專利名稱：寬溫高電性能聚氯乙烯絕緣塑料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及絕緣塑料的配方，尤其涉及一種寬溫高電性能聚氯乙烯絕緣塑料。
背景技術：
一般電線電纜用絕緣塑料在保證電性能時耐低溫性會較差。電線電纜用PVC
絕緣塑料均以聚氯乙烯樹脂為基礎材料，在聚氯乙烯樹脂中添加一定比例的增塑劑、穩(wěn)定劑 等助劑混合而成。為了提高絕緣塑料的電性能，采取在原配方中添加煅燒高嶺土 (陶土)， 試驗結果是，電性能指標提高的同時，耐低溫性能有所下降。經(jīng)過分析認為，其助劑的選擇 以及助劑之間的合理配比是提高產(chǎn)品性能指標的關鍵。尤其有的電線電纜用戶不僅要求絕緣 塑料具有高電性能，而且，對絕緣塑料的耐低溫性能要求也非常高。那么，如何在保證絕緣 塑料具有高電性能的前提下，提高絕緣塑料的耐低溫性能來滿足市場的需求，是科研人員亟 待解決的重要課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是在聚氯乙烯絕緣塑料普通配方基礎上，通過添加某些助劑和確定各助劑之間的 合理配比來改善和提高絕緣塑料的性能。一般電線電纜用絕緣塑料在提高電性能時耐低溫性 會較差，而本發(fā)明為了同時提高絕緣材料的高電性能和耐低溫性能，經(jīng)過試驗，終于成功研 制出 一種寬溫高電性能聚氯乙烯絕緣塑料。
在試驗過程中，為了提高絕緣塑料的電性能，首先確定了在配方中添加功能性填料的技 術方案，然后選擇具有優(yōu)良電性能的煅燒高嶺土 (陶土)作為功能性填料。通過試驗得出， 添加煅燒高嶺土后，雖然絕緣塑料的電性能有了明顯的提高，但是，卻降低了絕緣塑料的耐 低溫性能。于是，又采取了選擇助劑以及確定助劑之間的合理配比的技術方案，經(jīng)過數(shù)次試 驗，終于實現(xiàn)了既能提高絕緣塑料電性能，又能提高絕緣塑料的耐低溫性能的目的。
一種寬溫高電性能聚氯乙烯絕緣塑料，其特征在于，是按重量百分比混合塑化成粒而成
的混合物，其組分組成及各組分所占的重量百分比范圍是
聚氯乙烯樹脂 55%~75% 增塑劑 20%~35%
穩(wěn)定劑 1.5% ~5% 抗氧劑 0.1% ~ 0.6%
潤滑劑 0.1% ~ 0.6% 功能性填料 1%~6%。
本發(fā)明所產(chǎn)生的有益效果是具有優(yōu)異的電絕緣性能，良好的低溫耐寒性能，特別適用 于條件惡劣的寒區(qū)野外勘探作業(yè)使用。用此塑料生產(chǎn)的電纜在-40'C， 24h低溫環(huán)境中進行巻 繞試驗，無開裂現(xiàn)象，是普通PVC電纜料配方難以達到的性能。本發(fā)明既適用于低溫環(huán)境， 又適用電性能要求高的電線電纜生產(chǎn)使用。其成本低，加工性能好，適合批量生產(chǎn)，從而滿 足了市場對聚氯乙烯絕緣塑料高性能的需求。
具體實施例方式
以下結合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
聚氯乙烯樹脂(PVC)在加工中的兩個溫度為粘流溫度和分解溫度，分解溫度與粘流溫度 之間只有4'C之差，也就是說PVC樹脂在加工中剛剛具有流動性就面臨分解的危險，使純PVC 樹脂難以加工。為改善PVC樹脂的加工性能，需要通過加入增塑劑降低粘流溫度；通過加入 穩(wěn)定劑提高分解溫度；同時添加其它助劑改善其它性能。
本發(fā)明中的PVC樹脂采用SG3型，SG3型PVC樹脂適合軟制品。
增塑劑選用對苯二甲酸二辛酯和鄰苯二甲酸二辛酯，或者選用其中的任意一種。增塑劑 可以同時選用上述兩種，也可以選用其中的一種。對苯二甲酸二辛酯或鄰苯二甲酸二辛酯與 PVC樹脂的相容性好，增速效率高，揮發(fā)小，耐水耐低溫性能均佳，電性能優(yōu)良，不僅降低 了加工溫度，還使塑料具有彈性和良好的耐低溫性能。
穩(wěn)定劑選用三鹽基硫酸鉛和二鹽基亞磷酸鉛，還可以選用三鹽基硫酸鉛和鈣鋅復合穩(wěn)定 劑中的任意一種，其中的鈣鋅復合穩(wěn)定劑是一種熱穩(wěn)定性良好的環(huán)保穩(wěn)定劑。三鹽基硫酸
3鉛和二鹽基亞磷酸鉛兩種可以同時選用，它們具有長期熱穩(wěn)定性好，電絕緣性和耐侯性好等 特性。 一般PVC樹脂達14(TC時，就會分解，顏色逐漸變黑，分解出氯化氫(HC1)氣體。上 述穩(wěn)定劑，可以捕捉PVC分解產(chǎn)生的HC1氣體，防止HC1催化降解反應，提高PVC的熱穩(wěn)定 性能和熱老化性能。
抗氧劑選用雙酚A。潤滑劑選用硬脂酸和白蠟，或者選用其中的任意一種。功能性填料 選用煅燒高嶺土。在PVC樹脂中添加一定比例的煅燒高嶺土，可提高電絕緣性5—10倍。它 的活性表面容易吸附各種離子雜質，從而提高PVC樹脂的電絕緣性能。
實驗室制備過程
1、 混壓過程
按照配方組分組成及各組分所占的重量百分比，分別將聚氯乙烯樹脂及各種 助劑在感量0. lg的天枰上稱量，放入捏合機中攪拌均勻后，在輥溫為155 16(TC輥上塑化， 塑化好后下輥。
2、 主要性能測試
在平板壓力機上將塑化好的塑料制成厚度為l.O士O.lmm，試樣在20土2'C的蒸餾水中 浸泡24h，擦干后立即進行測試2(TC體積電阻率。
根據(jù)GB/T5470的規(guī)定進行，將塑料在平板壓力機上制成厚度為2.0mm的試樣，測得低
溫沖擊催化-i8t:。
其它性能測試按GB/T8815-2008的規(guī)定進行。
實驗結果2(TC時，體積電阻率可達10'3Q. m，是國家標準值的10倍以上，70'C時體 積電阻率是普通絕緣塑料的7倍以上，適合電性能要求高的電線電纜生產(chǎn)使用。 一般70'C絕 緣料在保證高電性能的同時，耐低溫性能會稍差些。本配方在保證電性能的同時，耐低溫性 比國家標準要求值還要低3°C,其它各項性能指標均滿足GB/T8815-2008中J一70的要求。
工業(yè)生產(chǎn)此配方產(chǎn)品可以在傳統(tǒng)開放式混料機上生產(chǎn)，也可以應用雙螺桿造粒機進行 工業(yè)化生產(chǎn)。該配方使用上述兩種工藝方法均進行了工業(yè)化生產(chǎn)，效果良好。生產(chǎn)流程如下
pvc過篩n
穩(wěn)定劑研磨卜合，》高速混合機_^開煉機混塑、冷卻、切粒機
增塑劑過濾-J 切?；螂p螺桿造粒~"^包裝。
寬溫高電性能聚氯乙烯絕緣塑料其組分組成及各組分所占的最佳重量百分比是
聚氯乙烯樹脂 65% 增塑劑 27%
穩(wěn)定劑 3.6% 抗氧劑 0.3%
潤滑劑 0.3% 功能性填料 3.8%。
實施例一寬溫高電性能聚氯乙烯絕緣塑料其組分組成及各組分所占的重量百分比是
聚氯乙烯樹脂 65% 對苯二甲酸二辛酯 13.5%
鄰苯二甲酸二辛酯13.5% 三鹽基硫酸鉛 1.8%
二鹽基亞磷酸鉛 1.8% 雙酚A 0.3%
硬脂酸 0.15% 白蠟 0.15%
煅燒高嶺土 3.8%。
實施例二寬溫高電性能聚氯乙烯絕緣塑料其組分組成及各組分所占的重量百分比是 聚氯乙烯樹脂 65% 對苯二甲酸二辛酯 27%
三鹽基硫酸鉛 3.6% 雙酚A 0.3%
硬脂酸 0.3% 煅燒高嶺土 3.8%。
實施例三寬溫高電性能聚氯乙烯絕緣塑料其組分組成及各組分所占的重量百分比是 聚氯乙烯樹脂 65% 鄰苯二甲酸二辛酯 27%
鈣鋅復合穩(wěn)定劑 3.6% 雙酚A 0.3%
白蠟 0.3% 煅燒高嶺土 3.8%。
權利要求
1、一種寬溫高電性能聚氯乙烯絕緣塑料，其特征在于，是按重量百分比混合而成的組合物，其組分組成及各組分所占的重量百分比范圍是聚氯乙烯樹脂 55％～75％增塑劑20％～35％穩(wěn)定劑1.5％～5％抗氧劑0.1％～0.6％潤滑劑0.1％～0.6％ 功能性填料1％～6％。
2、 根據(jù)權利要求1所述的寬溫高電性能聚氯乙烯絕緣塑料，其特征在于，所述的增塑劑選用 對苯二甲酸二辛酯和鄰苯二甲酸二辛酯，或者選用其中的任意一種。
3、 根據(jù)權利要求1所述的寬溫高電性能聚氯乙烯絕緣塑料，其特征在于，所述的穩(wěn)定劑選用 三鹽基硫酸鉛和二鹽基亞磷酸鉛。
4、 根據(jù)權利要求1所述的寬溫高電性能聚氯乙烯絕緣塑料，其特征在于，所述的穩(wěn)定劑選用三鹽基硫酸鉛和鈣鋅復合穩(wěn)定劑中的任意一種。
5、 根據(jù)權利要求1所述的寬溫高電性能聚氯乙烯絕緣塑料，其特征在于，所述的抗氧劑選用 雙酚A。
6、 根據(jù)權利要求1所述的寬溫高電性能聚氯乙烯絕緣塑料，其特征在于，所述的潤滑劑選用 硬脂酸和白蠟，或者選用其中的任意一種。
7、 根據(jù)權利要求1所述的寬溫高電性能聚氯乙烯絕緣塑料，其特征在于，所述的功能性填料 選用煅燒高嶺土。聚氯乙烯樹脂穩(wěn)定劑潤滑劑55% ~ 75% 1.5% ~5% 0.1% ~ 0.6%增塑劑 抗氧劑 功能性填料20% ~ 35% 0.1% ~ 0.6% 1%~6%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種寬溫高電性能聚氯乙烯絕緣塑料，其組分組成及各組分所占的重量百分比范圍是聚氯乙烯樹脂55％～75％，增塑劑20％～35％， 穩(wěn)定劑1.5％～5％，抗氧劑0.1％～0.6％， 潤滑劑0.1％～0.6％，功能性填料1％～6％。本發(fā)明具有優(yōu)異的電絕緣性能，良好的低溫耐寒性能，特別適用于條件惡劣的寒區(qū)野外勘探作業(yè)使用。用此塑料生產(chǎn)的電纜在-40℃，24h低溫環(huán)境中進行卷繞試驗，無開裂現(xiàn)象。本發(fā)明既適用于低溫環(huán)境，又適用電性能要求高的電線電纜生產(chǎn)使用。其成本低，加工性能好，適合批量生產(chǎn)，從而滿足了市場對聚氯乙烯絕緣塑料高性能的需求。
文檔編號C08L27/06GK101659775SQ20091007061
公開日2010年3月3日 申請日期2009年9月27日 優(yōu)先權日2009年9月27日
發(fā)明者侯潭斌, 關懷宇, 劉家棟, 孫文龍, 朱麗超, 王媛敬, 馬硯杰 申請人:天津六0九電纜有限公司