一種耐熱免輻照pvc阻燃絕緣汽車(chē)線料及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種耐熱免輻照PVC阻燃絕緣汽車(chē)線料，由聚氯乙烯、穩(wěn)定劑、增塑劑、填充劑、阻燃劑、潤(rùn)滑劑、加工助劑和被膚耦合劑按照以下重量百分比的原料構(gòu)成：45-57%；4.2-6.7%；21-22.8%；14-19.5%；0.7-1.2%；0.7-0.8%；0.45-1.6%；1.4-3.1%。本發(fā)明還提供一種耐熱免輻照PVC阻燃絕緣汽車(chē)線料的制備方法，通過(guò)高混捏和、擠出喂料、擠出造粒與水冷三個(gè)步驟完成。本發(fā)明提供的線材比重輕，物理機(jī)械性能好；無(wú)須輻照交聯(lián)可達(dá)到電纜125℃長(zhǎng)期使用工作要求，實(shí)現(xiàn)環(huán)保阻燃；易加工，用傳統(tǒng)的PVC線材擠出機(jī)就能生產(chǎn)，且具有很好的線材擠出速度，擠出線材表面光潔度十分優(yōu)良，線材柔韌性高、線壁薄。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種耐熱免輻照PVC阻燃絕緣汽車(chē)線料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種阻燃絕緣材料，特別涉及一種耐125°C高溫的免輻照阻燃絕緣聚氯乙烯材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電線電纜中主要使用聚氯乙烯，但由于其屬于耐溫不高的材料，當(dāng)電線電纜在運(yùn)行中存在外部和內(nèi)部故障時(shí)，電線電纜很容易因耐溫等級(jí)達(dá)不到要求產(chǎn)生溶膠并發(fā)生燃燒，為了降低故障損失，需在材料中增加特殊的被膚耦合劑材料來(lái)提高聚氯乙烯耐熱性。傳統(tǒng)的聚氯乙烯電線電纜材料最高長(zhǎng)期耐溫等級(jí)只能達(dá)到105°C，一旦電流過(guò)高或者負(fù)載高時(shí)，傳統(tǒng)的聚氯乙烯電線電纜極其容易溶膠開(kāi)裂并發(fā)生火災(zāi)，容易產(chǎn)生大量煙霧對(duì)周?chē)沫h(huán)境造成污染。
[0003]現(xiàn)在市面上耐溫125°C的汽車(chē)線絕緣料有兩種:一種是經(jīng)電子加速器輻照交聯(lián)的聚烯烴材料，另一種是二步法硅烷交聯(lián)的聚烯烴材料。其中以輻照交聯(lián)為主，但是輻照設(shè)備投資大，輻照時(shí)產(chǎn)生大量的廢水對(duì)環(huán)境污染大，同時(shí)廢水處理成本太高，輻照時(shí)射線對(duì)操作人員身體的傷害也是無(wú)法估量的，在輻照交聯(lián)過(guò)程中對(duì)材料的傷害比較大，材料內(nèi)部容易產(chǎn)生殘余成分，并且押出過(guò)程中很難切換顏色，很難清機(jī)，且線材經(jīng)輻照容易開(kāi)裂。而交聯(lián)型的硅烷聚烯烴材料需要分二步法才能實(shí)現(xiàn)交聯(lián)，工藝較為復(fù)雜，并且費(fèi)時(shí)，其需分開(kāi)單獨(dú)擠出造料，生產(chǎn)電線電纜時(shí)再進(jìn)行混合；生產(chǎn)的成纜要通過(guò)水煮或者蒸氣才能發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，大量的水分減低了材料的機(jī)械性能，能耗較大，而且性能極其不穩(wěn)定，給產(chǎn)品品質(zhì)帶來(lái)很大的不穩(wěn)定性，產(chǎn)品存放期短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷和問(wèn)題，本發(fā)明目的是提供一種耐熱免輻照PVC阻燃絕緣汽車(chē)線料，其具有優(yōu)越的阻燃性能，并具有優(yōu)良的機(jī)械性能，尤其是高的柔軟度和耐油、阻燃、耐高低溫性能，可在-40°C — 125°C范圍內(nèi)使用，產(chǎn)品硬度具有可調(diào)節(jié)性，加工性能優(yōu)異，本發(fā)明同時(shí)提供了其制備方法。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]一種耐熱免輻照PVC阻燃絕緣汽車(chē)線料，其特征在于:由以下重量百分比的原料構(gòu)成:
[0007]聚氯乙烯:45-57%
[0008]穩(wěn)定劑:4.2-6.7%
[0009]增塑劑:21-22.8%
[0010]填充劑:14-19.5%
[0011]阻燃劑:0.7-1.2%
[0012]潤(rùn)滑劑:0.7-0.8%
[0013]加工助劑:0.45-1.6%[0014]被膚耦合劑:1.4-3.1%，
[0015]所述被膚耦合劑由氧化鈣、親油性活性劑和表面活性劑按照3:1:2.5的重量份配比構(gòu)成。
[0016]進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述的穩(wěn)定劑為粉體鈣鋅穩(wěn)定劑。
[0017]進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述的增塑劑為聚酯增塑劑。
[0018]進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述的填充劑為納米活性輕質(zhì)碳酸鈣。
[0019]進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述的阻燃劑為三氧化二銻。
[0020]進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述的潤(rùn)滑劑為PE蠟。
[0021]進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述的加工助劑為丙烯酸酯。
[0022]在本發(fā)明中，在聚氯乙烯中加入各組分的作用如下:
[0023]粉體鈣鋅穩(wěn)定劑在加工過(guò)程中，與聚氯乙烯有很好的分散性、相容性、加工流動(dòng)性、熱穩(wěn)定性，提升了本發(fā)明的表面光潔度，該穩(wěn)定劑同時(shí)可以減慢反應(yīng)，保持化學(xué)平衡，降低表面張力，防止光、熱分解或氧化分解等；
[0024]聚酯增塑劑的分子結(jié)構(gòu)具有極性部分和非極性部分，增塑劑分子可插入高聚物分子鏈之間，削弱分子間作用力，增大高聚物分子鏈之間的距離和活動(dòng)空間，增加高聚物的塑性，降低高聚物的加工溫度；
[0025]納米活性輕質(zhì)碳酸鈣具有增韌補(bǔ)強(qiáng)的作用，提高了本發(fā)明的彎曲強(qiáng)度、彎曲彈性、熱變形溫度和尺寸穩(wěn)定性，還提高本發(fā)明的硬度、表面光澤和表面平整性，同時(shí)賦予了其滯執(zhí)性.;J—L.，`
[0026]三氧化二銻作為阻燃協(xié)效劑，使本發(fā)明的阻燃效果明顯提高，其反應(yīng)時(shí)放出H20，并生成熔點(diǎn)較低、能夠氣化的鹵化銻，起到稀釋可燃性氣體的作用，同時(shí)它的相對(duì)密度較大，覆蓋于高分子材料表面隔絕空氣，能促進(jìn)炭化反應(yīng)，降低燃燒系統(tǒng)的溫度，能捕捉燃燒過(guò)程中氣相里游離的HO和H，從而抑制燃燒；
[0027]PE蠟具有優(yōu)異的外部潤(rùn)滑作用和較強(qiáng)的內(nèi)部潤(rùn)滑作用，是以提高潤(rùn)滑性、減少摩擦、降低界面粘附性能為目的的助劑，潤(rùn)滑劑除了改進(jìn)流動(dòng)性外，還可以起到熔融促進(jìn)劑、防粘連和防靜電劑、爽滑劑等作用；
[0028]丙烯酸酯用于改進(jìn)本發(fā)明的熱塑性熔體的流變性能，改善熱彈性狀態(tài)下的熔體力學(xué)性能，加快PVC的塑化過(guò)程并提高其外觀質(zhì)量。
[0029]本發(fā)明還提供一種耐熱免輻照PVC阻燃絕緣汽車(chē)線料的制備方法，包括以下步驟:
[0030]I)高混捏和:將聚氯乙烯、穩(wěn)定劑、增塑齊?、填充劑、潤(rùn)滑齊?、加工助劑和阻燃劑依次加入高速捏和機(jī)內(nèi)進(jìn)行調(diào)整捏和，當(dāng)原料溫度達(dá)到110°C時(shí)加入被膚耦合劑高速攪拌，待溫度達(dá)到130°c時(shí)排料至冷混機(jī)進(jìn)行冷卻；
[0031]2)擠出喂料:當(dāng)原料在冷混機(jī)中溫度下降到50°C時(shí)，將原料放入擠出喂料機(jī)擠出喂料；
[0032]3)擠出造粒、水冷:將喂料輸送至雙螺桿擠出機(jī)，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)造粒后，進(jìn)行水冷熱切，其中，雙螺桿擠出機(jī)中各區(qū)的溫度控制如下，進(jìn)料區(qū)為170°C-18(TC，塑化區(qū)為1850C _190°C，機(jī)頭溫度為 190°C _195°C，水冷的溫度為 20°C _40°C。
[0033]本發(fā)明通過(guò)在聚氯乙烯添加穩(wěn)定劑、增塑劑、填充劑、潤(rùn)滑劑、加工助劑、阻燃劑和自制的被膚耦合劑，使本發(fā)明提供的聚氯乙烯比重輕，物理機(jī)械性能好，具有極好的力學(xué)平衡性；無(wú)須輻照交聯(lián)可達(dá)到電纜125°C長(zhǎng)期使用工作要求，實(shí)現(xiàn)環(huán)保阻燃；相比于傳統(tǒng)輻照交聯(lián)125°C以上聚烯烴無(wú)鹵阻燃電纜料，該產(chǎn)品具有更為優(yōu)越的綜合性能，如阻燃性更佳、熱穩(wěn)定性好、無(wú)任何滴落；相比熱固性PVC及其他材料，廢料可以回收再利用，間接降低生產(chǎn)成本；易加工，用傳統(tǒng)的PVC線材擠出機(jī)就能生產(chǎn)，且具有很好的線材擠出速度，擠出線材表面光潔度十分優(yōu)良，線材柔韌性高、線壁薄。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0035]實(shí)施例1
[0036]本發(fā)明提供了一種耐熱免輻照PVC阻燃絕緣汽車(chē)線料，由以下重量百分比的原料構(gòu)成:聚氯乙烯:47.48% ;粉體鈣鋅穩(wěn)定劑:6.65% ;聚酯增塑劑:22.79% ;納米活性輕質(zhì)碳酸鈣:19% ;三氧化二銻:0.95% ；PE蠟:0.76% ;丙烯酸酯:0.47% ;被膚耦合劑:1.9%。其中，被膚耦合劑由氧化鈣、親油性活性劑、表面活性劑按照3:1:2.5的重量份配比的原料構(gòu)成。
[0037]實(shí)施例2
[0038]本發(fā)明提供了一種耐熱免輻照PVC阻燃絕緣汽車(chē)線料，由以下重量百分比的原料構(gòu)成:聚氯乙烯:56.87% ;粉體鈣鋅穩(wěn)定劑:4.25% ;聚酯增塑劑:21.2% ;納米活性輕質(zhì)碳酸鈣:14.18% ;三氧化二銻:0.7% ；PE蠟:0.7% ;丙烯酸酯:0.7% ;被膚耦合劑:1.4%。被膚耦合劑的配方與實(shí)施例1 一致。
[0039]實(shí)施例3
[0040]本發(fā)明提供了一種耐熱免輻照PVC阻燃絕緣汽車(chē)線料，由以下重量百分比的原料構(gòu)成:聚氯乙烯:46.3% ;粉體鈣鋅穩(wěn)定劑:6.17% ;聚酯增塑劑:21.6% ;納米活性輕質(zhì)碳酸鈣:19.3% ;三氧化二銻:1.2% ；PE蠟:0.79% ;丙烯酸酯:1.54% ;被膚耦合劑:3.1%。被膚耦合劑的配方與實(shí)施例1一致。
[0041]根據(jù)本發(fā)明制成的產(chǎn)品參照QC/T730-2005汽車(chē)用薄壁絕緣低壓電線的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢測(cè)，其檢測(cè)數(shù)據(jù)如表1下，符合QC/T730-2005的標(biāo)準(zhǔn)要求，且能在_40°C _125°C的溫度下工作。
[0042]表1本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
[0043]
【權(quán)利要求】
1.一種耐熱免輻照PVC阻燃絕緣汽車(chē)線料，其特征在于:由以下重量百分比的原料構(gòu)成: 聚氯乙烯:45-57% 穩(wěn)定劑:4.2-6.7% 增塑劑:21-22.8% 填充劑:14-19.5% 阻燃劑:0.7-1.2% 潤(rùn)滑劑:0.7-0.8% 加工助劑:0.45-1.6% 被膚耦合劑:1.4-3.1%， 所述被膚耦合劑由氧化鈣、親油性活性劑和表面活性劑按照3:1:2.5的重量份配比構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐熱免輻照PVC阻燃絕緣汽車(chē)線料，其特征在于:所述的穩(wěn)定劑為粉體鈣鋅穩(wěn)定劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種耐熱免輻照PVC阻燃絕緣汽車(chē)線料，其特征在于:所述的增塑劑為聚酯增 塑劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種耐熱免輻照PVC阻燃絕緣汽車(chē)線料，其特征在于:所述的填充劑為納米活性輕質(zhì)碳酸鈣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種耐熱免輻照PVC阻燃絕緣汽車(chē)線料，其特征在于:所述的阻燃劑為三氧化二銻。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種耐熱免輻照PVC阻燃絕緣汽車(chē)線料，其特征在于:所述的潤(rùn)滑劑為PE蠟。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種耐熱免輻照PVC阻燃絕緣汽車(chē)線料，其特征在于:所述的加工助劑為丙烯酸酯。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的耐熱免輻照PVC阻燃絕緣汽車(chē)線料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: O高混捏和:將聚氯乙烯、穩(wěn)定劑、增塑劑、填充劑、潤(rùn)滑劑、加工助劑和阻燃劑依次加入高速捏和機(jī)內(nèi)進(jìn)行調(diào)整捏和，當(dāng)原料溫度達(dá)到110°C時(shí)加入被膚耦合劑高速攪拌，待溫度達(dá)到130°C時(shí)排料至冷混機(jī)進(jìn)行冷卻； 2)擠出喂料:當(dāng)原料在冷混機(jī)中溫度下降到50°C時(shí)，將原料放入擠出喂料機(jī)擠出喂料； 3)擠出造粒、水冷:將喂料輸送至雙螺桿擠出機(jī)，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)造粒后，進(jìn)行水冷熱切，其中，雙螺桿擠出機(jī)中各區(qū)的溫度控制如下，進(jìn)料區(qū)為170°C -180°C，塑化區(qū)為1850C _190°C，機(jī)頭溫度為 190°C _195°C，水冷的溫度為 20°C _40°C。
【文檔編號(hào)】C08K3/22GK103665672SQ201310682066
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】郭立軍 申請(qǐng)人:武漢鑫永塑新材料有限公司