CN110819041B - 一种环保型105℃高速挤出低压汽车线用pvc绝缘料及其制备方法 - Google Patents

一种环保型105℃高速挤出低压汽车线用pvc绝缘料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种环保型105℃高速挤出低压汽车线用PVC绝缘料及其制备方法，绝缘料按重量比由下列原料组成：聚氯乙烯树脂：100份；稳定剂5～12份；增塑剂A 10～20份；增塑剂B 10‑20份；增塑剂C 10‑15份；高耐磨改性剂A 0.5‑1.5份；高耐磨改性剂B 0.5‑1.5份；抗氧化剂A 0.5～1.5份；抗氧化剂B 0.5～1.5份；润滑剂A 0.2～0.8份；润滑剂B 0.2～0.8份；润滑剂C 0.2～0.8份；功能助剂6‑10份；加工助剂1～3份和纳米矿物填料40～70份。按照前述配方制得的电缆料具有高速挤出、挤出表面光滑细腻、耐老化和耐刮磨等优异性能，满足国家标准的技术要求，且降低了材料成本，价格低于现有的市场价格。

Description

一种环保型105℃高速挤出低压汽车线用PVC绝缘料及其制备 方法
技术领域
本发明涉及一种环保型105℃高速挤出低压汽车线用PVC绝缘料及其制备方法，属于电缆线材料领域。
背景技术
国家在制定新能源汽车发展规划中指出，中国将在2030年开始逐步退出燃油汽车，2040年之前全面推出新能源汽车,新能源汽车将在未来成为主导。随着新能源汽车的蓬勃发展，对应的汽车线束也将井喷式发展。
然而，现有的低压汽车线束存在质量差、加工速度慢的缺陷，难以达到国际标准的技术要求，且制备的成本较高，进而导致绝缘料的市场价格也高。
发明内容
本发明提供一种环保型105℃高速挤出低压汽车线用PVC绝缘料及其制备方法，提高了常规105℃低压汽车线用PVC绝缘料的材料性能和加工性能，提高了加工速度，提升了产品的耐候性和力学性能，满足国家标准的技术要求，且降低了材料成本，价格低于现有的市场价格。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种环保型105℃高速挤出低压汽车线用PVC绝缘料，按重量配比包括以下原料组分：
Figure BDA0002294337850000011
其中，增塑剂A为偏苯三酸三辛酯，英文名称TOTM；增塑剂B为邻苯二甲酸二异十一酯，英文名称DIUP；增塑剂C为聚酯增塑剂；高耐磨改性改性剂A为聚二甲基硅氧烷粉末；耐磨改性改性剂B为聚四氟乙烯蜡粉；润滑剂A为高熔点氧化聚乙烯蜡类润滑剂，润滑剂B为硬脂酸类润滑剂，润滑剂C为硬脂酸钙。所述份数为重量份数。
偏苯三酸三辛酯和邻苯二甲酸二异十一酯可购于埃克森美孚；高熔点氧化聚乙烯蜡类润滑剂的熔点为135℃。
上述通过特定种类和特定数量的增塑剂和润滑剂的选择，使得材料性能和加工性能得到明显改善，生产效率得到明显提高，并通过协同特定种类和特定数量的高耐磨改性剂，使得材料的耐候性和力学性能有了更好的提升，且原料成本低廉，进而使得PVC绝缘料价格低于现有的市场价格。
上述配方制备的是本色材料，可以根据客户需求添加不同的色母粒。
聚氯乙烯树脂的聚合度是影响加工性能和产品性能的比较重要的因素之一，申请人经实践验证，当聚氯乙烯树脂的聚合度为1250～1350时，与其他物料搭配的加工性能和最终的产品性能最佳，进一步优选台塑的S-70。
为了兼顾环保型和稳定性，同时确保产品质量，稳定剂优选为环保钙锌稳定剂，耐温等级为105℃。进一步优选为熊牌的91660和9700。
为了进一步提高物料的加工性能和产品的综合性能，增塑剂C为UN-380聚酯增塑剂，购于泰州联成。
聚二甲基硅氧烷粉末的度为90％以上，购于上海聚千化工有限公司；聚四氟乙烯蜡粉的纯度为98％以上，购于南京嘉中化工有限公司。
为了进一步提高耐候性，抗氧剂包括0.5～1.5份的抗氧化剂A和0.5～1.5份的抗氧化剂B，抗氧剂A为抗氧剂1010与168的等比例混合物，抗氧剂B为双酚A抗氧剂。抗氧剂的种类很多，然而针对本申请特定的配方，上述特定种类、特定数量的抗氧剂与其他物料的配合效果最佳。
为了进一步提高产品的性能，功能助剂为氯化聚乙烯。进一步优选，功能助剂为型号为135A的氯化聚乙烯，购于杭州科利化工有限公司。
为了便于加工成型，确保产品质量，加工助剂为芳香族金属有机材料同丙烯酸酯共聚的聚合物，优选的型号为WY-55，可购于江苏爱特恩高分材料有限公司。
为了进一步提高产品的机械性能，纳米矿物填料为球形纳米活性钙，具有低吸油值，对材料的机械性能有较大幅度的提高，同时可显著提高电缆料挤出的细腻度和光亮度。
本申请得到的环保型105℃高速挤出低压汽车线用PVC绝缘料的邵氏硬度为87-95A。
上述环保型105℃高速挤出低压汽车线用PVC绝缘料的制备方法，包括如下步骤：
1)将所有物料在转速为400～700转/分钟、温度为90℃～110℃的条件下混匀，得混合料；
2)将步骤1)所得混合料喂入双阶造粒机组的双螺杆挤出机进行混炼；
3)将步骤2)所得物料由双阶造粒机组的单螺杆挤出造成粒子，即得环保型105℃高速挤出低压汽车线用PVC绝缘料；其中，双螺杆挤出机转速为260转/分钟～320转/分钟；双螺杆挤出机机身控制在165℃～175℃；单螺杆挤出机机身两个区温度依次为：110℃～120℃和120℃～130℃；单螺杆挤出机的喂料转速为35～40转/分钟。
加工过程中的温度控制非常关键，直接影响着产品的加工性能和所得材料的质量，前述方案是申请人经过长期实践，得到的最佳方案，能同时将加工性能和产品质量发挥到最佳。
本发明未提及的技术均参照现有技术。
本发明一种环保型105℃高速挤出低压汽车线用PVC绝缘料，提高了常规105℃低压汽车线用PVC绝缘料的材料性能和加工性能，提高了加工速度，提升了产品的耐候性和耐刮擦性等力学性能，挤出表面光滑细腻，满足国家标准的技术要求，且降低了材料成本，价格低于现有的市场价格。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
表1 实施例的原料组分
Figure BDA0002294337850000031
表1中的“份”为重量份数。
各例中，环保型105℃高速挤出低压汽车线用PVC绝缘料的制备方法，包括以下步骤：
(a)称取配方量的PVC树脂、稳定剂、增塑剂A、增塑剂B、增塑剂C、高效耐磨改性剂A、高效耐磨改性剂B、润滑剂A、润滑剂B、润滑剂C、抗氧剂A、抗氧剂B、功能助剂、加工助剂和矿物填料，加入高速搅拌机中，在400～700转/分钟、90℃～110℃的条件下混合均匀，最高温度超过110℃时，高速搅拌机自动打开排料阀门，将混合好的物料排至冷混釜中，得到混合物料；
(b)将所得到的混合物料通过强制喂料进入双阶造粒机组的双螺杆挤出机进行混炼；
(c)将步骤(b)所得物料由双阶造粒机组的单螺杆挤出造成粒子，即得环保型105℃高速挤出低压汽车线用PVC绝缘料。其中，双螺杆挤出机转速为300转/分钟；双螺杆挤出机机身控制在165℃～175℃。单螺杆挤出机机身两个区温度依次为：110℃～120℃和120℃～130℃；单螺杆挤出机的喂料转速为38转/分钟。
得到的环保型105℃高速挤出低压汽车线用PVC绝缘料在60挤塑上生产线规FLRY-B 0.5mm2，生产加工速度为1500m/min，其中，60挤塑机的具体工艺参数如下：
表2 60挤塑机工艺参数
Figure BDA0002294337850000041
表3 各例所得环保型105℃高速挤出低压汽车线用PVC绝缘料的的性能测试结果
Figure BDA0002294337850000042
也即上述新能源汽车线FLRY-B 0.5mm2电缆性能满足标准ISO 6722-2010全部技术要求，加工线速度达到1500m/min、挤出表面光滑细腻、耐老化和耐刮磨等优异性能。

Claims (6)

1.一种环保型105℃高速挤出低压汽车线用PVC绝缘料，其特征在于：按重量配比包括以下原料组分：
聚氯乙烯树脂： 100份；
稳定剂： 10份；
增塑剂A： 10份；
增塑剂B： 10份：
增塑剂C： 10份；
高耐磨改性剂A： 0.5份；
高耐磨改性剂B： 0.5份；
抗氧化剂A： 0.6份；
抗氧化剂B： 0.5份；
润滑剂A： 0.5份；
润滑剂B： 0.5份；
润滑剂C： 0.2份；
功能助剂： 8份；
加工助剂： 2份；
纳米矿物填料： 45份；
其中，
增塑剂A为偏苯三酸三辛酯；增塑剂B为邻苯二甲酸二异十一酯；增塑剂C为UN-380聚酯增塑剂；
高耐磨改性剂A为聚二甲基硅氧烷粉末；高耐磨改性剂B为聚四氟乙烯蜡粉；
润滑剂A为高熔点氧化聚乙烯蜡类润滑剂，润滑剂B为硬脂酸类润滑剂，润滑剂C为硬脂酸钙；
聚氯乙烯树脂的聚合度为1250～1350；
稳定剂为环保钙锌稳定剂，耐温等级为105℃；
聚二甲基硅氧烷粉末的纯度为90%以上；聚四氟乙烯蜡粉的纯度为98%以上；
抗氧剂A为抗氧剂1010与168的等比例混合物，抗氧剂B为双酚A抗氧剂；
功能助剂为型号为135A的氯化聚乙烯；
加工助剂为芳香族金属有机材料同丙烯酸酯共聚的聚合物；
纳米矿物填料为2500目的球形纳米活性钙。
2.根据权利要求1所述的环保型105℃高速挤出低压汽车线用PVC绝缘料，其特征在于：其邵氏硬度为95A。
3.权利要求1或2所述的环保型105℃高速挤出低压汽车线用PVC绝缘料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
1）将所有物料在转速为400～700转/分钟、温度为90℃～110℃的条件下混匀，得混合料；
2）将步骤1）所得混合料喂入双阶造粒机组的双螺杆挤出机进行混炼；
3) 将步骤2）所得物料由双阶造粒机组的单螺杆挤出造成粒子，即得环保型105℃高速挤出低压汽车线用PVC绝缘料；
其中，双螺杆挤出机转速为300转/分钟；双螺杆挤出机机身控制在165℃～175℃；
单螺杆挤出机机身两个区温度依次为：110℃～120℃和120℃～130℃；单螺杆挤出机的喂料转速为35～40转/分钟。
4.一种环保型105℃高速挤出低压汽车线用PVC绝缘料，其特征在于：按重量配比包括以下原料组分：
聚氯乙烯树脂： 100份；
稳定剂： 10份；
增塑剂A： 20份；
增塑剂B： 15份：
增塑剂C： 15份；
高耐磨改性剂A： 1份；
高耐磨改性剂B： 0.5份；
抗氧化剂A： 0.8份；
抗氧化剂B： 0.5份；
润滑剂A： 0.6份；
润滑剂B： 0.5份；
润滑剂C： 0.3份；
功能助剂： 10份；
加工助剂： 1份；
纳米矿物填料： 50份；
其中，
增塑剂A为偏苯三酸三辛酯；增塑剂B为邻苯二甲酸二异十一酯；增塑剂C为UN-380聚酯增塑剂；
高耐磨改性剂A为聚二甲基硅氧烷粉末；高耐磨改性剂B为聚四氟乙烯蜡粉；
润滑剂A为高熔点氧化聚乙烯蜡类润滑剂，润滑剂B为硬脂酸类润滑剂，润滑剂C为硬脂酸钙；
聚氯乙烯树脂的聚合度为1250～1350；
稳定剂为环保钙锌稳定剂，耐温等级为105℃；
聚二甲基硅氧烷粉末的纯度为90%以上；聚四氟乙烯蜡粉的纯度为98%以上；
抗氧剂A为抗氧剂1010与168的等比例混合物，抗氧剂B为双酚A抗氧剂；
功能助剂为型号为135A的氯化聚乙烯；
加工助剂为芳香族金属有机材料同丙烯酸酯共聚的聚合物；
纳米矿物填料为2500目的球形纳米活性钙。
5.根据权利要求4所述的环保型105℃高速挤出低压汽车线用PVC绝缘料，其特征在于：其邵氏硬度为87A。
6.权利要求4或5所述的环保型105℃高速挤出低压汽车线用PVC绝缘料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
1）将所有物料在转速为400～700转/分钟、温度为90℃～110℃的条件下混匀，得混合料；
2）将步骤1）所得混合料喂入双阶造粒机组的双螺杆挤出机进行混炼；
3) 将步骤2）所得物料由双阶造粒机组的单螺杆挤出造成粒子，即得环保型105℃高速挤出低压汽车线用PVC绝缘料；
其中，双螺杆挤出机转速为300转/分钟；双螺杆挤出机机身控制在165℃～175℃；
单螺杆挤出机机身两个区温度依次为：110℃～120℃和120℃～130℃；单螺杆挤出机的喂料转速为35～40转/分钟。
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