一種高阻燃低煙改性聚氯乙烯電纜材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電纜材料，具體地說(shuō)是涉及一種高阻燃低煙改性聚氯乙烯電纜材 料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)代化的工廠和商業(yè)大廈內(nèi)，為了維持正常的運(yùn)作，就需要使用大量各種各樣 的電纜提供動(dòng)力、照明和信息、數(shù)據(jù)傳輸?shù)壤|。這些電纜大部分是以隧道、溝道、豎井及懸掛 等形式成束鋪設(shè)。由于電纜自身故障產(chǎn)生的電弧以及附近發(fā)生的火災(zāi)就容易引起電纜火 災(zāi)。電纜著火后，火勢(shì)沿著電纜燃燒，由于電纜大多成束鋪設(shè)隧道、溝道、豎井內(nèi)，多為有限 的、相對(duì)封閉空間，造成燃燒釋放出的熱量不易散發(fā)，起火后熱量迅速積累，使溫度驟升，導(dǎo) 致火勢(shì)迅猛發(fā)展。電纜燃燒時(shí)產(chǎn)生的濃煙和毒氣，不僅污染環(huán)境，而且危及人的生命安全。
[0003]聚氯乙烯（PVC)價(jià)格相對(duì)低廉，因具有高含量的氯，其含量可高達(dá)56%，故具有較 高的耐熱性和氧指數(shù)，不易燃燒，且綜合性能較好，因此在電纜中、特別是作為護(hù)套應(yīng)用最 為廣泛。但PVC在燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生HC1氣體，具有很大的毒性和腐蝕性，且濃煙較多。而EVA、 PE、POE、PP等是低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料的11主要基體樹脂原料，這些都是比較容易 燃燒的材料，為了達(dá)到一定的阻燃效果，必須加入大量的氫氧化鋁、氫氧化鎂，一般要達(dá)到 總量的一半以上。但大量ATH和MDH的加入，必將導(dǎo)致材料物理機(jī)械性能、電氣性能和加工 性能方面大大劣化。即便如此，有研宄表明低煙無(wú)鹵電纜的阻燃效果不如含鹵材料制得的 電纜。因此PVC電線電纜占我國(guó)線纜用量的70%以上，目前是我國(guó)主要的線纜材料。即使 在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)，聚氯乙烯也占電線電纜行業(yè)所用的包覆材料中高分子材料60%以 上。PVC電線電纜用量大，雖然有研宄表明其存在一些不足，但完全取消是不可能的。PVC電 線電纜從普通阻燃性向低煙低鹵高阻燃低煙改性方向發(fā)展，開發(fā)低煙低鹵高阻燃的PVC電 線電纜料是今后PVC電線電纜發(fā)展的趨勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種高阻燃低煙改性聚氯乙烯電纜材料及其制備方法。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為： 一種高阻燃低煙改性聚氯乙烯電纜材料，其特征在于，由下列重量份的原料配制而成： 聚氯乙烯樹脂100-120、聚己二酸乙二醇酯二醇8-12、三氧化二銻3-6、氯化石蠟4-5、氫氧 化鋁8-10、對(duì)苯二甲酸二辛脂30-40、磷酸三甲苯酯10-14、有機(jī)錫穩(wěn)定劑5-7、抗氧劑TPP 4-8、納米高嶺土 6-9、環(huán)氧大豆油7-10、四溴苯酐酯9-13、紫外線吸收劑7-8、季戊四醇硬脂 酸胺4-5、白油5-6、云母粉6-8、蓖麻油酸鈣7-9、導(dǎo)電炭黑5-9、納米二氧化硅10-12。
[0006]所述的一種高阻燃低煙改性聚氯乙烯電纜材料的制備方法，其特征在于，包括以 下步驟： (1)將三氧化二銻、氯化石蠟、磷酸三甲苯酯、有機(jī)錫穩(wěn)定劑、抗氧劑TPP、納米高嶺土 加入適量對(duì)苯二甲酸二辛脂中，攪拌成糊狀漿料，然后用研磨機(jī)將漿料研磨3遍后，裝入攪 拌釜中攪拌均勻，得到混合漿料，備用； (2) 將聚氯乙烯樹脂投入高速混合機(jī)中，通入0. 2-0. 3Mpa的蒸汽進(jìn)行加熱，然后緩慢 加入研磨好的混合漿料，低速攪拌10_20min后加入剩下的對(duì)苯二甲酸二辛脂、環(huán)氧大豆油 和四溴苯酐酯，當(dāng)料溫升到70-80°C后，再加入聚己二酸乙二醇酯二醇、氫氧化鋁、紫外線吸 收劑、季戊四醇硬脂酸胺、白油、云母粉、蓖麻油酸鈣、導(dǎo)電炭黑、納米二氧化硅，調(diào)整轉(zhuǎn)速為 1000-1400r/min，20-30min后待料溫在110-120°C時(shí)停止攪拌，卸料進(jìn)入低速攪拌機(jī)，當(dāng)料 溫降到40-50°C時(shí)出料； (3) 捏合好的物料加入雙螺桿擠出機(jī)料斗，進(jìn)行擠出造粒，加工溫度140-175°C，造粒 溫度130-165°C，采用風(fēng)冷磨面熱切粒方式，粒料經(jīng)旋風(fēng)分離器、振動(dòng)篩進(jìn)入料倉(cāng)，然后計(jì) 量，包裝。
[0007] 本發(fā)明的有益效果： 本發(fā)明添加的三氧化二銻通過(guò)與氯化石蠟的協(xié)同作用，增強(qiáng)了聚氯乙烯的阻燃性，添 加的磷酸三甲苯酯起到凝聚相中的作用，添加的增塑劑對(duì)苯二甲酸二辛脂可以增加電纜的 柔韌性，添加的其他填料可以增強(qiáng)電纜的物理和化學(xué)性能，保持其機(jī)械性能穩(wěn)定，還可以起 到抑煙的效果。
【具體實(shí)施方式】
[0008] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述技術(shù)方案作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0009] 實(shí)施例1: 一種高阻燃低煙改性聚氯乙烯電纜材料，其特征在于，由下列重量份（kg)的原料配制 而成：聚氯乙烯樹脂100、聚己二酸乙二醇酯二醇8、三氧化二銻3、氯化石蠟4、氫氧化鋁8、 對(duì)苯二甲酸二辛脂30、磷酸三甲苯酯10、有機(jī)錫穩(wěn)定劑5、抗氧劑TPP4、納米高嶺土6、環(huán)氧 大豆油7、四溴苯酐酯9、紫外線吸收劑7、季戊四醇硬脂酸胺4、白油5、云母粉6、蓖麻油酸 媽7、導(dǎo)電炭黑5、納米二氧化娃10。
[0010] 所述的一種高阻燃低煙改性聚氯乙烯電纜材料的制備方法，其特征在于，包括以 下步驟： (1) 將三氧化二銻、氯化石蠟、磷酸三甲苯酯、有機(jī)錫穩(wěn)定劑、抗氧劑TPP、納米高嶺土 加入適量對(duì)苯二甲酸二辛脂中，攪拌成糊狀漿料，然后用研磨機(jī)將漿料研磨3遍后，裝入攪 拌釜中攪拌均勻，得到混合漿料，備用； (2) 將聚氯乙烯樹脂投入高速混合機(jī)中，通入0. 2-0. 3Mpa的蒸汽進(jìn)行加熱，然后緩慢 加入研磨好的混合漿料，低速攪拌10_20min后加入剩下的對(duì)苯二甲酸二辛脂、環(huán)氧大豆油 和四溴苯酐酯，當(dāng)料溫升到70-80°C后，再加入聚己二酸乙二醇酯二醇、氫氧化鋁、紫外線吸 收劑、季戊四醇硬脂酸胺、白油、云母粉、蓖麻油酸鈣、導(dǎo)電炭黑、納米二氧化硅，調(diào)整轉(zhuǎn)速為 1000-1400r/min，20-30min后待料溫在110-120°C時(shí)停止攪拌，卸料進(jìn)入低速攪拌機(jī)，當(dāng)料 溫降到40-50°C時(shí)出料； (3) 捏合好的物料加入雙螺桿擠出機(jī)料斗，進(jìn)行擠出造粒，加工溫度140-175°C，造粒 溫度130-165°C，采用風(fēng)冷磨面熱切粒方式，粒料經(jīng)旋風(fēng)分離器、振動(dòng)篩進(jìn)入料倉(cāng)，然后計(jì) 量，包裝。
[0011] 實(shí)施例2: 一種高阻燃低煙改性聚氯乙烯電纜材料，其特征在于，由下列重量份（kg)的原料配制 而成：聚氯乙烯樹脂110、聚己二酸乙二醇酯二醇10、三氧化二銻4. 5、氯化石蠟4. 5、氫氧化 鋁9、對(duì)苯二甲酸二辛脂35、磷酸三甲苯酯12、有機(jī)錫穩(wěn)定劑6、抗氧劑TPP6、納米高嶺土 7. 5、環(huán)氧大豆油8. 5、四溴苯酐酯11、紫外線吸收劑7. 5、季戊四醇硬脂酸胺4. 5、白油5. 5、 云母粉7、蓖麻油酸鈣8、導(dǎo)電炭黑7、納米二氧化硅11。
[0012] 制備方法同實(shí)施例1。
[0013] 實(shí)施例3: 一種高阻燃低煙改性聚氯乙烯電纜材料，其特征在于，由下列重量份（kg)的原料配制 而成：聚氯乙烯樹脂120、聚己二酸乙二醇酯二醇12、三氧化二銻6、氯化石蠟5、氫氧化鋁 10、對(duì)苯二甲酸二辛脂40、磷酸三甲苯酯14、有機(jī)錫穩(wěn)定劑7、抗氧劑TPP8、納米高嶺土 9、 環(huán)氧大豆油10、四溴苯酐酯13、紫外線吸收劑8、季戊四醇硬脂酸胺5、白油6、云母粉8、蓖 麻油酸鈣9、導(dǎo)電炭黑9、納米二氧化硅12。
[0014] 制備方法同實(shí)施例1。
[0015] 上述實(shí)施例1-3制得的高阻燃低煙改性聚氯乙烯電纜材料的性能檢測(cè)結(jié)果如下 表所示：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高阻燃低煙改性低煙改性聚氯乙烯電纜材料，其特征在于，由下列重量份的原 料配制而成：聚氯乙烯樹脂100-120、聚己二酸乙二醇酯二醇8-12、三氧化二銻3-6、氯化石 蠟4-5、氫氧化鋁8-10、對(duì)苯二甲酸二辛脂30-40、磷酸三甲苯酯10-14、有機(jī)錫穩(wěn)定劑5-7、 抗氧劑TPP4-8、納米高嶺土 6-9、環(huán)氧大豆油7-10、四溴苯酐酯9-13、紫外線吸收劑7-8、季 戊四醇硬脂酸胺4-5、白油5-6、云母粉6-8、蓖麻油酸鈣7-9、導(dǎo)電炭黑5-9、納米二氧化硅 10-12。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高阻燃低煙改性聚氯乙烯電纜材料的制備方法，其特征 在于，包括以下步驟： (1) 將三氧化二銻、氯化石蠟、磷酸三甲苯酯、有機(jī)錫穩(wěn)定劑、抗氧劑TPP、納米高嶺土 加入適量對(duì)苯二甲酸二辛脂中，攪拌成糊狀漿料，然后用研磨機(jī)將漿料研磨3遍后，裝入攪 拌釜中攪拌均勻，得到混合漿料，備用； (2) 將聚氯乙烯樹脂投入高速混合機(jī)中，通入0. 2-0. 3Mpa的蒸汽進(jìn)行加熱，然后緩慢 加入研磨好的混合漿料，低速攪拌10_20min后加入剩下的對(duì)苯二甲酸二辛脂、環(huán)氧大豆油 和四溴苯酐酯，當(dāng)料溫升到70-80°C后，再加入聚己二酸乙二醇酯二醇、氫氧化鋁、紫外線吸 收劑、季戊四醇硬脂酸胺、白油、云母粉、蓖麻油酸鈣、導(dǎo)電炭黑、納米二氧化硅，調(diào)整轉(zhuǎn)速為 1000-1400r/min，20-30min后待料溫在110-120°C時(shí)停止攪拌，卸料進(jìn)入低速攪拌機(jī)，當(dāng)料 溫降到40-50°C時(shí)出料； (3) 捏合好的物料加入雙螺桿擠出機(jī)料斗，進(jìn)行擠出造粒，加工溫度140-175°C，造粒 溫度130-165°C，采用風(fēng)冷磨面熱切粒方式，粒料經(jīng)旋風(fēng)分離器、振動(dòng)篩進(jìn)入料倉(cāng)，然后計(jì) 量，包裝。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高阻燃低煙改性聚氯乙烯電纜材料，其特征在于，由下列重量份的原料配制而成：聚氯乙烯樹脂100-120、聚己二酸乙二醇酯二醇8-12、三氧化二銻3-6、氯化石蠟4-5、氫氧化鋁8-10、對(duì)苯二甲酸二辛脂30-40、磷酸三甲苯酯10-14、有機(jī)錫穩(wěn)定劑5-7、抗氧劑TPP 4-8、納米高嶺土6-9、環(huán)氧大豆油7-10、四溴苯酐酯9-13、紫外線吸收劑7-8、季戊四醇硬脂酸胺4-5、白油5-6、云母粉6-8、蓖麻油酸鈣7-9、導(dǎo)電炭黑5-9、納米二氧化硅10-12。本發(fā)明添加的三氧化二銻通過(guò)與氯化石蠟的協(xié)同作用，增強(qiáng)了聚氯乙烯的阻燃性，添加的磷酸三甲苯酯起到凝聚相中的作用，添加的增塑劑對(duì)苯二甲酸二辛脂可以增加電纜的柔韌性，添加的其他填料可以增強(qiáng)電纜的物理和化學(xué)性能，保持其機(jī)械性能穩(wěn)定，還可以起到抑煙的效果。
【IPC分類】C08K3-04, C08K5-12, C08K13-02, C08K5-523, C08L91-06, C08K3-34, C08L67-02, H01B3-44, C08K3-36, B29B9-06, C08L27-06, C08K3-22
【公開號(hào)】CN104817788
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510229199
【發(fā)明人】鄒文君, 任新年, 任浩楠, 周化斌
【申請(qǐng)人】鄒文君
【公開日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年5月7日