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CN110054848A - 一种抗老化的阻燃电缆料及其制备方法 - Google Patents

一种抗老化的阻燃电缆料及其制备方法 Download PDF

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CN110054848A CN201910343390.5A CN201910343390A CN110054848A CN 110054848 A CN110054848 A CN 110054848A CN 201910343390 A CN201910343390 A CN 201910343390A CN 110054848 A CN110054848 A CN 110054848A
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Abstract

本发明公开了一种抗老化的阻燃电缆料及其制备方法，涉及电力技术领域，包括以下重量份计的原料：SG‑3型聚氯乙烯72‑84份，邻苯二甲酸二辛酯18‑24份，纳米三氧化二锑8‑12份，氯化石蜡6‑12份，白炭黑18‑26份、稳定剂9‑15份、辅助增塑剂7‑15份、阻燃剂22‑30份；本发明中的电缆料抗老化性能和阻燃性能尤其突出，使用寿命非常长，节约了社会资源。

Description

一种抗老化的阻燃电缆料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电力技术领域，具体涉及一种抗老化的阻燃电缆料及其制备方法。
背景技术
电线电缆绝缘及护套用塑料俗称电缆料，其中包括了橡胶、塑料、尼龙等多种品种。电缆料生产企业是以电缆生产企业为用户，只要有电线电缆需求就有电缆料的市场。电线电缆产品中除钢芯铝绞线、电磁线等裸线产品外几乎都需要绝缘层口。目前我国有电线电缆生产企业近5000家，又有城乡电网改造、西部大开发及通信设施大面积升级改造对电线电缆.产品的巨大需求，因而从一段时间来看，电缆料在我国具有广泛的市场发展前景。
由于电缆对于我们非常重要，所以电缆料的功能性尤其重要，一种具有抗老化功能的电缆料可以使得电缆得到更长久的保护，一种具有阻燃功能的电缆料可以避免被突发火灾所破坏，更加方便我们的生活。
公开号为CN108239322A的中国发明专利申请公开的一种高硬度聚乙烯电缆料及其制备方法，该电缆料包含第一聚乙烯树脂、第二聚乙烯树脂、润滑剂和抗氧剂等，该电缆料硬度较高，耐磨高韧性，可以适应不同的敷设施工以及工作环境，但是该电缆料的抗老化性能和阻燃性能不够好。
公告号为CN103788528B的中国发明专利公告的一种耐油防腐蚀PVC电缆料及其制备方法，该电缆料包含PVC树脂、橡胶、增塑剂、碳酸钙、热稳定剂和润滑剂等，本发明中的电缆料在常用材料PVC的基础上做出改进，兼顾耐温性能、耐寒性能、耐油性能和防腐蚀性能，可以适用于寒冷地区、沿海等地区，但是该电缆料的抗老化性能和阻燃性能不够好。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种抗老化的阻燃电缆料及其制备方法，本发明中的电缆料抗老化性能和阻燃性能尤其突出，使用寿命非常长，节约了社会资源。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种抗老化的阻燃电缆料，包括以下重量份计的原料：
SG-3型聚氯乙烯72-84份，邻苯二甲酸二辛酯18-24份，纳米三氧化二锑8-12份，氯化石蜡6-12份，白炭黑18-26份、稳定剂9-15份、辅助增塑剂7-15份、阻燃剂22-30份。
优选地，包括以下重量份计的原料：SG-3型聚氯乙烯76-80份，邻苯二甲酸二辛酯20-22份，纳米三氧化二锑9-11份，氯化石蜡8-10份，白炭黑20-24份、稳定剂11-13份、辅助增塑剂10-12份、阻燃剂25-27份。
优选地，包括以下重量份计的原料：SG-3型聚氯乙烯78份，邻苯二甲酸二辛酯21份，纳米三氧化二锑10份，氯化石蜡9份，白炭黑22份、稳定剂12份、辅助增塑剂11份、阻燃剂26份。
优选地，所述稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、螯合剂三种成分按照质量比为(1.5-3):(2.5-4):(1.2-2)合并得到的。
优选地，所述辅助增塑剂为环氧大豆油或环氧油酸丁酯任一种或多种的组合。
优选地，所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁两种成分按照质量比为(8.5-9.5):(0.5-1.5)合并得到的。
本发明中还公开了一种抗老化的阻燃电缆料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将以下重量份计的原料：SG-3型聚氯乙烯78份，邻苯二甲酸二辛酯21份，纳米三氧化二锑10份，氯化石蜡9份，白炭黑22份、稳定剂12份、辅助增塑剂11份、阻燃剂26份投入高速混合机混合5min，得到物质一；
(2)将上述物料一放入开炼机在170℃混炼4.5min，用双阶螺杆挤出机塑化造粒，得到物质二；
(3)将上述物质二移入平板硫化机，在140℃，122MPa压力下热压7min，将其在平板硫化机上模压成片，得到物质三；
(4)将上述物质三冷却静置，得到电缆料。
优选地，所述步骤(2)中的双阶螺杆机的挤出温度为120-145℃。
优选地，所述步骤(4)中冷却静置时间为30min。
优选地，所述平板硫化机为XLB-D350×350型平板硫化机。
本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明电缆料通过各个组分间的协同作用，电缆料在抗张强度、断裂伸长率、氧指数、热老化质量损失率、热老化抗张强度保留率和热老化断裂伸长保留率等方面数据上提升显著，抗老化性能和阻燃性能十分突出，使用寿命非常长，节约了社会资源，整体性能更加优良。
(2)本发明中纳米三氧化二锑具有更高的比表面积及反应活性，在一定程度上与SG-3型聚氯乙烯及氯化石蜡52分解所产生的氯化氢发生反应，生成氯化锑或者次氯化锑，未使氯化氢完全溢出，减少了材料的热老化质量损失；氯化氢对SG-3型聚氯乙烯的分解具有催化作用，对本发明的电缆料的抗老化性能有了明显的提升。
(3)本发明中邻苯二甲酸二辛酯作为主增塑剂，辅助增塑剂为环氧大豆油或环氧油酸丁酯任一种或多种的组合，这样的协同作用，有效的改善了电缆料的抗老化等性能。
(4)制备简单，无毒无害，绿色环保。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种抗老化的阻燃电缆料，包括以下重量份计的原料：
SG-3型聚氯乙烯72份，邻苯二甲酸二辛酯18份，纳米三氧化二锑8份，氯化石蜡6份，白炭黑18份、稳定剂9份、辅助增塑剂7份、阻燃剂22份。
稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、螯合剂三种成分按照质量比为1.5:4:2合并得到的。
辅助增塑剂为环氧大豆油或环氧油酸丁酯任一种或多种的组合。
阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁两种成分按照质量比为8.5:1.5合并得到的。
本发明中还公开了一种抗老化的阻燃电缆料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将以下重量份计的原料：SG-3型聚氯乙烯72份，邻苯二甲酸二辛酯18份，纳米三氧化二锑8份，氯化石蜡6份，白炭黑18份、稳定剂9份、辅助增塑剂7份、阻燃剂22份投入高速混合机混合5min，得到物质一；
(2)将上述物料一放入开炼机在170℃混炼4.5min，用双阶螺杆挤出机塑化造粒，得到物质二；
(3)将上述物质二移入平板硫化机，在140℃，122MPa压力下热压7min，将其在平板硫化机上模压成片，得到物质三；
(4)将上述物质三冷却静置，得到电缆料。
步骤(2)中的双阶螺杆机的挤出温度为120℃。
步骤(4)中冷却静置时间为30min。
平板硫化机为XLB-D350×350型平板硫化机。
实施例2
一种抗老化的阻燃电缆料，包括以下重量份计的原料：
SG-3型聚氯乙烯76份，邻苯二甲酸二辛酯20份，纳米三氧化二锑9份，氯化石蜡8份，白炭黑20份、稳定剂11份、辅助增塑剂10份、阻燃剂25份。
稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、螯合剂三种成分按照质量比为2:3:1.7合并得到的。
辅助增塑剂为环氧大豆油或环氧油酸丁酯任一种或多种的组合。
阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁两种成分按照质量比为8.7:1.2合并得到的。
本发明中还公开了一种抗老化的阻燃电缆料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将以下重量份计的原料：SG-3型聚氯乙烯76份，邻苯二甲酸二辛酯20份，纳米三氧化二锑9份，氯化石蜡8份，白炭黑20份、稳定剂11份、辅助增塑剂10份、阻燃剂25份投入高速混合机混合5min，得到物质一；
(2)将上述物料一放入开炼机在170℃混炼4.5min，用双阶螺杆挤出机塑化造粒，得到物质二；
(3)将上述物质二移入平板硫化机，在140℃，122MPa压力下热压7min，将其在平板硫化机上模压成片，得到物质三；
(4)将上述物质三冷却静置，得到电缆料。
步骤(2)中的双阶螺杆机的挤出温度为130℃。
步骤(4)中冷却静置时间为30min。
平板硫化机为XLB-D350×350型平板硫化机。
实施例3
一种抗老化的阻燃电缆料，包括以下重量份计的原料：
SG-3型聚氯乙烯78份，邻苯二甲酸二辛酯21份，纳米三氧化二锑10份，氯化石蜡9份，白炭黑22份、稳定剂12份、辅助增塑剂11份、阻燃剂26份。
稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、螯合剂三种成分按照质量比为1.6:3.9:1.3合并得到的。
辅助增塑剂为环氧大豆油或环氧油酸丁酯任一种或多种的组合。
阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁两种成分按照质量比为9:1合并得到的。
本发明中还公开了一种抗老化的阻燃电缆料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将以下重量份计的原料：SG-3型聚氯乙烯78份，邻苯二甲酸二辛酯21份，纳米三氧化二锑10份，氯化石蜡9份，白炭黑22份、稳定剂12份、辅助增塑剂11份、阻燃剂26份投入高速混合机混合5min，得到物质一；
(2)将上述物料一放入开炼机在170℃混炼4.5min，用双阶螺杆挤出机塑化造粒，得到物质二；
(3)将上述物质二移入平板硫化机，在140℃，122MPa压力下热压7min，将其在平板硫化机上模压成片，得到物质三；
(4)将上述物质三冷却静置，得到电缆料。
步骤(2)中的双阶螺杆机的挤出温度为135℃。
步骤(4)中冷却静置时间为30min。
平板硫化机为XLB-D350×350型平板硫化机。
实施例4
一种抗老化的阻燃电缆料，包括以下重量份计的原料：
SG-3型聚氯乙烯80份，邻苯二甲酸二辛酯22份，纳米三氧化二锑11份，氯化石蜡10份，白炭黑24份、稳定剂13份、辅助增塑剂12份、阻燃剂27份。
稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、螯合剂三种成分按照质量比为3.7:3.5:1.6合并得到的。
辅助增塑剂为环氧大豆油或环氧油酸丁酯任一种或多种的组合。
阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁两种成分按照质量比为9.2:1.1合并得到的。
本发明中还公开了一种抗老化的阻燃电缆料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将以下重量份计的原料SG-3型聚氯乙烯78份，邻苯二甲酸二辛酯21份，纳米三氧化二锑10份，氯化石蜡9份，白炭黑22份、稳定剂12份、辅助增塑剂11份、阻燃剂26份投入高速混合机混合5min，得到物质一；
(2)将上述物料一放入开炼机在170℃混炼4.5min，用双阶螺杆挤出机塑化造粒，得到物质二；
(3)将上述物质二移入平板硫化机，在140℃，122MPa压力下热压7min，将其在平板硫化机上模压成片，得到物质三；
(4)将上述物质三冷却静置，得到电缆料。
步骤(2)中的双阶螺杆机的挤出温度为140℃。
步骤(4)中冷却静置时间为30min。
平板硫化机为XLB-D350×350型平板硫化机。
实施例5
一种抗老化的阻燃电缆料，包括以下重量份计的原料：
SG-3型聚氯乙烯84份，邻苯二甲酸二辛酯24份，纳米三氧化二锑12份，氯化石蜡12份，白炭黑26份、稳定剂15份、辅助增塑剂15份、阻燃剂30份。
稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、螯合剂三种成分按照质量比为3.7:3.5:1.6合并得到的。
辅助增塑剂为环氧大豆油或环氧油酸丁酯任一种或多种的组合。
阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁两种成分按照质量比为9.2:1.1合并得到的。
本发明中还公开了一种抗老化的阻燃电缆料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将以下重量份计的原料：SG-3型聚氯乙烯84份，邻苯二甲酸二辛酯24份，纳米三氧化二锑12份，氯化石蜡12份，白炭黑26份、稳定剂15份、辅助增塑剂15份、阻燃剂30份投入高速混合机混合5min，得到物质一；
(2)将上述物料一放入开炼机在170℃混炼4.5min，用双阶螺杆挤出机塑化造粒，得到物质二；
(3)将上述物质二移入平板硫化机，在140℃，122MPa压力下热压7min，将其在平板硫化机上模压成片，得到物质三；
(4)将上述物质三冷却静置，得到电缆料。
步骤(2)中的双阶螺杆机的挤出温度为145℃。
步骤(4)中冷却静置时间为30min。
平板硫化机为XLB-D350×350型平板硫化机。
对比例1
除将纳米三氧化二锑除去外，其原料含量及制备步骤同实施例3一致。
对比例2
除将纳米三氧化二锑换成微米三氧化二锑外，其原料含量及制备步骤同实施例3一致。
对比例3
除将氢氧化铝、氢氧化镁质量比改为6.7:4.2，其原料含量及制备步骤同实施例3一致。
试验检测
为验证本发明之有益效果，取上述实施例1-5及对比例1-3中的电缆料样料进行性能检测，测试项目及测试依据如表1所示，测试结果如表2所示：
表1：
序号 试验检测 单位 要求 试验方法
1 抗张强度最小值 MPa ≧6 GB/T1033
2 断裂伸长率最小值 ％ ≧150 AS/NZS1660
3 氧指数 ％ ≧0 GB/T2406-2008
4 热老化质量损失率 mg/cm<sup>2</sup> ≦2.5 AS/NZS1660
5 热老化抗张强度保留率最小值 ％ 75 AS/NZS1660
6 热老化断裂伸长率保留率最小值 ％ 65 AS/NZS1660
表2：
综上所述，本发明的电缆料在生产原料选用上是有讲究的，原料间的组配协同作用使制得的成品电缆料在抗张强度、断裂伸长率、氧指数、热老化质量损失率、热老化抗张强度保留率和热老化断裂伸长保留率等方面数据上提升显著，抗老化性能和阻燃性能十分突出，整体性能更加优良，应用性更好，绿色无污染。
结合本发明之有益效果，申请人对本发明的部分组份及制备方法进行如下阐述：
由表1可知，本发明实施例1-5制得的电缆料性能明显优于对比例1-3，通过实施例1-5可知，实施例3是本实验的最佳方案；通过对比文件1、2可知，纳米三氧化二锑在氧指数、拉伸强度、断裂拉伸和热老化方面在对电缆料有着意想不到的提升，通过对比文件3可知，本发明的每个工艺参数都是有考究的，阻燃剂中氢氧化铝和氢氧化镁的比例的不同，达到的效果差别甚大，结果都是通过大量的实验意外发现的。
当然，因为本发明电缆料的设计思路和发明目的之要求，本发明其余组份选择及含量选择显然也是非显而易见的，绝非本领域技术人员结合现有技术即可轻易想到。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抗老化的阻燃电缆料，其特征在于，包括以下重量份计的原料：SG-3型聚氯乙烯72-84份，邻苯二甲酸二辛酯18-24份，纳米三氧化二锑8-12份，氯化石蜡6-12份，白炭黑18-26份、稳定剂9-15份、辅助增塑剂7-15份、阻燃剂22-30份。
2.根据权利要求1所述的抗老化的阻燃电缆料，其特征在于，包括以下重量份计的原料：SG-3型聚氯乙烯76-80份，邻苯二甲酸二辛酯20-22份，纳米三氧化二锑9-11份，氯化石蜡8-10份，白炭黑20-24份、稳定剂11-13份、辅助增塑剂10-12份、阻燃剂25-27份。
3.根据权利要求1所述的抗老化的阻燃电缆料，其特征在于，包括以下重量份计的原料：SG-3型聚氯乙烯78份，邻苯二甲酸二辛酯21份，纳米三氧化二锑10份，氯化石蜡9份，白炭黑22份、稳定剂12份、辅助增塑剂11份、阻燃剂26份。
4.根据权利要求1所述的抗老化的阻燃电缆料，其特征在于，所述稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、螯合剂三种成分按照质量比为(1.5-3):(2.5-4):(1.2-2)合并得到的。
5.根据权利要求1所述的抗老化的阻燃电缆料，其特征在于，所述辅助增塑剂为环氧大豆油或环氧油酸丁酯任一种或多种的组合。
6.根据权利要求1所述的抗老化的阻燃电缆料，其特征在于，所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁两种成分按照质量比为(8.5-9.5):(0.5-1.5)合并得到的。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的抗老化的阻燃电缆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将以下重量份计的原料：SG-3型聚氯乙烯78份，邻苯二甲酸二辛酯21份，纳米三氧化二锑10份，氯化石蜡9份，白炭黑22份、稳定剂12份、辅助增塑剂11份、阻燃剂26份投入高速混合机混合5min，得到物质一；
(2)将上述物料一放入开炼机在170℃混炼4.5min，用双阶螺杆挤出机塑化造粒，得到物质二；
(3)将上述物质二移入平板硫化机，在140℃，122MPa压力下热压7min，将其在平板硫化机上模压成片，得到物质三；
(4)将上述物质三冷却静置，得到电缆料。
8.根据权利要求7所述的抗老化的阻燃电缆料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的双阶螺杆机的挤出温度为120-145℃。
9.根据权利要求7所述的抗老化的阻燃电缆料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中冷却静置时间为30min。
10.根据权利要求7所述的抗老化的阻燃电缆料的制备方法，其特征在于，所述平板硫化机为XLB-D350×350型平板硫化机。
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