CN116675938A - 一种高阻燃耐油聚氯乙烯料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高阻燃耐油聚氯乙烯料及其制备方法，所述聚氯乙烯料的原料组分及重量份为：PVC树脂100份、增塑剂40‑50份、纳米橡胶粒子20‑40份、填充物15‑20份、热稳定剂6‑15份、加工助剂1‑3份、阻燃剂A 10‑15份、阻燃剂B 10‑30份、阻燃剂C 5‑10份、抗氧剂0.4‑1.0份、改性剂10‑15份。本发明制备的的聚氯乙烯材料兼顾耐油和阻燃性能的平衡，可满足氧指数达35以上、100℃×168h耐IRM902#油的要求，可用于有高耐油和高阻燃要求的电缆。
Description
技术领域
本发明涉及电线电缆材料技术领域，具体涉及一种高阻燃耐油聚氯乙烯料及其制备方法。
背景技术
聚氯乙烯(PVC)树脂作为一种历史悠久的热塑性塑料，其柔软性可以通过加入不同量的增塑剂来调节，还可以将PVC与其他的聚合物共混改性来制备各种性能的塑料制品。PVC价格优廉，性能优良，因此它在电线电缆行业有着广泛的应用。但是PVC也具有一些缺陷，例如PVC是一种硬脆性材料，抗冲击性能不足，温度对其产品的影响非常明显，在低温环境下，PVC产品会迅速的脆化，制品不仅变硬，而且变脆，在受到外力的作用时，极易产生脆断。虽然PVC的耐油性不错，但是如果其应用环境长期有液压油、燃油等物质的存在，油类物质还是可以渗入PVC，作用在分子链上，使其相互扩散，破坏网络结构，产生溶账作用，使PVC的性能变差。例如，日常使用的450V/750V及以下绝缘的电线电缆和软线中较多使用PVC作为基体树脂。随着阻燃PVC电缆料在电子电器、计算机、汽车和航天等领域的广泛应用，对电缆的阻燃性也有着越来越高的要求。而现在市售的大部分聚氯乙烯材料中，没有同时兼顾耐油和高阻燃性能的产品。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供一种高阻燃耐油聚氯乙烯料及其制备方法，该聚氯乙烯料能够耐IRM902#油，老化满足UL标准136℃×168H，并且氧指数35以上，由其制成的电缆，耐热性好，阻燃性能优异，满足成束燃烧A类试验要求。
本发明采用如下技术方案：
一种高阻燃耐油聚氯乙烯料，由以下重量份的原料制备而成：
所述PVC树脂为聚合度为1100～1800的PVC树脂中的一种或两种的组合。
优选地，所述PVC树脂为聚合度为1300的PVC树脂和聚合度为1800的PVC树脂中的一种或两种的组合。
所述增塑剂为偏苯三酸三辛酯TOTM、偏苯三酸三壬酯TINTM、增塑剂ESO中的两种或多种的组合。
所述加工助剂为丙烯酸酯共聚物、硬脂酸钙和聚乙烯蜡中的两种或多种的组合。
所述纳米橡胶粒子为超细丁苯橡胶、超细丙烯酸酯橡胶中的一种或两种的组合。
所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂1024中的一种或两种的组合。
所述填充物为纳米碳酸钙。
所述热稳定剂为环保钙锌复合热稳定剂。
所述阻燃剂A为环保三氧化二锑，所述阻燃剂B为氢氧化铝，所述阻燃剂C为十溴二苯乙烷。
一种高阻燃耐油聚氯乙烯料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按规定质量配比，先将PVC树脂、增塑剂、填充物、热稳定剂和阻燃剂通过高速捏和机混合，后加入纳米橡胶粒子、加工助剂、改性剂和抗氧剂进行混合，得到均匀的混合料A；
S2、将混合料A排入双螺杆挤出机中进行塑化混炼，得到混合料B；
S3、经双螺杆混炼后的混合料B再进入单螺杆挤出机，进行挤出造粒；
S4、挤出造料的塑料在温度为50℃-60℃的干燥桶中进行烘干2h，即得所需的高阻燃耐油聚氯乙烯料。
所述步骤S1中，物料在捏和机中混合的温度条件为95-105℃，第一混合时间为5-10min，第二次混合时间为30-90s。
所述步骤S2中，双螺杆挤出机分为九个区，各区的工作温度为：第一区125±10℃，第二区125±10℃，第三区130±10℃，第四区135±10℃，第五区140±10℃，第六区145±10℃，第七区150±10℃，第八区155±10℃，第九区155±10℃。
所述步骤S3中，单螺杆挤出机分为四个区，各区的工作温度为：第一区110±10℃，第二区120±20℃，第三区130±20℃，第四区140±10℃。
本发明技术方案，与现有技术相比，具有如下优点：
通过大量的技术研究及配方筛选，得到一种颗粒均匀、塑化良好的高阻燃耐油聚氯乙烯料，该材料性能兼顾了耐油和高阻燃性能的平衡，氧指数达35以上、满足100℃×168h耐IRM902#油的要求，可用于有高耐油和高阻燃要求的电缆。
具体实施方式
本发明可以以许多不同的形式实施，而不应该被理解为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将把本发明的构思充分传达给本领域技术人员。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
本实施例1-6各提供了一种长寿命光伏电缆护套料，各组分重量份配比见下表：
表1实施例1-6的各组分重量份配比表
上述原料中，PVC树脂(S-70)购自宁波台塑公司，纳米橡胶粒子购自法国伊利欧公司、增塑剂购自江苏森禾公司；阻燃剂购自木利锑公司，钙锌复合热稳定剂购自德国熊牌公司。
制备方法如下：
S1、按规定质量配比，先将PVC树脂、增塑剂、填充物、热稳定剂和阻燃剂通过高速捏和机混合，后加入纳米橡胶粒子、加工助剂、改性剂和抗氧剂进行混合，得到均匀的混合料A；
S2、将混合料A排入双螺杆挤出机中进行塑化混炼，得到混合料B；
S3、经双螺杆混炼后的混合料B再进入单螺杆挤出机，进行挤出造粒；
S4、挤出造料的塑料在温度为50℃-60℃的干燥桶中进行烘干2h，即得所需的高阻燃耐油聚氯乙烯料。
实施例1-6的具体制备工艺参数如下表：
表2实施例1-6生产工艺
使用上述实施例和工艺制得的不同高阻燃耐油聚氯乙烯材料。
性能测试：
对按表1及表2中实施例1-6工艺配比制得高阻燃耐油聚氯乙烯材料，对得到的高阻燃耐油聚氯乙烯材料进行检测，检测结果参见表3数据。
表3测试结果
由上表3可知，上述实施例1-6中制得的高阻燃耐油聚氯乙烯材料具有优异的老化性能、耐油以及阻燃性能。对比例在同样老化、耐油的条件下拉伸强度、断裂伸长率的变化率很大，已不符合产品变化率±30％的要求；并且阻燃性能也没有实施例高。对比例存在不同方面的缺陷，难以兼顾所有性能的平衡。本发明的高阻燃耐油聚氯乙烯材料可以满足UL标准136℃×168h老化、耐IRM902#油100℃×168h的要求，且阻燃性能优异。
本发明未述之处适用于现有技术。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种高阻燃耐油聚氯乙烯料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：
2.根据权利要求1所述的高阻燃耐油聚氯乙烯料，其特征在于，所述PVC树脂为聚合度为1100～1800的PVC树脂中的一种或两种的组合。
3.根据权利要求1所述的高阻燃耐油聚氯乙烯料，其特征在于，所述增塑剂为偏苯三酸三辛酯TOTM、偏苯三酸三壬酯TINTM、增塑剂ESO中的两种或多种的组合；
所述加工助剂为丙烯酸酯共聚物、硬脂酸钙和聚乙烯蜡中的两种或多种的组合。
4.根据权利要求1所述的高阻燃耐油聚氯乙烯料，其特征在于，所述纳米橡胶粒子为超细丁苯橡胶、超细丙烯酸酯橡胶中的一种或两种的组合；
所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂1024中的一种或两种的组合。
5.根据权利要求1所述的高阻燃耐油聚氯乙烯料，其特征在于，所述填充物为纳米碳酸钙；
所述热稳定剂为环保钙锌复合热稳定剂。
6.根据权利要求1所述的高阻燃耐油聚氯乙烯料，其特征在于，所述阻燃剂A为环保三氧化二锑，所述阻燃剂B为氢氧化铝，所述阻燃剂C为十溴二苯乙烷。
7.一种权利要求1-6任一项所述的高阻燃耐油聚氯乙烯料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按规定质量配比，先将PVC树脂、增塑剂、填充物、热稳定剂和阻燃剂通过高速捏和机混合，然后加入纳米橡胶粒子、加工助剂、改性剂和抗氧剂进行再次混合，得到均匀的混合料A；
S2、将混合料A排入双螺杆挤出机中进行塑化混炼，得到混合料B；
S3、经双螺杆混炼后的混合料B再进入单螺杆挤出机，进行挤出造粒；
S4、挤出造料的塑料在温度为50℃-60℃的干燥桶中进行烘干2h，即得所需的高阻燃耐油聚氯乙烯料。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，物料在捏和机中混合的温度条件为95-105℃，第一混合时间为5-10min，第二次混合时间为30-90s。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，双螺杆挤出机分为九个区，各区的工作温度为：第一区125±10℃，第二区125±10℃，第三区130±10℃，第四区135±10℃，第五区140±10℃，第六区145±10℃，第七区150±10℃，第八区155±10℃，第九区155±10℃。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，单螺杆挤出机分为四个区，各区的工作温度为：第一区110±10℃，第二区120±20℃，第三区130±20℃，第四区140±10℃。
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| PB01 | Publication | ||
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