用于電力系統(tǒng)的環(huán)保型的聚氯乙烯電纜材料及其生產方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于電力系統(tǒng)的環(huán)保型的聚氯乙烯電纜材料及其生產方法，原料質量百分比為：色母粒為1～5％，增塑劑為1～5％，潤滑劑為1～5％，助劑為1～5％，阻燃劑PBT為1～10％，聚氯乙烯為余量。本發(fā)明的電線電纜材料阻燃性優(yōu)異，同時具有優(yōu)良的絕緣性、機械性、耐老化性和環(huán)保性；該無鹵阻燃電線電纜材料的制備方法工藝簡單，容易操作且生產效率高、成本低。
【專利說明】用于電力系統(tǒng)的環(huán)保型的聚氯乙烯電纜材料及其生產方法 【【技術領域】】
[0001] 本發(fā)明涉及電纜【技術領域】，具體地說，是一種用于電力系統(tǒng)的環(huán)保型的聚氯乙烯 電纜材料及其生產方法。 【【背景技術】】
[0002] 中國專利申請?zhí)?01210254317. 9涉及一種阻燃電纜材料及其制備方法。所述阻 燃電纜材料，包括下述重量份的組分：HDPE100份，炭黑10-30份，十溴聯苯醚5-20份，偏硼 酸鋇2-4份，磷酸三（2-氯丙基）酯3-7份，氰尿酸三聚氰胺2-4份。按配比稱取各原料， 混合均勻后，熔融混煉、擠出造粒，即獲得所述阻燃電纜材料；阻燃電纜材料，具有良好的阻 燃性能，具有自熄性，電阻率可達1018 Ω . cm，完全滿足通信電纜料的要求。
[0003] 中國專利申請?zhí)?01110285137. 2涉及一種交聯聚乙烯無鹵低煙阻燃電纜材料， 屬于電纜線用塑料；旨在提供一種阻燃性能好、無熔滴、煙霧少、韌性高、便于加工的電纜線 用塑料。它由下列重量份原料制成：交聯聚乙烯100份、氫氧化鎂20份、氫氧化鋁7份、三 鹽基硫酸鉛1. 4份、二鹽基亞磷酸鉛0. 7份、石蠟0. 5份、鄰苯二甲酸酯30份、納米蒙脫土 10份；制備方法是將上述各原料混合均勻投入螺桿擠出機中熔融混煉2分鐘，該螺桿擠出 機的溫度控制在210?220°C、螺桿轉速為50轉/分鐘；然后擠出、冷卻、切粒、篩分即可。 本發(fā)明具有重量輕、韌性好、火焰小、燃燒慢、無熔滴、煙霧少、抗遷移、成炭性好、易于加工 等諸多優(yōu)點；是一種取代PVC的電纜塑料。
[0004] 中國專利申請?zhí)?01210352368. 5涉及一種無鹵阻燃硅橡膠電線電纜材料及其制 備方法，所述無鹵阻燃硅橡膠電線電纜材料包括組分及其重量份如下：氫氧化鋁，30?40 重量份；氫氧化鋁表面改性劑，5?8重量份；多種混合無鹵阻燃劑，4?6重量份；及耐高溫 硅橡膠混煉膠，90?120重量份；所述多種混合無鹵阻燃劑不含有氫氧化鋁。該無鹵阻燃 硅橡膠電線電纜材料阻燃性優(yōu)異，同時具有優(yōu)良的絕緣性、機械性、耐老化性和環(huán)保性；該 無鹵阻燃硅橡膠電線電纜材料的制備方法工藝簡單，容易操作且生產效率高、成本低。
[0005] 中國專利申請?zhí)?01310061139. 2涉及一種低煙無鹵阻燃電纜材料，包括以下質 量百分比的各組分：EVA樹脂21 % -29 %，PE接枝物3 % -9 %，無機阻燃劑60 % -70 %，金屬 氧化物1 % -3 %，乙烯基三甲氧基硅烷0. 2 % -0. 5 %，潤滑劑1 % -3 %，EBS0. 1 % -0. 3 %，抗 氧劑0. 05% -0. 5%，通過采用以上組分及其配比，得到的所述低煙無鹵阻燃電纜材料具有 良好的低煙阻燃效果，能夠滿足垂直燃燒測試的要求，可以用于替代傳統(tǒng)的PVC電纜材料， 使用更加安全。 【
【發(fā)明內容】
】
[0006] 本發(fā)明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種用于電力系統(tǒng)的環(huán)保型的聚氯 乙烯電纜材料及其生產方法。
[0007] 本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現的：
[0008] -種用于電力系統(tǒng)的環(huán)保型的聚氯乙烯電纜材料，其原料質量百分比為：
[0009] 色母粒 1?5% 增塑劑 1?5%
[0010] 潤滑劑 1?5% 助劑 1?5% 阻燃劑PBT 1?10% 聚氯乙烯 余量
[0011] 所述的色母粒為黑色色母粒，紅色色母粒，藍色色母粒，綠色色母粒中的一種。
[0012] 所述的增塑劑是指磷酸三甲酚酯和癸二酸二辛酯中的任意一種。
[0013] 所述的潤滑劑是指硬脂酸鈣和硬脂酸鋅中的任意一種。
[0014] 所述的助劑為為硬脂酸。
[0015] 所述的增塑劑的質量百分比為3%。
[0016] 所述的潤滑劑的質量百分比為3%。
[0017] 所述的阻燃劑PBT的質量百分比為5 %。
[0018] 本技術方案中的聚氯乙烯可由聚氯乙烯和熱塑性彈性體SBS混合而成，二者的質 量比為19 : 1。
[0019] 一種用于電力系統(tǒng)的環(huán)保型的聚氯乙烯電纜材料的生產方法，將各種原料經高混 機混合，然后再經單螺桿擠出機擠出造粒，即可得到環(huán)保型的聚氯乙烯電纜材料。
[0020] 所述的含氫氧化鎂的阻燃劑PBT的制備方法：
[0021] (1)氫氧化鎂的預處理
[0022] 將氫氧化鎂溶于乙醇溶劑中，氫氧化鎂在乙醇中的濃度為45kg/m3,乙醇溶劑pH控 制為8. 5,然后加入氨丙基三乙氧基硅烷進行反應；氨丙基三乙氧基硅烷為納米氫氧化鎂 的質量2. 5%,反應溫度為60°C,反應時間為80min ;反應完成后進行離心分離，對固體進行 真空干燥制備出氨基化的氫氧化鎂；
[0023] 所述的氫氧化鎂的粒徑為1-10微米；
[0024] ⑵CBT初聚物的制備
[0025] 將CBT粉末加熱到180?200°C，然后再加入生物基的戊二酸，同時加入催化劑，進 行CBT的端羧基化，反應時間為20?30min，得到羧酸封端的CBT初聚物；
[0026] 所述的催化劑為二羥基烷基氯化錫；
[0027] 所述的催化劑用量占 CBT粉末和戊二酸兩者總質量的0. 45%。；
[0028] 所述的CBT粉末和戊二酸的摩爾比為1 : 1.5 ;
[0029] 所述的CBT粉末有CBT160粉碎制備；CBT在常溫下為白色固體顆粒，當溫度達到 190°C時會變成水一樣的液體，在相同的粘度下PBT的粘度為其5000倍。且CBT與PP，PE， PVC具有良好的相容性，潤濕性能強。當加熱到220°C時即可發(fā)生原位聚合，即生成PBT材 料。
[0030] (3)阻燃劑PBT的制備
[0031] 將CBT初聚物加熱到210?240°C，并加入氨基化氫氧化鎂進行反應，反應時間為 2?4h，然后再原位聚合，制備出阻燃劑PBT ;
[0032] 所述的氨基化氫氧化鎂占 CBT粉末和戊二酸兩者總質量的0. 5 %。
[0033] 與現有技術相比，本發(fā)明的積極效果是：
[0034] 將納米氫氧化鎂通過化學接枝方法到PBT材料中，有利于改善最終產品的阻燃的 要求，且與PP，PE，PVC切片相容性較好。
[0035] 本發(fā)明的電線電纜材料阻燃性優(yōu)異，同時具有優(yōu)良的絕緣性、機械性、耐老化性和 環(huán)保性；該無鹵阻燃電線電纜材料的制備方法工藝簡單，容易操作且生產效率高、成本低。
[0036] 本發(fā)明的產品的抗張強度彡lOMPa，斷裂伸長率彡200%，氧指數（L0I)為39,即為 高阻燃的電纜。 【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0037] 圖1含氫氧化鎂的阻燃劑PBT制備的化學反應方程式；其中，Μ代表氫氧化鎂。 【【具體實施方式】】
[0038] 以下提供本發(fā)明一種用于電力系統(tǒng)的環(huán)保型的聚氯乙烯電纜材料及其生產方法 的【具體實施方式】。
[0039] 實施例1
[0040] 一種用于電力系統(tǒng)的環(huán)保型的聚氯乙烯電纜材料，其原料質量百分比為：
[0041] 色母粒 1 % 增塑劑 1% 潤滑劑 1 % 助劑 1% 阻燃劑ΡΒΤ 1% 聚氯乙烯 95%
[0042] 一種用于電力系統(tǒng)的環(huán)保型的聚氯乙烯電纜材料的生產方法，將各種原料經高混 機混合，然后再經單螺桿擠出機擠出造粒，即可得到環(huán)保型的聚氯乙烯電纜材料。
[0043] 所述的含氫氧化鎂的阻燃劑ΡΒΤ的制備方法：
[0044] (1)氫氧化鎂的預處理
[0045] 將氫氧化鎂溶于乙醇溶劑中，氫氧化鎂在乙醇中的濃度為45kg/m3,乙醇溶劑pH控 制為8. 5,然后加入氨丙基三乙氧基硅烷進行反應；氨丙基三乙氧基硅烷為納米氫氧化鎂 的質量2. 5%,反應溫度為60°C,反應時間為80min ;反應完成后進行離心分離，對固體進行 真空干燥制備出氨基化的氫氧化鎂；
[0046] 所述的氫氧化鎂的粒徑為1-10微米；
[0047] (2)CBT初聚物的制備
[0048] 將CBT粉末加熱到180?200°C，然后再加入生物基的戊二酸，同時加入催化劑，進 行CBT的端羧基化，反應時間為20?30min，得到羧酸封端的CBT初聚物；
[0049] 所述的催化劑為二羥基烷基氯化錫；
[0050] 所述的催化劑用量占 CBT粉末和戊二酸兩者總質量的0. 45%〇 ;
[0051] 所述的CBT粉末和戊二酸的摩爾比為1 : 1.5 ;
[0052] 所述的CBT粉末有CBT160粉碎制備；CBT在常溫下為白色固體顆粒，當溫度達到 190°C時會變成水一樣的液體，在相同的粘度下PBT的粘度為其5000倍。且CBT與PP，PE， PVC具有良好的相容性，潤濕性能強。當加熱到220°C時即可發(fā)生原位聚合，即生成PBT材 料。
[0053] (3)阻燃劑PBT的制備
[0054] 將CBT初聚物加熱到210?240°C，并加入氨基化氫氧化鎂進行反應，反應時間為 2?4h，然后再原位聚合，制備出阻燃劑PBT ;
[0055] 所述的氨基化氫氧化鎂占 CBT粉末和戊二酸兩者總質量的0. 5%。
[0056] 本實施例中的聚氯乙烯可由聚氯乙烯和熱塑性彈性體SBS混合而成，二者的質量 比為19 : 1，即可得到一種改性聚氯乙烯復合電纜材料。
[0057] 實施例2
[0058] -種用于電力系統(tǒng)的環(huán)保型的聚氯乙烯電纜材料，其原料質量百分比為：
[0059] 色母粒 2% 增塑劑 2% 潤滑劑 2% 助劑 2% 阻燃劑PBT 2% 聚氣乙烯 90%
[0060] 一種用于電力系統(tǒng)的環(huán)保型的聚氯乙烯電纜材料的生產方法，將各種原料經高混 機混合，然后再經單螺桿擠出機擠出造粒，即可得到環(huán)保型的聚氯乙烯電纜材料。
[0061] 阻燃劑PBT的制備方法同實施例1。
[0062] 本實施例中的聚氯乙烯可由聚氯乙烯和熱塑性彈性體SBS混合而成，二者的質量 比為19 : 1，即可得到一種改性聚氯乙烯復合電纜材料。
[0063] 實施例3
[0064] 一種用于電力系統(tǒng)的環(huán)保型的聚氯乙烯電纜材料，其原料質量百分比為：
[0065] 色母粒 3% 增塑劑 3% 潤滑劑 3%
[0066] 助劑 3% 阻燃劑PBT 5% 聚氯乙烯 83%
[0067] 一種用于電力系統(tǒng)的環(huán)保型的聚氯乙烯電纜材料的生產方法，將各種原料經高混 機混合，然后再經單螺桿擠出機擠出造粒，即可得到環(huán)保型的聚氯乙烯電纜材料。
[0068] 阻燃劑PBT的制備方法同實施例1。
[0069] 本實施例中的聚氯乙烯可由聚氯乙烯和熱塑性彈性體SBS混合而成，二者的質量 比為19 : 1，即可得到一種改性聚氯乙烯復合電纜材料。
[0070] 實施例4
[0071] 一種用于電力系統(tǒng)的環(huán)保型的聚氯乙烯電纜材料，其原料質量百分比為：
[0072] 色母粒 4% 增塑劑 4% 潤滑劑 4% 助劑 4% 阻燃劑PBT 7% 聚氯乙烯 77%
[0073] -種用于電力系統(tǒng)的環(huán)保型的聚氯乙烯電纜材料的生產方法，將各種原料經高混 機混合，然后再經單螺桿擠出機擠出造粒，即可得到環(huán)保型的聚氯乙烯電纜材料。
[0074] 阻燃劑PBT的制備方法同實施例1。
[0075] 本實施例中的聚氯乙烯可由聚氯乙烯和熱塑性彈性體SBS混合而成，二者的質量 比為19 : 1，即可得到一種改性聚氯乙烯復合電纜材料。
[0076] 實施例5
[0077] -種用于電力系統(tǒng)的環(huán)保型的聚氯乙烯電纜材料，其原料質量百分比為：
[0078] 色母粒 5% 増塑劑 5% 潤滑劑 ：)％ 助劑 5% 阻燃劑PBT 10% 聚氯乙烯 70%
[0079] -種用于電力系統(tǒng)的環(huán)保型的聚氯乙烯電纜材料的生產方法，將各種原料經高混 機混合，然后再經單螺桿擠出機擠出造粒，即可得到環(huán)保型的聚氯乙烯電纜材料。
[0080] 阻燃劑PBT的制備方法同實施例1。
[0081] 本實施例中的聚氯乙烯可由聚氯乙烯和熱塑性彈性體SBS混合而成，二者的質量 比為19 : 1，即可得到一種改性聚氯乙烯復合電纜材料。
[〇〇82] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人 員，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為 本發(fā)明的保護范圍內。
【權利要求】
1. 一種用于電力系統(tǒng)的環(huán)保型的聚氯乙烯電纜材料，其特征在于，原料質量百分比 為： 色母粒 1?5% 增塑劑 1?5% 潤滑劑 1?5% 助劑 1?5% 阻燃劑PBT 1?10% 聚氯乙烯 余量。
2. 如權利要求1所述的一種用于電力系統(tǒng)的環(huán)保型的聚氯乙烯電纜材料，其特征在 于，所述的色母粒為黑色色母粒，紅色色母粒，藍色色母粒，綠色色母粒中的一種。
3. 如權利要求1所述的一種用于電力系統(tǒng)的環(huán)保型的聚氯乙烯電纜材料，其特征在 于，所述的增塑劑是指磷酸三甲酚酯和癸二酸二辛酯中的任意一種。
4. 如權利要求1所述的一種用于電力系統(tǒng)的環(huán)保型的聚氯乙烯電纜材料，其特征在 于，所述的潤滑劑是指硬脂酸鈣和硬脂酸鋅中的任意一種。
5. 如權利要求1所述的一種用于電力系統(tǒng)的環(huán)保型的聚氯乙烯電纜材料，其特征在 于，所述的助劑為為硬脂酸。
6. 如權利要求1所述的一種用于電力系統(tǒng)的環(huán)保型的聚氯乙烯電纜材料，其特征在 于，所述的增塑劑的質量百分比為3%。
7. 如權利要求1所述的一種用于電力系統(tǒng)的環(huán)保型的聚氯乙烯電纜材料，其特征在 于，所述的潤滑劑的質量百分比為3%。
8. 如權利要求1所述的一種用于電力系統(tǒng)的環(huán)保型的聚氯乙烯電纜材料，其特征在 于，所述的阻燃劑PBT的質量百分比為5%。
9. 一種用于電力系統(tǒng)的環(huán)保型的聚氯乙烯電纜材料的生產方法，將各種原料經高混機 混合，然后再經單螺桿擠出機擠出造粒，即可得到環(huán)保型的聚氯乙烯電纜材料。
10. 如權利要求1所述的一種用于電力系統(tǒng)的環(huán)保型的聚氯乙烯電纜材料，其特征在 于，所述的含氫氧化鎂的阻燃劑PBT的制備方法： (1) 氫氧化鎂的預處理 (2) CBT初聚物的制備 (3) 阻燃劑PBT的制備 將CBT初聚物加熱到210?240°C，并加入氨基化氫氧化鎂進行反應，反應時間為2? 4h，然后再原位聚合，制備出阻燃劑PBT。
【文檔編號】C08L53/02GK104086916SQ201410271126
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月17日 優(yōu)先權日:2014年6月17日
【發(fā)明者】沈太英 申請人:沈太英