CN109096652A - 一种适用高速生产汽车电线电缆用聚氯乙烯色母粒及其制备方法 - Google Patents

一种适用高速生产汽车电线电缆用聚氯乙烯色母粒及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种适用高速生产汽车电线电缆用聚氯乙烯色母粒及其制备方法，其活性成分由以下重量分数的原料组成：聚氯乙烯45‑55份、二氧化钛5‑12份、增白剂4‑8份、钙锌稳定剂3‑6份、氧化聚乙烯蜡1‑3份、表面处理剂1‑3份、硬脂酸锌1‑3份、耦联剂1‑3份、颜料25‑35份。通过先将聚录乙烯与氧化聚乙烯蜡的预搅拌，使基质材料混合时更加稳定和均匀，聚合度更高，使母粒基质在低于挤出材料温度时，利于母粒的发散与着色，增加母粒基质材料与挤出材料的融合度，更利于高速挤出；通过以上加入材料和生产工艺措施，使色母材料更适用于汽车电线的电缆的高速挤出，大大提高了生产效率，减少了因颜色问题而造成的不必要损失。

Description

一种适用高速生产汽车电线电缆用聚氯乙烯色母粒及其制备 方法
技术领域：
本发明涉及一种适用高速生产汽车电线电缆用聚氯乙烯色母粒及其制备方法。
背景技术：
随着社会经济的快速发展，电线电缆在各行各业中都得到了广泛的应用，而现有的电缆材料在制作过程中，其基质材料流动性较差，材料之间混合不均匀，颜色混合不充分，且基质与添加剂之间相互作用，稳定性差，易发生黄变，次品率高；另外，混合后，基质材料粘合度较差，不容易捏合；再者，现有的电缆材料虽然也添加有一定的润滑剂，但是在挤出时其产品外观仍然粗糙、凹凸不平，没有光泽。
发明内容：
本发明提供了一种适用高速生产汽车电线电缆用聚氯乙烯色母粒及其制备方法，通过改变物料投料顺序及混合工艺，能够短时间提高色母粒的分散性及稳定性，不易发生黄变且基质材料更容易捏合，在高速挤出时，材料更容易挥散，发散性能提高30％；加入表面处理剂后，便于在高速挤出后，线缆表面更具有光泽，无粗糙感，加入偶联剂，可以使基质材料的流动性更强，便于颜色充分混合，通过以上加入材料和生产工艺措施，使色母材料更适用于汽车电线的电缆的高速挤出，大大提高了生产效率，减少了因颜色问题而造成的不必要损失；有效解决了现有技术中存在的问题。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种适用高速生产汽车电线电缆用聚氯乙烯色母粒，其活性成分由以下重量分数的原料组成：
聚氯乙烯45-55份、二氧化钛5-12份、增白剂4-8份、钙锌稳定剂3-6份、氧化聚乙烯蜡1-3份、表面处理剂1-3份、硬脂酸锌1-3份、耦联剂1-3份、颜料25-35份。
其活性成分由以下重量分数的原料组成：
聚氯乙烯50份、二氧化钛8份、增白剂6份、钙锌稳定剂5份、氧化聚乙烯蜡2份、表面处理剂2份、硬脂酸锌2份、耦联剂2份、颜料30份。
所述聚氯乙烯为聚氯乙烯S-700。
一种如上所述的适用高速生产汽车电线电缆用聚氯乙烯色母粒的制备方法，包括如下步骤：
(1)预混：预先将按权利要求1或2或3所述比例的钙锌稳定剂和聚氯乙烯通过低速搅拌机进行预混后得预混材料备用；
(2)将步骤(1)中得到的预混材料与权利要求1或2或3所述比例的颜料、增白剂和二氧化钛进行高速混合均匀后得混合料；
(3)将步骤(2)中得到的混合料与权利要求1或2或3所述比例的氧化聚乙烯蜡、表面处理剂、硬脂酸锌和耦联剂高速混合得基料；
(4)挤出：将步骤(3)中得到的基料放入挤出机中进行挤出定型后得型胚；
(5)水冷：将步骤(4)中得到的型胚通过温水槽进行水冷定型后得型材；
(6)切粒：将步骤(5)中得到的型材进行切粒后得料粒；所述料粒直径为3.5±0.5mm；长度为2.5±0.5mm；
(7)风干：将步骤(6)中得到的料粒进行风干，去除水分后即得适用高速生产汽车电线电缆用聚氯乙烯色母粒。
步骤(1)中的螺杆转速为550-600R/min，温度设定为20℃～26℃，搅拌时间为13-15min。
步骤(2)中的螺杆转速为550-650R/min，温度设定为35-40℃，时间15-20min。
步骤(3)中的高速混合时的搅拌机转速为280-350R/min，温度设定为100℃-120℃，时间为15-20min。
步骤(4)中挤出机各区的温度设定范围分别为：1区的温度设定范围为：135℃-138℃；2区的温度设定范围为：140℃-143℃；3区的温度设定范围为145℃-148℃；4区的温度设定范围为：150℃-153℃；5区的温度设定范围为：155℃-158℃；6区的温度设定范围为：160℃-163℃；7区的温度设定范围为：163℃-168℃。
步骤(5)中温水槽一段的温度范围为50℃-60℃，温水槽二段的温度范围为20℃-30℃，其中温水槽长度为8m-15m，型胚在温水槽中的通过速度为8-12m/min。
步骤(7)中风干机的温度范围为80℃-100℃。
本发明采用上述结构，结构设计合理，通过先将聚录乙烯与氧化聚乙烯蜡的预搅拌，使基质材料混合时更加稳定和均匀，聚合度更高，使母粒基质在低于挤出材料温度时，更快达到熔融态，利于母粒的发散与着色，增加母粒基质材料与挤出材料的融合度，更利于高速挤出；也不易发生黄变且基质材料更容易捏合，在高速挤出时，材料更容易挥散，发散性能提高30％；加入钙锌稳定剂，更利于适应高速挤出条件下螺杆与筒壁产生的高热环境，使基质材料不容易发生色变、发黄；加入表面处理剂后，便于在高速挤出后，线缆表面更具有光泽，无粗糙感，适用于高速挤出时，使线缆表面更具有光泽，不容易出现纵向与横向条纹，减少线缆表面的颗粒感与粗糙感；加入偶联剂，可以使基质材料的流动性更强，便于颜色充分混合，不会出现着色不均匀现象，使线缆表面颜色更趋于柔和、自然，不容易产生色差。通过以上加入材料和生产工艺措施，使色母材料更适用于汽车电线的电缆的高速挤出，大大提高了生产效率，减少了因颜色问题而造成的不必要损失。
具体实施方式：
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本发明进行详细阐述。
实施例1：
一种适用高速生产汽车电线电缆用聚氯乙烯色母粒及其制备方法，其活性成分由以下重量分数的原料组成，每份按1公斤计，采用如下步骤：
(1)预混：分别称取各适用高速生产汽车电线电缆用聚氯乙烯色母粒中的钙锌稳定剂3公斤和聚氯乙烯45公斤通过低速搅拌机进行预混后得预混材料备用；其中，搅拌时的螺杆转速为550R/min，温度为20℃，搅拌时间为13min。此步骤可使添加材料发散性更好，与基质材料均匀混合，避免制品表面出现塑化不良，有颗粒感。
(2)将上述步骤中得到的预混材料和称取的25公斤颜料、4公斤增白剂和5公斤二氧化钛进行高速混合均匀后得混合料；其中，螺杆转速为550R/min，温度设定为35℃，时间15min；高速搅拌机具有自动控温系统，不仅可以满足预混温度，而且还可以使其基料不会板结，提高分散性。
(3)将上述步骤中得到的混合料和称取的1公斤氧化聚乙烯蜡、1公斤表面处理剂、1公斤硬脂酸锌和1公斤耦联剂高速混合得基料；其中，高速混合时的螺杆转速为280R/min，混合温度为100℃，时间为15min；此步骤采用高温搅拌混合，可以有效去除材料中的水分，材料充分干燥后，造粒时可以避免颗粒中出现的气孔。
(4)挤出：将上述步骤中得到的基料放入挤出机中进行挤出定型后得型胚；挤出时的挤出机各区的温度设定分别为：1区的温度设定范围为：135℃；2区的温度设定范围为：140℃；3区的温度设定范围为145℃；4区的温度设定范围为：150℃；5区的温度设定范围为：155℃；6区的温度设定范围为：160℃；7区的温度设定范围为：163℃。
(5)水冷：将上述步骤中得到的型胚通过温水槽进行水冷定型后得型材；其中，温水槽一段的温度范围为50℃，温水槽二段的温度范围为20℃，其中温水槽长度为8m，型胚在温水槽中的通过速度为8m/min。
(6)切粒：将上述步骤中得到的型材进行切粒后得料粒；所述料粒直径为3.5±0.5mm；长度为2.5±0.5mm；
(7)风干：将上述步骤中得到的料粒进行风干，其中，风干机的温度范围为80℃，去除水分后即得适用高速生产汽车电线电缆用聚氯乙烯色母粒。
实施例2：
一种适用高速生产汽车电线电缆用聚氯乙烯色母粒及其制备方法，其活性成分由以下重量分数的原料组成，每份按1公斤计，采用如下步骤：
(1)预混：分别称取各适用高速生产汽车电线电缆用聚氯乙烯色母粒中的钙锌稳定剂5公斤和聚氯乙烯50公斤通过低速搅拌机进行预混后得预混材料备用；其中，搅拌时的螺杆转速为580R/min，温度为23℃，搅拌时间为14min。此步骤可使添加材料发散性更好，与基质材料均匀混合，避免制品表面出现塑化不良，有颗粒感。
(2)将上述步骤中得到的预混材料和称取的30公斤颜料、6公斤增白剂和8公斤二氧化钛进行高速混合均匀后得混合料；其中，螺杆转速为600R/min，温度设定为38℃，时间18min；高速搅拌机具有自动控温系统，不仅可以满足预混温度，而且还可以使其基料不会板结，提高分散性。
(3)将上述步骤中得到的混合料和称取的2公斤氧化聚乙烯蜡、2公斤表面处理剂、2公斤硬脂酸锌和2公斤耦联剂高速混合得基料；其中，高速混合时的螺杆转速为330R/min，混合温度为110℃，时间为18min；此步骤采用高温搅拌混合，可以有效去除材料中的水分，材料充分干燥后，造粒时可以避免颗粒中出现的气孔。
(4)挤出：将上述步骤中得到的基料放入挤出机中进行挤出定型后得型胚；挤出时的挤出机各区的温度设定分别为：1区的温度设定范围为：136℃；2区的温度设定范围为：142℃；3区的温度设定范围为146℃；4区的温度设定范围为：152℃；5区的温度设定范围为：156℃；6区的温度设定范围为：162℃；7区的温度设定范围为：165℃。
(5)水冷：将上述步骤中得到的型胚通过温水槽进行水冷定型后得型材；其中，温水槽一段的温度范围为55℃，温水槽二段的温度范围为25℃，其中温水槽长度为12m，型胚在温水槽中的通过速度为10m/min。
(6)切粒：将上述步骤中得到的型材进行切粒后得料粒；所述料粒直径为3.5±0.5mm；长度为2.5±0.5mm；
(7)风干：将上述步骤中得到的料粒进行风干，其中，风干机的温度范围为90℃，去除水分后即得适用高速生产汽车电线电缆用聚氯乙烯色母粒。
实施例3：
一种适用高速生产汽车电线电缆用聚氯乙烯色母粒及其制备方法，其活性成分由以下重量分数的原料组成，每份按1公斤计，采用如下步骤：
(1)预混：分别称取各适用高速生产汽车电线电缆用聚氯乙烯色母粒中的钙锌稳定剂6公斤和聚氯乙烯55公斤通过低速搅拌机进行预混后得预混材料备用；其中，搅拌时的螺杆转速为600R/min，温度为26℃，搅拌时间为15min。此步骤可使添加材料发散性更好，与基质材料均匀混合，避免制品表面出现塑化不良，有颗粒感。
(2)将上述步骤中得到的预混材料和称取的35公斤颜料、8公斤增白剂和12公斤二氧化钛进行高速混合均匀后得混合料；其中，螺杆转速为650R/min，温度设定为40℃，时间20min；高速搅拌机具有自动控温系统，不仅可以满足预混温度，而且还可以使其基料不会板结，提高分散性。
(3)将上述步骤中得到的混合料和称取的3公斤氧化聚乙烯蜡、3公斤表面处理剂、3公斤硬脂酸锌和3公斤耦联剂高速混合得基料；其中，高速混合时的螺杆转速为350R/min，混合温度为120℃，时间为20min；此步骤采用高温搅拌混合，可以有效去除材料中的水分，材料充分干燥后，造粒时可以避免颗粒中出现的气孔。
(4)挤出：将上述步骤中得到的基料放入挤出机中进行挤出定型后得型胚；挤出时的挤出机各区的温度设定分别为：1区的温度设定范围为：138℃；2区的温度设定范围为：143℃；3区的温度设定范围为148℃；4区的温度设定范围为：153℃；5区的温度设定范围为：158℃；6区的温度设定范围为：163℃；7区的温度设定范围为：168℃。
(5)水冷：将上述步骤中得到的型胚通过温水槽进行水冷定型后得型材；其中，温水槽一段的温度范围为60℃，温水槽二段的温度范围为30℃，其中温水槽长度为15m，型胚在温水槽中的通过速度为12m/min。
(6)切粒：将上述步骤中得到的型材进行切粒后得料粒；所述料粒直径为3.5±0.5mm；长度为2.5±0.5mm；
(7)风干：将上述步骤中得到的料粒进行风干，其中，风干机的温度范围为100℃，去除水分后即得适用高速生产汽车电线电缆用聚氯乙烯色母粒。
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种适用高速生产汽车电线电缆用聚氯乙烯色母粒，其特征在于：其活性成分由以下重量分数的原料组成：
聚氯乙烯45-55份、二氧化钛5-12份、增白剂4-8份、钙锌稳定剂3-6份、氧化聚乙烯蜡1-3份、表面处理剂1-3份、硬脂酸锌1-3份、耦联剂1-3份、颜料25-35份。
2.根据权利要求1所述的适用高速生产汽车电线电缆用聚氯乙烯色母粒，其特征在于：其活性成分由以下重量分数的原料组成：
聚氯乙烯50份、二氧化钛8份、增白剂6份、钙锌稳定剂5份、氧化聚乙烯蜡2份、表面处理剂2份、硬脂酸锌2份、耦联剂2份、颜料30份。
3.根据权利要求1或2所述的适用高速生产汽车电线电缆用聚氯乙烯色母粒，其特征在于：所述聚氯乙烯为聚氯乙烯S-700。
4.一种如权利要求1或2所述的适用适用高速生产汽车电线电缆用聚氯乙烯色母粒的制备方法，其特征是：包括如下步骤：
(1)预混：预先将按权利要求1或2或3所述比例的钙锌稳定剂和聚氯乙烯通过低速搅拌机进行预混后得预混材料备用；
(2)将步骤(1)中得到的预混材料与权利要求1或2或3所述比例的颜料、增白剂和二氧化钛进行高速混合均匀后得混合料；
(3)将步骤(2)中得到的混合料与权利要求1或2或3所述比例的氧化聚乙烯蜡、表面处理剂、硬脂酸锌和耦联剂高速混合得基料；
(4)挤出：将步骤(3)中得到的基料放入挤出机中进行挤出定型后得型胚；
(5)水冷：将步骤(4)中得到的型胚通过温水槽进行水冷定型后得型材；
(6)切粒：将步骤(5)中得到的型材进行切粒后得料粒；所述料粒直径为3.5±0.5mm；长度为2.5±0.5mm；
(7)风干：将步骤(6)中得到的料粒进行风干，去除水分后即得适用高速生产汽车电线电缆用聚氯乙烯色母粒。
5.根据权利要求4所述的适用高速生产汽车电线电缆用聚氯乙烯色母粒的制备方法，其特征是：步骤(1)中的螺杆转速为550-600R/min，温度设定为20℃～26℃，搅拌时间为13-15min。
6.根据权利要求4所述的适用高速生产汽车电线电缆用聚氯乙烯色母粒的制备方法，其特征是：步骤(2)中的螺杆转速为550-650R/min，温度设定为35-40℃，时间15-20min。
7.根据权利要求4所述的适用高速生产汽车电线电缆用聚氯乙烯色母粒的制备方法，其特征是：步骤(3)中的高速混合时的搅拌机转速为280-350R/min，温度设定为100℃-120℃，时间为15-20min。
8.根据权利要求4所述的适用高速生产汽车电线电缆用聚氯乙烯色母粒的制备方法，其特征是：步骤(4)中挤出机各区的温度设定范围分别为：1区的温度设定范围为：135℃-138℃；2区的温度设定范围为：140℃-143℃；3区的温度设定范围为145℃-148℃；4区的温度设定范围为：150℃-153℃；5区的温度设定范围为：155℃-158℃；6区的温度设定范围为：160℃-163℃；7区的温度设定范围为：163℃-168℃。
9.根据权利要求4所述的适用高速生产汽车电线电缆用聚氯乙烯色母粒的制备方法，其特征是：步骤(5)中温水槽一段的温度范围为50℃-60℃，温水槽二段的温度范围为20℃-30℃，其中温水槽长度为8m-15m，型胚在温水槽中的通过速度为8-12m/min。
10.根据权利要求4所述的适用高速生产汽车电线电缆用聚氯乙烯色母粒的制备方法，其特征是：步骤(7)中风干机的温度范围为80℃-100℃。
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