CN114196130A - 一种耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料及其制备方法及电缆 - Google Patents

一种耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料及其制备方法及电缆 Download PDF

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Abstract

本发明涉及绝缘胶料技术领域,特别涉及一种耐135℃聚氯乙烯阻燃护套胶料及其制备方法及电缆,包括下列重量份的组分:SG0型聚氯乙烯树脂80‑100份、二聚酸型聚酰胺树脂30‑50份、马来酸酐接枝改性的聚乙烯50‑60份、耐高温环保增塑剂50‑70份、改性碳酸钙20‑30份、环保钙锌镁稳定剂10‑15份、润滑剂1‑5份、改性陶土2‑5份、二异丁基萘磺酸钠活性剂20‑30份、抗氧剂1‑2份。通过本发明配方和工艺获得的耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料,除了具有‑40‑135℃的耐温等级,抗冷弯无裂痕、高温环境下不融化,同时通过了汽车线抗延燃测试,抗延燃性能好,填补了市场135℃等级PVC胶料的空缺。

Description

一种耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料及其制备方法及电缆
技术领域
本发明涉及绝缘胶料技术领域,特别涉及一种耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料及其制备方法及电缆。
背景技术
聚氯乙烯塑料是一种热塑性塑料,当聚氯乙烯塑料用于细直径的电子线或汽车线时,电线需经受较高的电烙铁焊接温度或者在较窄工作区域内运行时,希望电线能承受更高的热变形性能。现有市场上,电线电缆用PVC胶料通常只能满足-40-135℃的耐温等级,在135℃测试条件为160±2℃ x 240h的情况下,常规PVC电缆线在此温度下会发生融化现象,当满足135℃不融化的条件时,在-40℃的测试下抗冷弯性能差,难以同时满足耐135℃高温和抗冷弯性能差,导致开发难度高。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料及其制备方法,包括下列重量份的组分:包括下列重量份的组分:SG0型聚氯乙烯树脂80-100份、二聚酸型聚酰胺树脂30-50份、马来酸酐接枝改性的聚乙烯50-60份、耐高温环保增塑剂50-70份、改性碳酸钙20-30份、环保钙锌镁稳定剂10-15份、润滑剂1-5份、改性陶土2-5份、二异丁基萘磺酸钠活性剂20-30份、抗氧剂1-2份。
优选的,所述环保增塑剂为均苯四酸四辛酯或偏苯三酸三辛/癸酯中的任意一种。
优选的,所述润滑剂为聚乙烯蜡。
优选的,所述抗氧剂为苯乙烯化苯酚或苯并三氮唑。
优选的,所述SG0型聚氯乙烯树脂100份、二聚酸型聚酰胺树脂30份、马来酸酐接枝改性的聚乙烯50份、耐高温环保增塑剂70份、改性碳酸钙20份、环保钙锌镁稳定剂10份、润滑剂1份。
另一方面,提供一种耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料的制备方法,包括以下步骤:
S100、按照组份配比将SG0型聚氯乙烯树脂、马来酸酐接枝改性的聚乙烯、二聚酸型聚酰胺树脂、改性碳酸钙置入塑炼机中进行塑炼,塑炼30-50分钟得到胶料;
S200、将步骤S100中得到的胶料取出后置入密炼机,按照组份配比将耐高温环保增塑剂、环保钙锌镁稳定剂、润滑剂、改性陶土混合物投入密炼机进行密炼;
S300、当密炼温度达到110℃时,对密炼机扫锅处理一次,加入一半的二异丁基萘磺酸钠活性剂;当密炼温度达到150℃时,再对密炼机扫锅处理一次,加入另一半的二异丁基萘磺酸钠活性剂;
S400、当密炼温度达到185℃时,将共混得到的混合物输送到双螺杆机押出造粒,得到耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料。
另一方面,本申请提供一种电缆,采用上述制备方法制得的耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料制造获得。
另一方面,本申请提供一种电缆,采用上述的耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料制备获得。
由上可知,应用本发明提供的可以得到以下有益效果:通过本发明配方和工艺获得的耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料,除了具有-40-135℃的耐温等级、同时通过了汽车线抗延燃测试,满足测试条件为160±2℃ x 240h的135℃的等级PVC胶料,填补了市场135℃等级PVC胶料的空缺。通过选用二聚酸型聚酰胺树脂、马来酸酐接枝改性的聚乙烯、二异丁基萘磺酸钠活性剂、耐高温环保增塑剂和调整高效钙锌镁稳定剂的份量,以达到135℃的耐温等级,实现同时满足耐135℃高温和抗冷弯性能,通过控制高效环保增塑剂和改性碳酸钙的份量,以达到满足抗延燃的性能要求。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对本申请实施例或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一部分实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料制备方法的流程框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,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。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。
实施例1
为了解决上述技术问题,本实施例提供一种耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料,包括下列重量份的组分:包括下列重量份的组分:SG0型聚氯乙烯树脂80-100份、二聚酸型聚酰胺树脂30-50份、马来酸酐接枝改性的聚乙烯50-60份、耐高温环保增塑剂50-70份、改性碳酸钙20-30份、环保钙锌镁稳定剂10-15份、润滑剂1-5份、改性陶土2-5份、二异丁基萘磺酸钠活性剂20-30份、抗氧剂1-2份。
其中,环保增塑剂为均苯四酸四辛酯或偏苯三酸三辛/癸酯中的任意一种。润滑剂为聚乙烯蜡。抗氧剂为苯乙烯化苯酚或苯并三氮唑。
具体的,本实施例的耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料的重量份的组分为:SG0型聚氯乙烯树脂100份、二聚酸型聚酰胺树脂50份、马来酸酐接枝改性的聚乙烯50、耐高温环保增塑剂70份、改性碳酸钙30份、均苯四酸四辛酯70份、二异丁基萘磺酸钠活性剂5份,环保钙锌镁稳定剂10份、润滑剂1份、改性陶土2份、抗氧剂1份。
其中,马来酸酐接枝改性的聚乙烯具有可再反应性和强极性,使产品既具有聚乙烯的良好加工性,使得生产出的胶料具有优异性能,二聚酸型聚酰胺具有黏度低、流动性能好、韧性佳、粘接强度高等特点,不易从PVC胶料中析出挥发,使得胶料在高温环境下更不容易变形,并具有拉伸强度高和断裂伸长率高的特性,保证耐温性。进一步的,二异丁基萘磺酸钠活性剂属于阴离子表面活性剂,具有优良的渗透力与润湿性,可作为偶联剂,使得耐高温环保增塑剂、SG0型聚氯乙烯树脂和二聚酸型聚酰胺树脂等原料结合更加紧密,利于胶料具备耐高温的特性。
本申请提供一种耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料的制备方法,包括以下步骤:
S100、按照组份配比将SG0型聚氯乙烯树脂、马来酸酐接枝改性的聚乙烯、二聚酸型聚酰胺树脂、改性碳酸钙置入塑炼机中进行塑炼,塑炼30-50分钟得到胶料;
密闭式炼胶机在可调温度和压力的密闭状态下间隙性地对聚合物材料进行塑炼和混炼。
S200、将步骤S100中得到的胶料取出后置入密炼机,按照组份配比将耐高温环保增塑剂、环保钙锌镁稳定剂、润滑剂、改性陶土混合物投入密炼机进行密炼;
将S100中得到的胶料置入密炼机,按照组份配比将耐高温环保增塑剂、环保钙锌镁稳定剂、润滑剂、改性陶土混合,并加入密炼机中进行混炼。
S300、当密炼温度达到110℃时,对密炼机扫锅处理一次,加入一半的二异丁基萘磺酸钠活性剂;当密炼温度达到150℃时,再对密炼机扫锅处理一次,加入另一半的二异丁基萘磺酸钠活性剂;
当密炼温度达到110℃时,对密炼机扫锅处理一次,并且加入一半的二异丁基萘磺酸钠活性剂,二异丁基萘磺酸钠活性剂属于阴离子表面活性剂,具有优良的渗透力与润湿性,可作为偶联剂,使得耐高温环保增塑剂、SG0型聚氯乙烯树脂和二聚酸型聚酰胺树脂等原料结合更加紧密,利于胶料具备耐高温的特性。进一步的,当密炼温度达到150℃时,再对密炼机扫锅处理一次,加入另一半的二异丁基萘磺酸钠活性剂,并继续混炼,通过二异丁基萘磺酸钠活性剂的再反应改性,进一步的通过两次添加二异丁基萘磺酸钠活性剂的混料工艺,保证胶料充分混炼,有效提高胶料的综合性能。
S400、当密炼温度达到185℃时,将共混得到的混合物输送到双螺杆机押出造粒,得到耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料。
另一方面,本实施例提供一种电缆,采用上述制备方法制得的耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料制造获得。通过上述制备方法获得的耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料后,将得到的耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料粒子通过挤出机挤成电缆线材。实现同时兼具-40℃-135℃的耐温等级,满足测试条件为160±2℃ x 240h的135℃等级测试。
实施例2
本实施例的耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料的重量份的组分为:SG0型聚氯乙烯树脂100份、二聚酸型聚酰胺树脂20份、马来酸酐接枝改性的聚乙烯20、改性碳酸钙30份、偏苯三酸三辛/癸酯70份、二异丁基萘磺酸钠活性剂0份,环保钙锌镁稳定剂10份、润滑剂1份、改性陶土1份、抗氧剂1份。
其制备方法的步骤同实施例1,将得到的耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料粒子通过挤出机挤成电缆线材。
实施例3
本实施例的耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料的重量份的组分为:SG0型聚氯乙烯树脂100份、二聚酸型聚酰胺树脂0份、马来酸酐接枝改性的聚乙烯20、改性碳酸钙25份、均苯四酸四辛酯40份、偏苯三酸三辛/癸酯30份、二异丁基萘磺酸钠活性剂30份,环保钙锌镁稳定剂10份、润滑剂1份、改性陶土0份、抗氧剂1份。
其制备方法的步骤同实施例1,将得到的耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料粒子通过挤出机挤成电缆线材。
实施例4
本实施例的耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料的重量份的组分为:SG0型聚氯乙烯树脂100份、二聚酸型聚酰胺树脂20份、马来酸酐接枝改性的聚乙烯30、改性碳酸钙20份、均苯四酸四辛酯50份、偏苯三酸三辛/癸酯20份、二异丁基萘磺酸钠活性剂20份,环保钙锌镁稳定剂10份、润滑剂1份、改性陶土0份、抗氧剂1份。
其制备方法的步骤同实施例1,将得到的耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料粒子通过挤出机挤成电缆线材。
实施例5
本实施例的耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料的重量份的组分为:SG0型聚氯乙烯树脂100份、二聚酸型聚酰胺树脂10份、马来酸酐接枝改性的聚乙烯40、改性碳酸钙20份、均苯四酸四辛酯40份、偏苯三酸三辛/癸酯30份、二异丁基萘磺酸钠活性剂10份,环保钙锌镁稳定剂10份、润滑剂1份、改性陶土2份、抗氧剂1份。
其制备方法的步骤同实施例1,将得到的耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料粒子通过挤出机挤成电缆线材。
实施例6
本实施例的耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料的重量份的组分为:SG0型聚氯乙烯树脂100份、二聚酸型聚酰胺树脂50份、马来酸酐接枝改性的聚乙烯50、改性碳酸钙20份、均苯四酸四辛酯30份、偏苯三酸三辛/癸酯0份、二异丁基萘磺酸钠活性剂0份,环保钙锌镁稳定剂10份、润滑剂1份、改性陶土2份、抗氧剂1份。
其制备方法的步骤同实施例1,将得到的耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料粒子通过挤出机挤成电缆线材。
实施例7
本实施例的耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料的重量份的组分为:SG0型聚氯乙烯树脂100份、二聚酸型聚酰胺树脂50份、马来酸酐接枝改性的聚乙烯50、改性碳酸钙20份、均苯四酸四辛酯60份、偏苯三酸三辛/癸酯0份、二异丁基萘磺酸钠活性剂10份,环保钙锌镁稳定剂10份、润滑剂1份、改性陶土2份、抗氧剂1份。
其制备方法的步骤同实施例1,将得到的耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料粒子通过挤出机挤成电缆线材。
Figure BDA0003389690050000101
表1
如表1所示为实施例1~7的耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料的原料配方
Figure BDA0003389690050000111
表2
如上表2所示,为实施例1~7的耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料制得的电缆性能测试结果。
由实例1、实例2和实例3测试结果对比可以看出,环保增塑剂均苯四酸四辛酯的耐高温性能优于偏苯三酸三辛/癸酯。因为均苯四酸四辛酯空间位阻大,配合高成分的二聚酸型聚酰胺树脂,实现不易从PVC胶料中析出挥发,同时添加适量的改性陶土,使得胶料在高温环境下更不容易变形和融化,但是实例1和实例2中没有添加或少量二异丁基萘磺酸钠活性剂,在混料密练过程中原料的偶联效果差,导致抗冷弯性能差,并且由实例1、实例2和实例3可以看出马来酸酐接枝改性的聚乙烯含量低影响加工性,导致拉伸强度不佳。
由实例3、实例4和实例5测试结果对比可以看出,环保增塑剂均苯四酸四辛酯和偏苯三酸三辛/癸酯搭配使用时,均苯四酸四辛酯的添加比例低于60时,配方的耐高温性能不合格;碳酸钙的填充量高于25份时,降低了体系的韧性,使得耐低温性能不合格,同时二聚酸型聚酰胺树脂的含量低流动性能不好,粘接强度低,不易从PVC胶料中析出挥发,使得胶料在高温环境下更不容易变形,满足测试条件为160±2℃ x 240h的135℃等级PVC胶料,增加马来酸酐接枝改性的聚乙烯含量亦能满足耐温性能。添加适量的二异丁基萘磺酸钠活性剂可以提高抗冷弯性能,-40℃环境测试中无裂痕。
由实例1、实例6和实例7测试结果对比可以看出,环保增塑剂均苯四酸四辛酯的添加份量低至40份时,胶料体系韧性不足,断裂伸长率不合格。实例1和实例6中没有添加或少添加二异丁基萘磺酸钠活性剂含量,在混料密练过程中原料的偶联效果差,导致抗冷弯性能差,实例2、实例3和实例7中可以看出,二异丁基萘磺酸钠活性剂含量过高会影响加工性,从而影响胶料的耐高温性,适量的二异丁基萘磺酸钠活性剂在保证加工性的同时保证偶联效果,保证抗冷弯性能同时亦能满足耐温性能。
根据以上对比可知,故实例7是符合产品要求的配方,即为本发明研发的配方,通过本发明配方和工艺获得的耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料,除了有拉伸强度高和断裂伸长率高的特性外,还具有-40℃-135℃的耐温等级,抗冷弯无裂痕、高温环境下不融化,同时满抗延燃性能好,满足测试条件为160±2℃ x 240h的135℃等级PVC胶料。
以上所述的实施方式,并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料,其特征在于:包括下列重量份的组分:SG0型聚氯乙烯树脂80-100份、二聚酸型聚酰胺树脂30-50份、马来酸酐接枝改性的聚乙烯50-60份、耐高温环保增塑剂50-70份、改性碳酸钙20-30份、环保钙锌镁稳定剂10-15份、润滑剂1-5份、改性陶土2-5份、二异丁基萘磺酸钠活性剂20-30份、抗氧剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料,其特征在于:所述环保增塑剂为均苯四酸四辛酯或偏苯三酸三辛/癸酯中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料,其特征在于:所述润滑剂的成分包括聚乙烯蜡。
4.根据权利要求1所述的耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料,其特征在于:所述抗氧剂为苯乙烯化苯酚或苯并三氮唑。
5.根据权利要求1所述的耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料,其特征在于:所述SG0型聚氯乙烯树脂100份、二聚酸型聚酰胺树脂30份、马来酸酐接枝改性的聚乙烯50份、耐高温环保增塑剂70份、改性碳酸钙20份、环保钙锌镁稳定剂10份、润滑剂1份。
6.一种用于权利要求1-5任一项所述的耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
S100、按照组份配比将SG0型聚氯乙烯树脂、马来酸酐接枝改性的聚乙烯、二聚酸型聚酰胺树脂、改性碳酸钙置入塑炼机中进行塑炼,塑炼30-50分钟得到胶料;
S200、将步骤S100中得到的胶料取出后置入密炼机,按照组份配比将耐高温环保增塑剂、环保钙锌镁稳定剂、润滑剂、改性陶土混合物投入密炼机进行密炼;
S300、当密炼温度达到110℃时,对密炼机扫锅处理一次,加入一半的二异丁基萘磺酸钠活性剂;当密炼温度达到150℃时,再对密炼机扫锅处理一次,加入另一半的二异丁基萘磺酸钠活性剂;
S400、当密炼温度达到185℃时,将共混得到的混合物输送到双螺杆机押出造粒,得到耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料。
7.一种电缆,其特征在于:采用权利要求6所述制备方法制得的耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料制造获得。
8.一种电缆,其特征在于:采用权利要求1-5中任一项所述的耐135℃聚氯乙烯汽车线胶料制备获得。
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