CN117487291A - 一种阻燃聚氯乙烯线缆及其制备工艺 - Google Patents

一种阻燃聚氯乙烯线缆及其制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及线缆制备技术领域，尤其涉及一种阻燃聚氯乙烯线缆及其制备工艺。其技术方案包括以下重量份原料：聚氯乙烯树脂80‑120份、阻燃剂6‑15份、硅酸钙3‑8份、稳定剂1‑2份、防老化剂1‑2份、机械强度剂4‑10份、导热剂3‑8份；所述机械强度剂由下列重量份的原料组成：玻璃纤维0.3‑2份、碳纤维6‑12份、聚乙烯醇3‑6份、聚氧化乙烯2‑4份。本发明可显著提高聚氯乙烯的抗张强度和刚性，碳纤维也可以用于增强聚丙烯的机械强度，并提高线缆耐热性，改善线缆的导热性能，能够减缓或抑制线缆燃烧过程，提高阻燃性能。

Description

一种阻燃聚氯乙烯线缆及其制备工艺
技术领域
本发明涉及线缆制备技术领域，尤其涉及一种阻燃聚氯乙烯线缆及其制备工艺。
背景技术
电线电缆行业是经济建设的重要配套产业，广泛应用于国民经济各个领域，占据着中国电工行业1/4的产业，是机械工业中仅次于汽车行业的第二大产业。其中，室内装修使用的电线主要是额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆，又称布电线。
电线质量的考核主要由专业检验机构进行检验，报告中主要的技术指标有以下：
1.导体直流电阻。直接反映电线的载流能力，也就是通常所说能带多大的负载。该指标与导体材质、导体截面积（电线规格）也就是线径有关。
2.成品耐压试验。主要考核电线的外绝缘是否有漏电。该指标与绝缘的材料和制造工艺相关。
3.绝缘（护套）厚度及机械性能等项目。主要考核电线使用寿命及使用环境。绝缘厚度过薄或偏芯，容易在安装或使用中在薄的位置发生破损，形成漏电。使用劣质绝缘材料的电线使用寿命短。
聚氯乙烯绝缘电缆电线产品分为固定布线用无护套电缆、固定布线用护套电缆、轻型无护套软电缆、一般用途护套软电缆、安装用电线和屏蔽电线、特殊用途护套软电缆、聚氯乙烯绝缘阻燃/耐火电缆等产品。
阻燃聚氯乙烯线缆是目前常用的电力和通信线缆材料之一。虽然它具有一定的阻燃性能，但也存在一些缺陷。相比于其他材料，阻燃PVC线缆的机械性能可能较差。它在抗张强度、耐磨性和耐环境影响方面可能不如其他材料，可能需要更频繁地进行维护和更换，因此，本申请提出一种阻燃聚氯乙烯线缆及其制备工艺。
发明内容
本发明的目的是针对背景技术中阻燃聚氯乙烯线缆存在机械性能差的问题，提出一种阻燃聚氯乙烯线缆及其制备工艺。
一方面，本发明提供一种阻燃聚氯乙烯线缆，包括以下重量份原料：
聚氯乙烯树脂80-120份、阻燃剂6-15份、硅酸钙3-8份、稳定剂1-2份、防老化剂1-2份、机械强度剂4-10份、导热剂3-8份；
所述机械强度剂由下列重量份的原料组成：玻璃纤维0.3-2份、碳纤维6-12份、聚乙烯醇3-6份、聚氧化乙烯2-4份；
所述导热剂由下列重量份的原料组成：氮化铝0.5-1.5份、氮化硼0.3-0.9份、水溶型聚磷酸铵1-2份。
可选的，所述阻燃剂为阻燃剂为氢氧化铝、氰尿酸三聚氰胺和红磷母粒的复配物，其中，氢氧化铝、氰尿酸三聚氰胺和红磷母粒的质量比为1：2：2。
可选的，所述氮化铝为2000-15000目，所述氮化硼粒径为0.01-0.08μm。
可选的，所述稳定剂为硫醇甲基锡、硫醇辛基锡、硫醇丁基锡或月桂酸二辛基锡中的任一种。
可选的，包括以下重量份原料：
聚氯乙烯树脂90-110份、阻燃剂6-15份、硅酸钙4-7份、稳定剂1-2份、防老化剂1-2份、机械强度剂5-9份、导热剂5-7份。
可选的，所述防老化剂为紫外线吸收剂UVP-327与光稳定剂744的混合物，其混合比例为2:1。
另一方面，本发明提供一种以上所述的阻燃聚氯乙烯线缆的制备工艺，包括以下步骤：
步骤S1，将玻璃纤维、碳纤维共同加入到研磨机中，充分研磨20-30min，然后加入到超声振荡仪中，加入聚乙烯醇、聚氧化乙烯，振荡15-20min，制得机械强度剂；
步骤S2，将氮化铝、氮化硼加入去离子水中超声处理3-5h，然后将水溶型聚磷酸铵加入去离子水中混合，加热至60-77℃超声处理1-2h得到导热剂；
步骤S3，将聚氯乙烯树脂、阻燃剂、硅酸钙、稳定剂、防老化剂、机械强度剂、导热剂混合后放入密炼机中，在100-150℃下密炼5-10min，再用双螺杆挤出机混炼，经挤出机造粒生产线制备通过挤出头形成所需的线缆外径；
步骤S4，将挤出的线缆材料经过冷却水槽或其他冷却装置进行冷却，固化线缆外表面，在线缆中安装引线，并进行连接和绝缘处理；
步骤S5，对线缆进行整形和修整，然后进行包装和标识。
可选的，所述超声振荡仪的超声功率为300-400W下进行超声振荡。
可选的，所述密炼机的转子转速为25－35rpm，密炼机上顶栓压力为0.2-0.4MPa。
可选的，所述双螺杆挤出机挤出温度为133-145℃，挤出机的转速为380-430rpm/min。
与现有技术相比，本发明具有如下有益的技术效果：
通过用聚氯乙烯树脂作为主要基础材料，用于提供线缆的物理强度和绝缘性能，通过添加玻璃纤维、碳纤维、聚乙烯醇、聚氧化乙烯融入线缆制备中，可显著提高聚氯乙烯的抗张强度和刚性，碳纤维也可以用于增强聚丙烯的机械强度，并提高线缆耐热性。
通过将氮化铝、氮化硼加入去离子水中超声处理然后将水溶型聚磷酸铵加入去离子水中混合制备导热剂融入线缆制备中，改善线缆的导热性能，能够减缓或抑制线缆燃烧过程，提高阻燃性能，同时提高线缆材料的耐热性和抗氧化性能。
本发明可显著提高聚氯乙烯的抗张强度和刚性，碳纤维也可以用于增强聚丙烯的机械强度，并提高线缆耐热性，改善线缆的导热性能，能够减缓或抑制线缆燃烧过程，提高阻燃性能。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，以下将描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
以下实施例中，阻燃剂为阻燃剂为氢氧化铝、氰尿酸三聚氰胺和红磷母粒的复配物，其中，氢氧化铝、氰尿酸三聚氰胺和红磷母粒的质量比为1：2：2；
氮化铝为2000-15000目，氮化硼粒径为0.01-0.08μm；
防老化剂为紫外线吸收剂UVP-327与光稳定剂744的混合物，其混合比例为2:1。
实施例1
一种阻燃聚氯乙烯线缆，包括以下重量份原料：
聚氯乙烯树脂80份、阻燃剂6份、硅酸钙3份、稳定剂1份、防老化剂1份、机械强度剂4份、导热剂3份，稳定剂为硫醇甲基锡；
机械强度剂由下列重量份的原料组成：玻璃纤维0.3份、碳纤维6份、聚乙烯醇3份、聚氧化乙烯2份；
导热剂由下列重量份的原料组成：氮化铝0.5份、氮化硼0.3份、水溶型聚磷酸铵1份。
一种阻燃聚氯乙烯线缆的制备工艺，包括以下步骤：
步骤S1，将玻璃纤维、碳纤维共同加入到研磨机中，充分研磨20min，然后加入到超声振荡仪中，超声振荡仪的超声功率为300W下进行超声振荡，加入聚乙烯醇、聚氧化乙烯，振荡15min，制得机械强度剂；
步骤S2，将氮化铝、氮化硼加入去离子水中超声处理3h，然后将水溶型聚磷酸铵加入去离子水中混合，加热至60℃超声处理1h得到导热剂；
步骤S3，将聚氯乙烯树脂、阻燃剂、硅酸钙、稳定剂、防老化剂、机械强度剂、导热剂混合后放入密炼机中，密炼机的转子转速为25rpm，密炼机上顶栓压力为0.2MPa，在100℃下密炼5min，再用双螺杆挤出机混炼，双螺杆挤出机挤出温度为133℃，挤出机的转速为380rpm/min，经挤出机造粒生产线制备通过挤出头形成所需的线缆外径；
步骤S4，将挤出的线缆材料经过冷却水槽或其他冷却装置进行冷却，固化线缆外表面，在线缆中安装引线，并进行连接和绝缘处理；
步骤S5，对线缆进行整形和修整，然后进行包装和标识。
实施例2
一种阻燃聚氯乙烯线缆，包括以下重量份原料：
聚氯乙烯树脂90份、阻燃剂8份、硅酸钙4份、稳定剂2份、防老化剂2份、机械强度剂4份、导热剂5份，稳定剂为硫醇辛基锡。
机械强度剂由下列重量份的原料组成：玻璃纤维0.5份、碳纤维8份、聚乙烯醇4份、聚氧化乙烯3份；
导热剂由下列重量份的原料组成：氮化铝0.8份、氮化硼0.4份、水溶型聚磷酸铵2份。
一种阻燃聚氯乙烯线缆的制备工艺，包括以下步骤：
步骤S1，将玻璃纤维、碳纤维共同加入到研磨机中，充分研磨22min，然后加入到超声振荡仪中，超声振荡仪的超声功率为320W下进行超声振荡，加入聚乙烯醇、聚氧化乙烯，振荡17min，制得机械强度剂；
步骤S2，将氮化铝、氮化硼加入去离子水中超声处理4h，然后将水溶型聚磷酸铵加入去离子水中混合，加热至62℃超声处理1.5h得到导热剂；
步骤S3，将聚氯乙烯树脂、阻燃剂、硅酸钙、稳定剂、防老化剂、机械强度剂、导热剂混合后放入密炼机中，密炼机的转子转速为28rpm，密炼机上顶栓压力为0.3MPa，在120℃下密炼7min，再用双螺杆挤出机混炼，双螺杆挤出机挤出温度为135℃，挤出机的转速为390rpm/min，经挤出机造粒生产线制备通过挤出头形成所需的线缆外径；
步骤S4，将挤出的线缆材料经过冷却水槽或其他冷却装置进行冷却，固化线缆外表面，在线缆中安装引线，并进行连接和绝缘处理；
步骤S5，对线缆进行整形和修整，然后进行包装和标识。
实施例3
一种阻燃聚氯乙烯线缆，包括以下重量份原料：
聚氯乙烯树脂100份、阻燃剂11份、硅酸钙6份、稳定剂2份、防老化剂2份、机械强度剂7份、导热剂6份，稳定剂为硫醇丁基锡。
机械强度剂由下列重量份的原料组成：玻璃纤维1.2份、碳纤维9份、聚乙烯醇5份、聚氧化乙烯3份；
导热剂由下列重量份的原料组成：氮化铝1份、氮化硼0.6份、水溶型聚磷酸铵1.5份。
一种阻燃聚氯乙烯线缆的制备工艺，包括以下步骤：
步骤S1，将玻璃纤维、碳纤维共同加入到研磨机中，充分研磨15min，然后加入到超声振荡仪中，超声振荡仪的超声功率为350W下进行超声振荡，加入聚乙烯醇、聚氧化乙烯，振荡18min，制得机械强度剂；
步骤S2，将氮化铝、氮化硼加入去离子水中超声处理4h，然后将水溶型聚磷酸铵加入去离子水中混合，加热至70℃超声处理1.5h得到导热剂；
步骤S3，将聚氯乙烯树脂、阻燃剂、硅酸钙、稳定剂、防老化剂、机械强度剂、导热剂混合后放入密炼机中，密炼机的转子转速为30rpm，密炼机上顶栓压力为0.3MPa，在125℃下密炼8min，再用双螺杆挤出机混炼，双螺杆挤出机挤出温度为140℃，挤出机的转速为410rpm/min，经挤出机造粒生产线制备通过挤出头形成所需的线缆外径；
步骤S4，将挤出的线缆材料经过冷却水槽或其他冷却装置进行冷却，固化线缆外表面，在线缆中安装引线，并进行连接和绝缘处理；
步骤S5，对线缆进行整形和修整，然后进行包装和标识。
实施例4
一种阻燃聚氯乙烯线缆，包括以下重量份原料：
聚氯乙烯树脂110份、阻燃剂14份、硅酸钙7份、稳定剂2份、防老化剂2份、机械强度剂8份、导热剂7份，稳定剂为月桂酸二辛基锡。
机械强度剂由下列重量份的原料组成：玻璃纤维1.8份、碳纤维10份、聚乙烯醇5份、聚氧化乙烯3份；
导热剂由下列重量份的原料组成：氮化铝1.2份、氮化硼0.8份、水溶型聚磷酸铵2份。
一种阻燃聚氯乙烯线缆的制备工艺，包括以下步骤：
步骤S1，将玻璃纤维、碳纤维共同加入到研磨机中，充分研磨28min，然后加入到超声振荡仪中，超声振荡仪的超声功率为380W下进行超声振荡，加入聚乙烯醇、聚氧化乙烯，振荡18min，制得机械强度剂；
步骤S2，将氮化铝、氮化硼加入去离子水中超声处理4h，然后将水溶型聚磷酸铵加入去离子水中混合，加热至70℃超声处理1.8h得到导热剂；
步骤S3，将聚氯乙烯树脂、阻燃剂、硅酸钙、稳定剂、防老化剂、机械强度剂、导热剂混合后放入密炼机中，密炼机的转子转速为32rpm，密炼机上顶栓压力为0.3MPa，在140℃下密炼8min，再用双螺杆挤出机混炼，双螺杆挤出机挤出温度为142℃，挤出机的转速为420rpm/min，经挤出机造粒生产线制备通过挤出头形成所需的线缆外径；
步骤S4，将挤出的线缆材料经过冷却水槽或其他冷却装置进行冷却，固化线缆外表面，在线缆中安装引线，并进行连接和绝缘处理；
步骤S5，对线缆进行整形和修整，然后进行包装和标识。
实施例5
一种阻燃聚氯乙烯线缆，包括以下重量份原料：
聚氯乙烯树脂120份、阻燃剂15份、硅酸钙8份、稳定剂2份、防老化剂2份、机械强度剂10份、导热剂8份，稳定剂为硫醇甲基锡；
机械强度剂由下列重量份的原料组成：玻璃纤维2份、碳纤维12份、聚乙烯醇6份、聚氧化乙烯4份；
导热剂由下列重量份的原料组成：氮化铝1.5份、氮化硼0.9份、水溶型聚磷酸铵2份。
一种阻燃聚氯乙烯线缆的制备工艺，包括以下步骤：
步骤S1，将玻璃纤维、碳纤维共同加入到研磨机中，充分研磨30min，然后加入到超声振荡仪中，超声振荡仪的超声功率为400W下进行超声振荡，加入聚乙烯醇、聚氧化乙烯，振荡20min，制得机械强度剂；
步骤S2，将氮化铝、氮化硼加入去离子水中超声处理5h，然后将水溶型聚磷酸铵加入去离子水中混合，加热至77℃超声处理2h得到导热剂；
步骤S3，将聚氯乙烯树脂、阻燃剂、硅酸钙、稳定剂、防老化剂、机械强度剂、导热剂混合后放入密炼机中，密炼机的转子转速为35rpm，密炼机上顶栓压力为0.4MPa，在150℃下密炼10min，再用双螺杆挤出机混炼，双螺杆挤出机挤出温度145℃，挤出机的转速为430rpm/min，经挤出机造粒生产线制备通过挤出头形成所需的线缆外径；
步骤S4，将挤出的线缆材料经过冷却水槽或其他冷却装置进行冷却，固化线缆外表面，在线缆中安装引线，并进行连接和绝缘处理；
步骤S5，对线缆进行整形和修整，然后进行包装和标识。
对比例1
一种阻燃聚氯乙烯线缆，包括以下重量份原料：
聚氯乙烯树脂80份、阻燃剂6份、硅酸钙3份、稳定剂1份、防老化剂1份、机械强度剂4份、导热剂3份；稳定剂为硫醇甲基锡、硫醇辛基锡、硫醇丁基锡或月桂酸二辛基锡中的任一种。
机械强度剂由下列重量份的原料组成：碳纤维6份、聚乙烯醇3份、聚氧化乙烯2份；
导热剂由下列重量份的原料组成：氮化铝0.5份、氮化硼0.3份、水溶型聚磷酸铵1份。
一种阻燃聚氯乙烯线缆的制备工艺，包括以下步骤：
步骤S1，将碳纤维加入到研磨机中，充分研磨20min，然后加入到超声振荡仪中，超声振荡仪的超声功率为300W下进行超声振荡，加入聚乙烯醇、聚氧化乙烯，振荡15min，制得机械强度剂；
步骤S2，将氮化铝、氮化硼加入去离子水中超声处理3h，然后将水溶型聚磷酸铵加入去离子水中混合，加热至60℃超声处理1h得到导热剂；
步骤S3，将聚氯乙烯树脂、阻燃剂、硅酸钙、稳定剂、防老化剂、机械强度剂、导热剂混合后放入密炼机中，密炼机的转子转速为25rpm，密炼机上顶栓压力为0.2MPa，在100℃下密炼5min，再用双螺杆挤出机混炼，双螺杆挤出机挤出温度为133℃，挤出机的转速为380rpm/min，经挤出机造粒生产线制备通过挤出头形成所需的线缆外径；
步骤S4，将挤出的线缆材料经过冷却水槽或其他冷却装置进行冷却，固化线缆外表面，在线缆中安装引线，并进行连接和绝缘处理；
步骤S5，对线缆进行整形和修整，然后进行包装和标识。
对比例2
本对比例与实施例1的区别仅在于不含碳纤维。
对比例3
本对比例与实施例1的区别仅在于不含聚乙烯醇。
对比例4
本对比例与实施例1的区别仅在于不含聚氧化乙烯。
对比例5
一种阻燃聚氯乙烯线缆，包括以下重量份原料：
聚氯乙烯树脂80份、阻燃剂6份、硅酸钙3份、稳定剂1份、防老化剂1份、机械强度剂4份、导热剂3份，稳定剂为硫醇甲基锡；
机械强度剂由下列重量份的原料组成：玻璃纤维0.3份、碳纤维6份、聚乙烯醇3份、聚氧化乙烯2份；
导热剂由下列重量份的原料组成：氮化硼0.3份、水溶型聚磷酸铵1份。
一种阻燃聚氯乙烯线缆的制备工艺，包括以下步骤：
步骤S1，将玻璃纤维、碳纤维共同加入到研磨机中，充分研磨20min，然后加入到超声振荡仪中，超声振荡仪的超声功率为300W下进行超声振荡，加入聚乙烯醇、聚氧化乙烯，振荡15min，制得机械强度剂；
步骤S2，将氮化硼加入去离子水中超声处理3h，然后将水溶型聚磷酸铵加入去离子水中混合，加热至60℃超声处理1h得到导热剂；
步骤S3，将聚氯乙烯树脂、阻燃剂、硅酸钙、稳定剂、防老化剂、机械强度剂、导热剂混合后放入密炼机中，密炼机的转子转速为25rpm，密炼机上顶栓压力为0.2MPa，在100℃下密炼5min，再用双螺杆挤出机混炼，双螺杆挤出机挤出温度为133℃，挤出机的转速为380rpm/min，经挤出机造粒生产线制备通过挤出头形成所需的线缆外径；
步骤S4，将挤出的线缆材料经过冷却水槽或其他冷却装置进行冷却，固化线缆外表面，在线缆中安装引线，并进行连接和绝缘处理；
步骤S5，对线缆进行整形和修整，然后进行包装和标识。
对比例6
本对比例与实施例1的区别仅在于不含氮化硼。
对比例7
本对比例与实施例1的区别仅在于不含水溶型聚磷酸铵。
表1 实施例1-5原料组分
表2 对比例1-7原料组分
为验证本发明制备的阻燃聚氯乙烯线缆的技术效果，分别将实施例1-5和对比例1-7所得阻燃聚氯乙烯线缆进行性能测试，测试结果如下表3所示。
拉伸强度测试：按照GB/T 1040.3-2006标准进行测试；
断裂伸长率测试：按照GB/T 1040.3-2006标准进行测试；
阻燃时间测试：按照GB/T2918-1996标准进行测试；
氧化指数测试：按照GB/T 2406-1993标准进行测试。
表3 实施例1-5和对比例1-7测试结果
通过测试结果可以得出，实施例1-5在机械性能和阻燃性发明性能表现优异。通过比较实施例1和对比例1-4可以得出，本发明制备的机械强度剂对于电缆的机械性能有较大提升。比较实施例1和对比例5-7可以看出本发明制备的导热剂融入电缆的制备中，使得电缆具有良好的阻燃性能。
本发明通过用聚氯乙烯树脂作为主要基础材料，用于提供线缆的物理强度和绝缘性能，通过添加玻璃纤维、碳纤维、聚乙烯醇、聚氧化乙烯融入线缆制备中，可显著提高聚氯乙烯的抗张强度和刚性，碳纤维也可以用于增强聚丙烯的机械强度，并提高线缆耐热性。通过将氮化铝、氮化硼加入去离子水中超声处理然后将水溶型聚磷酸铵加入去离子水中混合制备导热剂融入线缆制备中，改善线缆的导热性能，能够减缓或抑制线缆燃烧过程，提高阻燃性能，同时提高线缆材料的耐热性和抗氧化性能。
上述具体实施例仅仅是本发明的几种可选的实施例，基于本发明的技术方案和上述实施例的相关启示，本领域技术人员可以对上述具体实施例做出多种替代性的改进和组合。

Claims (10)

1.一种阻燃聚氯乙烯线缆，其特征在于，包括以下重量份原料：
聚氯乙烯树脂80-120份、阻燃剂6-15份、硅酸钙3-8份、稳定剂1-2份、防老化剂1-2份、机械强度剂4-10份、导热剂3-8份；
所述机械强度剂由下列重量份的原料组成：玻璃纤维0.3-2份、碳纤维6-12份、聚乙烯醇3-6份、聚氧化乙烯2-4份；
所述导热剂由下列重量份的原料组成：氮化铝0.5-1.5份、氮化硼0.3-0.9份、水溶型聚磷酸铵1-2份。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃聚氯乙烯线缆，其特征在于，所述阻燃剂为阻燃剂为氢氧化铝、氰尿酸三聚氰胺和红磷母粒的复配物，其中，氢氧化铝、氰尿酸三聚氰胺和红磷母粒的质量比为1：2：2。
3.根据权利要求1所述的一种阻燃聚氯乙烯线缆，其特征在于，所述氮化铝为2000-15000目，所述氮化硼粒径为0.01-0.08μm。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃聚氯乙烯线缆，其特征在于，所述稳定剂为硫醇甲基锡、硫醇辛基锡、硫醇丁基锡或月桂酸二辛基锡中的任一种。
5.根据权利要求1所述的一种阻燃聚氯乙烯线缆，其特征在于，包括以下重量份原料：
聚氯乙烯树脂90-110份、阻燃剂6-15份、硅酸钙4-7份、稳定剂1-2份、防老化剂1-2份、机械强度剂5-9份、导热剂5-7份。
6.根据权利要求1所述的一种阻燃聚氯乙烯线缆，其特征在于，所述防老化剂为紫外线吸收剂UVP-327与光稳定剂744的混合物，其混合比例为2:1。
7.一种根据权利要求1-6任一项所述的阻燃聚氯乙烯线缆的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，将玻璃纤维、碳纤维共同加入到研磨机中，充分研磨20-30min，然后加入到超声振荡仪中，加入聚乙烯醇、聚氧化乙烯，振荡15-20min，制得机械强度剂；
步骤S2，将氮化铝、氮化硼加入去离子水中超声处理3-5h，然后将水溶型聚磷酸铵加入去离子水中混合，加热至60-77℃超声处理1-2h得到导热剂；
步骤S3，将聚氯乙烯树脂、阻燃剂、硅酸钙、稳定剂、防老化剂、机械强度剂、导热剂混合后放入密炼机中，在100-150℃下密炼5-10min，再用双螺杆挤出机混炼，经挤出机造粒生产线制备通过挤出头形成所需的线缆外径；
步骤S4，将挤出的线缆材料经过冷却水槽或其他冷却装置进行冷却，固化线缆外表面，在线缆中安装引线，并进行连接和绝缘处理；
步骤S5，对线缆进行整形和修整，然后进行包装和标识。
8.根据权利要求7所述的一种阻燃聚氯乙烯线缆的制备工艺，其特征在于，所述超声振荡仪的超声功率为300-400W下进行超声振荡。
9.根据权利要求7所述的一种阻燃聚氯乙烯线缆的制备工艺，其特征在于，所述密炼机的转子转速为25－35rpm，密炼机上顶栓压力为0.2-0.4MPa。
10.根据权利要求7所述的一种阻燃聚氯乙烯线缆的制备工艺，其特征在于，所述双螺杆挤出机挤出温度为133-145℃，挤出机的转速为380-430rpm/min。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106280074A (zh) * 2016-08-03 2017-01-04 安庆市悦发管业有限公司 一种高强度阻燃波纹管及其加工方法
KR20170064241A (ko) * 2015-12-01 2017-06-09 엘에스전선 주식회사 고내화 및 고난연 케이블
CN107286526A (zh) * 2017-08-01 2017-10-24 合肥安力电力工程有限公司 一种电缆保护管及其制备方法
CN107418119A (zh) * 2017-08-01 2017-12-01 合肥市大卓电力有限责任公司 一种阻燃电力电表外壳材料及其制备方法
CN108148322A (zh) * 2017-12-02 2018-06-12 长沙无道工业设计有限公司 一种高阻燃电缆被覆层及其制备方法
CN108659344A (zh) * 2018-06-04 2018-10-16 合肥博创机械制造有限公司 一种高性能复合电缆料及其制备方法
CN117447786A (zh) * 2023-10-25 2024-01-26 江苏上上电缆集团新材料有限公司 一种聚烯烃电缆料及其制备方法和应用

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170064241A (ko) * 2015-12-01 2017-06-09 엘에스전선 주식회사 고내화 및 고난연 케이블
CN106280074A (zh) * 2016-08-03 2017-01-04 安庆市悦发管业有限公司 一种高强度阻燃波纹管及其加工方法
CN107286526A (zh) * 2017-08-01 2017-10-24 合肥安力电力工程有限公司 一种电缆保护管及其制备方法
CN107418119A (zh) * 2017-08-01 2017-12-01 合肥市大卓电力有限责任公司 一种阻燃电力电表外壳材料及其制备方法
CN108148322A (zh) * 2017-12-02 2018-06-12 长沙无道工业设计有限公司 一种高阻燃电缆被覆层及其制备方法
CN108659344A (zh) * 2018-06-04 2018-10-16 合肥博创机械制造有限公司 一种高性能复合电缆料及其制备方法
CN117447786A (zh) * 2023-10-25 2024-01-26 江苏上上电缆集团新材料有限公司 一种聚烯烃电缆料及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吕凯: "《纤维复合熔模铸造型壳制备技术》", 31 August 2021, 北京冶金工业出版社, pages: 11 - 14 *
张倩: "《药用高分子材料学》", 30 November 2021, 四川大学出版社, pages: 65 *
朱洪法: "《精细化工常用原材料手册》", 31 December 2003, 金盾出版社, pages: 734 - 735 *
李懋强: "《热学陶瓷-性能.测试.工艺》", 30 June 2013, 中国建材工业出版社, pages: 289 - 294 *

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