專利名稱：一種環(huán)保型耐寒聚氯乙烯電纜料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電纜材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種環(huán)保型耐寒聚氯乙烯電纜料及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚氯乙烯塑料具有良好的物理機械性能，廣泛用于建筑材料、包裝材料、電子材料、汽車行業(yè)電纜、日用品等。但是聚氯乙烯塑料的耐寒性和低溫沖擊性能較差，限制了其在低溫(_20°C _40°C )條件下的應(yīng)用。長期以來，隨著新型增塑劑的相繼出現(xiàn)，改善了聚氯乙烯塑料的應(yīng)用范圍。目前常用的增塑劑主要以鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)等鄰苯酸酯類為主。隨著鄰苯酸酯在食品、醫(yī)藥等工業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，人們對它的毒性也越來越重視。DOP能導(dǎo)致人體內(nèi)分泌紊 舌L、致癌，隨著人們環(huán)保意識的增強以及相關(guān)條文規(guī)定，DOP等有毒性的鄰苯類增塑劑的使用已經(jīng)受到嚴(yán)格控制，出口歐盟等國家的塑料制品中鄰苯二甲酸二(2-乙酯)己酯(DEHP或D0P)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸丁芐酯(BBP)、鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)JP苯二甲酸二異癸酯(DIDP)和鄰苯二甲酸正辛酯(DNOP)增塑劑的加入含量不能超過0. 1%。申請?zhí)枮?01010191968.9，申請日為2010. 5. 28，申請人為河南謝人安防門簾有限公司申請的名稱為《耐寒型聚氯乙烯塑料及其制備方法》其特征在于聚氯乙烯樹脂100份；增塑劑40-50份；防寒劑40-48份；穩(wěn)定劑3-5份；抗老化劑3-5份；潤滑劑1-1. 5份。增塑劑為鄰苯二甲酸二異癸酯或偏苯三酸三異辛酯。所述防寒劑為癸二酸二辛酯或己二酸二辛酯。申請?zhí)枮?01010210369.7，申請日為2010. 6. 24，申請人為江蘇鑫峰電纜有限公司申請的名稱為《一種改進型聚氯乙烯電纜料》。其特征在于組分及質(zhì)量份數(shù)如下PVC樹脂粉50-55 ;樹脂用碳酸鈣粉30-40 ;鄰苯二甲酸二辛酯10-13 ;對苯二甲酸二辛酯10-13 ;氯化石蠟10-13 ;復(fù)合穩(wěn)定劑3. 5-5 ;硬脂酸0. 2-1 ;固體石蠟0. 5-1 ;硬脂酸鋇0. 5-1. 5 ;著色劑 0. 5-0. 8。申請?zhí)枮?00810023863. 5，申請日為2008. 4. 18，申請人為宜興市平平塑料線纜廠申請的名稱為《高耐寒聚氯乙烯電纜料及其制備方法》。其特征在于所述基料組成為聚氯乙烯樹脂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(zhì)活性碳酸鈣20-40份；潤滑劑1-3份；鈣-鋅復(fù)合穩(wěn)定劑4-8份；抗氧劑10101-4份；耐寒劑175C0. 5-5份；丁腈橡膠20-50份。上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點是增塑劑主要以DOP等鄰苯系列為主，領(lǐng)苯酸酯類聚合物不僅具有一定的毒性，而且其耐寒性能較差。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中聚氯乙烯材料的耐寒性和低溫沖擊性能較差的不足，本發(fā)明的目的在于提供了一種環(huán)保型耐寒聚氯乙烯電纜料及其制備方法，本發(fā)明主要是利用對苯二甲酸二辛酯與己二酸二辛酯(以及其它脂肪族二元酸酯類)復(fù)配，所制得的電纜料能在_40°C -65°C的低溫環(huán)境下正常使用，低溫條件下抗沖擊性能良好，而且不含鄰苯酸酯類化合物，具有環(huán)保性，從而解決了現(xiàn)有聚氯乙烯電纜料不環(huán)保且低溫條件下抗沖擊性能差的問題。本發(fā)明還提供了所述環(huán)保型耐寒聚氯乙烯電纜料的制備方法，所述制備方法工藝簡單，適用于大批量的工業(yè)化生產(chǎn)。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)
一種環(huán)保型耐寒聚氯乙烯電纜料，它采用下列按質(zhì)量百分比計的各原料制成
聚氯乙烯樹脂粉40%_60%;
對苯二甲酸二辛酯5%-25%;
己二酸二辛酯5%-25% ；
氯化聚乙烯1%-10%;
輕質(zhì)活性碳酸鈣5%-25% ；
潤滑劑1%_3% ；
Ca-Zn復(fù)合穩(wěn)定劑2%-8% ；
抗氧劑0. 1%-1% ；
顏料0. 1%-4%。 所述抗氧劑為受阻酚類或亞磷酸酯類抗氧劑。所述潤滑劑為烴類、脂肪酸類、脂肪酸酰胺類、酯類、醇類、金屬皂類、復(fù)合潤滑劑的一種或幾種。所述顏料為有機顏料、無機顏料、染料、炭黑中的一種或幾種。本發(fā)明還提供了所述環(huán)保型耐寒聚氯乙烯電纜料的制備方法，它包括以下步驟
1)稱量將制備環(huán)保型耐寒聚氯乙烯電纜料所需的各原料分別稱量；
2)混料將稱量好的聚氯乙烯樹脂粉、活性碳酸鈣、Ca-Zn復(fù)合穩(wěn)定劑、氯化聚乙烯、抗氧劑、潤滑劑、顏料加入高混鍋高速混合均勻，待混合料溫度達到70-80°C時加入對苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯混合；待料溫達到100-110°C后停止混合，將混合料卸入低混鍋中混合至料溫40°C以下；
3)擠出將混合均勻的料卸入雙螺桿擠出機中擠出；
4)造粒通過雙螺桿塑化擠出，再通過單螺桿擠出造粒。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是
首先，由于在原料中加入耐寒增塑劑對苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯，替代了領(lǐng)苯酸酯類增塑劑，產(chǎn)品更為環(huán)保。其次，本發(fā)明采用耐寒增塑劑對苯二甲酸二辛酯DOTP，DOTP的分子結(jié)構(gòu)為線型對稱結(jié)構(gòu)，而鄰苯二甲酸二辛酯DOP為球型結(jié)構(gòu)，分子結(jié)構(gòu)的差異使得DOTP在性能方面的表現(xiàn)更加關(guān)出。與DOP相比，DOTP的電氣絕緣性能更佳，體積電阻率是DOP的十幾倍，受熱后電性能穩(wěn)定；在相同條件下，揮發(fā)性僅為DOP的一半；同時增塑后的聚氯乙烯樹脂的低溫柔然性、耐低溫性也都比較好。再次，DOTP除具有耐熱、耐寒、抗抽出、柔軟性好等優(yōu)點外，揮發(fā)性、遷移性、無毒性也均比較理想。DOTP結(jié)構(gòu)中處于對位的兩個2-乙基己基，使其有足夠的支鏈度而保持粘性液體狀態(tài)；并且其分子結(jié)構(gòu)為線性對稱結(jié)構(gòu)，因此它的揮發(fā)性更低。在耐寒方面，與DOTP有相似線型分子結(jié)構(gòu)的DOA (己二酸二辛酯)一直作為典型的耐寒PVC增塑劑使用。但是，它們的缺點是揮發(fā)性大；耐水性、遷移性、電絕緣性能等方面有一定的不足，但是其耐低溫性能要好于D0TP，D0TP和DOA的低溫柔曲溫度(Tt)分別為-41. 8°C和-69. 8V。本發(fā)明采用增塑劑DOTP及DOA復(fù)配，利用DOA改性PVC的耐寒性、增塑劑DOTP彌補DOA揮發(fā)性大的缺陷，同時還可以提高產(chǎn)品的耐水性、遷移性及電絕緣性能。


圖I是本發(fā)明中環(huán)保型耐寒聚氯乙烯電纜料的制備過程流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合圖I和具體實施方式
對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步詳細(xì)的說明。實施例I
本發(fā)明耐寒聚氯乙烯電纜料的制備過程如下，其中原料包括如下
聚氯乙烯樹脂粉50kg,對苯二甲酸二辛酯17kg,己二酸二辛酯17kg,氯化聚乙烯2kg,輕質(zhì)活性碳酸鈣15kg，潤滑劑(硬脂酸鋅、硬脂酸鈣和PE蠟的混合物)lkg, Ca-Zn復(fù)合穩(wěn)定劑3kg，抗氧劑(抗氧劑1076) 0. 2kg,顏料(炭黑)lkg。本發(fā)明所述環(huán)保型耐寒聚氯乙烯電纜料的制備方法包括以下步驟
I)稱量把每種原料按上述用量關(guān)系稱量好。2)混料首先，將稱量好的聚氯乙烯樹脂粉和加工助劑加入高混鍋中，所述加工助劑包括輕質(zhì)活性碳酸鈣、Ca-Zn復(fù)合穩(wěn)定劑、氯化聚乙烯、抗氧劑、潤滑劑和顏料，高速混合均勻，然后，待料溫達到70-80°C時加入稱量好的增塑劑即對苯二甲酸二辛酯和己二酸二辛酯的混合物。最后，待料溫達到100-110°C的時候停止混合，將料卸入低混鍋中，在低混鍋中混合至料溫40°C以下。3)擠出將混合均勻的料卸入雙螺桿擠出機中擠出。4)造粒通過雙螺桿塑化擠出，再通過單螺桿擠出造粒。5)包裝入庫包裝。實施例2
原料聚氯乙烯60kg,對苯二甲酸二辛酯20kg,己二酸二辛酯20kg,氯化聚乙烯6kg,輕質(zhì)活性碳酸鈣20kg，潤滑劑(硬脂酸鋅、硬脂酸鈣和PE蠟的混合物)2kg，Ca-Zn復(fù)合穩(wěn)定劑4kg,抗氧劑(抗氧劑1076) 0. 2kg,顏料(炭黑)2kg。按照如實施例I所述方法制備聚氯乙烯電纜料。實施例3 原料聚氯乙烯40kg,對苯二甲酸二辛酯IOkg,己二酸二辛酯20kg,氯化聚乙烯8kg,輕質(zhì)活性碳酸鈣10kg，潤滑劑(硬脂酸鋅、硬脂酸鈣和PE蠟的混合物)3kg，Ca-Zn復(fù)合穩(wěn)定劑6kg,抗氧劑(抗氧劑1076) 0. 2kg,顏料(炭黑)I. 5kg。按照如實施例I所述方法制備聚氯乙烯電纜料。將本發(fā)明實施例1-3制得的聚氯乙烯電纜料進行試驗，具體檢測結(jié)果如表I所示。
表I :本發(fā)明制得的聚氯乙烯電纜料的性能參數(shù)
檢測項目 I單位I測試方法I要求 —
密度__g/cm3ASTMD792_L 34±0. 02
邵氏硬度一 AGB/T934278-86
拉伸強 度一 MPaGB/T104012-15
斷裂伸長率一 %GB/T1040250-350
拉伸強度保持率一 %GB/T104080-105
拉伸伸長率保持率_ %GB/T104050-80
加熱減量 _ g/m2' 100°C, 168h10-22
剛果紅熱穩(wěn)定時間 _ min~200 °C65-100
耐低溫沖擊 _ V~ GB/T547040-65—
護套低溫沖擊 _ V'GB/T5470彡-15°C
耐紫外照射 —IUL1581/UL444—認(rèn)證合格
增塑劑析出 /紫外照射168h表面無油狀析出
潤滑劑析出 /I紫外照射168hI表面無油狀析出
表I結(jié)果表明本發(fā)明制備的聚氯乙烯電纜料各性能參數(shù)優(yōu)良。以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其進行限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明所要求保護的技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)保型耐寒聚氯こ烯電纜料，其特征在于它采用下列按質(zhì)量百分比計的各原料制成: 聚氯こ烯樹脂粉40%-60%; 對苯ニ甲酸ニ辛酯5%-25%; 己ニ酸ニ辛酯5%-25% ； 氯化聚こ烯1%-10%; 輕質(zhì)活性碳酸鈣5%-25% ； 潤滑劑1%_3% ； Ca-Zn復(fù)合穩(wěn)定劑2%-8% ； 抗氧劑0. 1%-1% ； 顏料0. 1%-4%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種環(huán)保型耐寒聚氯こ烯電纜料，其特征在于，所述抗氧劑為受阻酚類或亞磷酸酯類抗氧劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種環(huán)保型耐寒聚氯こ烯電纜料，其特征在于，所述潤滑劑為烴類、脂肪酸類、脂肪酸酰胺類、酯類、醇類、金屬皂類、復(fù)合潤滑劑的ー種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種環(huán)保型耐寒聚氯こ烯電纜料，其特征在于，所述顏料為有機顔料、無機顏料、染料、炭黑中的ー種或幾種。
5.一種如權(quán)利要求I所述的環(huán)保型耐寒聚氯こ烯電纜料的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟 1)稱量將制備環(huán)保型耐寒聚氯こ烯電纜料所需的各原料分別稱量； 2)混料將稱量好的聚氯こ烯樹脂粉、輕質(zhì)活性碳酸鈣、Ca-Zn復(fù)合穩(wěn)定劑、氯化聚こ烯、抗氧劑、潤滑剤、顔料加入高混鍋高速混合均勻，待混合料溫度達到70-80°C時加入對苯ニ甲酸ニ辛酷、己ニ酸ニ辛酯混合；待料溫達到100-110°C后停止混合，將混合料卸入低混鍋中混合至料溫降至40°C以下； 3)擠出將混合均勻的料卸入雙螺桿擠出機中擠出； 4)造粒通過雙螺桿塑化擠出，再通過單螺桿擠出造粒。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的環(huán)保型耐寒聚氯こ烯電纜料的制備方法，其特征在于，所述抗氧劑為受阻酚類或亞磷酸酯類抗氧劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的環(huán)保型耐寒聚氯こ烯電纜料的制備方法，其特征在于，所述潤滑劑為烴類、脂肪酸類、脂肪酸酰胺類、酯類、醇類、金屬皂類、復(fù)合潤滑劑中的一種或者幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的環(huán)保型耐寒聚氯こ烯電纜料的制備方法，其特征在于，所述顏料為有機顔料、無機顏料、染料、炭黑的ー種或幾種。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種環(huán)保型耐寒聚氯乙烯電纜料及其制備方法，它采用下列按質(zhì)量百分比計的各原料制成聚氯乙烯40-60%，對苯二甲酸二辛酯5-25%，己二酸二辛酯5-25%，氯化聚乙烯1-10%，輕質(zhì)活性碳酸鈣5-25%，潤滑劑1-3%，Ca-Zn復(fù)合穩(wěn)定劑2-8%，抗氧劑0.1-1%，顏料0.1-4%。本發(fā)明主要是利用對苯二甲酸二辛酯與己二酸二辛酯復(fù)配，所制得的電纜料能在-40℃～-65℃的低溫環(huán)境下正常使用，低溫條件下抗沖擊性能良好，而且不含鄰苯酸酯類化合物，具有環(huán)保性，從而解決了現(xiàn)有聚氯乙烯電纜料不環(huán)保且低溫條件下抗沖擊性能差的問題。
文檔編號H01B3/44GK102653618SQ20121010629
公開日2012年9月5日 申請日期2012年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月12日
發(fā)明者于靜靜, 劉云平, 林志勇, 王立鋒, 譚偉宏 申請人:海爾集團公司, 青島海爾新材料研發(fā)有限公司