CN110372972A - 一种多功能环保钙锌电线电缆用热稳定剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多功能环保钙锌电线电缆用热稳定剂及其制备方法，其中，所述热稳定剂包括：10‑15份的脂肪酸类锌盐主稳定剂，5‑10份的脂肪酸类钙盐主稳定剂，1‑5份的润滑剂，1‑10份的抗氧剂，1‑10份的水滑石，1‑5份的辅助稳定剂及1‑3份的防锌烧助剂。通过上述方式，本发明能够解决现有技术中电线电缆用稳定剂的环保性能不达标及质量可靠性差的问题，提高电线电缆用热稳定剂的性能。

Description

一种多功能环保钙锌电线电缆用热稳定剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及热稳定剂领域，尤其涉及一种多功能环保钙锌电线电缆用热稳定剂及其制备方法。
背景技术
PVC基电缆电线以其低廉的价格和优良的性能，在电线电缆绝缘保护材料中长期占有重要地位，而PVC基电缆电线中的热稳定剂对其性能影响显著。
现有技术中，PVC基电缆电线的热稳定剂主要有铅盐类、金属皂类、有机锡类、稀土类和Ca/Zn类等稳定剂，但应用最多的铅盐类热稳定剂毒性大，会对环境造成不可逆转的影响，被动物体吸收后会严重损害各脏器功能，严重危害人体健康并污染环境，且铅盐类稳定剂存在不透明的缺点。
随着社会对环保意识及对热稳定剂综合性能要求的不断提高，热稳定剂的生产和消费向无毒、无污染、高透明度、耐热性良好和高效的方向发展。虽然目前少部分电缆使用环保热稳定剂，但其使用面狭窄，部分项目指标无法满足行业标准的要求，使用过程种还会频繁发生异常，无法满足人们对电线电缆用热稳定剂的环保性和可靠性要求。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种多功能环保钙锌电线电缆用热稳定剂及其制备方法，旨在解决现有技术中电线电缆用稳定剂的环保性能不达标及质量可靠性差的问题。
本发明的技术方案如下：
一种多功能环保钙锌电线电缆用热稳定剂，其中，按质量份数计算，所述热稳定剂包括：
脂肪酸类锌盐主稳定剂 10-15份；
脂肪酸类钙盐主稳定剂 5-10份；
润滑剂 1-5份；
抗氧剂 1-10份；
水滑石 1-10份；
辅助稳定剂 1-5份；
防锌烧助剂 1-3份。
其中，所述脂肪酸类锌盐主稳定剂包括硬脂酸锌、棕榈酸锌、油酸锌、月桂酸锌、十七碳脂肪酸锌或十五碳脂肪酸锌中的一种或以上的组合；
所述脂肪酸类钙盐主稳定剂包括硬脂酸钙主稳定剂、棕榈酸钙主稳定剂、油酸钙主稳定剂、月桂酸钙主稳定剂、十七碳脂肪酸钙主稳定剂或十五碳脂肪酸钙主稳定剂中的一种或以上的组合。
其中，所述润滑剂包括：固体白腊、聚乙烯蜡、石蜡、E蜡、EG蜡中的一种或以上的组合。
其中，所述抗氧剂包括：抗氧剂1010和/或抗氧剂1076。
其中，所述水滑石包括：铝镁水滑石和/或铝镁锌水滑石。
其中，所述辅助稳定剂包括：二苯甲酰甲烷和/或硬脂酰苯甲酰甲烷。
其中，所述防锌烧助剂包括：超细多季戊四醇酯；所述超细多季戊四醇酯的颗粒尺寸为800-1500目。
其中，所述热稳定剂包括：
脂肪酸锌 15份；
脂肪酸钙 8份；
滴溶点为95摄氏度的聚乙烯蜡 1份；
抗氧剂1010 2份；
铝镁水滑石 10份；
硬脂酰苯甲酰甲烷-50 1份；
超细多季戊四醇酯 2份。
一种多功能环保钙锌电线电缆用热稳定剂的制备方法，其中，所述方法包括：
将润滑剂，抗氧剂，辅助稳定剂及阻燃剂按第一预设比例混合，在第一转速下搅拌达第一搅拌时间，得到第一中间产物；
将所述第一中间产物与脂肪酸类锌盐主稳定剂，脂肪酸类钙盐主稳定剂及水滑石按照第二预设比例混合，在第二转速下搅拌达第二搅拌时间，得到所述热稳定剂。
其中，所述热稳定剂的制备在常温下进行。
有益效果：本发明采用脂肪酸类锌盐及脂肪酸类钙盐作为主稳定剂，安全环保，不会对环境和人员造成损害；并通过添加适量的润滑剂、抗氧剂、水滑石、辅助稳定剂及阻燃剂提高热稳定剂的耐热性、耐候性及抗老化性能，有利于提高电线电缆用热稳定剂的质量可靠性，更好的满足使用需求。
具体实施方式
本发明提供一种多功能环保钙锌电线电缆用热稳定剂及其制备方法，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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在一个实施方式中，所述多功能环保钙锌电线电缆用热稳定剂按质量份数计算，包括：
脂肪酸类锌盐主稳定剂 10-15份；
脂肪酸类钙盐主稳定剂 5-10份；
润滑剂 1-5份；
抗氧剂 1-10份；
水滑石 1-10份；
辅助稳定剂 1-5份；
防锌烧助剂 1-3份。
其中，所述脂肪酸类锌盐主稳定剂为10份、12份或15分等；所述脂肪酸类钙盐主稳定剂为5份、8份或10份等；所述润滑剂为1份、3份或5份等；所述抗氧剂为1份、5份或10份等；所述水滑石为1份、5份或10份等；所述辅助稳定剂为1份、3份或5份等；所述阻燃剂为1份、2份或3份等。
本实施方式采用脂肪酸类锌盐及脂肪酸类钙盐作为主稳定剂，安全环保，不会对环境和人员造成损害；并通过添加适量的润滑剂、抗氧剂、水滑石、辅助稳定剂及阻燃剂提高热稳定剂的耐热性、耐候性及抗老化性能，有利于提高电线电缆用热稳定剂的质量可靠性，更好的满足使用需求。
具体的，本发明所提供的组合物均为环保材料，可满足ROHS2.0，REACH等国际环保法律法规要求，不含重金属；并能够有效解决铅盐稳定剂的硫污染引起颜色迁移问题；同时具有优良的光稳定性，透明性及着色力，有利于提高了PVC的耐热性，耐候性，电学性能,综合指标达到国标3C要求。
进一步的，所述脂肪酸类锌盐主稳定剂包括硬脂酸锌、棕榈酸锌、油酸锌、月桂酸锌、十七碳脂肪酸锌或十五碳脂肪酸锌中的一种或以上的组合；所述脂肪酸类钙盐主稳定剂包括硬脂酸钙主稳定剂、棕榈酸钙主稳定剂、油酸钙主稳定剂、月桂酸钙主稳定剂、十七碳脂肪酸钙主稳定剂或十五碳脂肪酸钙主稳定剂中的一种或以上的组合。
其中，所述脂肪酸类锌盐及所述脂肪酸类钙盐相互协同，可以取代PVC中的氯原子，降低PVC制品的初期着色，确保PVC材料加工过程的颜色稳定。
在一个实施方式中，所述润滑剂包括：固体白腊、聚乙烯蜡、石蜡、E蜡、EG蜡中的一种或以上的组合。其中，所述润滑剂能够起到润滑作用；优选的，所述润滑剂为聚乙烯蜡，进一步的，为获得更好的润滑效果，所述聚乙烯蜡为滴溶点为95摄氏度-100摄氏度，更进一步的，所述聚乙烯蜡的滴溶点为95摄氏度、96摄氏度、97摄氏度、98摄氏度、99摄氏度或100摄氏度等。
在一个实施方式中，所述抗氧剂包括：抗氧剂1010和/或抗氧剂1076，所述抗氧剂1010为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，所述抗氧剂1076为3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯，其中，所述抗氧剂能够提高PVC制品在使用过程中的耐候性和抗老化性；在一个实施方式中，所述抗氧剂为抗氧剂1010。
在一个实施方式中，所述水滑石包括：铝镁水滑石和/或铝镁锌水滑石。在一个实施方式中，所述水滑石为镁铝水滑石，且所说镁铝水滑石中氧化铝与氧化镁的物质的量之比为1:(5-6)，如，氧化铝与氧化镁的物质的量之比为1:5、氧化铝与氧化镁的物质的量之比为1:5.5或氧化铝与氧化镁的物质的量之比为1:6等。
进一步的，所述辅助稳定剂包括：二苯甲酰甲烷和/或硬脂酰苯甲酰甲烷，优选的，所述辅助稳定剂为硬脂酰苯甲酰甲烷-50。
更进一步的，所述防锌烧助剂包括：超细多季戊四醇酯；所述超细多季戊四醇酯的颗粒尺寸为800-1500目，如，800目、1000目、1200目或1500目等。所述防锌烧助剂可作为协助稳定剂或发挥提高耐热性作用：具体的，所所述抑制锌烧助剂可提高制品的初期白度和光泽度，对克服钙锌稳定剂青白色现象有明显效果；同时，具有良好的内润滑作用，有效降低熔温及塑化扭矩，提高PVC制品的加工性能，提高生产效率的作用；此外，还可以提高配方组份间的相容性和分散性，大幅改善醇物质吸水容易析出的加工问题。
在本实施方式中，所述水滑石、所述辅助稳定剂及阻燃剂能够有效吸收PVC降解产生的HCl，提高PVC制品在使用过程中的刚果红指标(耐热性)及耐候性。
在另一个实施方式中，所述热稳定剂包括：
脂肪酸锌 15份；
脂肪酸钙 8份；
滴溶点为95摄氏度的聚乙烯蜡 1份；
抗氧剂1010 2份；
铝镁水滑石 10份；
硬脂酰苯甲酰甲烷-50 1份；
超细多季戊四醇酯 2份。
为解决上述技术问题，本发明还公开了一个技术方案，该技术方案包括一种多功能环保钙锌电线电缆用热稳定剂的制备方法，其中，所述方法包括：
步骤S100、将润滑剂，抗氧剂，辅助稳定剂及阻燃剂按第一预设比例混合，在第一转速下搅拌达第一搅拌时间，得到第一中间产物。
在所述步骤步骤S100中，所述第一预设比例包括，按照质量份数计算，所述润滑剂为1-5份，所述抗氧剂为1-10份，所述辅助稳定剂为1-5份所述防锌烧助剂为1-3份。其中，采用机械搅拌或磁力搅拌的方式进行搅拌，所述第一转速小于900转每分钟，如，300转每分钟、600转每分钟或900转每分钟等；所述第一搅拌时间为20-40分钟，如，20分钟、30分钟或40分钟。
步骤S200、将所述第一中间产物与脂肪酸类锌盐主稳定剂，脂肪酸类钙盐主稳定剂及水滑石按照第二预设比例混合，在第二转速下搅拌达第二搅拌时间，得到所述热稳定剂。
在所述步骤S200中，所述第二预设比例包括，按照质量份数计算，将步骤S100中得到的所述第一中间产物与10-15份的脂肪酸类锌盐主稳定剂、5-10份的脂肪酸类钙盐主稳定剂及1-10份水滑石。其中，采用机械搅拌或磁力搅拌的方式进行搅拌，所述第二转速小于900转每分钟，如，300转每分钟、600转每分钟或900转每分钟等；所述第二搅拌时间为20-40分钟，如，20分钟、30分钟或40分钟。
进一步的，所述热稳定剂的制备在常温下进行，如，小于40摄氏度，由于本发明的热稳定剂的制备过程不需要加热，能够有效降低能源消耗，不仅环境友好，还有利于降低所述热稳定剂的生产成本，促进所述热稳定剂的进一步推广应用。
更进一步的，所述步骤S200还包括，在搅拌结束后，等待搅拌后的混合物体积缩小，恢复至自然状态后(也即将搅拌后的混合物静置至体积不变)，得到所述热稳定剂，之后即可进行包装、运输等过程。
在制备所述热稳定剂的一实施方式中，质量可靠性，更好的满足使用需求。脂肪酸类锌盐及脂肪酸类钙盐作为主稳定剂，安全环保，不会对环境和人员造成损害；并通过添加适量的润滑剂、抗氧剂、水滑石、辅助稳定剂及防锌烧助剂提高热稳定剂的耐热性、耐候性及抗老化性能，有利于提高电线电缆用热稳定剂的质量可靠性。
具体的，所述热稳定剂的组成及性质已经在前文热稳定剂部分进行了详细阐释，此处不再赘述。
下面通过具体实施方式对本发明进行进一步阐释：
实施例1
将1份滴溶点为95摄氏度的聚乙烯蜡、2份抗氧剂1010、1份硬脂酰苯甲酰甲烷-50及2份800目的超细多季戊四醇酯混合，在300转每分钟的转速下搅拌达40分钟，得到第一中间产物；
将所述第一中间产物与15份硬脂酸锌、8份硬脂酸钙及10份铝镁水滑石混合，在600转每分钟的转速下搅拌达30分钟，并待搅拌后的混合物体积不变，得到所述热稳定剂1。
实施例2
将5份滴溶点为97摄氏度的聚乙烯蜡、1份抗氧剂1010、3份硬脂酰苯甲酰甲烷-50及3份1200目的超细多季戊四醇酯混合，在900转每分钟的转速下搅拌达20分钟，得到第一中间产物；
将所述第一中间产物与10份月桂酸锌、10份月桂酸钙及1份铝镁水滑石混合，在900转每分钟的转速下搅拌达20分钟，并待搅拌后的混合物体积不变，得到所述热稳定剂2。
实施例3
将3份滴溶点为100摄氏度的聚乙烯蜡、10份抗氧剂1010、5份硬脂酰苯甲酰甲烷-50及1份1000目的超细多季戊四醇酯混合，在600转每分钟的转速下搅拌达40分钟，得到第一中间产物；
将所述第一中间产物与12份十五碳脂肪酸锌、5份十五碳脂肪酸钙及5份铝镁水滑石混合，在600转每分钟的转速下搅拌达40分钟，并待搅拌后的混合物体积不变，得到所述热稳定剂3。
实施例4
将1份滴溶点为95摄氏度的聚乙烯蜡、2份抗氧剂1076、1份硬脂酰苯甲酰甲烷-50及2份800目的超细多季戊四醇酯混合，在300转每分钟的转速下搅拌达40分钟，得到第一中间产物；
将所述第一中间产物与15份硬脂酸锌、8份硬脂酸钙及10份铝镁水滑石混合，在600转每分钟的转速下搅拌达30分钟，并待搅拌后的混合物体积不变，得到所述热稳定剂4。
表1实施例1-4性能指标
性能指标 刚果红(200度)/min
实施例1 66
实施例2 66
实施例3 66
实施例4 85
从表1可知，本发明制备的热稳定剂耐热性好。
进一步的，以实施例1制备的热稳定剂1生产颜色鲜艳的PVC制品时，可达到客户要求的颜色；而使用铅盐稳定剂生产颜色鲜艳的PVC制品时，很难调试到和客户所提供样板颜色一致，底色偏暗。同时，在实验室中做对比验证实验，按相同比例添加到PVC制品配方中，且在165℃的双辊开炼机上开炼5分钟，截取相同尺寸的片样在老化箱中烘烤120分钟，对比颜色变化(行业标准)，本发明产品颜色变化明显好于铅盐。
更近一步的，使用实施例1制备的热稳定剂1，按一定比例添加在配方中，在生产3C电线电缆线材时按照GB/8815-2008标准检测老化，各项性能综合指标均符合要求。
综上所述，本发明公开了一种多功能环保钙锌电线电缆用热稳定剂及其制备方法，其中，所述热稳定剂的制备方法包括：10-15份的脂肪酸类锌盐主稳定剂，5-10份的脂肪酸类钙盐主稳定剂，1-5份的润滑剂，1-10份的抗氧剂，1-10份的水滑石，1-5份的辅助稳定剂及1-3份的阻燃剂。本发明采用脂肪酸类锌盐及脂肪酸类钙盐作为主稳定剂，安全环保，不会对环境和人员造成损害；并通过添加适量的润滑剂、抗氧剂、水滑石、辅助稳定剂及阻燃剂提高热稳定剂的刚果红指标、耐候性及抗老化性能，有利于提高电线电缆用热稳定剂的质量可靠性，更好的满足使用需求。
当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种多功能环保钙锌电线电缆用热稳定剂，其特征在于，按质量份数计算，所述热稳定剂包括：
2.根据权利要求1所述的热稳定剂，其特征在于，
所述脂肪酸类锌盐主稳定剂包括硬脂酸锌、棕榈酸锌、油酸锌、月桂酸锌、十七碳脂肪酸锌或十五碳脂肪酸锌中的一种或以上的组合；
所述脂肪酸类钙盐主稳定剂包括硬脂酸钙主稳定剂、棕榈酸钙主稳定剂、油酸钙主稳定剂、月桂酸钙主稳定剂、十七碳脂肪酸钙主稳定剂或十五碳脂肪酸钙主稳定剂中的一种或以上的组合。
3.根据权利要求1所述的热稳定剂，其特征在于，所述润滑剂包括：固体白腊、聚乙烯蜡、石蜡、E蜡、EG蜡中的一种或以上的组合。
4.根据权利要求1所述的热稳定剂，其特征在于，所述抗氧剂包括：抗氧剂1010和/或抗氧剂1076。
5.根据权利要求1所述的热稳定剂，其特征在于，所述水滑石包括：铝镁水滑石和/或铝镁锌水滑石。
6.根据权利要求1所述的热稳定剂，其特征在于，所述辅助稳定剂包括：二苯甲酰甲烷和/或硬脂酰苯甲酰甲烷。
7.根据权利要求1所述的热稳定剂，其特征在于，所述防锌烧助剂包括：超细多季戊四醇酯；所述超细多季戊四醇酯的颗粒尺寸为800-1500目。
8.根据权利要求1所述的热稳定剂，其特征在于，所述热稳定剂包括：
9.一种多功能环保钙锌电线电缆用热稳定剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
将润滑剂，抗氧剂，辅助稳定剂及阻燃剂按第一预设比例混合，在第一转速下搅拌达第一搅拌时间，得到第一中间产物；
将所述第一中间产物与脂肪酸类锌盐主稳定剂，脂肪酸类钙盐主稳定剂及水滑石按照第二预设比例混合，在第二转速下搅拌达第二搅拌时间，得到所述热稳定剂。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述热稳定剂的制备在常温下进行。
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