室內光纜用低收縮率阻燃pvc護層料及其製備方法
2023-10-08 09:34:49 3
專利名稱：室內光纜用低收縮率阻燃pvc護層料及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種室內光纜用低收縮率阻燃PVC護層料及其製備方法，屬於電纜料技術領域。
背景技術：
通訊領域中室內光纜(或稱室內軟光纜)的阻燃PVC護層(護層也叫護套，包覆在光纖外部)起到保護光纖的作用。對於阻燃PVC護層，收縮率(以110°C，2h加熱後檢測到的徑向收縮率來表示)是衡量PVC護層質量的一項重 要參數。低收縮率是必要的，因為如果光纜PVC護層的收縮率過大，內部被保護的光纖就會因外部PVC護層的收縮而致彎曲，會使信號衰減增大，影響通訊的速率和通訊質量。對於收縮率，最初通訊商用戶的要求是不大於5%，但後來又提高了標準，要求不大於3%。目前普通的室內軟光纜用阻燃PVC護層料，在配方設計的時候主要考慮的是加工性能要好，即在高速薄壁擠出的時候，要保證擠出速度和表面光滑，但是材料的收縮率卻比較大，且經薄壁擠出加工時又受到一定拉伸，擠出拉伸冷卻後也存在收縮應力，綜合作用就使普通室內光纜的阻燃PVC護層料的收縮率達到8%左右。在製作上，普通阻燃PVC護層料的配方主要為PVC樹脂100份，增塑劑38 50份，穩定劑2 10份，阻燃劑3 9份，填充物25 35份，潤滑助劑0. 5 I份。採用此類配方所生產的阻燃PVC護層料的機械性能、阻燃性能、低溫等性能是完全滿足室內軟光纜對阻燃PVC護層料的標準要求的，但收縮率卻無法滿足使用要求。這種材料作為護層料在做好光纜後，在PVC護層縱向收縮較大時，包覆在護層內的光纖會彎曲變形，嚴重影響通訊質量。有些廠家為改善此種情況，在製作時會適當減少其中增塑劑的量，以增加硬度，還有廠家會增加填充比例，例如把填充物的比例增加到60 70份，以使材料收縮率減小，但兩種做法材料的收縮率還是會在4. 5%左右，仍不能滿足用戶(通訊商)提出的收縮率不大於3%的要求。
發明內容
本發明目的是提供一種室內光纜用低收縮率阻燃PVC護層料及其製備方法，該阻燃PVC護層料徑向收縮率低至3%。為達到上述目的，本發明採用的技術方案是一種室內光纜用低收縮率阻燃PVC護層料，原料配方主要由下列重量份的材料組成
PVC樹脂100份；
增塑劑a4 15份；
增塑劑b35 45份；
阻燃劑a3 6份；
阻燃劑b4 10 ;
填料10 40份；
強威粉20 30份；熱穩定劑4 8份；
潤滑劑0. 5 I份；
加工改性劑 2 4份；
其中，所述PVC樹脂選自聚合度1000型PVC樹脂、聚合度1300型PVC樹脂、SG3型PVC樹脂和SG4型PVC樹脂中的一種；
所述增塑劑a為環氧大豆油；
所述增塑劑b為鄰苯二甲酸二辛酯、對苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二(2-丙基庚)酯、偏苯三酸三辛酯中的一種或者至少兩種以任意比例混合的混合物；
所述阻燃劑a為三氧化二銻；
所述阻燃劑b為硼酸鋅或矽鎂阻燃協效劑；
所述填料為碳酸鈣、滑石粉、氫氧化鋁、氫氧化鎂中的一種或至少兩種以任意比例混合的混合物；
所述強威粉的片層平均厚度為30 70nm ；
所述熱穩定劑為鈣鋅複合穩定劑；
所述潤滑劑選自硬脂酸、聚乙烯蠟、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅中的一種或至少兩種以任意比例混合的混合物；
所述加工改性劑為丙烯酸酯類聚合物和a-甲基苯乙烯中的一種或兩者以任意比例混合的混合物。為達到上述目的，本發明採用的第二種技術方案是一種製備室內光纜用低收縮率阻燃PVC護層料的方法，包括以下步驟
①按重量份數稱量各材料；
②使用高速捏合機將各材料在高速摩擦下升溫至140度，充分混合均勻和預塑化；
③使用雙螺杆擠出機組進行擠出混煉塑化，雙螺杆擠出機組設定溫度範圍為130 170 0C ；
④使用單螺杆造粒機造粒，單螺杆造粒機設定溫度範圍為100 130°C；
⑤冷卻過篩；
⑥包裝。上述技術方案中的有關內容解釋如下
I、上述方案中，所述「重量份」是指以任意重量為I份來表示的含量單位。2、上述方案中，所述鄰苯二甲酸二辛酯簡稱DOP。3、上述方案中，所述對苯二甲酸二辛酯簡稱DOTP。4、上述方案中，所述鄰苯二甲酸二(2-丙基庚)酯簡稱DPHP。5、上述方案中，所述偏苯三酸三辛酯簡稱T0TM。6、上述方案中，所述丙烯酸酯類聚合物簡稱ACR。7、上述方案中，使用a-甲基苯乙烯的線性聚合物ATL-95。8、上述方案中，所述強威粉為經表面處理的納米粘土類矽酸鹽填料，可選擇CheeShine Chemicals (生產廠商)的 StronWi TNK770 強威粉。9、上述方案中，所述熱穩定劑鈣鋅複合穩定劑可選擇德國熊牌BAEROPAN MC 9700KA/1，鈣鋅複合穩定劑的主要成分是硬脂酸鈣和硬脂酸鋅，不含鉛或其它重金屬元素，能防止聚氯乙烯在高溫下的分解，具有優越的耐性。10、上述方案中，所述矽鎂阻燃協效劑為上海亮高公司產牌號為T-409的納米級阻燃無機粉體，主要成分為矽、鎂複合物，可大幅降低阻燃劑a三氧化二銻的用量，與塑料的相容性和粘接力增強，降粘效果大，可增加充填量，提高補強性。由於上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點和效果
本發明在阻燃PVC護層料中加入具有納米材料特性的強威粉，強威粉分散在混合物中的納米片狀結構使得護層料具有優異的尺寸穩定性和超低的收縮率，經過擠出生產成室內光纜護層後，檢測PVC護層料的收縮率小於2. 5% ;且加工工藝很好，表面光滑；另外，納米材料也可增加阻燃效果，因此也會明顯增加阻燃PVC護層料的氧指數和阻燃性。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步描述
實施例一種室內光纜用低收縮率阻燃PVC護層料及其製備方法 一、原料配方
各組分的重量使用量份數見表I:
表I
權利要求
1.一種室內光纜用低收縮率阻燃PVC護層料，其特徵在於原料配方主要由下列重量份的材料組成 PVC樹脂100份； 增塑劑a4 15份； 增塑劑b35 45份； 阻燃劑a3 6份； 阻燃劑b4 10 ; 填料10 40份； 強威粉20 30份； 熱穩定劑4 8份； 潤滑劑0. 5 I份； 加工改性劑 2 4份； 其中，所述PVC樹脂選自聚合度1000型PVC樹脂、聚合度1300型PVC樹脂、SG3型PVC樹脂和SG4型PVC樹脂中的一種； 所述增塑劑a為環氧大豆油； 所述增塑劑b為鄰苯二甲酸二辛酯、對苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二(2-丙基庚)酯、偏苯三酸三辛酯中的一種或者至少兩種以任意比例混合的混合物； 所述阻燃劑a為三氧化二銻； 所述阻燃劑b為硼酸鋅或矽鎂阻燃協效劑； 所述填料為碳酸鈣、滑石粉、氫氧化鋁、氫氧化鎂中的一種或至少兩種以任意比例混合的混合物； 所述強威粉的片層平均厚度為30 70nm ； 所述熱穩定劑為鈣鋅複合穩定劑； 所述潤滑劑選自硬脂酸、聚乙烯蠟、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅中的一種或至少兩種以任意比例混合的混合物； 所述加工改性劑為丙烯酸酯類聚合物和a-甲基苯乙烯中的一種或兩者以任意比例混合的混合物。
2.一種製備權利要求I的室內光纜用低收縮率阻燃PVC護層料的方法，其特徵在於包括以下步驟 ①按重量份數稱量各材料； ②使用高速捏合機將各材料在高速摩擦下升溫至140度，充分混合均勻和預塑化； ③使用雙螺杆擠出機組進行擠出混煉塑化，雙螺杆擠出機組設定溫度範圍為130170 0C ； ④使用單螺杆造粒機造粒，單螺杆造粒機設定溫度範圍為100 130°C； ⑤冷卻過篩； ⑥包裝。
全文摘要
本發明的一種室內光纜用低收縮率阻燃PVC護層料，其特徵在於原料配方主要由PVC樹脂、增塑劑a、增塑劑b、阻燃劑a、阻燃劑b、填料、強威粉、熱穩定劑、潤滑劑和加工改性劑組成，製備步驟包括①按重量份數稱量各材料；②使用高速捏合機將各材料在高速摩擦下升溫至140度，充分混合均勻和預塑化；③使用雙螺杆擠出機組進行擠出混煉塑化，雙螺杆擠出機組設定溫度範圍為130～170℃；④單螺杆造粒機造粒，單螺杆造粒機設定溫度範圍為100～130℃；⑤冷卻過篩；⑥包裝。本方案的PVC護層料收縮率低至3%。
文檔編號B29B9/06GK102731933SQ20121021180
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月26日 優先權日2012年6月26日
發明者單永東 申請人:江蘇三角洲塑化有限公司