一種超低溫聚氯乙烯改性、絕緣護套電纜料及其製備方法
2023-04-27 12:42:01
專利名稱：一種超低溫聚氯乙烯改性、絕緣護套電纜料及其製備方法
技術領域：
本發明涉及材料領域，具體是涉及一種超低溫聚氯乙烯改性、絕緣護套電纜料。
背景技術：
聚氯乙烯電纜料是常見的一種電纜料，不同的使用環境對聚氯乙烯電纜料有不同 的要求。聚氯乙烯(PolyvinylchloricbPVC)，主要成份為聚氯乙烯，PVC可分為軟PVC和硬 PVC。其中硬PVC大約佔市場的2/3，軟PVC佔1/3。聚氯乙烯主要用於生產人造革、薄膜、電 線護套等塑料軟製品，也可生產板材、門窗、管道和閥門等塑料硬製品。目前的軟PVC電纜 料的脆化溫度僅為_25°C，遠遠無法滿足發展的要求。此外，根據國家標準GB/T88152002， 絕緣級電線電纜用軟聚氯乙烯塑料針對70°C和90°C又有不同品種和型號，每個品種和型 號的產品應用範圍比較狹窄。為克服聚氯乙烯電纜料存在的種種問題，研究人員做了很多改良工作，比如申請 號為CN200810023863的發明，提供一種能在極寒狀態下(_50 -70°C )使用的聚氯乙烯 電纜料，其由下列重量份的原料製備而成聚氯乙烯80 100份、鄰苯二甲酸二辛酯20 40份、癸二酸二辛酯60 80份、乙二酸二辛酯4 8份、輕質活性碳酸鈣20 40份、潤滑 齊U 1 3份、CA-ZN複合穩定劑4 8份、抗氧劑1010為1 4份、耐寒劑K175C 0. 5 5 份及丁腈橡膠20 50份；申請號為CN200510095375. 1的發明，提供一種改良聚氯乙烯電 纜料，其是由基料40-70襯％聚氯乙烯樹脂與30-60wt%乙烯乙酸乙烯酯共聚物的複合物 或70-95襯％氯乙烯與5-30wt%馬來酸酯共聚物、20-35wt% (以基料計)癸二酸二辛酯和 /或己二酸二辛酯增塑劑、以及0.3-1. 6wt% (以基料計)紫外線吸收劑、0.5-2. (以 基料計)防黴劑組成，使用溫度範圍在-50°C-+8(TC。但是，這兩個發明的電纜料其一不是 專門針對國家標準GB/T8815-2002的要求提供的技術方案，是針對一些特殊場合如防紫外 線、極寒等環境提供的適宜產品，此外，其成本都比較昂貴。
發明內容
為克服上述現有技術存在的問題，本發明的目的首先是提供一種既能滿足國家標 準GB/T8815-2002要求而成本又比較低廉的超低溫聚氯乙烯改性、絕緣護套電纜料 』另一 個發明目的是提供所述電纜料的製備方法。本發明的目的是通過以下技術方案得以實施的本發明首先是提供一種超低溫聚氯乙烯改性、絕緣護套電纜料，其主要由如下重 量百分比的原料製備獲得聚氯乙烯樹脂45-50%、增塑劑15-20%、填充劑20-25%、電性能改性劑1_3%、抗 衝耐高低溫改性劑9-15%、潤滑劑0. 4-2. 2%、穩定劑1. 0-2. 0%、抗氧劑0. 1-0. 3%，其中 所述增塑劑為鄰、對苯二甲酸酯類或偏苯三酸酯類之中兩種以上的混合物；潤滑劑為複合 潤滑劑與氧化聚乙烯蠟混合物。發明人經過大量實驗與研究發現，以聚氯乙烯(PVC)為基料，添加適量的增塑劑、填充劑、電性能改性劑、抗衝耐高低溫改性劑、潤滑劑、穩定劑、抗氧劑，能夠獲得絕緣 性能好、脆化溫度低至_35°C的電纜料。本發明除了原料配比要控制在上述的比例外，增 塑劑需要為鄰、對苯二甲酸酯類或偏苯三酸酯類之中兩種以上的混合物，其中包括偏苯三 酸酯類增塑劑的電纜料具有更好的性能；潤滑劑需要為複合潤滑劑與氧化聚乙烯蠟混合 物，其中複合潤滑劑的熔點比較低，一般在60-70°C，而氧化聚乙烯蠟的熔點比較高，一般 在100-110°C，兩類潤滑劑的聯合應用可保證電纜料製備過程中各個溫度段的良好潤滑，此 外，複合潤滑劑可選用如G-3200複合潤滑劑等。作為優選，根據本發明所述的超低溫聚氯乙烯改性、絕緣護套電纜料，其中，所述 填充劑為超細活性重質碳酸鈣，其粒度在3500目以上。作為優選，根據本發明所述的超低溫聚氯乙烯改性、絕緣護套電纜料，其中，所述 電性能改性劑為活性超細煅燒高嶺土，其粒度在1500目以上。作為優選，根據本發明所述的超低溫聚氯乙烯改性、絕緣護套電纜料，其中，所述 抗衝耐高低溫改性劑中抗衝改性劑為氯化聚乙烯，如選擇氯化聚乙烯135A等；耐高低溫改 性劑為乙烯與乙酸乙烯酯和一氧化碳三元共聚物。作為優選，根據本發明所述的超低溫聚氯乙烯改性、絕緣護套電纜料，其中，所述
鄰、對苯二甲酸酯類選自鄰苯二甲酸二辛酯、對苯二甲酸二辛酯等；偏苯三酸酯類選自偏苯 三酸三辛酯等。作為優選，根據本發明所述的超低溫聚氯乙烯改性、絕緣護套電纜料，其中，所述 抗衝耐高低溫改性劑為抗衝改性劑和耐高低溫改性劑的等重量混合物。此外，本發明中，一般氧化劑選用雙酚A等；穩定劑選用複合鉛等。本發明還提供上述超低溫聚氯乙烯改性、絕緣護套電纜料的製備方法，其主要包 括下述步驟(1)混料將原料投料後邊攪拌邊升溫至90-10(TC，然後邊攪拌邊降溫至 50 士 5°C，得到混合物料；(2)塑化將步驟⑴得到的混合物料擠塑加工後混煉，得到混煉物料；(3)制粒將步驟(2)得到的混煉物料冷卻後切粒，獲得所需電纜料。作為優選，根據本發明所述的製備方法，其特徵在於，上述步驟(2)中混煉溫度在 155-165°C，混煉時間為15-20分鐘。本發明具有如下優點 本發明提供的電纜料具有脆化溫度低，可低至-35 °C，這樣使本發明產品既能滿足 北方嚴寒地區施工要求，又能適應南方高溫條件下的使用要求；絕緣性能好。本發明的製備方法簡單，便於工業化生產，原材料來源豐富、方便且廉價。本發明提供的電纜料即可用於70°C電纜製備亦可用於90°C電纜製備，應用範圍 大大增加。
具體實施例方式下面結合實施例，更具體地說明本發明的內容。應當理解，本發明的實施並不局 限於下面的實施例，對本發明所做的任何形式上的變通和/或改變都將落入本發明保護範圍。
在本發明中，若非特指，所有的份、百分比均為重量單位，所有的設備和原料等均 可從市場購得或是本行業常用的。主要用的原材料來源超細活性重質碳酸鈣(》3500目，廣西科隆粉體材料有限 公司生產)；氯化聚乙烯135A(山東海晶化工有限公司生產)；乙烯與乙酸乙烯酯和一氧化 碳三元共聚物(美國杜邦公司生產)；G-3200複合潤滑劑(福建蒲城縣裕豐塑料助劑廠生 產)；氧化聚乙烯蠟(江陰化工有限公司生產)。實施例1按照表1配方1準備原料，基料為3型聚氯乙烯樹脂，增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯 與對苯二甲酸二辛酯1 1混合物，填充劑為超細活性重質碳酸鈣，電性能改性劑為活性超 細煅燒高嶺土，抗衝_耐高低溫改性劑為聚氯乙烯135A與乙烯-乙酸乙烯酯-一氧化碳三 元共聚物的混合物，潤滑劑為G-3200複合潤滑劑與氧化聚乙烯蠟混合物(0.6 0.4)，抗氧 劑為雙酚A，穩定劑為複合鉛。電纜料製備1、投料、混料將配好的原料投入攪和機中進行混合攪拌，到料溫至90-100°C時出料，然後置入 低溫拌料機進行邊攪拌邊冷卻處理，至溫度50士5°C時出料，得到混合物料，進步下一步；2、塑化2. 1設備加溫擠塑機1區 150°C ；2 區 160°C ；3 區 170°C ；4 區 160°C ；機頭 170°C。開煉機前輥165°C ；後輥155°C，到指定溫度後恆溫30min。2. 2擠塑、開煉將步驟1得到的混合物料投入已經加熱好的擠塑機中進行擠塑加工，這樣獲得初 步塑化的塑料，接著將已初步塑化的塑料置入已經加熱好的開煉機上進行混煉，混煉15min 後出片，得到混煉物料，進入下一步；3、制粒將步驟2得到的混煉物料經水冷卻、風冷至常溫後，放入切粒機切粒，得到電纜 料，進一步，可在進行計量稱重後按要求包裝即可。實施例2按照表1配方2準備原料，增塑劑為對苯二甲酸二辛酯與偏苯三酸三辛酯混合物， 抗衝耐高低溫改性劑為聚氯乙烯135A與乙烯乙酸乙烯酯一氧化碳三元共聚物的1 1混 合物，潤滑劑為G-3200複合潤滑劑與氧化聚乙烯蠟混合物(0. 1 0. 5)。混煉時間為20min，其他操作同實施例1。實施例3按照表1配方3準備原料，增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯與對苯二甲酸二辛酯和偏 苯三酸三辛酯混合物，潤滑劑為G-3200複合潤滑劑與氧化聚乙烯蠟混合物(0.2 0.2)。混煉時間為18min，其他操作同實施例1。比較例1按照表1比較例1配方準備原料，增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯，潤滑劑為 G-3200 氧化聚乙烯蠟=0.5 0.2的混合物。其他操作同實施例1。
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比較例2按照表1比較例2配方準備原料，增塑劑為癸二酸二辛酯(DOS)鄰苯二甲酸810 酯對苯二甲酸二辛酯=4.5 16 9.8的混合物，潤滑劑為G-3200 氧化聚乙烯蠟= 0. 27 0. 13的混合物。其他操作同實施例1。比較例3按照表1比較例3配方準備原料，增塑劑為癸二酸二辛酯(DOS)鄰苯二甲酸810 酯對苯二甲酸二辛酯=2.7 9 17.3的混合物，潤滑劑為G-3200 氧化聚乙烯蠟= 0. 2 0. 1的混合物。其他操作同實施例1。表1實施例1-3及比較例1-2原料配方(kg) 按照GB/T8815-2002標準規定的試驗方法，對實施例及比較例獲得電纜料進行檢 測，檢測結果如表2和表3所示。表2實施例及比較例1電纜料性能檢測結果 表3比較例2和3電纜料性能檢測結果
從-30°C降低到_35°C，這樣可使產品既能滿足北方嚴寒地區施工要求，又能適應南方高溫 條件下的使用要求，其絕緣性能也能達到1-2 X 1012 Q . m。
權利要求
一種超低溫聚氯乙烯改性、絕緣護套電纜料，其特徵在於，其主要由如下重量百分比的原料製備獲得聚氯乙烯樹脂45-50％、增塑劑15-20％、填充劑20-25％、電性能改性劑1-3％、抗衝耐高低溫改性劑9-15％、潤滑劑0.4-2.2％、穩定劑1.0-2.0％、抗氧劑0.1-0.3％，其中所述增塑劑為鄰、對苯二甲酸酯類或偏苯三酸酯類之中兩種以上的混合物；潤滑劑為複合潤滑劑與氧化聚乙烯蠟混合物。
2.如權利要求1所述的超低溫聚氯乙烯改性、絕緣護套電纜料，其特徵在於，所述填充 劑為超細活性重質碳酸鈣，其粒度在3500目以上。
3.如權利要求1所述的超低溫聚氯乙烯改性、絕緣護套電纜料，其特徵在於，所述電性 能改性劑為活性超細煅燒高嶺土，其粒度在1500目以上。
4.如權利要求1所述的超低溫聚氯乙烯改性、絕緣護套電纜料，其特徵在於，所述抗衝 耐高低溫改性劑中抗衝改性劑為氯化聚乙烯；耐高低溫改性劑為乙烯與乙酸乙烯酯和一氧 化碳三元共聚物。
5.如權利要求1所述的超低溫聚氯乙烯改性、絕緣護套電纜料，其特徵在於，所述鄰、對苯二甲酸酯類選自鄰苯二甲酸二辛酯、對苯二甲酸二辛酯；偏苯三酸酯類選自偏苯三酸 三辛酯。
6.如權利要求1所述的超低溫聚氯乙烯改性、絕緣護套電纜料，其特徵在於，所述抗衝 耐高低溫改性劑為抗衝改性劑和耐高低溫改性劑的等重量混合物。
7.權利要求1-6之一所述超低溫聚氯乙烯改性、絕緣護套電纜料的製備方法，其特徵 在於，包括下述步驟(1)混料將原料投料後邊攪拌邊升溫至90-100°C，然後邊攪拌邊降溫至50士5°C，得 到混合物料；(2)塑化將步驟(1)得到的混合物料擠塑加工後混煉，得到混煉物料；(3)制粒將步驟(2)得到的混煉物料冷卻後切粒，獲得所需電纜料。
8.如權利要求7所述的製備方法，其特徵在於，所述步驟⑵中混煉溫度在 155-165°C，混煉時間為15-20分鐘。
全文摘要
本發明屬於材料領域，公開一種超低溫聚氯乙烯改性、絕緣護套電纜料，其主要由如下重量百分比的原料製備獲得聚氯乙烯樹脂45-50％、增塑劑15-20％、填充劑20-25％、電性能改性劑1-3％、抗衝耐高低溫改性劑9-15％、潤滑劑0.4-2.2％、穩定劑1.0-2.0％、抗氧劑0.1-0.3％，其中所述增塑劑為鄰、對苯二甲酸酯類或偏苯三酸酯類之中兩種以上的混合物；潤滑劑為複合潤滑劑與氧化聚乙烯蠟混合物，本發明還提供了此種電纜料的製備方法；本發明提供的電纜料具有脆化溫度低，可低至-35℃及絕緣性能好的優點，同時其製備方法簡單，便於工業化生產。
文檔編號C08K13/06GK101875747SQ20091030190
公開日2010年11月3日 申請日期2009年4月28日 優先權日2009年4月28日
發明者李水源 申請人:杭州德裕飾品有限公司