CN108659373A - Pvc复合绝缘材料、电线及其制备方法和应用 - Google Patents

Pvc复合绝缘材料、电线及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN108659373A
CN108659373A CN201710207943.5A CN201710207943A CN108659373A CN 108659373 A CN108659373 A CN 108659373A CN 201710207943 A CN201710207943 A CN 201710207943A CN 108659373 A CN108659373 A CN 108659373A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
insulating materials
preparation
pvc composite
composite insulating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710207943.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108659373B (zh
Inventor
王僧山
夏永恒
吴迪
张云峰
李庆森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHANGHAI FUERXIN CABLE CO Ltd
Original Assignee
SHANGHAI FUERXIN CABLE CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHANGHAI FUERXIN CABLE CO Ltd filed Critical SHANGHAI FUERXIN CABLE CO Ltd
Priority to CN201710207943.5A priority Critical patent/CN108659373B/zh
Publication of CN108659373A publication Critical patent/CN108659373A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108659373B publication Critical patent/CN108659373B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/04—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing chlorine atoms
    • C08L27/06—Homopolymers or copolymers of vinyl chloride
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/92—Measuring, controlling or regulating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24—Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10—Esters; Ether-esters
    • C08K5/12—Esters; Ether-esters of cyclic polycarboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/13—Phenols; Phenolates
    • C08K5/134—Phenols containing ester groups
    • C08K5/1345—Carboxylic esters of phenolcarboxylic acids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/44—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
    • H01B3/443—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from vinylhalogenides or other halogenoethylenic compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504—Controlled parameter
    • B29C2948/92704—Temperature
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2327/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers
    • C08J2327/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08J2327/04—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing chlorine atoms
    • C08J2327/06—Homopolymers or copolymers of vinyl chloride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
    • C08L2203/202—Applications use in electrical or conductive gadgets use in electrical wires or wirecoating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2312/00—Crosslinking
    • C08L2312/06—Crosslinking by radiation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processes Specially Adapted For Manufacturing Cables (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)

Abstract

本发明公开了一种PVC复合绝缘材料、电线及其制备方法和应用。原料包括下述重量份数的组分：45‑60份偏苯三酸类增塑剂、8‑12份交联敏化剂、100份PVC树脂、8‑16份钙锌稳定剂、10‑30份碳酸钙和0.5‑2份抗氧剂；制备方法包括以下步骤：①将增塑剂和交联敏化剂进行预先混合后得混合物A；②将混合物A再与其它原料混合后得混合物B；挤出造粒即可。本发明制备方法操作简单，可行性强，成本低，制得材料价格低廉、表面印刷性好，辐照剂量小、有较高的辐照交联生产效率、工艺挤出性能良好，以其制成的电线耐过热性佳、热老化性能符合要求、短路温度有所提高，提高了电线电缆的运行安全性。

Description

PVC复合绝缘材料、电线及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种PVC复合绝缘材料、电线及其制备方法和应用。
背景技术
汽车电线的工作温度比环境温度至少高30℃，通常发动机舱内发动机附近使用的电线额定耐热温度为125℃以上。电线在额定工作温度下连续工作时间不低于3000小时，并保证在车辆寿命期内绝缘材料保持必要的机械性能。耐热电线的载流量更大、更安全。额定工作温度125℃的汽车电线一般采用交联聚烯烃电线，目前也有热塑性聚氯乙烯(PVC)材料使用。
相对于125℃交联聚烯烃材料，热塑性125℃PVC材料价格更为低廉，表面印刷性更好，容易获得更为柔软的效果，可制得与橡胶一样柔软而富有弹性的材料。
然而，国内现有的热塑性125℃PVC材料产品不太成熟，主要的问题是难以通过热老化实验，即耐过热性差，主要为150℃×240h短期老化和125℃×3000h长期老化。虽然国外的热塑性125℃PVC材料可以通过ISO6722的125℃×3000h长期老化试验，但是由于通用汽车公司发布的最新汽车电线标准GMW15626-2015中对空气烘箱的换气方式进行了变更，导致国外的热塑性125℃PVC材料难以通过GMW15626-2015的125℃×3000h的长期老化试验(汽车电线国际标准ISO6722中，老化用的空气烘箱通风条件为自然通风，每小时换气次数为8～20次。而GMW15626-2015要求的通风条件变更为强制通风、强迫对流或机械对流。这对热塑性PVC材料的热老化性能产生重大的影响)。该现象亟待解决。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于克服了现有技术中热塑性125℃PVC材料应用于电线电缆领域存在耐过热性较差和热老化性能不符合标准的缺陷，因而提供了一种PVC复合绝缘材料、电线及其制备方法和应用。本发明的制备方法操作简单，可行性强，成本低，制得的PVC复合绝缘材料价格低廉、表面印刷性好，其辐照剂量小、有较高的辐照交联生产效率、工艺挤出性能良好，以所述的材料制成的电线耐过热性佳、热老化性能符合要求、短路温度有所提高，提高了电线电缆的运行安全性。
本发明通过下述技术方案解决上述技术问题：
本发明提供了一种PVC复合绝缘材料的制备方法，所述PVC复合绝缘材料的原料包括下述重量份数的组分：45-60份的增塑剂、8-12份的交联敏化剂、100份的聚氯乙烯(PVC)树脂、8-16份的钙锌稳定剂、10-30份的碳酸钙和0.5-2份的抗氧剂；其中，所述的增塑剂为偏苯三酸类增塑剂，所述增塑剂的分子量为540～720；所述聚氯乙烯树脂的聚合度为1800～2500；所述制备方法包括以下步骤：
(1)将所述增塑剂和所述交联敏化剂进行预先混合后，得混合物A；
(2)将所述混合物A再与所述PVC复合绝缘材料的其它原料混合后，得混合物B；将混合物B进行挤出造粒，即可。
本发明中，所述的增塑剂可为本领域常规的分子量为540～720之间的偏苯三酸类增塑剂，较佳地为偏苯三酸三壬酯(TINTM)、偏苯三酸三正辛酯、偏苯三酸三异癸酯、偏苯三酸三(正辛基癸)酯中的一种或多种，更佳地为偏苯三酸三(正辛基癸)酯。若增塑剂的分子量大于720，增塑效率降低。
本发明中，所述的增塑剂的用量较佳地为53份。
本发明中，所述的交联敏化剂的种类可为本领域常规，较佳地为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、一缩二乙二醇二丙烯酸酯(DGDA)、三烯丙基异氰酸酯(TAIC)中的一种或多种；更佳地为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)。
本发明中，所述的交联敏化剂的用量较佳地为10份。
本发明中，所述的聚氯乙烯树脂可为本领域常规的聚合度为1800-2500的聚氯乙烯树脂，较佳地为聚合度1800-2500的乙烯法聚氯乙烯树脂(所述的乙烯法是指本领域常规的乙烯氧氯化法工艺)。其中，所述的聚氯乙烯树脂的聚合度越高，绝缘材料的耐热性越好、机械性能越高、耐寒性能越好，但成型加工温度越高。
本发明中，所述的钙锌稳定剂为本领域常规的钙锌稳定剂，较佳地为熊牌的BP MC8890KA。
本发明中，所述的钙锌稳定剂的用量较佳地为10～12份。若所述钙锌稳定剂的用量较多，不仅会增加成本，而且还会劣化材料的力学性能。
本发明中，所述的碳酸钙可为本领域常规的重质碳酸钙。
本发明中，所述的碳酸钙的用量较佳地为20～25份。
本发明中，所述的抗氧剂的种类可为本领域常规的不含有氨基基团的抗氧剂(如受阻胺类抗氧剂)，较佳地为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)和/或β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)，更佳地为抗氧剂1010。
本发明中，所述的抗氧剂的用量较佳地为0.8～1.2份。
步骤(1)中，所述混合的操作和方法可为本领域常规的操作和方法，所述混合的时间较佳地为10～20min，更佳地为15～18min。
步骤(2)中，所述混合的操作和方法可为本领域常规的操作和方法，所述混合的时间较佳地为4～9min，更佳地为5～7min。步骤(2)中，所述混合的操作较佳地按下述步骤进行，先将所述聚氯乙烯树脂与所述混合物A混合后，再与所述原料的其它组分进行混合。
本发明中，所述挤出造粒的操作和条件可为本领域常规的操作和条件。所述挤出造粒时采用的设备可为本领域常规的双螺杆造料机。所述双螺杆造料机中，螺杆的直径较佳地为75mm，长径比较佳地为40:1。所述双螺杆造料机中，双螺杆主机的转速较佳地为350±50转/分钟。所述双螺杆造料机较佳地共有10个温区，从喂料口到机头的温度较佳地分别设定为120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、160℃、150℃、150℃、140℃，每个温区的控温公差为±5℃。
本发明还提供了一种由上述制备方法制备得到的PVC复合绝缘材料。
本发明还提供了一种汽车电线，其绝缘层的材质为上述PVC复合绝缘材料。
本发明还提供了一种PVC复合绝缘材料汽车电线的制备方法，其包括下述步骤：将所述PVC复合绝缘材料挤包在绞合导体的表面，通过电子束辐照使所述的PVC复合绝缘材料交联形成绝缘层，即可；其中，所述绝缘层的平均厚度为0.25～0.5mm，所述交联后的PVC复合绝缘材料的凝胶含量为40～55wt％。
本发明中，所述挤包的操作和条件可为本领域常规的操作和条件，所述挤包的设备可为本领域常规的单螺杆挤出机。所述单螺杆挤出机中，螺杆的直径较佳地为65mm。所述单螺杆挤出机的挤出速度较佳地为300～600m/min，更佳地为400m/min。所述单螺杆造料机较佳地共有4个温区，从喂料口到机头的温度较佳地分别设定为140℃、150℃、165℃、170℃，每个温区的控温公差为±5℃。
本发明中，所述的绞合导体可为本领域常规的绞合导体，较佳地为裸铜绞线、镀锡铜绞线、镀银铜绞线或镀镍铜绞线。所述的绞合导体的导体截面积较佳地为0.35～6mm2。
本发明中，所述电子束辐照的方法和条件可为常规电子束辐照的方法和条件。所述电子束辐照的辐照剂量较佳地为4～8Mrad，更佳地为5～6Mrad。
本发明中，所述交联后的PVC复合绝缘材料的凝胶含量较佳地为44～51wt％，更佳地为48wt％。
本发明中，所述PVC复合绝缘材料汽车电线的绝缘厚度可为本领域常规，较佳地为0.20～0.40mm。
本发明还提供了一种由上述制备方法制得的PVC复合绝缘材料汽车电线。
本发明还提供了一种所述的PVC复合绝缘材料汽车电线在汽车发动机控制领域的应用。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所用原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于：本发明的制备方法操作简单、可行性强、成本低，制得的PVC复合绝缘材料价格低廉、表面印刷性好、辐照剂量小、有较高的辐照交联生产效率、工艺挤出性能良好，以此材料制成的PVC复合绝缘材料汽车电线耐过热性佳、热老化性能符合要求、短路温度有所提高，提高了电线电缆的运行安全性。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
表1
实施例1
实施例1中各组分的用量如表1所示。其中，PVC树脂的聚合度为1800，增塑剂为TINTM，交联敏化剂为TMPTA，钙锌稳定剂为熊牌BP MC 8890KA，抗氧剂为1010。
1、PVC复合绝缘材料的制备：
将增塑剂和交联敏化剂混合均匀15min后，得混合物A，此后保持搅拌状态以备用；将PVC树脂与混合物A混合均匀1min后，再加入剩余的原料4min后，得混合物；
将混合物直接进入双螺杆造料机进行挤出造粒即可。其中，挤出造粒时采用的设备为本领域常规的双螺杆造料机；双螺杆造料机中，螺杆的直径为75mm，长径比为40:1；双螺杆主机的转速350±50转/分钟；双螺杆造料机共有10个温区，从喂料口到机头的温度分别设定为120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、160℃、150℃、150℃、140℃，每个温区的控温公差为±5℃。
2、汽车电线的制备：
以单丝根数为84、单丝直径为0.30±0.01mm且标称截面面积为5.49～5.93mm2的裸铜绞线为绞合导体，在绞合导体外表面直接挤包上述材料(具体的，采用单螺杆挤出机(螺杆直径为65mm)挤制6sq电缆，从喂料口到机头的温度分别设定为140℃、150℃、165℃、170℃，每个温区的控温公差为±5℃，挤出速度为300m/min)，控制绝缘厚度为0.36mm，外径为本例4.1mm，形成薄壁结构，然后对其进行电子束辐照交联形成绝缘层，即得；
其中，辐照剂量控制在4Mrad，辐照交联后PVC复合绝缘材料的凝胶含量为44wt％。
实施例2
实施例2中各组分的用量如表1所示。其中，PVC树脂的聚合度为2500，增塑剂为偏苯三酸三异癸酯，交联敏化剂为TMPTMA，钙锌稳定剂为熊牌BP MC 8890KA，抗氧剂为1076。
1、PVC复合绝缘材料的制备：
将增塑剂和交联敏化剂混合均匀10min后，得混合物A，此后保持搅拌状态以备用；将PVC树脂与混合物A混合均匀1min后，再加入剩余的原料8min后，得混合物；
将混合物直接进入双螺杆造料机进行挤出造料即可。其中，挤出造粒时采用的设备为本领域常规的双螺杆造料机；双螺杆造料机中，螺杆的直径为75mm，长径比为40:1；双螺杆主机的转速350±50转/分钟；双螺杆造料机共有10个温区，从喂料口到机头的温度分别设定为120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、160℃、150℃、150℃、140℃，每个温区的控温公差为±5℃。
2、汽车电线的制备：
以单丝根数为50、单丝直径为0.25±0.01mm且标称截面面积为2.27～2.47mm2的裸铜绞线为绞合导体，在绞合导体外表面直接挤包上述材料(具体的，采用单螺杆挤出机(螺杆直径为65mm)挤制2.5sq电缆，从喂料口到机头的温度分别设定为140℃、150℃、165℃、170℃，每个温区的控温公差为±5℃，挤出速度为400m/min)，控制绝缘厚度为0.32mm，外径为2.8mm，形成薄壁结构，然后对其进行电子束辐照交联形成绝缘层，即得；
其中，辐照剂量控制在6Mrad，辐照交联后PVC复合绝缘材料的凝胶含量为48wt％。
实施例3
实施例3中各组分的用量如表1所示。其中，PVC树脂的聚合度为2500，增塑剂为偏苯三酸三(正辛基癸)酯，交联敏化剂为TMPTA，钙锌稳定剂为熊牌BP MC 8890KA，抗氧剂为1076。
1、PVC复合绝缘材料的制备：
将增塑剂和交联敏化剂混合均匀18min后，得混合物A，此后保持搅拌状态以备用；将PVC树脂与混合物A混合均匀1min后，再加入剩余的原料6min后，得混合物；
将混合物直接进入双螺杆造料机进行挤出造料即可。其中，挤出造粒时采用的设备为本领域常规的双螺杆造料机；双螺杆造料机中，螺杆的直径为75mm，长径比为40:1；双螺杆主机的转速350±50转/分钟；双螺杆造料机共有10个温区，从喂料口到机头的温度分别设定为120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、160℃、150℃、150℃、140℃，每个温区的控温公差为±5℃。
2、汽车电线的制备：
以单丝根数为16、单丝直径为0.20±0.01mm且标称截面面积为0.47～0.50mm2的裸铜绞线为绞合导体，在绞合导体外表面直接挤包上述材料(具体的，采用单螺杆挤出机(螺杆直径为65mm)挤制0.5sq电缆，从喂料口到机头的温度分别设定为140℃、150℃、165℃、170℃，每个温区的控温公差为±5℃，挤出速度为600m/min)，控制绝缘厚度为0.25mm，外径为1.5mm，形成薄壁结构，然后对其进行电子束辐照交联形成绝缘层，即得；
其中，辐照剂量控制在5Mrad，辐照交联后PVC复合绝缘材料的凝胶含量为51wt％。
对比例1
对比例1中各组分的用量如表1所示。其中，PVC树脂的聚合度为1300，增塑剂为偏苯三酸三异癸酯，交联敏化剂为TMPTMA，钙锌稳定剂为熊牌BP MC 8890KA，抗氧剂为1076。
1、PVC复合绝缘材料的制备：
将增塑剂和交联敏化剂混合均匀10min后，得混合物A，此后保持搅拌状态以备用；将PVC树脂与混合物A混合均匀1min后，再加入剩余的原料8min后，得混合物；
将混合物直接进入双螺杆造料机进行挤出造粒即可。其中，挤出造粒时采用的设备为本领域常规的双螺杆造料机；双螺杆造料机中，螺杆的直径为75mm，长径比为40:1；双螺杆主机的转速350±50转/分钟；双螺杆造料机共有10个温区，从喂料口到机头的温度分别设定为120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、160℃、150℃、150℃、140℃，每个温区的控温公差为±5℃。
2、汽车电线的制备：
以单丝根数为50、单丝直径为0.25±0.01mm且标称截面面积为2.27～2.47mm2的裸铜绞线为绞合导体，在绞合导体外表面直接挤包上述材料(具体的，采用单螺杆挤出机(螺杆直径为65mm)挤制2.5sq电缆，从喂料口到机头的温度分别设定为140℃、150℃、165℃、170℃，每个温区的控温公差为±5℃，挤出速度为400m/min)，控制绝缘厚度为0.32mm，外径为2.8mm，形成薄壁结构，然后对其进行电子束辐照交联形成绝缘层，即得；
其中，辐照剂量控制在6Mrad，辐照交联后PVC复合绝缘材料的凝胶含量为46wt％。
对比例2
对比例2中各组分的用量如表1所示。其中，PVC树脂的聚合度为1800，增塑剂为偏苯三酸三异癸酯，交联敏化剂为TMPTA，钙锌稳定剂为熊牌BP MC 8890KA，抗氧剂为1076。
1、PVC复合绝缘材料的制备：
增塑剂和交联敏化剂未经预混；将PVC树脂与增塑剂和交联敏化剂直接加入混合1min后，再加入剩余的原料8min后，得混合物；
将混合物直接进入双螺杆造料机进行挤出造料即可。其中，挤出造粒时采用的设备为本领域常规的双螺杆造料机；双螺杆造料机中，螺杆的直径为75mm，长径比为40:1；双螺杆主机的转速350±50转/分钟；双螺杆造料机共有10个温区，从喂料口到机头的温度分别设定为120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、160℃、150℃、150℃、140℃，每个温区的控温公差为±5℃。
2、汽车电线的制备：
以单丝根数为50、单丝直径为0.25±0.01mm且标称截面面积为2.27～2.47mm2的裸铜绞线为绞合导体，在绞合导体外表面直接挤包上述材料(具体的，采用单螺杆挤出机(螺杆直径为65mm)挤制2.5sq电缆，从喂料口到机头的温度分别设定为140℃、150℃、165℃、170℃，每个温区的控温公差为±5℃，挤出速度为400m/min)，控制绝缘厚度为0.32mm，外径为2.8mm，形成薄壁结构，然后对其进行电子束辐照交联形成绝缘层，即得；
其中，辐照剂量控制在6Mrad，辐照交联后PVC复合绝缘材料的凝胶含量为43wt％。
对比例3
热塑性125℃聚氯乙烯材料93A购于葡萄牙Cabopol公司。
按照实施例1中电线的制备方法，制备相应的6sq电缆。
对比例4
125℃辐照交联聚烯烃材料PEX3购于葡萄牙Cabopol公司。
按照实施例1中电线的制备方法，制备相应的0.5sq电缆。
效果实验例1
将实施例1～4和对比例1～4所得的0.35～6sq电缆进行性能测试，具体的测试数据如表2所示。其中，按照GMW15626-2015进行耐热性能测试。
表2

Claims (10)

1.一种PVC复合绝缘材料的制备方法，其特征在于，所述PVC复合绝缘材料的原料包括下述重量份数的组分：45-60份的增塑剂、8-12份的交联敏化剂、100份的聚氯乙烯树脂、8-16份的钙锌稳定剂、10-30份的碳酸钙和0.5-2份的抗氧剂；其中，所述的增塑剂为偏苯三酸类增塑剂，所述增塑剂的分子量为540～720；所述聚氯乙烯树脂的聚合度为1800～2500；所述制备方法包括以下步骤：
(1)将所述增塑剂和所述交联敏化剂进行预先混合后，得混合物A；
(2)将所述混合物A再与所述PVC复合绝缘材料的其它原料混合后，得混合物B；将混合物B进行挤出造粒，即可。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的增塑剂为偏苯三酸三壬酯、偏苯三酸三正辛酯、偏苯三酸三异癸酯、偏苯三酸三(正辛基癸)酯中的一种或多种；
所述的交联敏化剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、一缩二乙二醇二丙烯酸酯、三烯丙基异氰酸酯中的一种或多种；
所述的聚氯乙烯树脂为聚合度1800-2500的乙烯法聚氯乙烯树脂；
所述的钙锌稳定剂为熊牌的BP MC 8890KA；
和/或，所述的抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和/或β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的增塑剂的用量为53份；
所述的交联敏化剂的用量为10份；
所述的钙锌稳定剂的用量为10～12份；
所述的碳酸钙的用量为20～25份；
和/或，所述的抗氧剂的用量为0.8～1.2份。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述混合的时间为10～20min，较佳地为15～18min；
步骤(2)中，所述混合的时间为4～9min，较佳地为5～7min；
步骤(2)中，所述混合的操作按下述步骤进行，先将所述聚氯乙烯树脂与所述混合物A混合后，再与所述原料的其它组分进行混合；
和/或，步骤(2)中，所述挤出造粒时采用的设备为双螺杆造料机；所述双螺杆造料机中，螺杆的直径为75mm，长径比为40:1；所述双螺杆造料机中，双螺杆主机的转速为350±50转/分钟；所述双螺杆造料机共有10个温区，从喂料口到机头的温度分别设定为120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、160℃、150℃、150℃、140℃，每个温区的控温公差为±5℃。
5.一种如权利要求1～4任一项所述的制备方法制备的PVC复合绝缘材料。
6.一种汽车电线，其绝缘层的材质采用如权利要求5所述的PVC复合绝缘材料。
7.一种PVC复合绝缘材料汽车电线的制备方法，其特征在于，其包括下述步骤：将如权利要求5所述PVC复合绝缘材料挤包在绞合导体的表面，通过电子束辐照使所述的PVC复合绝缘材料交联形成绝缘层，即可；其中，所述绝缘层的平均厚度为0.25～0.5mm，所述交联后的PVC复合绝缘材料的凝胶含量为40～55wt％。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述挤包的设备为单螺杆挤出机；所述单螺杆挤出机中，螺杆的直径为65mm；所述单螺杆挤出机的挤出速度为300～600m/min，较佳地为400m/min；所述单螺杆造料机共有4个温区，从喂料口到机头的温度分别设定为140℃、150℃、165℃、170℃，每个温区的控温公差为±5℃；
所述的绞合导体为裸铜绞线、镀锡铜绞线、镀银铜绞线或镀镍铜绞线；
所述的绞合导体的导体截面积为0.35～6mm2；
所述电子束辐照的辐照剂量为4～8Mrad，较佳地为5～6Mrad；
所述交联后的PVC复合绝缘材料的凝胶含量为44～51wt％，较佳地为48wt％；
和/或，所述PVC复合绝缘材料汽车电线的绝缘厚度为0.20～0.40mm。
9.一种如权利要求7～8任一项所述的制备方法制得的PVC复合绝缘材料汽车电线。
10.一种如权利要求9所述的PVC复合绝缘材料汽车电线在汽车发动机控制领域的应用。
CN201710207943.5A 2017-03-31 2017-03-31 Pvc复合绝缘材料、电线及其制备方法和应用 Active CN108659373B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710207943.5A CN108659373B (zh) 2017-03-31 2017-03-31 Pvc复合绝缘材料、电线及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710207943.5A CN108659373B (zh) 2017-03-31 2017-03-31 Pvc复合绝缘材料、电线及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108659373A true CN108659373A (zh) 2018-10-16
CN108659373B CN108659373B (zh) 2021-06-08

Family

ID=63783689

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710207943.5A Active CN108659373B (zh) 2017-03-31 2017-03-31 Pvc复合绝缘材料、电线及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108659373B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110157116A (zh) * 2019-05-29 2019-08-23 福建亚通新材料科技股份有限公司 一种新型硬聚氯乙烯无铅排水管材及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101386697A (zh) * 2008-09-09 2009-03-18 中国石油化工股份有限公司 一种汽车用电线电缆软聚氯乙烯塑料及其制备方法
CN102646463A (zh) * 2012-04-26 2012-08-22 无锡市长城电线电缆有限公司 一种低烟无卤阻燃环保电线
CN104262851A (zh) * 2014-10-08 2015-01-07 江苏德威新材料股份有限公司 汽车原线用耐磨辐照交联聚氯乙烯绝缘料及其制备方法
JP2015015119A (ja) * 2013-07-04 2015-01-22 住友電装株式会社 電線被覆材用樹脂組成物及び絶縁電線

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101386697A (zh) * 2008-09-09 2009-03-18 中国石油化工股份有限公司 一种汽车用电线电缆软聚氯乙烯塑料及其制备方法
CN102646463A (zh) * 2012-04-26 2012-08-22 无锡市长城电线电缆有限公司 一种低烟无卤阻燃环保电线
JP2015015119A (ja) * 2013-07-04 2015-01-22 住友電装株式会社 電線被覆材用樹脂組成物及び絶縁電線
CN104262851A (zh) * 2014-10-08 2015-01-07 江苏德威新材料股份有限公司 汽车原线用耐磨辐照交联聚氯乙烯绝缘料及其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110157116A (zh) * 2019-05-29 2019-08-23 福建亚通新材料科技股份有限公司 一种新型硬聚氯乙烯无铅排水管材及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108659373B (zh) 2021-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5896626B2 (ja) シラン架橋性難燃ポリオレフィンとシラノール触媒樹脂組成物からなる電線成形体の製造方法
JP5703789B2 (ja) 電線被覆材用組成物、絶縁電線およびワイヤーハーネス
CN105385065B (zh) 一种聚氯乙烯/聚氨酯合金线缆料及其制备方法
JP2014136752A (ja) シラングラフト塩素化ポリエチレン並びにそれを用いた電線及びケーブル
CN112053808A (zh) 一种紫外线交联电缆制造工艺
CN105131611A (zh) 一种高强度无卤素耐火电缆绝缘塑料及其制备方法
CN1019161B (zh) 通用电缆
CN112143122A (zh) 耐热环保阻燃电缆绝缘料及其制备方法
CN105037897A (zh) 辐照交联电缆被覆材料用母粒及其制备方法
CN108659373A (zh) Pvc复合绝缘材料、电线及其制备方法和应用
JP4667793B2 (ja) 電線・ケーブル
CN103545045A (zh) 一种具有可剥离半导电外屏蔽材料的高压电缆结构
JP2014096252A (ja) シラン架橋ポリエチレンを用いた電線・ケーブル及びその製造方法
JP2014047246A (ja) シラン架橋性樹脂組成物、絶縁電線及び絶縁電線の製造方法
JP5655595B2 (ja) 剥離性を有する難燃性組成物、難燃性樹脂の製造方法および絶縁電線
JP5769321B2 (ja) シラン架橋樹脂成形体の製造方法及びその方法を用いた成形体
CN108239329B (zh) 一种热固性无卤阻燃材料及其制备方法
JP2012038648A (ja) ビニル絶縁ビニルシースケーブル
JP6445485B2 (ja) 半導電性樹脂組成物及びこれを用いた電力ケーブル
JPH09115367A (ja) 架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルおよびその製造方法
JPH0864039A (ja) ゴムシースケーブル
JP5922599B2 (ja) シラン架橋型成形体用樹脂組成物及びそれを用いた成形体
CN116082730B (zh) 一种含ectfe的辐照交联型组合物及其应用
CN109627666B (zh) 一种耐油eva电缆料及其制备工艺
JP2018090703A (ja) 樹脂組成物の製造方法及び樹脂組成物を用いた絶縁電線の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: PVC composite insulating material, wire and its preparation method and Application

Effective date of registration: 20220228

Granted publication date: 20210608

Pledgee: The Bank of Shanghai branch Caohejing Limited by Share Ltd.

Pledgor: SHANGHAI FUERXIN CABLE Co.,Ltd.

Registration number: Y2022310000039

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20230327

Granted publication date: 20210608

Pledgee: The Bank of Shanghai branch Caohejing Limited by Share Ltd.

Pledgor: SHANGHAI FUERXIN CABLE Co.,Ltd.

Registration number: Y2022310000039

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right