CN112876786B - 一种用于电缆外壳的pvc材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于电缆外壳的PVC材料，按重量份数计包括以下组分：PVC粒料100‑150份、润滑剂0.3‑0.6份、改性增塑剂20‑50份、抗氧化剂0.5‑5份、阻燃剂1‑10份、填料15‑50份、发泡填充粒20‑40份、石棉颗粒10‑20份、釉液15‑30份。本发明的用于电缆外壳的PVC材料，该材料具有高效阻燃的作用且隔温隔热效果好。

Description

一种用于电缆外壳的PVC材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及塑料制备技术领域，特别涉及一种用于电缆外壳的PVC材料及其制备方法。
背景技术
电线电缆产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电缆因价格低廉、性能优异，在电线电缆绝缘保护材料中长期占有重要地位。但PVC电线电缆的阻燃性能一直困扰大家，目前电线电缆的阻燃材料多含卤素，当电线电缆着火时，存在延燃、滴落及产生大量的毒烟等问题，如何减轻塑料燃烧的烟毒与滴燃产生的二次伤害极为重要，目前国内电线电缆护套材料阻燃性能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，现有的所以需要寻找一种能够解决上述问题的电缆外壳材料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供了一种用于电缆外壳的PVC材料，该材料具有高效阻燃的作用且隔温隔热效果好。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种用于电缆外壳的PVC材料，按重量份数计包括以下组分：PVC粒料100-150份、润滑剂0.3-0.6份、改性增塑剂20-50份、抗氧化剂0.5-5份、阻燃剂1-10份、填料15-50份、发泡填充粒20-40份、石棉颗粒10-20份、釉液15-30份。
进一步地，所述改性增塑剂由聚甲基丙烯酸甲酯和亚磷酸酯类抗氧剂充分混合搅拌制作而成。
进一步地，所述填料包括碳酸钙、陶瓷粉、二氧化硅以1:1:1的混合物，其中陶瓷粉和二氧化硅为微米级别粉末。
进一步地，所述釉液由电气石10-15份、镁气石5-20份、石英2-8份、高岭土20-30份、氧化铝3-10份、锂瓷石12-22份混合后球磨，过筛后加水制成的浆液。
一种用于电缆外壳的PVC材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)喷釉处理：制成釉液后，将PVC粒料平铺一层在传送带，在传送的过程中将釉液喷淋到PVC粒料上，将PVC粒料烘干备用；
(2)炼化釉层：将步骤(1)中得到的PVC粒料置于捏炼机中，并加入改性增塑剂将PVC粒料进行塑化；
(3)配料处理：将石棉颗粒打碎成粉末后，再将发泡填充粒浸没在石棉粉末中，并搅拌抖动，使石棉粉末进入发泡填充粒的空隙中，过筛分离；
(4)造粒：将步骤(2)中得到的塑化后的PVC粒料和步骤(3)中处理过的发泡填充粒混合，并加入其它原料进行混练，得到用于电缆外壳的PVC材料。
进一步地，在步骤(2)中，所述捏炼机的捏炼温度为80-90℃，捏练时间为3-6min。
进一步地，在步骤(3)中，所述搅拌抖动时间为20-40min。
进一步地，在步骤(4)中，所述混料的温度为160-170℃。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
(1)本发明制备的PVC材料隔热性能和助燃性能优于现有市面上的产品，且并具有优异的柔韧性；
(2)通过对PVC粒料进行喷釉并将其捏练可以便于整个粒料掺杂釉料，制成电缆外壳后具有阻燃隔热的效果，并在一定程度上能够自熄放置电缆出线短路现象；
(3)通过将石棉粉填充进发泡填充粒中，将其混入PVC中制成的电缆线壳，一方面可作为填充料，有发泡材质做填充料有利于增加柔韧性；另外填充石棉粉可增加整个电缆外壳的阻燃性；
(4)本发明制备的PVC材料通过添加釉料和发泡材料将整体性能改进，使制备成的电缆外壳更便于使用，也更具备安全性。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。
实施例1
一种用于电缆外壳的PVC材料，按重量份数计包括以下组分：PVC粒料100份、润滑剂0.3份、改性增塑剂20份、抗氧化剂0.5份、阻燃剂1份、填料15份、发泡填充粒20份、石棉颗粒10份、釉液15份。
改性增塑剂由聚甲基丙烯酸甲酯和亚磷酸酯类抗氧剂充分混合搅拌制作而成；填料包括碳酸钙、陶瓷粉、二氧化硅以1:1:1的混合物，其中陶瓷粉和二氧化硅为微米级别粉末；釉液由电气石10份、镁气石5份、石英2份、高岭土20份、氧化铝3份、锂瓷石12份混合后球磨，过筛后加水制成的浆液。
以上用于电缆外壳的PVC材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)喷釉处理：制成釉液后，将PVC粒料平铺一层在传送带，在传送的过程中将釉液喷淋到PVC粒料上，将PVC粒料烘干备用；
(2)炼化釉层：将步骤(1)中得到的PVC粒料置于捏炼机中，并加入改性增塑剂将PVC粒料进行塑化，捏炼机的捏炼温度为80℃，捏练时间为3min；
(3)配料处理：将石棉颗粒打碎成粉末后，再将发泡填充粒浸没在石棉粉末中，并搅拌抖动，搅拌抖动时间为20min，使石棉粉末进入发泡填充粒的空隙中，过筛分离；
(4)造粒：将步骤(2)中得到的塑化后的PVC粒料和步骤(3)中处理过的发泡填充粒混合，并加入其它原料进行混练，混料的温度为160℃，得到用于电缆外壳的PVC材料。
实施例2
一种用于电缆外壳的PVC材料，按重量份数计包括以下组分：PVC粒料150份、润滑剂0.6份、改性增塑剂50份、抗氧化剂5份、阻燃剂10份、填料50份、发泡填充粒40份、石棉颗粒20份、釉液30份。
改性增塑剂由聚甲基丙烯酸甲酯和亚磷酸酯类抗氧剂充分混合搅拌制作而成；填料包括碳酸钙、陶瓷粉、二氧化硅以1:1:1的混合物，其中陶瓷粉和二氧化硅为微米级别粉末；釉液由电气石15份、镁气石20份、石英8份、高岭土30份、氧化铝10份、锂瓷石22份混合后球磨，过筛后加水制成的浆液。
以上用于电缆外壳的PVC材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)喷釉处理：制成釉液后，将PVC粒料平铺一层在传送带，在传送的过程中将釉液喷淋到PVC粒料上，将PVC粒料烘干备用；
(2)炼化釉层：将步骤(1)中得到的PVC粒料置于捏炼机中，并加入改性增塑剂将PVC粒料进行塑化，捏炼机的捏炼温度为90℃，捏练时间为6min；
(3)配料处理：将石棉颗粒打碎成粉末后，再将发泡填充粒浸没在石棉粉末中，并搅拌抖动，搅拌抖动时间为40min，使石棉粉末进入发泡填充粒的空隙中，过筛分离；
(4)造粒：将步骤(2)中得到的塑化后的PVC粒料和步骤(3)中处理过的发泡填充粒混合，并加入其它原料进行混练，混料的温度为170℃，得到用于电缆外壳的PVC材料。
实施例3
一种用于电缆外壳的PVC材料，按重量份数计包括以下组分：PVC粒料125份、润滑剂0.5份、改性增塑剂30份、抗氧化剂3份、阻燃剂5份、填料35份、发泡填充粒30份、石棉颗粒15份、釉液20份。
改性增塑剂由聚甲基丙烯酸甲酯和亚磷酸酯类抗氧剂充分混合搅拌制作而成；填料包括碳酸钙、陶瓷粉、二氧化硅以1:1:1的混合物，其中陶瓷粉和二氧化硅为微米级别粉末；釉液由电气石12份、镁气石12份、石英5份、高岭土25份、氧化铝7份、锂瓷石18份混合后球磨，过筛后加水制成的浆液。
以上用于电缆外壳的PVC材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)喷釉处理：制成釉液后，将PVC粒料平铺一层在传送带，在传送的过程中将釉液喷淋到PVC粒料上，将PVC粒料烘干备用；
(2)炼化釉层：将步骤(1)中得到的PVC粒料置于捏炼机中，并加入改性增塑剂将PVC粒料进行塑化，捏炼机的捏炼温度为85℃，捏练时间为4min；
(3)配料处理：将石棉颗粒打碎成粉末后，再将发泡填充粒浸没在石棉粉末中，并搅拌抖动，搅拌抖动时间为30min，使石棉粉末进入发泡填充粒的空隙中，过筛分离；
(4)造粒：将步骤(2)中得到的塑化后的PVC粒料和步骤(3)中处理过的发泡填充粒混合，并加入其它原料进行混练，混料的温度为165℃，得到用于电缆外壳的PVC材料。
对比例1
一种用于电缆外壳的PVC材料，按重量份数计包括以下组分：PVC粒料120份、润滑剂0.4份、改性增塑剂30份、抗氧化剂3份、阻燃剂5份、填料35份、发泡填充粒30份、石棉颗粒15份。
一种用于电缆外壳的PVC材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)炼化：将PVC粒料置于捏炼机中，并加入改性增塑剂将PVC粒料进行塑化，捏炼机的捏炼温度为85℃，捏练时间为5min；
(2)配料处理：将石棉颗粒打碎成粉末后，再将发泡填充粒浸没在石棉粉末中，并搅拌抖动，搅拌抖动时间为30min，使石棉粉末进入发泡填充粒的空隙中，过筛分离；
(3)造粒：将步骤(1)中得到的塑化后的PVC粒料和步骤(2)中处理过的发泡填充粒混合，并加入其它原料进行混练，混料的温度为165℃，得到用于电缆外壳的PVC材料。
对比例2
一种用于电缆外壳的PVC材料，按重量份数计包括以下组分：PVC粒料120份、润滑剂0.4份、改性增塑剂35份、抗氧化剂2份、阻燃剂5份、填料35份、釉液25份。
一种用于电缆外壳的PVC材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)喷釉处理：制成釉液后，将PVC粒料平铺一层在传送带，在传送的过程中将釉液喷淋到PVC粒料上，将PVC粒料烘干备用；
(2)炼化釉层：将步骤(1)中得到的PVC粒料置于捏炼机中，并加入改性增塑剂将PVC粒料进行塑化，捏炼机的捏炼温度为85℃，捏练时间为5min；
(3)造粒：向步骤(2)中得到的塑化后的PVC粒料加入其它原料进行混练，混料的温度为165℃，得到用于电缆外壳的PVC材料。
将实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5中制备的电缆材料制备成电缆，并进行性能测试对照，其性能测试指标对照表如表1所示。
Figure BDA0002909405420000061
从表中的数据可以看出，本发明制备的电缆材料阻燃级别高，且耐压强度好，在加压状态下长时间不出现空间电荷积聚现象，而且垂直燃烧的时候不延燃、不滴落、自熄时间短，对比例1和对比例2未能完全按照本申请的方法进行，制备的电缆材料质量有所差距。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种用于电缆外壳的PVC材料，其特征在于：按重量份数计包括以下组分：PVC粒料100-150份、润滑剂0.3-0.6份、改性增塑剂20-50份、抗氧化剂0.5-5份、阻燃剂1-10份、填料15-50份、发泡填充粒20-40份、石棉颗粒10-20份、釉液15-30份；
所述改性增塑剂由聚甲基丙烯酸甲酯和亚磷酸酯类抗氧剂充分混合搅拌制作而成；
所述填料包括碳酸钙、陶瓷粉、二氧化硅以1:1:1的混合物，其中陶瓷粉和二氧化硅为微米级别粉末；
所述釉液由电气石10-15份、镁气石5-20份、石英2-8份、高岭土20-30份、氧化铝3-10份、锂瓷石12-22份混合后球磨，过筛后加水制成的浆液；
制备方法包括以下步骤：
(1)喷釉处理：制成釉液后，将PVC粒料平铺一层在传送带，在传送的过程中将釉液喷淋到PVC粒料上，将PVC粒料烘干备用；
(2)炼化釉层：将步骤(1)中得到的PVC粒料置于捏炼机中，并加入改性增塑剂将PVC粒料进行塑化；
(3)配料处理：将石棉颗粒打碎成粉末后，再将发泡填充粒浸没在石棉粉末中，并搅拌抖动，使石棉粉末进入发泡填充粒的空隙中，过筛分离；
(4)造粒：将步骤(2)中得到的塑化后的PVC粒料和步骤(3)中处理过的发泡填充粒混合，并加入其它原料进行混炼，得到用于电缆外壳的PVC材料。
2.根据权利要求1所述的一种用于电缆外壳的PVC材料，其特征在于：在步骤(2)中，所述捏炼机的捏炼温度为80-90℃，捏炼时间为3-6min。
3.根据权利要求1所述的一种用于电缆外壳的PVC材料，其特征在于：在步骤(3)中，所述搅拌抖动时间为20-40min。
4.根据权利要求1所述的一种用于电缆外壳的PVC材料，其特征在于：在步骤(4)中，所述混炼的温度为160-170℃。
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