專利名稱：：防水耐寒耐溫阻燃聚氯乙烯絕緣材料的制作方法防水耐寒耐溫阻燃聚氯乙烯絕緣材料
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及絕緣材料，尤其是一種防水耐寒耐溫阻燃聚氯乙烯的絕緣材料。
背景技術(shù)：
：軟聚氯乙烯塑料具有良好的物理機械電氣性能，適合作低壓電線電纜的絕緣和護套材料以及電器附件。在特殊使用場合，對電線電纜會有較高的防水要求，如UL1581和UL62要求室外使用的電線電纜要有非常高的防水性能，例如，SJTW18AWG型電線，不僅要求通過AC1500V/1分鐘的耐電壓試驗，其絕緣體不破裂，而且要將電線樣品放入15。C水中6小時以上，通DC600V電壓測試其絕緣阻抗，要求2芯線的絕緣阻抗達到52GQM以上；還要求測量在6(TC水中7天和14天的穩(wěn)定因子；UL1581和UL62還要求室外使用的電線電纜要有較高的阻燃性能，達到UL的VW-1垂直燃燒標準；UL1581和UL62還要求室外使用的105。C耐溫等級的電線電纜要有較高的物理機械性能和耐老化性能，老化前電線絕緣和護套的拉伸強度達到11.09MPa以上，斷裂伸長率達到100%以上，在換氣100200次/小時的136'C老化箱中老化168小時，電線的絕緣和護套的拉伸強度保留率達到85°/。以上，電線絕緣的斷裂伸長率保留率達到65%以上，電線護套的斷裂伸長率保留率達到45%以上；UL1581和UL62還要求室外使用的電線電纜要有較高的耐低溫脆化性能，在-4(TC條件下巻繞試驗4小時后，不出現(xiàn)脆化裂紋。這就要求聚氯乙烯絕緣材料要有優(yōu)異的綜合性能。聚氯乙烯樹脂的氧指數(shù)為45，但是它是硬質(zhì)材料。用于電線電纜是有一定柔軟性的軟聚氯乙烯塑料，即在聚氯乙烯樹脂中需加入一定量的增塑劑，以達到柔軟、耐高溫和耐低溫的要求。然而，增塑劑一般為可燃材料，所以軟聚氯乙烯塑料的氧指數(shù)大幅下降，為2225。一般軟聚氯乙烯塑料通過添加三氧化二銻作阻燃劑，可使得材料氧指數(shù)達到27-32。但是三氧化二銻阻燃劑的抑煙性能和防滴落性能較差，而且價格昂貴，從環(huán)保、綜合性能和成本幾方面考慮添加一定量的氫氧化鋁或氫氧化鎂達到聚氯乙烯絕緣材料阻燃的目的，聚氯乙烯絕緣材料阻燃等級達到UL-94V-0，生產(chǎn)的電線能夠達到UL垂直燃燒VW-1標準要求。中國專利公開號CN1676546A，介紹了一種阻燃礦用軟電纜用聚氯乙烯塑料，其公開的重量配比為高聚合度PVC100;低聚合度PVC1050;增塑劑60~120;三鹽基硫酸鉛2~5;二鹽基亞磷酸鉛2~5;二鹽基硬脂酸鉛0.5~1.5;硬脂酸鋇0.51.0;主阻燃劑10~20;輔助阻燃劑2~7;抗氧劑0.11.0;填充劑1030。其主阻燃劑為三氧化二二銻，輔助阻燃劑為氧化鉬。電線電纜燃等級要求較低的單根電纜垂直燃燒試驗，彈性材料氧指數(shù)約在30左右。中國專利公開號CN1752133A，介紹了一種電線電纜用的阻燃絕緣級聚氯乙烯塑料，推薦的阻燃劑為硼酸鋅、三氧化二銻和四溴雙酚A，塑料的氧指數(shù)是30。中國專利公開號CN101245166A，介紹了一種具有優(yōu)異的阻燃性能的電線電纜用阻燃軟聚氯乙烯塑料，其公開的重量配比為聚氯乙烯樹脂100;增塑劑2570;共聚樹脂5~40穩(wěn)定劑312;阻燃劑I520;阻燃劑II5~25;阻燃劑in30130;填充劑0~40;潤滑劑0.555所提供的電線電纜用軟聚氯乙烯塑料具有優(yōu)異的阻燃性能，氧指數(shù)可達46以上，能滿足特殊阻燃要求的電線電纜作護套或絕緣材料的使用要求。由于上述專利的電線電纜用軟聚氯乙烯塑料只滿足阻燃性能要求，未涉及到防水性能、耐低溫性能和耐高溫性能，因此不能滿足室外使用電線電纜和連接器的要求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種防水耐寒耐溫阻燃聚氯乙烯的絕緣材料。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種防水耐寒耐溫阻燃聚氯乙烯絕緣材料，包括以下重量份配比的成分聚氯乙烯樹脂100;耐熱性增塑劑2070;耐寒性增塑劑1~7;改性劑515;穩(wěn)定劑3~9;阻燃劑4~30;填充劑570;潤滑劑0.53.5在此基礎(chǔ)上，進一步地聚氯乙烯樹脂為聚合度10001300的聚氯乙烯樹脂，或者為SG1、SG2、SG3、SG4、SG5型樹脂中的任意一種或一種以上的混合。SG1、SG2、SG3、SG4、SG5型樹脂是指中國國家標準GB/T5761中的SG1、SG2、SG3、SG4、SG5型樹脂，聚合度為10001300的聚氯乙烯樹脂是指以氯乙烯為單體聚合度為1000-1300的聚氯乙烯樹脂。耐熱性增塑劑為偏苯三酸酯類增塑劑和均苯四酸酯類增塑劑二者中的一種或二者的混合P耐寒性增塑劑為A、G、S酸酯類增塑劑，癸二酸酯類增塑劑，己二酸酯類增塑劑三者中的任意一種或一種以上的混合。改性劑為氯含量3337wt。/。的塑改型氯化聚乙烯CPE135A和氯含量3337wt。/。的塑改型氯化聚乙烯CPE135B中的一種或二者的混合。穩(wěn)定劑為無鉛類的鈣鋅復合穩(wěn)定劑和稀土類穩(wěn)定劑中的一種或二者的混合。阻燃劑包括阻燃劑I和阻燃劑II;絕緣材料中，阻燃劑I和阻燃劑II的重量份均為215;阻燃劑I為銻系化合物三氧化二銻和五氧化銻中的一種或二者的混合；阻燃劑II為氫氧化鋁和氫氧化鎂中的一種或二者的混合。偏苯三酸酯類增塑劑為偏苯三酸三辛酯、偏苯三酸三壬酯、偏苯三酸三異癸酯和偏苯三酸三混烷基酯中的任意一種或一種以上的混合，均苯四酸酯類增塑劑為均苯四酸四辛酯、均苯四酸四壬酯和均苯四酸四癸酯中的任意一種或一種以上的混合。己二酸酯類增塑劑為己二酸二(2—乙基己)酉旨、己二酸二異壬酯、己二酸二異癸酯和己二酸異壬異癸酯中的任意一種或一種以上的混合；癸二酸酯類增塑劑為癸二酸二(2—乙基己)酯、癸二酸二異壬酯、癸二酸二異癸酯和癸二酸異壬異癸酯中的任意一種或或一種以上的混合；A、G、S酸酯類增塑劑為A、G、S酸二(2-乙基己)酯，A、G、S酸二異丁酯，A、G、S酸二異壬酯和A、G、S酸二異癸酯三者中的任意一種或或一種以上的混合。填充劑為鍛燒高嶺土、重質(zhì)碳酸鈣和納米活性碳酸鈣中的一種或一種以上的混合；潤滑劑為硬脂酸及其酯類、硬脂酸鹽類、聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟、石蠟、硬脂酸酰胺、油酸酰胺中的任意一種或者一種以上的混合。本發(fā)明經(jīng)試驗驗證，取得了非常明顯的優(yōu)良效果，并且有以下優(yōu)點本發(fā)明所提供的一種防水耐寒耐溫阻燃聚氯乙烯絕緣材料具有優(yōu)良的防水性能和絕緣性能，SJTW18AWG型電線采用該聚氯乙烯絕緣材料，采用UL62和UL1581標準測試，其芯線在6(TC水中浸泡14天，1~14天的電容率變化百分數(shù)小于3.5%(UL62和UL1581標準要求小于10%)，7~14天的電容率變化百分數(shù)小于1.5%(UL62和UL1581標準要求小于3%);用該聚氯乙烯絕緣材料制造的電線完全達到UL62的耐壓測試標準，絕緣通AC1500V1分鐘不破裂，護套通AC2000V1分鐘不破裂；將電線樣品放入15。C水中6小時以上，通DC600V電壓測試其絕緣阻抗，絕緣阻抗達到52GQ.M以上。本發(fā)明所提供的一種防水耐寒耐溫阻燃聚氯乙烯絕緣材料具有優(yōu)良的抗低溫脆化性能，用該聚氯乙烯絕緣材料制造的電線在-4(TC的低溫環(huán)境中巻繞放置4小時后不出現(xiàn)開裂。本發(fā)明所提供的一種防水耐寒耐溫阻燃聚氯乙烯絕緣材料具有優(yōu)良的物理機械性能和耐溫性能，采用UL62和UL1581標準測試，用該聚氯乙烯7絕緣材料制造的電線老化前的拉伸強度大于11.09MPa(1.13kgemm2)，斷裂伸長率大于100%，在136'C的高溫老化箱(換氣率達到100-200次/分鐘)中老化168小時，電線電纜的絕緣和護套的拉伸強度保留率達到85%以上，電線絕緣的斷裂伸長率保留率達到65%以上，電線護套的斷裂伸長率保留率達到45°/。以上，完全符合UL62和UL1581標準要求。本發(fā)明所提供的一種防水耐寒耐溫阻燃聚氯乙烯絕緣材料具有優(yōu)良的阻燃性能，氧指數(shù)可以達到28.5以上，阻燃達到UL-94V-0等級，用該聚氯乙烯絕緣材料制造的電線能夠達到UL垂直燃燒VW-1標準要求。本發(fā)明所提供的一種防水耐寒耐溫阻燃聚氯乙烯絕緣材料還具有良好的柔軟性能和良好的加工性能。下面通過具體實施方式并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細說明圖1是采用制作本發(fā)明絕緣材料工藝流程示意圖。具體實施方式本發(fā)明中，SG1、SG2、SG3、SG4、SG5型樹脂是指中國國家標準GB/T5761中的SG1、SG2、SG3、SG4、SG5型樹脂，聚合度為10001300的聚氯乙烯樹脂是指以氯乙烯為單體聚合度為10001300的聚氯乙烯樹脂。本發(fā)明中的增塑劑，作為偏苯三酸酯類，雖列舉了偏苯三酸三辛酯等，但是只要屬于偏苯三酸酯類范疇，均應(yīng)認為在名單之列?；谏鲜鲋?，申請人所提及的改性劑、穩(wěn)定劑、阻燃劑、潤滑劑和填充劑也然，均不能由此限希體發(fā)明。本發(fā)明使用的主要原料和輔助材料均達到歐盟RoHS指令和Reach法規(guī)的環(huán)保要求。以下是6個配方實例實施例l成份重量份(用量份)聚氯乙烯樹脂(SG3型)100;偏苯三酸三辛酯(TOTM)50;己二酸二(2—乙基己)酯(DOA)6;氯化聚乙烯(CPE135B)15;鈣鋅復合穩(wěn)定劑3;三氧化二銻15;氫氧化鎂(5000目)7;重質(zhì)碳酸鈣25;活性納米碳酸鈣10;煅燒高嶺土8;聚乙烯蠟(分子量約2000)0.3;硬脂酸0.2。實施例2成份重量份(用量份)聚氯乙烯樹脂(SG5型)100;偏苯三酸三辛酯(TOTM)70;己二酸二(2—乙基己)酯(DOA)6;氯化聚乙烯(CPE135B)10;鈣鋅復合穩(wěn)定劑9;三氧化二銻6;氫氧化鎂(5000目)7;重質(zhì)碳酸鈣35;煅燒高嶺土35;聚乙烯蠟(分子量約2000)2;硬脂酸1.5。實施例3成份重量份(用量份)聚氯乙烯樹脂(聚合度為1300型)100;偏苯三酸三辛酯(TOTM)40;己二酸二(2—乙基'己)酯(DOA)7;氯化聚乙烯(CPE135B)10;鈣鋅復合穩(wěn)定劑6;三氧化二銻5;氫氧化鎂(5000目)6;重質(zhì)碳酸鈣15;活性納米碳酸鈣20;煅燒高嶺土10;聚乙烯蠟(分子量約2000)0.8;硬脂酸鈣0.6。實施例4成份重量份(用量份)聚氯乙烯樹脂(聚合度為1300型)100;偏苯三酸三辛酯(TOTM)20;己二酸二(2—乙基己)酯(DOA)7;氯化聚乙烯(CPE135B)10;鈣鋅復合穩(wěn)定劑6;三氧化二銻2;氫氧化鎂(5000目)2;重質(zhì)碳酸鈣20;活性納米碳酸鈣15;煅燒高嶺土10;聚乙烯蠟(分子量約2000)0.8;硬脂酸鈣0.6。實施例5成份重量份(用量份)聚氯乙烯樹脂(聚合度為1300型)100;偏苯三酸三辛酯(TOTM)40;己二酸二(2—乙基己)酯(DOA)5;氯化聚乙烯(CPE135B)8;f丐鋅復合穩(wěn)定劑6;三氧化二銻5;氫氧化鎂(5000目)6;活性納米碳酸鈣20;重質(zhì)碳酸鈣3;煅燒高嶺土2;聚乙烯蠟(分子量約2000)0.8;硬脂酸0.6。實施例6成份重量份(用量份)PVC樹脂(聚合度為1300型)100;偏苯三酸三辛酯(TOTM)40;己二酸二(2—乙基己)酯(DOA)1;氯化聚乙烯(CPE135B)5;鈣鋅復合穩(wěn)定劑6;三氧化二銻6;氫氧化鋁15;活性納米碳酸鈣20;重質(zhì)碳酸鈣15;聚乙烯蠟(分子量約2000)0.8;硬脂酸酰胺0.6。對比例重量份配比PVC樹脂(聚合度為1000或SG5型)100，偏苯三酸三辛酯(TOTM)50，鈣鋅復合穩(wěn)定劑6，三氧化二銻7，活性納米碳酸鈣25，重質(zhì)碳酸鈣25，聚乙烯蠟(MW約2000)0.8，硬脂酸鈣0.8。按照各實施例和對比例的配比，分別將各種組分混合后分別在16(TC的雙輥開煉機上混煉和塑化，拉成片后，在平板硫化機上于17(TC下壓成試片，切成椏鈴狀試片供拉伸強度和斷裂伸長率以及材料老化性能的測試，切成園形試片供體積電阻率的測試，條狀試樣供氧指數(shù)測試。上述測試參照表二中的試驗方法進行。阻燃性能和機械性能以及制成SJTW18AWG型電線后的綜合性能見表一表一各實施例和對比例試片性能<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>實施例1至6具有優(yōu)異的防水性能、物理機械性能、耐候性能、耐低溫性能、絕緣性能和阻燃性能以及良好的加工性能，在水中的絕緣性能非常穩(wěn)定，氧指數(shù)達到28.5以上。請見圖l，根據(jù)各實施例的配方，采用圖1所示的加工工藝流程，將所推薦的聚氯乙烯樹脂、穩(wěn)定劑、阻燃劑、填充劑、潤滑劑按推薦的重量比，稱量配制后加入高速捏合機中，低速攪拌12分鐘，啟動高速攪拌，將稱量好的增塑劑分兩次加入固體混合物中，捏合7~10分鐘，捏合溫度升至110°C，然后加入改性劑氯化聚乙烯，混合12分鐘后將捏合料放至冷攪拌機中攪拌34分鐘出料；將捏合料加入至擠出造粒機中，擠出塑化的溫度和造粒溫度分別控制為12(TC17(TC，經(jīng)塑化、擠出、造粒、冷卻、包裝制得具有優(yōu)異綜合性能的軟聚氯乙烯膠粒。該粒料供電線電纜生產(chǎn)廠商用常規(guī)的電線電纜用擠塑機直接擠包在電線電纜線芯外或用臥式或立式注塑機直接注塑成型插頭或連接器。該塑料和該塑料制造的電線經(jīng)測試具有表二所示的物理、機械、防水、耐候、耐低溫和阻燃性能。表二采用各實施例材料制得電線的性能參數(shù)平均值<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。權(quán)利要求1、一種防水耐寒耐溫阻燃聚氯乙烯絕緣材料，其特征在于包括以下重量份配比的成分聚氯乙烯樹脂100；耐熱性增塑劑20～70；耐寒性增塑劑1～7；改性劑5～15；穩(wěn)定劑3～9；阻燃劑4～30；填充劑5～70；潤滑劑0.5～3.5。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述防水耐寒耐溫阻燃聚氯乙烯絕緣材料，其特征在于所述聚氯乙烯樹脂為聚合度1000-1300的聚氯乙烯樹脂，或者為SG1、SG2、SG3、SG4、SG5型樹脂中的任意一種或一種以上的混合。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述防水耐寒耐溫阻燃聚氯乙烯絕緣材料，其特征在于所述耐熱性增塑劑為偏苯三酸酯類增塑劑和均苯四酸酯類增塑劑二者中的一種或二者的混合。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述防水耐寒耐溫阻燃聚氯乙烯絕緣材料，其特征在于所述耐寒性增塑劑為A、G、S酸酯類增塑劑，癸二酸酯類增塑劑，己二酸酯類增塑劑三者中的任意一種或一種以上的混合。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述防水耐寒耐溫阻燃聚氯乙烯絕緣材料，其特征在于所述改性劑為氯含量3337wt。/。的塑改型氯化聚乙烯CPE135A和氯含量3337wt。/。的塑改型氯化聚乙烯CPE135B中的一種或二者的混合。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述防水耐寒耐溫阻燃聚氯乙烯絕緣材料，其特征在于所述穩(wěn)定劑為無鉛類的鈣鋅復合穩(wěn)定劑和稀土類穩(wěn)定劑中的一種或二者的混合。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述防水耐寒耐溫阻燃聚氯乙烯絕緣材料，其特征在于所述阻燃劑包括阻燃劑I和阻燃劑II;所述絕緣材料中，所述阻燃劑I和阻燃劑II的重量份均為2~15;所述阻燃劑I為銻系化合物三氧化二銻和5i氧化銻中的一種或二者的混合；所述阻燃劑II為氫氧化鋁和氫氧化鎂中的一種或二者的混合。8、根據(jù)權(quán)利要求3所述防水耐寒耐溫阻燃聚氯乙烯絕緣材料，其特征在于所述偏苯三酸酯類增塑劑為偏苯三酸三辛酯、偏苯三酸三壬酯、偏苯三酸三異癸酯和偏苯三酸三混垸基酯中的任意一種或一種以上的混合，所述均苯四酸酯類增塑劑為均苯四酸四辛酯、均苯四酸四壬酯和均苯四酸四癸酯中的任意一種或一種以上的混合。9、根據(jù)權(quán)利要求4所述防水耐寒耐溫阻燃聚氯乙烯絕緣材料，其特征在于所述己二酸酯類增塑劑為己二酸二(2—乙基己)酯、己二酸二異壬酯、己二酸二異癸酯和己二酸異壬異癸酯中的任意一種或一種以上的混合；所述癸二酸酯類增塑劑為癸二酸二(2—乙基己)酯、癸二酸二異壬酯、癸二酸二異癸酯和癸二酸異壬異癸酯中的任意一種或或一種以上的混合；所述A、G、S酸酯類增塑劑為A、G、S酸二(2-乙基己)酯，A、G、S酸二異丁酯，A、G、S酸二異壬酯和A、G、S酸二異癸酯三者中的任意一種或或一種以上的混合。10、根據(jù)權(quán)利要求1所述防水耐寒耐溫阻燃聚氯乙烯絕緣材料，其特征在于所述填充劑為鍛燒高嶺土、重質(zhì)碳酸鈣和納米活性碳酸鈣中的一種或一種以上的混合；所述潤滑劑為硬脂酸及其酯類、硬脂酸鹽類、聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟、石蠟、硬脂酸酰胺、油酸酰胺中的任意一種或者一種以上的混合。全文摘要本發(fā)明提供一種防水耐寒耐溫阻燃聚氯乙烯絕緣材料，包括以下重量份配比的成分聚氯乙烯樹脂100；耐熱性增塑劑20～70；耐寒性增塑劑1～7；改性劑5～15；穩(wěn)定劑3～9；阻燃劑4～30；填充劑5～70；潤滑劑0.5～3.5。本發(fā)明絕緣材料具有優(yōu)良的防水性能、耐溫耐寒性能和絕緣性能，還具有良好的柔軟性能和良好的加工性能。文檔編號C08L27/06GK101481480SQ20091010528公開日2009年7月15日申請日期2009年1月24日優(yōu)先權(quán)日2009年1月24日發(fā)明者王文銀,王長明申請人:正威科技(深圳)有限公司