一種聚氯乙烯電線電纜料及其製備方法與流程

2024-04-08 11:14:05

本發明屬於電線電纜料領域，具體涉及一種聚氯乙烯電線電纜料及其製備方法。

背景技術：

在高溫條件下使用的電線電纜，比如微波爐，空調，配電房，電視機內部用線，燈座用線，汽車用線，由於電線較軟，扭曲和彎曲性能好，絕緣層部容易開裂，一般pvc料最高使用條件為：國標為90℃，美國為105℃，歐洲為90℃，超過這個溫度一般使用pe交聯和eva+pe交聯料，這些料的缺點為硬度很高，電線電纜在使用中不方便，電線電纜生產後需要輻照，輻照交聯過程不好控制，電線電纜性能得不到保證。現有的耐高溫電線電纜比較硬，在使用時由於彎曲等外力作用下，絕緣層容易開裂，導體容易斷裂，安全性能不好。

隨著人們安全意識的提高，人們對電線電纜的阻燃性、耐火性等性能要求越來越高，阻燃耐火電線電纜是目前人們比較關注的一個重點。在電力應用的所有領域中，電線電纜的防火性在保證電氣系統的完善性和有效性方面起著非常重要的作用。在許多大型的公共場合發生火災事故中，大多數人員死亡的原因是因吸入電線電纜(高聚物)在燃燒時釋放出的、腐蝕性的和有毒的濃煙氣體而窒息。對電線電纜料進行阻燃處理己經被公認為從根本上防止和減少火災發生，減少人民生命和財產損失的重要舉措。

技術實現要素：

為了解決現有的電線電纜比較硬，在使用時由於彎曲等外力作用下，絕緣層容易開裂，耐磨性差以及對電線電纜料缺少阻燃處理的問題，本發明的目的是提供一種聚氯乙烯電線電纜料及其製備方法，製得的電線電纜料具有耐高溫、絕緣層不易開裂、阻燃性好、耐磨性好、使用壽命長和安全性好的優點。

本發明提供了如下的技術方案：

一種聚氯乙烯電線電纜料，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯樹脂40-64份、聚丙烯腈纖維40-52份、硼纖維32-40份、聚乙烯醇縮甲醛纖維25-33份、重質碳酸鈣11-21份、納米活性碳酸鈣11-17份、納米膨潤土11-15份、氧化鎳4-6份、膨脹石墨1-3份、聚乙烯蠟0.7-1.3份、色粉11-15份、高分子增塑劑4-6份、相容劑0.3-0.7份、成炭劑0.1-0.5份、阻燃劑0.4-0.8份、抗氧化劑0.5-0.7份和耐磨劑0.3-0.7份。

原料中添加了聚丙烯腈纖維，聚丙烯腈纖維具有彈性好、耐酸和耐氧化劑的特點。

原料中添加了聚乙烯醇縮甲醛纖維，聚乙烯醇縮甲醛纖維具有熱塑性好和彈性好的特點。

原料中添加了硼纖維，硼纖維作為增強材料，可顯著增強電線電纜料的強度。

優選地，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯樹脂52份、聚丙烯腈纖維46份、硼纖維36份、聚乙烯醇縮甲醛纖維29份、重質碳酸鈣16份、納米活性碳酸鈣14份、納米膨潤土13份、氧化鎳5份、膨脹石墨2份、聚乙烯蠟1份、色粉13份、高分子增塑劑5份、相容劑0.5份、成炭劑0.3份、阻燃劑0.6份、抗氧化劑0.6份和耐磨劑0.5份。

優選地，所述高分子增塑劑為癸二酸二辛酯，使得電線電纜的塑化效果增強，還使其柔韌性增強，更加容易加工，同時價格比較低廉且無毒。

優選地，所述相容劑為馬來酸酐接枝相容劑，藉助分子間的鍵合力，促使不相容的兩種聚合物結合在一起，進而達到穩定共混物的目的。

優選地，所述成炭劑為有環氧樹脂或酚醛樹脂，在足夠的熱量下形成絕緣層，以阻止熱傳遞。

優選地，所述阻燃劑為三氧化二銻，能夠有效地阻止或延緩火焰的傳播。

優選地，所述抗氧化劑為聚羥基對苯二甲酸鋅，能夠防止或延緩聚氯乙烯電線電纜料氧化。

優選地，所述耐磨劑為表面有機改性的納米二氧化矽，有利於提高聚氯乙烯電線電纜料耐磨性和抗刮性。

一種聚氯乙烯電線電纜料的製備方法，包括以下步驟：

(1)按照聚氯乙烯電線電纜料原料的重量份數稱取原料；

(2)將原料加入攪拌機中攪拌，轉速為650r/min，攪拌時間為3-5min，即得攪拌料；

(3)將攪拌料加入密煉機中密煉，溫度控制在145-155℃，即得密煉料；

(4)將密煉料加入雙螺杆擠出機中擠出，溫度控制在180-200℃，即得擠出料

(5)將擠出料進行依次進行切粒、冷卻和包裝的加工步驟完成生產。

本發明的有益效果是：

1、本發明研製出的聚氯乙烯電線電纜料，解決了現有的電線電纜比較硬，在使用時由於彎曲等外力作用下，絕緣層容易開裂，耐磨性差以及對電線電纜料缺少阻燃處理的問題。

2、本發明的原料中添加了聚丙烯腈纖維，聚丙烯腈纖維具有彈性好、耐酸和耐氧化劑的特點。

3、本發明的原料中添加了聚乙烯醇縮甲醛纖維，聚乙烯醇縮甲醛纖維具有熱塑性好和彈性好的特點。

4、本發明的原料中添加了硼纖維，硼纖維作為增強材料，可顯著增強電線電纜料的強度。

5、本發明中所述高分子增塑劑為癸二酸二辛酯，使得電線電纜的塑化效果增強，還使其柔韌性增強，更加容易加工，同時價格比較低廉且無毒。

6、本發明中所述相容劑為馬來酸酐接枝相容劑，藉助分子間的鍵合力，促使不相容的兩種聚合物結合在一起，進而達到穩定共混物的目的。

7、本發明中所述成炭劑為有環氧樹脂或酚醛樹脂，在足夠的熱量下形成絕緣層，以阻止熱傳遞。

8、本發明中所述阻燃劑為三氧化二銻，能夠有效地阻止或延緩火焰的傳播。

9、本發明中所述抗氧化劑為聚羥基對苯二甲酸鋅，能夠防止或延緩聚氯乙烯電線電纜料氧化。

10、本發明中所述耐磨劑為表面有機改性的納米二氧化矽，有利於提高聚氯乙烯電線電纜料耐磨性和抗刮性。

具體實施方式

實施例1

一種聚氯乙烯電線電纜料，包括以下重量份的原料：包括以下重量份的原料：聚氯乙烯樹脂52份、聚丙烯腈纖維46份、硼纖維36份、聚乙烯醇縮甲醛纖維29份、重質碳酸鈣16份、納米活性碳酸鈣14份、納米膨潤土13份、氧化鎳5份、膨脹石墨2份、聚乙烯蠟1份、色粉13份、高分子增塑劑5份、相容劑0.5份、成炭劑0.3份、阻燃劑0.6份、抗氧化劑0.6份和耐磨劑0.5份。

原料中添加了聚丙烯腈纖維，聚丙烯腈纖維具有彈性好、耐酸和耐氧化劑的特點。

原料中添加了聚乙烯醇縮甲醛纖維，聚乙烯醇縮甲醛纖維具有熱塑性好和彈性好的特點。

原料中添加了硼纖維，硼纖維作為增強材料，可顯著增強電線電纜料的強度。

高分子增塑劑為癸二酸二辛酯，使得電線電纜的塑化效果增強，還使其柔韌性增強，更加容易加工，同時價格比較低廉且無毒。

相容劑為馬來酸酐接枝相容劑，藉助分子間的鍵合力，促使不相容的兩種聚合物結合在一起，進而達到穩定共混物的目的。

成炭劑為有環氧樹脂或酚醛樹脂，在足夠的熱量下形成絕緣層，以阻止熱傳遞。

阻燃劑為三氧化二銻，能夠有效地阻止或延緩火焰的傳播。

抗氧化劑為聚羥基對苯二甲酸鋅，能夠防止或延緩聚氯乙烯電線電纜料氧化。

耐磨劑為表面有機改性的納米二氧化矽，有利於提高聚氯乙烯電線電纜料耐磨性和抗刮性。

一種聚氯乙烯電線電纜料的製備方法，包括以下步驟：

(1)按照聚氯乙烯電線電纜料原料的重量份數稱取原料；

(2)將原料加入攪拌機中攪拌，轉速為650r/min，攪拌時間為3-5min，即得攪拌料；

(3)將攪拌料加入密煉機中密煉，溫度控制在145-155℃，即得密煉料；

(4)將密煉料加入雙螺杆擠出機中擠出，溫度控制在180-200℃，即得擠出料

(5)將擠出料進行依次進行切粒、冷卻和包裝的加工步驟完成生產。

實施例2

一種聚氯乙烯電線電纜料，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯樹脂40份、聚丙烯腈纖維40份、硼纖維32份、聚乙烯醇縮甲醛纖維25份、重質碳酸鈣11份、納米活性碳酸鈣11份、納米膨潤土11份、氧化鎳4份、膨脹石墨1份、聚乙烯蠟0.7份、色粉11份、高分子增塑劑4份、相容劑0.3份、成炭劑0.1份、阻燃劑0.4份、抗氧化劑0.5份和耐磨劑0.3份。

原料中添加了聚丙烯腈纖維，聚丙烯腈纖維具有彈性好、耐酸和耐氧化劑的特點。

原料中添加了聚乙烯醇縮甲醛纖維，聚乙烯醇縮甲醛纖維具有熱塑性好和彈性好的特點。

原料中添加了硼纖維，硼纖維作為增強材料，可顯著增強電線電纜料的強度。

高分子增塑劑為癸二酸二辛酯，使得電線電纜的塑化效果增強，還使其柔韌性增強，更加容易加工，同時價格比較低廉且無毒。

相容劑為馬來酸酐接枝相容劑，藉助分子間的鍵合力，促使不相容的兩種聚合物結合在一起，進而達到穩定共混物的目的。

成炭劑為有環氧樹脂或酚醛樹脂，在足夠的熱量下形成絕緣層，以阻止熱傳遞。

阻燃劑為三氧化二銻，能夠有效地阻止或延緩火焰的傳播。

抗氧化劑為聚羥基對苯二甲酸鋅，能夠防止或延緩聚氯乙烯電線電纜料氧化。

耐磨劑為表面有機改性的納米二氧化矽，有利於提高聚氯乙烯電線電纜料耐磨性和抗刮性。

一種聚氯乙烯電線電纜料的製備方法，包括以下步驟：

(1)按照聚氯乙烯電線電纜料原料的重量份數稱取原料；

(2)將原料加入攪拌機中攪拌，轉速為650r/min，攪拌時間為3-5min，即得攪拌料；

(3)將攪拌料加入密煉機中密煉，溫度控制在145-155℃，即得密煉料；

(4)將密煉料加入雙螺杆擠出機中擠出，溫度控制在180-200℃，即得擠出料

(5)將擠出料進行依次進行切粒、冷卻和包裝的加工步驟完成生產。

實施例3

一種聚氯乙烯電線電纜料，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯樹脂64份、聚丙烯腈纖維52份、硼纖維40份、聚乙烯醇縮甲醛纖維33份、重質碳酸鈣21份、納米活性碳酸鈣17份、納米膨潤土15份、氧化鎳6份、膨脹石墨3份、聚乙烯蠟1.3份、色粉15份、高分子增塑劑6份、相容劑0.7份、成炭劑0.5份、阻燃劑0.8份、抗氧化劑0.7份和耐磨劑0.7份。

原料中添加了聚丙烯腈纖維，聚丙烯腈纖維具有彈性好、耐酸和耐氧化劑的特點。

原料中添加了聚乙烯醇縮甲醛纖維，聚乙烯醇縮甲醛纖維具有熱塑性好和彈性好的特點。

原料中添加了硼纖維，硼纖維作為增強材料，可顯著增強電線電纜料的強度。

高分子增塑劑為癸二酸二辛酯，使得電線電纜的塑化效果增強，還使其柔韌性增強，更加容易加工，同時價格比較低廉且無毒。

相容劑為馬來酸酐接枝相容劑，藉助分子間的鍵合力，促使不相容的兩種聚合物結合在一起，進而達到穩定共混物的目的。

成炭劑為有環氧樹脂或酚醛樹脂，在足夠的熱量下形成絕緣層，以阻止熱傳遞。

阻燃劑為三氧化二銻，能夠有效地阻止或延緩火焰的傳播。

抗氧化劑為聚羥基對苯二甲酸鋅，能夠防止或延緩聚氯乙烯電線電纜料氧化。

耐磨劑為表面有機改性的納米二氧化矽，有利於提高聚氯乙烯電線電纜料耐磨性和抗刮性。

一種聚氯乙烯電線電纜料的製備方法，包括以下步驟：

(1)按照聚氯乙烯電線電纜料原料的重量份數稱取原料；

(2)將原料加入攪拌機中攪拌，轉速為650r/min，攪拌時間為3-5min，即得攪拌料；

(3)將攪拌料加入密煉機中密煉，溫度控制在145-155℃，即得密煉料；

(4)將密煉料加入雙螺杆擠出機中擠出，溫度控制在180-200℃，即得擠出料

(5)將擠出料進行依次進行切粒、冷卻和包裝的加工步驟完成生產。

對比例1

一種電線電纜料，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯樹脂100份、碳酸鈣19份、

聚乙烯蠟1份、色粉15份、高分子增塑劑60份和熱穩定劑11份。

一種電線電纜料的製備方法，包括以下步驟：

(1)按照電線電纜料原料的重量份數稱取原料；

(2)將原料加入攪拌機中攪拌，即得攪拌料；

(3)將攪拌料加入密煉機中密煉，即得密煉料；

(4)將密煉料加入雙螺杆擠出機中擠出，即得擠出料

(5)將擠出料進行依次進行切粒、冷卻和包裝的加工步驟完成生產。

將實施例1、實施例2和實施例3製得的聚氯乙烯電線電纜料與對比例1製得的電線電纜料進行性能測試，測試結果如表1所示：

從表1數據比較可以看出，本發明的優點是：

1、一種聚氯乙烯電線電纜料及其製備方法，從測得的抗折強度值可以看出，實施例1-3的抗折強度值均高於對比例1，說明本發明聚氯乙烯電線電纜料的抗折強度高。

2、一種聚氯乙烯電線電纜料及其製備方法，從測得的拉伸強度值可以看出，實施例1-3的拉伸強度值均高於對比例1，說明本發明聚氯乙烯電線電纜料的拉伸強度高。

3、一種聚氯乙烯電線電纜料及其製備方法，從測得的能夠忍耐的極限溫度可以看出，實施例1-3的能夠忍耐的極限溫度均高於對比例1，說明本發明聚氯乙烯電線電纜料的耐高溫。

4、一種聚氯乙烯電線電纜料及其製備方法，從測得的阻燃性能可以看出，實施例1-3的阻燃性能均優於對比例1，說明本發明聚氯乙烯電線電纜料的阻燃性好。

5、一種聚氯乙烯電線電纜料及其製備方法，從測得的各個指標的數據可以看出，

實施例1均優於實施例2、實施例3和對比例1，說明本發明聚氯乙烯電線電纜料的原料配方和製備方法的合理性。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。