CN112831139A - 一种电线外皮及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本申请电线生产的技术领域，具体公开了一种电线外皮及其制备工艺。电线外皮的原料以重量份计包括聚氯乙烯树脂50‑80份、碳酸钙100‑160份、石英3‑8份、炭黑8‑16份、氯化石蜡23‑43份以及邻苯二甲酸二辛酯6‑10份；其制备工艺为：S1：混合打磨；S2：高温熔炼；S3：橡胶硫化；S4：挤出成型；S5：收卷；经过S5收卷处理后得到电线外皮。通过在聚氯乙烯树脂中添加少量的石英，能够提高最终得到的电线外皮的拉伸强度更高；邻苯二甲酸二辛酯本身就是一种塑化剂，在选用聚氯乙烯树脂作为电线外皮的主体材料的时候，邻苯二甲酸二辛酯能够改善聚氯乙烯树脂的性能，提高最终电线外皮的强度。

Description

一种电线外皮及其制备工艺

技术领域

本申请涉及电线生产的技术领域，尤其是涉及一种电线外皮及其制备工艺。

背景技术

电线电缆绝缘及护套用塑料俗称电缆料，又称为电线外皮；其中包括了橡胶、塑料、尼龙等多种品种。电线电缆产品中除钢芯铝绞线、电磁线等裸线产品外几乎都需要绝缘层口。点线外皮是以塑料、橡胶材料为基础树脂，添加稳定剂、增塑剂、无机填料、助剂和润滑剂等助剂，经捏合、混炼、挤出而制备的粒子。其中，塑料材质尤以聚氯乙烯为居多，因其具有质轻、难燃、耐磨、抗化学腐蚀、电绝缘性能优良和机械强度高，且原料来源广泛，价格低廉，加工性能优异，被广泛应用于制造电线电缆外层的护套，起着绝缘和防护作用。

但是，相关技术中，电线电缆会使用在各种环境中，因此，对于电线电缆料的要求也是越来越高。在不同的环境下，电线电缆所起到的作用也有所不同，相关技术中常选择聚氯乙烯作为基础树脂，能够使得最终得到的电线的外皮具有良好的柔韧性，但是当电线需要承担更重的作用力时，由于自身的拉伸强度不足，从而使得电线的外皮容易发生断裂，因此亟需提供一种拉伸强度高的电线外皮及其制备方法。

发明内容

为了解决电线外皮拉伸强度低的问题，本申请提供一种电线外皮及其制备工艺。

第一方面，本申请提供的一种电线外皮，采用如下的技术方案：

一种电线外皮，其原料以重量份计包括如下物质：聚氯乙烯树脂50-80份、碳酸钙100-160份、石英3-8份、炭黑8-16份、氯化石蜡23-43份以及邻苯二甲酸二辛酯6-10份。

通过采用上述技术方案，聚氯乙烯树脂本身具有极强的耐热性，并且具有良好的韧性以及延展性。同时聚氯乙烯树脂属于含卤素的树脂。卤素本身具有很强的抗燃性以及高燃点，相比于无卤素的树脂而言，无卤素的电线的外皮燃点更低，因此在电线通电时间较长导致过热而因此火灾。

石英本身质地坚硬，具有很高的硬度，并且具有很好的耐磨性；化学性能稳定。通过在聚氯乙烯树脂中添加少量的石英，能够提高最终得到的电线外皮的拉伸强度更高。

氯化石蜡具有良好的阻燃性，同时电绝缘性良好，与聚氯乙烯树脂共同使用，能够起到增塑剂的作用，并且能够提高最终电线外皮的阻燃性。邻苯二甲酸二辛酯本身就是一种塑化剂，在选用聚氯乙烯树脂作为电线外皮的主体材料的时候，邻苯二甲酸二辛酯能够改善聚氯乙烯树脂的性能，降低生产成本，提高最终电线外皮的强度。

作为本发明的进一步改进，其原料中还包括以重量份计40-60份的氯化橡胶。

通过采用上述技术方案，氯化橡胶是指天然橡胶经氯化的产物，本身具有优良的成膜性、粘附性、抗腐蚀性、阻燃性以及绝缘性。通过在电线外皮中引入氯化橡胶后，能够提高显著的提高电线外皮的抗拉强度，同时能够增强电线外皮阻燃性，使得电线的防火性能更好。

作为本发明的进一步改进，其原料中还包括以重量份计25-43份的尼龙。

通过采用上述技术方案，尼龙本身具有优良的耐磨性，同时的强度也较高。通过在电线外皮的原料中加入尼龙，能够提高电线外皮的耐磨性和耐高温的特性，同时尼龙与氯化橡胶互相搭配使用，最终能够提高电线外皮的抗拉强度。

作为本发明的进一步改进，其原料中还包括以重量份计为2-5份的硫化剂。

通过采用上述技术方案，通过在电线外皮的原料中添加有硫化剂，能够提高电线外皮的机械强度。

作为本发明的进一步改进，所述硫化剂包括三烯丙基异氰脲酸酯和过氧化二异丙苯，且二者的重量比为5:8。

通过采用上述技术方案，三烯丙基异氰脲酸酯和过氧化二异丙苯，加入至原料中时，三烯丙基异氰脲酸酯作为交联剂，能够使得过氧化二异丙苯在电线外皮的原料中发生交联。交联后，能够显著提高电线外皮的耐热性、阻燃性、耐溶剂性以及拉伸强度。

作为本发明的进一步改进，其原料中还包括以重量份计为2-7份的稳定剂。

通过采用上述技术方案，通过在原料中添加稳定剂，能够使得在制备外皮的过程中能够更加安全，操作的安全系数能够大幅度的提高。

作为本发明的进一步改进，所述稳定剂为二硫基乙酸异辛酯二甲基锡。

通过采用上述技术方案，通过选用二硫基乙酸异辛酯二甲基锡作为稳定剂，其透明度高，不会影响外皮的外观识别度。同时，二硫基乙酸异辛酯二甲基锡能够降低原料中各物质的热分解的程度，从而能够降低电线外皮在制备的过程中产生的污染物。

第二方面，本申请提供的一种电线外皮的制备工艺，采用如下的技术方案：

一种如上述的电线外皮的制备工艺，包括如下步骤进行：

S1：混合打磨；将聚氯乙烯树脂、碳酸钙、石英、炭黑、氯化石蜡、邻苯二甲酸二辛酯、氯化橡胶、尼龙、硫化剂以及稳定剂按照配方量进行粉碎，然后持续搅拌；

S2：高温熔炼；将经过S1处理后的物料升高至600-800℃，并且在此温度下持续搅拌15min，然后保温40-60min；

S3：橡胶硫化；将经过S2处理后的物料进行硫化，并且硫化条件为140-180℃，压强为8Mpa，持续时间为80s；

S4：挤出成型；将经过S3处理后的物料输送至挤出机中，通过挤出机将物料挤出成型，并且在100-120℃下烘干20-25min；

S5：收卷；

经过S5收卷处理后得到电线外皮。

通过采用上述技术方案，通过高温熔炼后，能够使得外皮原料中各个物质中分子间排列更加紧密，提高了外皮的拉伸强度，同时在600-800℃的情况下，石英以及碳酸钙等未熔融的物质处于小颗粒的状态，但是在如此高温的情况被活化，从而能够均匀的分散在外皮其他呈熔融状态下的物质中，能够起到增强外皮的机械强度的效果。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、通过在聚氯乙烯树脂中添加少量的石英，能够提高最终得到的电线外皮的拉伸强度更高；邻苯二甲酸二辛酯本身就是一种塑化剂，在选用聚氯乙烯树脂作为电线外皮的主体材料的时候，邻苯二甲酸二辛酯能够改善聚氯乙烯树脂的性能，提高最终电线外皮的强度；

2、三烯丙基异氰脲酸酯和过氧化二异丙苯，加入至原料中时，三烯丙基异氰脲酸酯作为交联剂，能够使得过氧化二异丙苯在电线外皮的原料中发生交联。交联后，能够显著提高电线外皮的耐热性、阻燃性、耐溶剂性以及拉伸强度；

3、通过选用二硫基乙酸异辛酯二甲基锡作为稳定剂，其透明度高，不会影响外皮的外观识别度。同时，二硫基乙酸异辛酯二甲基锡能够降低原料中各物质的热分解的程度，从而能够降低电线外皮在制备的过程中产生的污染物。

附图说明

图1为本发明一种电线外皮的制备工艺的工艺流程图。

具体实施方式

以下结合附图以及实施例，对本申请作进一步详细描述。

本发明中各原料组分的来源如表1所示。

表1

实施例1：

参照图1，本实施例公开了一种电线外皮的制备工艺，包括如下步骤进行：

S1：混合打磨。按照重量份计将电线外皮的原料无先后顺序的加入至粉碎机内粉碎至200目。然后将粉碎完毕后的所有物料输送至搅拌机内进行搅拌，且搅拌转速为900r/min，持续搅拌25min。电线外皮的原料以重量份计为聚氯乙烯树脂65份、碳酸钙130份、石英6份、炭黑12份、氯化石蜡33以及邻苯二甲酸二辛酯8份。

S2：高温熔炼。将经过S1处理后的物料输送至高温煅烧炉中，并且将高温煅烧炉内的物料加热升高至700℃，并且在此温度下持续搅拌15min，然后保温50min。

S3：橡胶硫化。将经过S2处理后的物料输送至平板硫化机内，进行硫化，并且将平板硫化机内的温度升高至160℃，压强为8Mpa，持续保温80s。

S4：挤出成型。将经过S3处理后的物料输送至挤出机中，通过挤出机将物料挤出外皮的皮层，并且在110℃下烘干23min。

S5：收卷。将经过S4处理后的电线外皮冷却至50℃以下，进行收卷，收卷时将电线外皮的一端固定在收卷器的卷辊上，然后将电线外皮均匀的卷绕后，真空打包。

经过S5收卷处理后得到电线外皮。

实施例2：

与实施例1的区别在于，电线外皮的原料有所不同。点线外皮的原料以重量份计为聚氯乙烯树脂65份、碳酸钙130份、石英6份、炭黑12份、氯化石蜡33、邻苯二甲酸二辛酯8份以及氯化橡胶50份。

实施例3：

与实施例1的区别在于，电线外皮的原料有所不同。点线外皮的原料以重量份计为聚氯乙烯树脂65份、碳酸钙130份、石英6份、炭黑12份、氯化石蜡33、邻苯二甲酸二辛酯8份、氯化橡胶50份以及尼龙34份。

实施例4：

与实施例1的区别在于，电线外皮的原料有所不同。点线外皮的原料以重量份计为聚氯乙烯树脂65份、碳酸钙130份、石英6份、炭黑12份、氯化石蜡33、邻苯二甲酸二辛酯8份以及硫化剂3份；其中硫化剂选用环氧树脂。

实施例5：

与实施例4的区别在于，硫化剂选用物质有所不同，硫化剂选用三烯丙基异氰脲酸酯和过氧化二异丙苯的混合物，且二者的重量比为5:8。

实施例6：

与实施例1的区别在于，电线外皮的原料有所不同。点线外皮的原料以重量份计为聚氯乙烯树脂65份、碳酸钙130份、石英6份、炭黑12份、氯化石蜡33、邻苯二甲酸二辛酯8份以及稳定剂4份；其中稳定剂选用环氧大豆油。

实施例7：

与实施例6的区别在于，稳定剂选用物质有所不同，稳定剂选用二硫基乙酸异辛酯二甲基锡。

实施例8：

与实施例1的区别在于，电线外皮的原料有所不同。点线外皮的原料以重量份计为聚氯乙烯树脂65份、碳酸钙130份、石英6份、炭黑12份、氯化石蜡33、邻苯二甲酸二辛酯8份、氯化橡胶50份、尼龙34份、稳定剂4份以及硫化剂3份；其中稳定剂选用二硫基乙酸异辛酯二甲基锡；硫化剂选用三烯丙基异氰脲酸酯和过氧化二异丙苯的混合物，且二者的重量比为5:8。

实施例9-12与实施例8的区别在于，电线外皮的原料以重量份计如表2所示。单位：份

表2

	实施例9	实施例10	实施例11	实施例12
					聚氯乙烯树脂	50	80	60	70
碳酸钙	100	160	120	145
					石英	3	8	4	7
炭黑	8	16	10	14
					氯化石蜡	23	43	28	38
邻苯二甲酸二辛酯	6	10	7	9
					氯化橡胶	40	60	45	55
尼龙	25	43	30	39
					稳定剂	2	7	3	5
硫化剂	2	5	4	4

实施例13-14与实施例1的区别在于，S2高温熔炼步骤中，将高温煅烧炉内的物料加热升高至如表3的温度。单位：℃

表3

实施例	实施例13	实施例14
			温度	600	800

实施例15-16与实施例1的区别在于，S2高温熔炼步骤中，保温时间如表4所示。单位：min

表4

实施例	实施例15	实施例16
			保温时间	40	60

实施例17-18与实施例1的区别在于，S3橡胶硫化步骤中，将平板硫化机内的温度升高至如表5所示。单位：℃

表5

实施例	实施例17	实施例18
			温度	140	180

实施例19-20与实施例1的区别在于，S4挤出成型步骤中，通过挤出机将物料挤出外皮的皮层，并且在如表6所示的温度下进行烘干。单位：℃

表6

实施例	实施例19	实施例20
			温度	100	120

实施例21-22与实施例1的区别在于，S4挤出成型步骤中，烘干时间如表7所示。单位：min

表7

实施例	实施例21	实施例22
			温度	20	25

对比例1：与实施例1的区别在于，电线外皮的原料中无石英。

对比例2：与实施例3的区别在于，电线外皮的原料中无氯化橡胶。

性能检测：

对实施例1-22以及对比例1-2得到的电线外皮选用GB/T1040-2006记载的方法进行拉伸强度进行检测，并且将检测结果记录至表8内。

同时，对实施例1-22以及对比例1-2得到的电线外皮按照GB/T2406.1-2008记载的方法进行试样的氧指数的测定，并且将测得的数据记录至表8内。

表8

数据分析：

从实施例1和对比例1的数据能够得出，通过在电线外皮的原料中加入石英，能够显著的提高电线外皮的拉伸强度。

从表8的实施例1和实施例2的数据能够得出，通过在电线外皮的原料中加入氯化橡胶能够显著的提高最终得到的电线外皮的阻燃性能，拉伸强度在不同程度上也得到了一定的提高。

从实施例1、实施例3以及对比例2三者的数据对比，能够得出，通过在点线外皮的原料中同时加入氯化橡胶以及尼龙，能够显著的提高最终得到的电线外皮的拉伸强度以及阻燃性能。

从实施例1和实施例4的数据中能够得出，通过在电线外皮的原料中加入硫化剂，能够使得电线外皮的机械强度在一定程度上得到提高，但是通过实施例4和实施例5的数据进行对比能够发现，当把硫化剂的种类限定为三烯丙基异氰脲酸酯和过氧化二异丙苯时，电线外皮的拉伸强度提高的更加显著。

通过表8的数据中能够得出，实施例8记载的技术方案，最终得到的电线外皮的拉伸强度最高，阻燃性最好。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电线外皮，其特征在于：其原料以重量份计包括如下物质：聚氯乙烯树脂50-80份、碳酸钙100-160份、石英3-8份、炭黑8-16份、氯化石蜡23-43份以及邻苯二甲酸二辛酯6-10份。

2.根据权利要求1所述的一种电线外皮，其特征在于：其原料中还包括以重量份计40-60份的氯化橡胶。

3.根据权利要求2所述的一种电线外皮，其特征在于：其原料中还包括以重量份计25-43份的尼龙。

4.根据权利要求1所述的一种电线外皮，其特征在于：其原料中还包括以重量份计为2-5份的硫化剂。

5.根据权利要求4所述的一种电线外皮，其特征在于：所述硫化剂包括三烯丙基异氰脲酸酯和过氧化二异丙苯，且二者的重量比为5:8。

6.根据权利要求1所述的一种电线外皮，其特征在于：其原料中还包括以重量份计为2-7份的稳定剂。

7.根据权利要求6所述的一种电线外皮，其特征在于：所述稳定剂为二硫基乙酸异辛酯二甲基锡。

8.一种根据权利要求1-7中任一项所述的电线外皮的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤进行：

S1：混合打磨；将聚氯乙烯树脂、碳酸钙、石英、炭黑、氯化石蜡、邻苯二甲酸二辛酯、氯化橡胶、尼龙、硫化剂以及稳定剂按照配方量进行粉碎，然后持续搅拌；

S2：高温熔炼；将经过S1处理后的物料升高至600-800℃，并且在此温度下持续搅拌15min，然后保温40-60min；

S3：橡胶硫化；将经过S2处理后的物料进行硫化，并且硫化条件为140-180℃，压强为8Mpa，持续时间为80s；

S4：挤出成型；将经过S3处理后的物料输送至挤出机中，通过挤出机将物料挤出成型，并且在100-120℃下烘干20-25min；

S5：收卷；

经过S5收卷处理后得到电线外皮。

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