CN109535601A - 一种阻燃pvc穿线管及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阻燃PVC穿线管及其制备方法，所述穿线管由阻燃PVC材料制得，所述阻燃PVC材料按重量份数计包括以下组分：PVC 80～120份，釉料20～30份，轻质碳酸钙15～25份，稳定剂4～6份，硬脂酸0.1～0.3份，PE蜡0.1～0.3份，CPE 8～10份；所述制备方法包括步骤：S1.釉料的制备，S2.仿釉阻燃PVC材料的捏炼，S3.穿线管的挤出成型。本发明提供的阻燃穿线管PVC材料具有A级阻燃性能，能有效防止穿线管的延燃、滴落，并具有隔热效果，保护穿线管内线缆不延燃短路，从而减少财产损失。

Description

一种阻燃PVC穿线管及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，特别涉及一种阻燃PVC穿线管及其制备方法。

背景技术

塑料制品自问世后给人类的生活、工作带来了巨大的方便和改善，PVC穿线管因价格低廉、性能优异，在建筑穿线管材料中长期占有重要地位。但是PVC材料在燃烧时产生浓烟，且燃烧过程中材料易滴落及延燃，造成火势蔓延及加剧，因此提高PVC穿线管的阻燃性至关重要。目前PVC穿线管的阻燃材料多含卤素，当穿线管着火时，易产生大量的毒烟及存在滴燃等问题，如何减轻穿线管燃烧的烟毒与滴燃产生的二次伤害是塑料阻燃性能研究的重点。目前国内针对塑料无卤阻燃材料的研究主要集中在有机磷氮类、无机水合物类，但目前的研究成果仍存在阻燃效果及隔热隔温效果差等问题。

陶瓷化阻燃材料是目前阻燃材料研究的新方向，并取得初步成效，一般通过陶瓷材料与塑料的融合，得到具有阻燃性能的塑料，这种塑料在常温条件下，具有常规塑料的性能，但在燃烧过程中能形成玻璃相，在表面能隔热阻燃，具有自熄功能，从而能为救援争取到时间，并能有效保护生命，降低财产损失。但目前的研究成果存在波化温度高、滴燃及隔热效果差等缺陷，可见，现有技术有待提高和改进。

发明内容

鉴于现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种阻燃PVC穿线管，旨在解决现有技术中PVC类穿线管材料阻燃效果差、滴燃及隔热差等问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种阻燃PVC穿线管，其中，所述穿线管由阻燃PVC材料制得，所述阻燃PVC材料按重量份数计包括以下组分：

PVC 80～120份；

釉料 20～30份；

轻质碳酸钙 15～25份；

稳定剂 4～6份；

硬脂酸 0.1～0.3份；

PE蜡 0.1～0.3份；

CPE 8～10份。

所述阻燃PVC穿线管中，所述PVC的聚合度为1000。

所述阻燃PVC穿线管中，所述釉料按重量份数计包括以下组分：

高岭土 15～20份；

石灰石 10～15份；

硅石 40～50份；

钾长石 10～15份；

硼盐 5～8份；

硝酸钾 5～8份；

霞石 5～10份；

高分子表面处理剂 1～2份。

所述阻燃PVC穿线管中，所述高分子表面处理剂为环氧树脂类有机物。

一种阻燃PVC穿线管的制备方法，采用如上所述的阻燃PVC材料制得，所述方法包括以下步骤：

S1.釉料的制备：按配比称取釉料组分，在1000～1200℃的温度下将釉料熔融形成熔体，将液态熔体投入冷冻纯水中急冷，形成破碎颗粒，然后研磨至1250目以上的细粉，并通过高分子表面处理剂对细粉进行表面处理；

S2.阻燃PVC材料的捏炼：按阻燃PVC材料的配比取料，加入捏炼机，进行捏炼；

S3.穿线管的挤出成型：将步骤S2所得料投入锥形双螺杆生产设备中进行挤出成型，得穿线管成品。

所述阻燃PVC穿线管的制备方法中，所述步骤S1中对细粉进行表面处理为在细粉表面包覆环氧树脂类有机物。

所述阻燃PVC穿线管的制备方法中，所述步骤S2中捏炼机的温度为115～125℃，捏合时间为8～10min。

所述阻燃PVC穿线管的制备方法中，所述挤塑机的塑化温度如下：主机一区185~190℃，主机二区180~185℃，主机三区175~180℃，主机四区170~175℃，含流芯175~180℃，模具185~190℃。

有益效果：

本发明提供了一种阻燃PVC穿线管及其制备方法，所述穿线管以PVC作为基材，通过与改性釉料结合得到阻燃PVC材料，所述材料在600℃高温下能迅速地形成釉面，所述釉面能阻燃、隔热、自熄，能有效防止熔融物滴落及延燃，从而避免穿线盒内电线着火，同时减少财产损失，避免人身伤害，为抢救火灾赢得时间。与现有技术相比，具有以下有益效果：

（1）本发明所述的阻燃PVC材料，在600℃高温下形成坚硬的釉面层，所述釉面层具有阻燃、隔热、自熄的效果，能有效防止大面积着火现象；

（2）本发明所述的阻燃PVC材料，具有良好的拉伸强度及抗压性能，其性能优异且生产工艺简单，可以大规模用于建筑材料领域；

（3）本发明所述的阻燃PVC材料，通过对釉料表面进行改性，使其能更好的与PVC相容，形成具有阻燃性能的改性PVC材料。

具体实施方式

本发明提供一种阻燃PVC穿线管及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种阻燃PVC穿线管，所述穿线管由阻燃PVC材料制成，所述阻燃PVC材料按重量份数计包括以下组分：

PVC 80～120份；

釉料 20～30份；

轻质碳酸钙 15～25份；

稳定剂 4～6份；

硬脂酸 0.1～0.3份；

PE蜡 0.1～0.3份；

CPE 8～10份。

所述阻燃穿线管PVC材料是以PVC为基材，采用无机釉料作为阻燃剂，所述釉料具有良好的分散性和相容性，能与PVC相容结合，釉料的用量及配比直接影响PVC的阻燃性能，当釉料含量低时，PVC制品的韧性好，但阻燃效果差，当釉料含量高时，其阻燃性能好，但其韧性降低，优选地，当釉料用量为PVC基材的20～35%时，可得到阻燃性为A级的PVC材料，且韧性良好。

具体地，所述PVC的聚合度为1000。本方法主要针对聚合度为1000的PVC基材，能满足穿线管对强度及韧性的要求。

具体地，所述釉料按重量份数计包括以下组分：

高岭土 15～20份；

石灰石 10～15份；

硅石 40～50份；

钾长石 10～15份；

硼盐 5～8份；

硝酸钾 5～8份；

霞石 5～10份；

高分子表面处理剂 1～2份。

釉料组成为本发明阻燃材料的核心，其由高岭土、石灰石、硅石、钾长石、硼盐、硝酸钾、霞石及高分子表面处理剂组成，上述釉料在600℃迅速熔融，并形成釉面层，所述釉面层将穿线管内线缆包覆，既可以隔绝空气，又能隔热，从而保护线缆不着火短路，为救援赢得时间，同时，所述釉面层能自熄，不延燃，不滴落，能避免火势的传播。

进一步地，所述高分子表面处理剂为环氧树脂类有机物。所述环氧树脂类有机物包覆在釉料表层，能提高釉料与PVC的分散性和相容性，同时提升釉料与PVC之间的界面结合力，从而大幅提升制品的力学性能。

如上所述的阻燃PVC穿线管的制备方法，包括以下步骤：

S1.釉料的制备：按配比称取釉料组分，在1000～1200℃的温度下将釉料熔融形成熔体，将液体熔体投入冷冻纯水中急冷，形成破碎颗粒，然后研磨至1250目以上的细粉，并通过高分子表面处理剂对细粉进行表面处理；

S2.阻燃PVC材料的捏炼：按阻燃PVC材料配比取料，加入捏炼机，进行捏炼；

S3.穿线管的挤出成型：将步骤S2所得料投入锥形双螺杆生产设备中进行挤出成型，得穿线管成品。

所述制备方法先将釉料进行高温熔融、破碎、研磨成细粉，所述釉料细粉通过高分子表面处理剂改性，能均匀的分散在PVC基料中，并与PVC具有良好的相容性及结合力，通过高速捏炼、塑化、挤出成型，得到仿釉阻燃PVC材料，然后再通过锥形螺杆挤出机挤出成型，得到阻燃PVC穿线管。实际操作中，所述挤出设备可配套各种型号的模具，可得到不同型号的穿线管成品。所述制备方法简单易行，易于实现。

具体地，所述步骤S1中对细粉进行表面处理为在细粉表面包覆环氧树脂类有机物。对细粉改性，使其与PVC具有更好的相容性。

优选地，所述步骤S2中捏炼机的温度为115～125℃，捏合时间为8～10min。控制温度在115～125℃，可避免PVC在捏炼过程中发生热分解。

优选地，所述挤塑机的塑化温度如下：主机一区185~190℃，主机二区180~185℃，主机三区175~180℃，主机四区170~175℃，含流芯175~180℃，模具185~190℃。塑化段温度控制在170～190℃的温度范围，具有较好的塑化效果，又能降低PVC发生分解。

综上所述，本发明通过在PVC基材里添加改性釉料，得到具有阻燃效果的PVC材料，所述材料在600度时能形成釉面穿线管，从而隔离空气起到阻燃效果。

实施例1

一种优选的阻燃PVC穿线管，按重量份数计包括以下组分：

PVC 100份；

釉料 28份；

轻质碳酸钙 23份；

稳定剂 5份；

硬脂酸 0.2份；

PE蜡 0.3份；

CPE 9份。

所述PVC的聚合度为1000。

所述釉料按重量份数计包括以下组分：

高岭土 15份；

石灰石 12份；

硅石 45份；

钾长石 12份；

硼盐 7份；

硝酸钾 6份；

霞石 8份；

环氧树脂表面处理剂 2份。

如上所述的阻燃PVC穿线管的制备方法，包括以下步骤：

S1.釉料的制备：按配比称取釉料组分，在1000～1200℃的温度下将釉料熔融形成熔体，将液态熔体投入冷冻纯水中急冷，形成破碎颗粒，然后研磨至1250目以上的细粉，并通过环氧树脂表面处理剂对细粉进行表面包覆处理；

S2.阻燃PVC材料的捏炼：按阻燃PVC材料配比取料，加入捏炼机，设置捏炼机温度为120℃，捏炼9min；

S3.穿线管的挤出成型：将步骤S2所得料投入锥形双螺杆生产设备中进行挤出，挤塑机的塑化温度如下：主机一区 188℃ ，主机二区183℃，主机三区178℃，主机四区173℃，含流芯178℃，模具188℃，塑化挤出成型得穿线管成品。

通过本方法得到的阻燃PVC穿线管，其阻燃级别可达到A级，垂直燃烧时有坚硬釉化层形成，自熄时间为9秒。

实施例2

一种阻燃PVC穿线管，按重量份数计包括以下组分：

PVC 80份

釉料 20份

轻质碳酸钙 15份

稳定剂 4份

硬脂酸 0.1份

PE蜡 0.1份

CPE 8份。

所述PVC的聚合度为1000。

所述釉料按重量份数计包括以下组分：

高岭土 20份；

石灰石 15份；

硅石 50份；

钾长石 12份；

硼盐 8份；

硝酸钾 8份；

霞石 10份；

环氧树脂表面处理剂 2份。

制备方法参见实施例1，其捏炼温度为115℃，挤塑机的塑化温度如下：主机一区185℃，主机二区180℃，主机三区175℃，主机四区170℃，含流芯175℃，模具185℃。

通过本方法得到的阻燃PVC穿线管，其阻燃级别可达到A级，垂直燃烧时有坚硬釉化层形成，自熄时间为11秒。

实施例3

一种阻燃PVC穿线管，按重量份数计包括以下组分：

PVC 120份；

釉料 30份；

轻质碳酸钙 25份；

稳定剂 6份；

硬脂酸 0.3份；

PE蜡 0.3份；

CPE 10份。

所述PVC的聚合度为1000。

所述釉料按重量份数计包括以下组分：

高岭土 15份；

石灰石 10份；

硅石 40份；

钾长石 10份；

硼盐 5份；

硝酸钾 5份；

霞石 5份；

高分子表面处理剂 1份。

制备方法参见实施例1，其捏炼温度为125℃，挤塑机的塑化温度如下：主机一区190℃，主机二区185℃，主机三区180℃，主机四区175℃，含流芯180℃，模具190℃。

通过本方法得到的阻燃PVC穿线管，其阻燃级别可达到A级，垂直燃烧时有坚硬釉化层形成，自熄时间为12秒。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以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，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种阻燃PVC穿线管，其特征在于，所述穿线管由阻燃PVC材料制得，所述阻燃PVC材料按重量份数计包括以下组分：

PVC 80～120份；

釉料 20～30份；

轻质碳酸钙 15～25份；

稳定剂 4～6份；

硬脂酸 0.1～0.3份；

PE蜡 0.1～0.3份；

CPE 8～10份。

2.根据权利要求1所述的阻燃PVC穿线管，其特征在于，所述PVC的聚合度为1000。

3.根据权利要求1所述的阻燃PVC穿线管，其特征在于，所述釉料按重量份数计包括以下组分：

高岭土 15～20份；

石灰石 10～15份；

硅石 40～50份；

钾长石 10～15份；

硼盐 5～8份；

硝酸钾 5～8份；

霞石 5～10份；

高分子表面处理剂 1～2份。

4.根据权利要求3所述的阻燃PVC穿线管，其特征在于，所述高分子表面处理剂为环氧树脂类有机物。

5.一种阻燃PVC穿线管的制备方法，其特征在于，采用如权利要求1-4任一项所述的阻燃PVC材料制得，所述方法包括以下步骤：

S1.釉料的制备：按配比称取釉料组分，在1000～1200℃的温度下将釉料熔融形成熔体，将液态熔体投入冷冻纯水中急冷，形成破碎颗粒，然后研磨至1250目以上的细粉，并通过高分子表面处理剂对细粉进行表面处理；

S2.阻燃PVC材料的捏炼：按阻燃PVC材料的配比取料，加入捏炼机，进行捏炼；

S3.穿线管的挤出成型：将步骤S2所得料投入锥形双螺杆挤出机中进行挤出成型，得穿线管成品。

6.根据权利要求5所述的阻燃PVC穿线管的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中对细粉进行表面处理为在细粉表面包覆环氧树脂类有机物。

7.根据权利要求5所述的阻燃PVC穿线管的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中捏炼机的温度为115～125℃，捏合时间为8～10min。

8.根据权利要求5所述的阻燃PVC穿线管的制备方法，其特征在于，所述挤塑机的塑化温度如下：主机一区185~190℃，主机二区180~185℃， 主机三区175~180℃，主机四区170~175℃，含流芯175~180℃，模具185~190℃。