一種抗凍電纜料及其製備方法與流程

2023-09-16 12:09:35 1

本發明屬於電纜技術領域，具體涉及一種抗凍電纜料及其製備方法。

背景技術：

現有的pvc電纜料一般是以聚氯乙烯為基礎樹脂,添加穩定劑、鄰苯二甲酸二辛酯，鄰苯二甲酸二異癸酯，對苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯等增塑劑以及碳酸鈣等無機填充物，助劑和潤滑劑等添加劑,經過混配捏合擠出而製備的粒子。

因使用的穩定劑，增塑劑及各種填充物等添加物質在環保方面的不同而不同。一般是以rohs或reach的檢測方法和標準來衡量。分為環保和非環保pvc電纜料。環保電纜料，就是說當電纜料製備成功後，以rohs或reach的檢測方法和標準在icp測試設備上測試，所有物質成分中重金屬含量,dehp,壬基酚，多溴聯苯類等禁用物質和受控物質等，不能含有或在一定分量以內。因每個國家的標準和要求不一樣，相應的環保標準而不同。測試單位一般以ppm來計量。環保電纜料的穩定劑一般是使用鈣鋅穩定劑。滿足reach標準的pvc電纜料最重要的是不能使用dehp16種物質來做增塑劑。非環保電纜料非環保電纜料一般使用鉛鹽來做穩定劑，因其含有重金屬鉛，鉻，鎘，汞，鋇等重金屬，會對環境和人類健康造成極大損害，而受到越來越多的國家限制或禁止使用。

電線電纜是工農業生產和現代生活中不可或缺的重要材料，我國是全世界最大的電線電纜生產國家，電線電纜行業在我國的國民經濟中佔有非常重要的地位。現有電纜料生產的電纜，經常在使用中會表現出耐火抗凍性差，老化快，耐化學腐蝕性能低等問題，對生活生產帶來很大的不便，因此，需要改進。

技術實現要素：

針對現有技術中存在的問題，本發明提供了一種抗凍電纜料及其製備方法，該種電纜料耐火抗凍性高，耐化學腐蝕性能好，使用壽命長，不易發生老化現象，且製備簡單方便。

為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案來實現的：

一種抗凍電纜料，包括以下按重量份數計的原料：sg-4pvc樹脂30-50份、偏苯三酸三辛酯20-30份、尼龍酸二異丁酯10-20份、鈣鋅穩定劑5-10份、氫氧化鋁4-8份、玻璃纖維3-7份、硬脂酸鋅2-6份、氯化石蠟2-4份、改性凹土粉6-12份、增塑劑1-5份、抗氧劑1-5份、抗裂劑1-3份和防凍劑1-3份；

所述改性凹土粉通過以下步驟製得：將凹凸棒石粘土粉碎至顆粒大小至粒徑≤1mm，然後浸沒到清水中，用電動攪拌機攪拌10-20min，轉速設定為300～500r/min，然後過濾將溶質浸沒到無機稀酸溶液中水浴熱處理1-2h，溫度設定在70～90℃之間，再向酸化後的懸浮液中加入分散劑焦磷酸鈉充分攪拌，協同超聲水熱法處理2-3h後，最後對其進行離心處理，離心之後，取上層懸浮液經過過濾、乾燥後輸送到迴轉式烘乾爐內焙燒1～2h即可，焙燒溫度為250～350℃。

進一步地，所述電纜料包括以下按重量份數計的原料：sg-4pvc樹脂40份、偏苯三酸三辛酯25份、尼龍酸二異丁酯15份、鈣鋅穩定劑8份、氫氧化鋁6份、玻璃纖維5份、硬脂酸鋅4份、氯化石蠟3份、改性凹土粉9份、增塑劑3份、抗氧劑3份、抗裂劑2份和防焦劑2份。

優選地，所述增塑劑為癸二酸二辛酯、五氯硬脂酸甲酯或氯甲氧基油酸甲酯中的一種。

優選地，所述抗氧劑為抗氧劑tnp、抗氧劑1076或抗氧劑1010中的一種。

優選地，所述抗裂劑為木質纖維素。

優選地，所述防凍劑為二甲基亞碸、甲醯胺、氯化鈣或醋酸鈉中的一種或者一種以上。

上述的一種抗凍電纜料的製備方法，按照以下步驟進行：

(1)按所述重量份配比稱取原料；

(2)將鈣鋅穩定劑、氫氧化鋁、玻璃纖維、硬脂酸鋅和改性凹土粉混合經超細破碎機粉碎後，然後加入體積比為12-16％的水，然後經成球磨機製成粒徑≤1mm的生料球，在溫度為85-95℃下乾燥40-50min，得超細骨料；

(3)將氯化石蠟、sg-4pvc、偏苯三酸三辛酯、尼龍酸二異丁酯、增塑劑、抗氧劑、抗裂劑和防凍劑混合進行感應加熱處理；

(4)將步驟(2)和(3)所得的物料送入雙螺杆擠出機中混煉、造粒，加入高速攪拌機中，先在轉速260r/min下攪拌10-12min，然後在轉速380r/min下攪拌25-35min，得到混合粉料，最後經單螺杆擠出機在100-110℃下擠出造粒即可。

進一步地，在步驟(3)中，所述感應加熱處理是先將溫度從常溫上升到120℃，用時6-8min；再將溫度從120℃上升到160℃，用時4-6min；之後將溫度從160℃上升到180℃，用時1-3min；最後空冷至常溫。

本發明具有如下的有益效果：

(1)本發明的電纜料以pvc為主料，配合其他輔料和填充料，成分不含鉛，安全環保，使得機械加工性能好，切割方便不費力，而且抗磁性能、抗凍性、耐高溫性能、耐化學腐蝕性能都比普通電纜料明顯提升，其拉伸性能和抗老化性能比普通電纜料提升85％以上，使用壽命長；

(2)本發明的電纜料製備簡單，原料來源廣泛，生產成本低，用途廣泛，可應用於惡劣的室外環境，經濟價值高，具有廣闊的市場前景。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明的具體實施方式作進一步描述，以下實施例僅用於更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護範圍。

實施例1

一種抗凍電纜料，稱取以下原料：sg-4pvc樹脂30kg、偏苯三酸三辛酯20kg、尼龍酸二異丁酯10kg、鈣鋅穩定劑5kg、氫氧化鋁4kg、玻璃纖維3kg、硬脂酸鋅2kg、氯化石蠟2kg、改性凹土粉6kg、增塑劑1kg、抗氧劑1kg、抗裂劑1kg和防凍劑1kg；

所述改性凹土粉通過以下步驟製得：將凹凸棒石粘土粉碎至顆粒大小至粒徑≤1mm，然後浸沒到清水中，用電動攪拌機攪拌10min，轉速設定為300r/min，然後過濾將溶質浸沒到無機稀酸溶液中水浴熱處理1h，溫度設定在70℃之間，再向酸化後的懸浮液中加入分散劑焦磷酸鈉充分攪拌，協同超聲水熱法處理2h後，最後對其進行離心處理，離心之後，取上層懸浮液經過過濾、乾燥後輸送到迴轉式烘乾爐內焙燒1h即可，焙燒溫度為250℃。

其中，上述的增塑劑採用癸二酸二辛酯；抗氧劑採用抗氧劑tnp；抗裂劑採用木質纖維素；防凍劑採用二甲基亞碸。

上述的一種抗凍電纜料的製備方法，按照以下步驟進行：

(1)將上述的鈣鋅穩定劑、氫氧化鋁、玻璃纖維、硬脂酸鋅和改性凹土粉混合經超細破碎機粉碎後，然後加入體積比為12％的水，然後經成球磨機製成粒徑≤1mm的生料球，在溫度為85℃下乾燥40min，得超細骨料；

(2)將氯化石蠟、sg-4pvc、偏苯三酸三辛酯、尼龍酸二異丁酯、增塑劑、抗氧劑、抗裂劑和防凍劑混合進行感應加熱處理，具體步驟是先將溫度從常溫上升到120℃，用時6min；再將溫度從120℃上升到160℃，用時4min；之後將溫度從160℃上升到180℃，用時1min；最後空冷至常溫；

(3)將上述加工後的所有物料輸送至雙螺杆擠出機中進行混煉、造粒處理，先加入到高速攪拌機中，先在轉速260r/min下攪拌10min，然後在轉速380r/min下攪拌25min，得到混合粉料，最後經單螺杆擠出機在100℃下擠出造粒即製得本發明的抗凍電纜料。

實施例2

一種抗凍電纜料，稱取以下原料：sg-4pvc樹脂40kg、偏苯三酸三辛酯25kg、尼龍酸二異丁酯15kg、鈣鋅穩定劑8kg、氫氧化鋁6kg、玻璃纖維5kg、硬脂酸鋅4kg、氯化石蠟3kg、改性凹土粉9kg、增塑劑3kg、抗氧劑3kg、抗裂劑2kg和防焦劑2kg；

所述改性凹土粉通過以下步驟製得：將凹凸棒石粘土粉碎至顆粒大小至粒徑≤1mm，然後浸沒到清水中，用電動攪拌機攪拌15min，轉速設定為400r/min，然後過濾將溶質浸沒到無機稀酸溶液中水浴熱處理1.5h，溫度設定在80℃之間，再向酸化後的懸浮液中加入分散劑焦磷酸鈉充分攪拌，協同超聲水熱法處理2.5h後，最後對其進行離心處理，離心之後，取上層懸浮液經過過濾、乾燥後輸送到迴轉式烘乾爐內焙燒1.5h即可，焙燒溫度為300℃。

其中，上述的增塑劑採用五氯硬脂酸甲酯；抗氧劑採用抗氧劑1076；抗裂劑採用木質纖維素；防凍劑採用甲醯胺和氯化鈣兩種混合物，且兩者之間的質量比為1:1。

上述的一種抗凍電纜料的製備方法，按照以下步驟進行：

(1)將上述的鈣鋅穩定劑、氫氧化鋁、玻璃纖維、硬脂酸鋅和改性凹土粉混合經超細破碎機粉碎後，然後加入體積比為14％的水，然後經成球磨機製成粒徑≤1mm的生料球，在溫度為90℃下乾燥45min，得超細骨料；

(2)將氯化石蠟、sg-4pvc、偏苯三酸三辛酯、尼龍酸二異丁酯、增塑劑、抗氧劑、抗裂劑和防凍劑混合進行感應加熱處理，具體步驟是先將溫度從常溫上升到120℃，用時7min；再將溫度從120℃上升到160℃，用時5min；之後將溫度從160℃上升到180℃，用時2min；最後空冷至常溫；

(3)將上述加工後的所有物料輸送至雙螺杆擠出機中進行混煉、造粒處理，先加入到高速攪拌機中，先在轉速260r/min下攪拌11min，然後在轉速380r/min下攪拌30min，得到混合粉料，最後經單螺杆擠出機在105℃下擠出造粒即製得本發明的抗凍電纜料。

實施例3

一種抗凍電纜料，稱取以下原料：sg-4pvc樹脂50kg、偏苯三酸三辛酯30kg、尼龍酸二異丁酯20kg、鈣鋅穩定劑10kg、氫氧化鋁8kg、玻璃纖維7kg、硬脂酸鋅6kg、氯化石蠟4kg、改性凹土粉12kg、增塑劑5kg、抗氧劑5kg、抗裂劑3kg和防凍劑3kg；

所述改性凹土粉通過以下步驟製得：將凹凸棒石粘土粉碎至顆粒大小至粒徑≤1mm，然後浸沒到清水中，用電動攪拌機攪拌20min，轉速設定為500r/min，然後過濾將溶質浸沒到無機稀酸溶液中水浴熱處理2h，溫度設定在90℃之間，再向酸化後的懸浮液中加入分散劑焦磷酸鈉充分攪拌，協同超聲水熱法處理3h後，最後對其進行離心處理，離心之後，取上層懸浮液經過過濾、乾燥後輸送到迴轉式烘乾爐內焙燒2h即可，焙燒溫度為350℃。

其中，上述的增塑劑採用氯甲氧基油酸甲酯；抗氧劑採用抗氧劑1010；抗裂劑採用木質纖維素；防凍劑採用氯化鈣和醋酸鈉兩種混合物，且兩者之間的質量比為1:2。

上述的一種抗凍電纜料的製備方法，按照以下步驟進行：

(1)將上述的鈣鋅穩定劑、氫氧化鋁、玻璃纖維、硬脂酸鋅和改性凹土粉混合經超細破碎機粉碎後，然後加入體積比為16％的水，然後經成球磨機製成粒徑≤1mm的生料球，在溫度為95℃下乾燥50min，得超細骨料；

(2)將氯化石蠟、sg-4pvc、偏苯三酸三辛酯、尼龍酸二異丁酯、增塑劑、抗氧劑、抗裂劑和防凍劑混合進行感應加熱處理，具體步驟是先將溫度從常溫上升到120℃，用時8min；再將溫度從120℃上升到160℃，用時6min；之後將溫度從160℃上升到180℃，用時3min；最後空冷至常溫；

(3)將上述加工後的所有物料輸送至雙螺杆擠出機中進行混煉、造粒處理，先加入到高速攪拌機中，先在轉速260r/min下攪拌12min，然後在轉速380r/min下攪拌35min，得到混合粉料，最後經單螺杆擠出機在110℃下擠出造粒即製得本發明的抗凍電纜料。

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。