電線電纜用阻燃抑煙聚氯乙烯組合物及其製備方法
2023-06-07 19:34:36 3
專利名稱：電線電纜用阻燃抑煙聚氯乙烯組合物及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種電線電纜用阻燃抑煙聚氯乙烯組合物及其製備方法，屬於塑料加工應用技術領域。
背景技術：
聚氯乙烯是一種人工合成的熱塑性聚合物，具有加工性能良好、難燃、價格低廉等優點，故在電線電纜、塑料門窗、塑料管材等方面得到廣泛應用。
然而，由於聚氯乙烯的含氯量高達56％以上，燃燒時會釋放出高濃度的有毒煙霧，妨礙視線，影響逃生及滅火，甚至直接致人於死。而且當聚氯乙烯用於製備軟製品時，由於需要加入大量的增塑劑，失去其阻燃特性，甚至成為易燃材料，有毒有害氣體的發生量更為嚴重。
目前，國內外有關專家學者對於解決上述聚氯乙烯燃燒時所產生的問題，採用多種方法。卡蒂等人在Engineering Plastics.1995，8(4)中論及錫酸鹽、鹽基性氧化鐵、鉬酸銨可有效抑制聚氯乙烯材料燃燒時的發煙量，但該組合物的阻燃效果較差；貝葛萊在Fire andMaterials 1997，Vol.21中利用羥基錫酸鹽及氫氧化鋁與氫氧化鎂作為聚氯乙烯材料的抑煙劑並有效提高其氧指數，但該組合物的抑煙效果較差。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種阻燃抑煙組合物。
本發明要解決的另一技術問題是提供一種阻燃抑煙組合物的製備方法。
本發明的組合物不僅保證了材料具有良好的阻燃抑煙性能、加工性能、力學性能、電性能及耐低溫衝擊性能及較低的氯化氫釋放量，同時避免了使用氧化銻等有毒有害物質。本發明的組合物包括以重量份數計的如下組分100份聚氯乙烯；1-5份阻燃抑煙劑；30-45份增塑劑；5-20份熱穩定劑。
其中阻燃抑煙劑由1-20重量份錫酸鋅，3-20％重量份矽鋁酸鈉，100-60份氫氧化鋁組成，還含有0.5-5份的處理劑。
組合物中的增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)、鄰苯二甲酸二乙基己酯(DOS)及磷酸酯類增塑劑(如三芳基磷酸酯)的混合物本組合物還可加入0-10份的耐低溫抗衝改性劑。耐低溫抗衝改性劑為甲基丙烯酸甲酯同甲基丙烯酸丁酯的共聚物(ACR)。
本發明的製備方法包括如下步驟配製一種由錫酸鋅、氫氧化鋁、矽鋁酸鈉組成的無機物粉體(阻燃抑煙劑)混合物，在80℃-120℃條件下充分混合，而後加入處理劑(硬脂酸或者矽烷或者鈦酸酯或者鋁鈦複合處理劑)充分混合。將所得無機物粉體以一定比例加入到聚氯乙烯樹脂中，同時加入穩定劑、增塑劑、低溫抗衝改性劑等，在60℃-100℃的條件下充分混合後擠出造粒。
本發明的阻燃抑煙聚氯乙烯組合物用於生產環保電線電纜。
具體實施例方式
按照本交底書第5項的技術方案，配製阻燃抑煙劑X、Y及Z，配方組成見表1。
表1 阻燃抑煙劑組成
實施例一(考察阻燃抑煙劑的阻燃抑煙效果)將聚氯乙烯(100份)、DOP(40份)、穩定劑(6份)、潤滑劑(2份)及阻燃抑煙劑(變量)等組份利用捏合機及熱壓機等設備，壓製成含有不同含量阻燃抑煙劑的阻燃抑煙PVC試樣。阻燃抑煙劑Y的含量見表2，對應的氧指數及煙密度值見表3。
表2 實施例一中阻燃抑煙劑含量
表3 氧指數及煙密度(無煙法)結果
實施例二將聚氯乙烯(100份)、DOP(40份)、穩定劑(6份)、潤滑劑(2份)、阻燃抑煙劑X(50份)及磷酸酯類增塑劑(變量)等組份利用捏合機及熱壓機等設備，壓製成阻燃抑煙PVC試樣，磷酸酯類增塑劑含量見表4，檢測結果見表5。
表4 阻燃抑煙PVC組合物中磷酸酯類增塑劑含量
表5 檢測結果
實施例三將聚氯乙烯(100份)、DOP(40份)、穩定劑(6份)、潤滑劑(2份)、阻燃抑煙劑X(50份)及磷酸酯類增塑劑(3份)耐低溫抗衝改性劑(變量)等組份利用捏合機及熱壓機等設備，壓製成阻燃抑煙PVC試樣，抗衝改性劑含量見表6，檢測結果見表7。
表6 耐低溫抗衝改性劑含量
表7 檢測結果
權利要求
1.一種電線電纜用阻燃抑煙聚氯乙烯組合物，包括100份聚氯乙烯；1-5份阻燃抑煙劑；30-45份增塑劑；5-20份熱穩定劑。其中阻燃抑煙劑由1-20重量份錫酸鋅，3-20％重量份矽鋁酸鈉，100-60份氫氧化鋁組成；增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二乙基己酯及磷酸酯類增塑劑的混合物。
2.根據權利要求1所述的組合物，其中還含有1-10份的耐低溫抗衝改性劑。
3.根據權利要求1所述組合物的製備方法，包括如下步驟(a)配製一種由錫酸鋅、氫氧化鋁、矽鋁酸鈉組成的無機物粉體(阻燃抑煙劑)混合物，在80℃-120℃條件下充分混合，再加入處理劑充分混合；(b)將所得無機物粉體以一定比例加入到聚氯乙烯樹脂中，同時加入穩定劑、增塑劑、低溫抗衝改性劑等，在60℃-100℃的條件下充分混合後擠出造粒。
4.根據權利要求3所述組合物的製備方法，其中步驟a中混合溫度為90-110℃。
全文摘要
本發明涉及一種電線電纜用阻燃抑煙聚氯乙烯組合物及其製備方法，屬於塑料加工應用技術領域。組合物包括100份聚氯乙烯；1－5份阻燃抑煙劑；30－45份增塑劑；5－20份熱穩定劑。其中阻燃抑煙劑由1－20重量份錫酸鋅，3－20％重量份矽鋁酸鈉，100－60份氫氧化鋁組成；增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二乙基己酯及磷酸酯類增塑劑的混合物。該組合物的阻燃抑煙較好。可用來生產環保電線電纜。
文檔編號H01B3/44GK1754909SQ200410079348
公開日2006年4月5日 申請日期2004年9月30日 優先權日2004年9月30日
發明者張建民, 裴小靜, 王日輝, 桂俊傑, 張瑜 申請人:中國石化齊魯股份有限公司