CN113881164A - 一种聚氯乙烯基耐火高阻燃电缆料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种聚氯乙烯基耐火高阻燃电缆料及其制备方法，包括如下重量份原材料：PVC树脂80‑140份、丁腈橡胶10‑20份、增塑剂48‑78份、三嗪阻燃剂15‑35份、阻燃协效剂5‑9份、复合稳定剂4.5‑8份、水滑石3‑10份、滑石粉16‑36份、纳米黏土12‑30份、超分散剂1‑4份、热可逆交联剂0.5‑3.5份、润滑剂0.8‑1.5份、硅烷偶联剂0.4‑0.8份，高速混合后进行双阶熔融挤出造粒制得。本发明的电缆料具有成壳性能好、价格低廉、老化性好、阻燃性高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种聚氯乙烯基耐火高阻燃电缆料及其制备方法。
背景技术
线缆产品在建筑物、工程安全系统中承担着重要的数据、图像及其他信息的传输任务。由于用户或工程商对线缆产品，尤其是阻燃耐火阻燃线缆产品的采购重视度不够，常常造成遇到线缆在火灾中反而起到助燃甚至释放毒气等一系列危害生命财产的问题屡见不鲜，带来了相当惨重的损失与负面影响。根据以往的深刻教训，使越来越多的用户和工程商逐步关注线缆种类的选择与正确使用，并且逐步改变了工程使用中，对于布线线缆产品的选购以价格占主导地位的思想。通过政府、行业、工程商、生产企业的共同努力与宣传，在工程系统中高端设备与低质线缆共存的现象在越来越少，阻燃耐火阻燃线缆在工程使用中的重要作用正越来越被大家真正地认识到。
未来的阻燃耐火线缆制造企业不仅仅局限于现阶段简单意义的产品提供，还将在不断延伸产品链的同时，加强服务理念，为用户提供全线兼容的产品，并为产品的正确合理使用提供全程的技术支持与服务，这必将成为耐火阻燃线缆布线行业的市场发展趋势。
发明内容
然而现有聚氯乙烯基阻燃电缆料的阻燃性能仍然不是很理，为了解决现有聚氯乙烯基阻燃电缆料阻燃性能不理想的技术问题，而提供一种聚氯乙烯基耐火高阻燃电缆料及其制备方法。本发明的电缆料具有成壳性能好、价格低廉、老化性好、阻燃性高的优点。
为了达到以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种聚氯乙烯基耐火高阻燃电缆料，包括如下重量份原材料：
PVC树脂80-140份、
丁腈橡胶10-20份、
增塑剂48-78份、
三嗪阻燃剂15-35份、
阻燃协效剂5-9份、
复合稳定剂4.5-8份、
水滑石3-10份、
滑石粉16-36份、
纳米黏土12-30份、
超分散剂1-4份、
热可逆交联剂0.5-3.5份、
润滑剂0.8-1.5份、
硅烷偶联剂0.4-0.8份。
进一步地，所述PVC树脂为聚合度2500的PVC；所述丁腈橡胶中丙烯腈含量为31-35wt％。聚合度2500的PVC具有强度高、耐低温性能好、回弹性好、压缩永久变形性小、耐候、耐老化、耐磨等优点。丙烯腈含量为31-35wt％的丁腈橡胶与基体材料的融合性相对较好。
进一步地，所述三嗪阻燃剂为三聚氰胺；所述阻燃协效剂为三氧化二锑。
进一步地，所述增塑剂为对苯二甲酸二辛酯、邻酞酸二异壬酯、癸二酸二辛酯和环氧大豆油中的一种或几种；所述复合稳定剂为钙锌稳定剂。
进一步地，所述超分散剂为CH-1、CH-1A，CH-2C，CH-6，CH-11中的一种或几种；所述热可逆交联剂为双环戊二烯二羧酸盐；所述硅烷偶联剂为A-172。该类型超分散剂可提高单位时间内产量，更有效的提高无机材料的分散效果，改善无机材料与高分子材料的界面分散状况，使得制品光洁度高、表面缺陷少、抗冲击强度高。
进一步地，所述润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸类、ACR和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中的一种或几种。
本发明另一方面提供上述聚氯乙烯基耐火高阻燃电缆料的制备方法，包括如下步骤：将PVC树脂80-140份、丁腈橡胶10-20份、增塑剂48-78、阻燃协效剂5-9份、三嗪阻燃剂15-35份、复合稳定剂4.5-8份、滑石粉16-36份、纳米黏土12-30份、水滑石3-10份、超分散剂1-4份、热可逆交联剂0.5-3.5份、润滑剂0.8-1.5份和硅烷偶联剂0.4-0.8份，加入高混机混合均匀然后经过双阶熔融挤出、造粒后制得聚氯乙烯基耐火高阻燃电缆料。
进一步地，所述高混机的混合温度为60-110℃；所述熔融挤出的温度为80-130℃。
有益技术效果：
本发明选择使用超分散剂材料，相对于现有技术中的润滑剂，更能提高聚氯乙烯基耐火高阻燃电缆料的柔软性，改善制品的物理性能和加工工艺。本发明选择三聚氰胺阻燃剂协同三氧化二锑、滑石粉、水滑石、纳米黏土使得材料的成碳成壳性能优异、阻燃性能提高；本发明中三聚氰胺在燃烧过程中吸收大量的热量，降低燃烧区域的温度，同时释放出氨气、二氧化碳等隔氧气体同时延缓PVC基体材料的进一步熔化并加速碳化成焦，而滑石粉、水滑石中结构水释放，水滑石中层间碳酸根受热释放出水和二氧化碳等气体在材料表面形成多孔状，加之纳米黏土在燃烧过程中于材料表面形成一种高性能的炭化-硅酸盐结构物，起到隔热和分离作用，阻断燃烧热网络，协同起到更高的阻燃效果。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的数值不限制本发明的范围。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
以下实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定；若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、或相关企业提出的标准要求进行。除非另有说明，否则所有的份数为重量份，所有的百分比为重量百分比。
实施例1
一种聚氯乙烯基耐火高阻燃电缆料，包括如下重量份原材料：
PVC树脂120份、丁腈橡胶10份、对苯二甲酸二辛酯增塑剂65份、三聚氰胺阻燃剂35份、三氧化二锑阻燃协效剂5份、钙锌稳定剂6份、水滑石5份、滑石粉30份、纳米黏土15份、CH-1超分散剂2份、双环戊二烯二羧酸盐交联剂2份、润滑剂1.2份、A-172硅烷偶联剂0.6份。
其中，所用PVC树脂的聚合度为2500；所用丁腈橡胶中丙烯腈含量为30wt％；所用润滑剂为ACR 0.6份、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物0.4份、聚乙烯蜡0.2份。
制备方法，按照上述配方将PVC树脂、丁腈橡胶、增塑剂、阻燃协效剂、三嗪阻燃剂、复合稳定剂、滑石粉、纳米黏土、水滑石、超分散剂、热可逆交联剂、润滑剂和硅烷偶联剂，加入高混机中边加热边搅拌，持续升温至110℃后搅拌5min，然后降温至90℃放料至双阶螺杆造粒，先经过双螺杆挤出机，双螺杆温区温度：100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、130℃、120℃、115℃，再经过单螺杆挤出机，单螺杆温区：90℃、90℃、85℃、80℃、80℃，然后冷却、造粒制得聚氯乙烯基耐火高阻燃电缆料。
实施例2
一种聚氯乙烯基耐火高阻燃电缆料，包括如下重量份原材料：
PVC树脂125份、丁腈橡胶20份、对苯二甲酸二辛酯增塑剂70份、三聚氰胺阻燃剂30份、三氧化二锑阻燃协效剂5份、钙锌稳定剂6份、水滑石5份、滑石粉25份、纳米黏土20份、CH-1A超分散剂3份、双环戊二烯二羧酸盐交联剂1.5份、润滑剂1.2份、A-172硅烷偶联剂0.6份。
其中，所用PVC树脂的聚合度为2500；所用丁腈橡胶中丙烯腈含量为30wt％；所用润滑剂为ACR 0.6份、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物0.4份、聚乙烯蜡0.2份
制备方法同实施例1。
实施例3
一种聚氯乙烯基耐火高阻燃电缆料，包括如下重量份原材料：
PVC树脂115份、丁腈橡胶15份、对苯二甲酸二辛酯增塑剂65份、三聚氰胺阻燃剂30份、三氧化二锑阻燃协效剂5份、钙锌稳定剂6份、水滑石5份、滑石粉35份、纳米黏土20份、CH-1超分散剂2份、双环戊二烯二羧酸盐交联剂2份、润滑剂1.2份、A-172硅烷偶联剂0.6份。
其中，所用PVC树脂的聚合度为2500；所用丁腈橡胶中丙烯腈含量为30wt％；所用润滑剂为ACR 0.6份、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物0.4份、聚乙烯蜡0.2份
制备方法同实施例1。
实施例4
一种聚氯乙烯基耐火高阻燃电缆料，包括如下重量份原材料：
PVC树脂115份、丁腈橡胶20份、对苯二甲酸二辛酯增塑剂75份、三聚氰胺阻燃剂25份、三氧化二锑阻燃协效剂5份、钙锌稳定剂6份、水滑石5份、滑石粉30份、纳米黏土35份、CH-1超分散剂3份、双环戊二烯二羧酸盐交联剂1份、润滑剂1.2份、A-172硅烷偶联剂0.6份。
其中，所用PVC树脂的聚合度为2500；所用丁腈橡胶中丙烯腈含量为30wt％；所用润滑剂为ACR 0.6份、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物0.4份、聚乙烯蜡0.2份
制备方法同实施例1。
对上述实施例1-4的材料进行性能测试，测试结果见表1。其中冲击温度测试按照GB/T 5470-1985标准，热变形按照GB/T 8815-2008标准，静态热稳定按照GB/T 8815-2008标准。
表1实施例材料性能
由表1可知，本发明材料具有40％以上的极限氧指数，具有较好的阻燃性能，且作为电缆料力学性能优异。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，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，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种聚氯乙烯基耐火高阻燃电缆料，其特征在于，包括如下重量份原材料：
PVC树脂80-140份、
丁腈橡胶10-20份、
增塑剂48-78份、
三嗪阻燃剂15-35份、
阻燃协效剂5-9份、
复合稳定剂4.5-8份、
水滑石3-10份、
滑石粉16-36份、
纳米黏土12-30份、
超分散剂1-4份、
热可逆交联剂0.5-3.5份、
润滑剂0.8-1.5份、
硅烷偶联剂0.4-0.8份。
2.根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯基耐火高阻燃电缆料，其特征在于，所述PVC树脂为聚合度2500的PVC；所述丁腈橡胶中丙烯腈含量为31-35wt％。
3.根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯基耐火高阻燃电缆料，其特征在于，所述阻燃协效剂为三氧化二锑。
4.根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯基耐火高阻燃电缆料，其特征在于，所述增塑剂为对苯二甲酸二辛酯、邻酞酸二异壬酯、癸二酸二辛酯和环氧大豆油中的一种或几种；所述复合稳定剂为钙锌稳定剂。
5.根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯基耐火高阻燃电缆料，其特征在于，所述超分散剂为CH-1、CH-1A，CH-2C，CH-6，CH-11中的一种或几种；所述热可逆交联剂为双环戊二烯二羧酸盐；所述硅烷偶联剂为A-172。
6.根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯基耐火高阻燃电缆料，其特征在于，所述润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸类、ACR和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中的一种或几种。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种聚氯乙烯基耐火高阻燃电缆料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将PVC树脂80-140份、丁腈橡胶10-20份、增塑剂48-78、阻燃协效剂5-9份、三嗪阻燃剂15-35份、复合稳定剂4.5-8份、滑石粉16-36份、纳米黏土12-30份、水滑石3-10份、超分散剂1-4份、热可逆交联剂0.5-3.5份、润滑剂0.8-1.5份和硅烷偶联剂0.4-0.8份，加入高混机混合均匀然后经过双阶熔融挤出、造粒后制得聚氯乙烯基耐火高阻燃电缆料。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述高混机的混合温度为60-110℃；所述熔融挤出的温度为80-130℃。
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