氧化铝10份、三聚氰胺磷酸盐3.2份、凹凸棒土13份、氧化锌3.2份、三氧化钼3.2份、稳定剂2.6份、硬脂酸1.3份、季戊四醇2.6份、环氧大豆油2.6份、过氧化二异丙苯1.3份、硫磺0.16份；
其中，所述氢氧化铝为改性氢氧化铝；所述改性氢氧化铝按照以下工艺进行制备：将氢氧化铝加入无水乙醇中搅拌均匀，加入乙烯基三甲氧基硅氧烷，氢氧化铝、乙烯基三甲氧基硅氧烷的重量比为35：3，升温至65℃，搅拌反应30min，降温、过滤、洗涤、干燥得到物料A；在氮气的保护下，将氢化钠加入四氢呋喃中搅拌均匀，在8℃下加入烯丙醇，然后加入六氯环三磷腈，烯丙醇、六氯环三磷腈的重量比为10：20，回流反应3h，反应结束后冷却、过滤、蒸发，加入二氯甲烷中，洗涤、干燥，过滤，脱溶剂得到物料B；将物料A加入水中搅拌均匀，再加入丙烯酰胺、物料B和引发剂，物料A、丙烯酰胺、物料B的重量比为47：55：15，所述引发剂为过硫酸铵，在氮气的保护下升温至70℃，搅拌反应2h，反应结束后降温、过滤、洗涤、干燥得到所述改性氢氧化铝；
所述稳定剂为异辛酸钡、异辛酸锌、水滑石、β-二酮按重量比为5：9：1：2.5的混合物。
实施例4
本发明提出的一种机器人专用高阻燃聚氯乙烯电缆料，其原料按重量份包括：聚氯乙烯100份、环氧化天然橡胶19份、硅橡胶17份、偏苯三酸三辛酯5份、癸二酸二丁酯6份、氧化铈8份、氢氧化铝6份、三聚氰胺磷酸盐8.5份、凹凸棒土6份、氧化锌9.3份、三氧化钼1.4份、稳定剂9份、硬脂酸0.6份、季戊四醇4份、环氧大豆油1.2份、过氧化二异丙苯2.1份、硫磺0.09份；
其中，所述氢氧化铝为改性氢氧化铝；所述改性氢氧化铝按照以下工艺进行制备：将氢氧化铝加入无水乙醇中搅拌均匀，加入乙烯基三甲氧基硅氧烷，氢氧化铝、乙烯基三甲氧基硅氧烷的重量比为25：9，升温至45℃，搅拌反应50min，降温、过滤、洗涤、干燥得到物料A；在氮气的保护下，将氢化钠加入四氢呋喃中搅拌均匀，在3℃下加入烯丙醇，然后加入六氯环三磷腈，烯丙醇、六氯环三磷腈的重量比为25：15，回流反应5h，反应结束后冷却、过滤、蒸发，加入二氯甲烷中，洗涤、干燥，过滤，脱溶剂得到物料B；将物料A加入水中搅拌均匀，再加入丙烯酰胺、物料B和引发剂，物料A、丙烯酰胺、物料B的重量比为30：73：5，所述引发剂为偶氮二异丁腈，在氮气的保护下升温至60℃，搅拌反应5h，反应结束后降温、过滤、洗涤、干燥得到所述改性氢氧化铝；
所述稳定剂为异辛酸钡、异辛酸锌、水滑石、β-二酮按重量比为12：3：3：1的混合物。
实施例5
本发明提出的一种机器人专用高阻燃聚氯乙烯电缆料，其原料按重量份包括：聚氯乙烯100份、环氧化天然橡胶21份、硅橡胶13份、偏苯三酸三辛酯7份、癸二酸二丁酯9份、氧化铈5份、氢氧化铝9份、三聚氰胺磷酸盐7份、凹凸棒土8份、氧化锌6份、三氧化钼1.8份、稳定剂6份、硬脂酸0.9份、季戊四醇3.7份、环氧大豆油2.3份、过氧化二异丙苯1.7份、硫磺0.16份；
其中，所述氢氧化铝为改性氢氧化铝；所述改性氢氧化铝按照以下工艺进行制备：将氢氧化铝加入无水乙醇中搅拌均匀，加入乙烯基三甲氧基硅氧烷，氢氧化铝、乙烯基三甲氧基硅氧烷的重量比为31：7，升温至60℃，搅拌反应40min，降温、过滤、洗涤、干燥得到物料A；在氮气的保护下，将氢化钠加入四氢呋喃中搅拌均匀，在6℃下加入烯丙醇，然后加入六氯环三磷腈，烯丙醇、六氯环三磷腈的重量比为19：17，回流反应4h，反应结束后冷却、过滤、蒸发，加入二氯甲烷中，洗涤、干燥，过滤，脱溶剂得到物料B；将物料A加入水中搅拌均匀，再加入丙烯酰胺、物料B和引发剂，物料A、丙烯酰胺、物料B的重量比为41：70：12，所述引发剂为过硫酸铵、偶氮二异丁腈的混合物，且过硫酸铵、偶氮二异丁腈的重量比为3:2，在氮气的保护下升温至66℃，搅拌反应3.2h，反应结束后降温、过滤、洗涤、干燥得到所述改性氢氧化铝；
所述稳定剂为异辛酸钡、异辛酸锌、水滑石、β-二酮按重量比为8：6：2：1.6的混合物。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种机器人专用高阻燃聚氯乙烯电缆料，其特征在于，其原料按重量份包括：聚氯乙烯100份、环氧化天然橡胶15-30份、硅橡胶3-20份、偏苯三酸三辛酯3-12份、癸二酸二丁酯4-12份、氧化铈2-10份、氢氧化铝5-12份、三聚氰胺磷酸盐2-10份、凹凸棒土5-15份、氧化锌2-10份、三氧化钼1-3.8份、稳定剂2-10份、硬脂酸0.3-1.5份、季戊四醇2-5份、环氧大豆油1-3份、过氧化二异丙苯1-2.5份、硫磺0.05-0.2份。
2.根据权利要求1所述机器人专用高阻燃聚氯乙烯电缆料，其特征在于，所述氢氧化铝为改性氢氧化铝；所述改性氢氧化铝按照以下工艺进行制备：将氢氧化铝加入无水乙醇中搅拌均匀，加入乙烯基三甲氧基硅氧烷，升温至45-65℃，搅拌反应30-50min，降温、过滤、洗涤、干燥得到物料A；在氮气的保护下，将氢化钠加入四氢呋喃中搅拌均匀，在3-8℃下加入烯丙醇，然后加入六氯环三磷腈，回流反应3-5h，反应结束后冷却、过滤、蒸发，加入二氯甲烷中，洗涤、干燥，过滤，脱溶剂得到物料B；将物料A加入水中搅拌均匀，再加入丙烯酰胺、物料B和引发剂，在氮气的保护下升温至60-70℃，搅拌反应2-5h，反应结束后降温、过滤、洗涤、干燥得到所述改性氢氧化铝。
3.根据权利要求2所述机器人专用高阻燃聚氯乙烯电缆料，其特征在于，氢氧化铝、乙烯基三甲氧基硅氧烷的重量比为25-35：3-9。
4.根据权利要求2或3所述机器人专用高阻燃聚氯乙烯电缆料，其特征在于，烯丙醇、六氯环三磷腈的重量比为10-25：15-20。
5.根据权利要求2-4中任一项所述机器人专用高阻燃聚氯乙烯电缆料，其特征在于，物料A、丙烯酰胺、物料B的重量比为30-47：55-73：5-15。
6.根据权利要求2-5中任一项所述机器人专用高阻燃聚氯乙烯电缆料，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵、偶氮二异丁腈中的一种或者两种的混合物。
7.根据权利要求1-6中任一项所述机器人专用高阻燃聚氯乙烯电缆料，其特征在于，所述稳定剂为异辛酸钡、异辛酸锌、水滑石、β-二酮按重量比为5-12：3-9：1-3：1-2.5的混合物。
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