專利名稱：一種pvc電纜絕緣料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力電纜的高分子材料領(lǐng)域，特別是一種PVC絕緣料及其制備方法，通過對各組分的優(yōu)化達(dá)到環(huán)保、阻燃、不滴燃以及優(yōu)越的耐低/高溫等性能，而且具有芳香氣味，可用于制備電線電纜的絕緣，尤其適用于生產(chǎn)與家用電器類配套的環(huán)保型電線電纜產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
大量火災(zāi)報告證實致人死亡的罪魁禍?zhǔn)资撬芰先紵龝r生成的煙和有毒氣體。特別是對于高層建筑，情況更明顯。據(jù)統(tǒng)計火災(zāi)中發(fā)生的死亡事故，有80%是由于煙和有毒氣體的窒息造成的。另外，煙使火災(zāi)現(xiàn)場的可見度大大降低，貽誤滅火和搶救生命財產(chǎn)的時間。 由于聚氯乙烯與聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和ABS統(tǒng)稱為五大通用樹脂，是我國第一、世界第二大通用型合成樹脂材料，廣泛地應(yīng)用在各類建材、各類生活用品等方面。因此成為近年來阻燃塑料領(lǐng)域中重點研究課題之一就是降低塑料燃燒時生成的煙量和有毒氣體量。目前國內(nèi)電線電纜PVC絕緣類產(chǎn)品還有相當(dāng)大的份額。常規(guī)的PVC絕緣電線電纜存在相當(dāng)嚴(yán)重的污染——在制造、使用及廢棄處理時，都會產(chǎn)生大量的二惡英、氯氫酸、鉛等有害物質(zhì)。PVC絕緣材料燃燒時會發(fā)生很大的濃煙，并產(chǎn)生有害的HCL氣體；而且大部分 PVC絕緣材料中含有Pb (鉛)、Cd (鎘)等(用作電纜穩(wěn)定劑)多種有害重金屬，會對人體健康造成一定的危害；焚燒或掩埋后，會造成對土壤和水源的污染。為此，歐盟議會和歐盟理事會于 2003 年 1 月通過了 RoHS 指令，全稱是 The Restriction of the use of certain Hazardous substances in Electnical and Electronic Equipment,艮口在電子電氣設(shè)備中限制使用某些有害物質(zhì)指令，也稱2002/95/EC指令。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種環(huán)保、阻燃、不滴燃以及耐低/高溫等性能較好的PVC絕緣料及其制備方法，該絕緣料還具有芳香氣味，并全面達(dá)到符合ROSH指令要求。本發(fā)明所述的一種PVC電纜絕緣料，其包括PVC樹脂100份、增塑劑30 50份、 復(fù)合穩(wěn)定劑3 7份、活性碳酸鈣20 40份、高嶺土 15 45份、氫氧化鋁5 15份、三氧化二銻3 6份、硼酸鋅3 5份、芳香劑0. 5 1. 5份，以上均為質(zhì)量份數(shù)。所述增塑劑為DOS (癸二酸二辛酯)和氯化石蠟，DOS和氯化石蠟的質(zhì)量比例為
1 · 2 · 5 。所述復(fù)合穩(wěn)定劑為鈣/鋅復(fù)合穩(wěn)定劑。所述芳香劑為可耐高溫200°C的薄荷香精油。本發(fā)明所述的PVC電纜絕緣料的制備方法，其制備步驟為按照PVC樹脂100份、 增塑劑30 50份、復(fù)合穩(wěn)定劑3 7份、活性碳酸鈣20 40份、高嶺土 15 45份、氫氧化鋁5 15份、三氧化二銻3 6份、硼酸鋅3 5份、芳香劑0. 5 1. 5份，加入高速捏合機(jī)中，以800轉(zhuǎn)/min的速度將各組分捏合均勻，最后經(jīng)過Φ75-Φ 180雙階造粒機(jī)在135 165°C的溫度下造粒，然后進(jìn)行冷卻、篩選、稱量、包裝入庫，完成PVC絕緣料制備
本發(fā)明中各組份均選用符合ROSH指令要求的材料，達(dá)到環(huán)保要求，并在該配方中添加氫氧化鋁、三氧化二銻及硼酸鋅可以解決阻燃以及不滴燃問題，通過選用合適的增塑劑 30 50份，可以很好地解決材料的耐低/高溫度性能及加工性能。氫氧化鋁作為無鹵抗酸的無機(jī)添加型阻燃劑，具有填充、阻燃、抑煙三重功效，其阻燃作用主要基于它的脫水吸熱效應(yīng)，由于失去結(jié)晶水需要吸收熱量，從而抑制了 PVC絕緣的溫度上升，并對裂解反應(yīng)起到抑制作用，使PVC絕緣表面生成比較緊密的炭層，降低了煙中的炭微粒，使發(fā)煙量下降；同時脫出的結(jié)晶水形成蒸汽沖淡了 PVC絕緣本體周圍的氧氣濃度，使絕緣本體燃燒困難。三氧化二銻，因為聚氯乙烯是含鹵素聚合物可與三氧化二銻起協(xié)同阻燃增效作用，不必另加含鹵素的阻燃劑。另外在增塑劑30 50份中有部分為氯化石蠟類增塑劑，阻燃效果較好。硼酸鋅作用于該絕緣料中，具有阻燃、抑煙和抑制余輝等多種功能，并且可提高絕緣料的電性能，還可使該絕緣料的斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長率和缺口沖擊強(qiáng)度得到明顯提高。硼酸鋅在PVC絕緣料燃燒中的行為機(jī)理為在燃燒過程中，硼酸鋅發(fā)生分解，產(chǎn)生的三氧化二硼形成一層玻璃狀物質(zhì)覆蓋在導(dǎo)體表面，起到抑制余輝的作用。而分解產(chǎn)生的鋅化合物，存在于凝聚相中，催化PVC脫出HCl并促進(jìn)其交聯(lián)，提高成炭量、降低成煙量、阻止燃燒繼續(xù)進(jìn)行。本發(fā)明通過氫氧化鋁、三氧化二銻、硼酸鋅的優(yōu)化配合，可使成炭量增加近50%。明火燃燒時生煙量降低幅度30 50%，L0I提高到33。以及通過選用合適的增塑劑，該材料同時具備優(yōu)良的耐低溫/高溫性能，使用溫度為-30°C 90°C，并且材料中添加了耐高溫 200°C的薄荷香精油芳香劑0. 5 1. 5份，使得制品具有芳香氣味，起到消除惡心、緊張和緊張性頭痛和祛除蚊蟲作用。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。實施例1
其配方中各組分PVC樹脂100份、增塑劑D0S10份、增塑劑氯化石蠟25份、復(fù)合穩(wěn)定劑6份、活性碳酸鈣40份、高嶺土 30份、氫氧化鋁10份、三氧化二銻6份、硼酸鋅5份、芳香劑0.5份。制備步驟為按照配方質(zhì)量份數(shù)，加入PVC樹脂、增塑劑、復(fù)合穩(wěn)定劑、活性碳酸鈣、高嶺土、氫氧化鋁、三氧化二銻、硼酸鋅、芳香劑等在高速捏合機(jī)中以800轉(zhuǎn)/min的速度將各組分捏合均勻，最后經(jīng)過Φ 75-Φ 180雙階造粒機(jī)在135 165°C的溫度下造粒，然后進(jìn)行冷卻、篩選、稱量、包裝入庫，完成PVC絕緣料制備。實施例2:
其配方中各組分PVC樹脂100份、增塑劑D0S14份、增塑劑氯化石蠟35份、復(fù)合穩(wěn)定劑3份、活性碳酸鈣40份、高嶺土 45份、氫氧化鋁15份、三氧化二銻6份、硼酸鋅5份、芳
4香劑1份。制備步驟同上。實施例3:
其配方中各組分PVC樹脂100份、增塑劑D0S9份、增塑劑氯化石蠟22. 5份、復(fù)合穩(wěn)定劑7份、活性碳酸鈣20份、高嶺土 20份、氫氧化鋁5份、三氧化二銻3份、硼酸鋅3份、芳香劑1. 5份。制備步驟同上。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干變型和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種PVC電纜絕緣料，其特征在于包括PVC樹脂100份、增塑劑30 50份、復(fù)合穩(wěn)定劑3 7份、活性碳酸鈣20 40份、高嶺土 15 45份、氫氧化鋁5 15份、三氧化二銻3 6份、硼酸鋅3 5份、芳香劑0. 5 1. 5份，以上均為質(zhì)量份數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PVC電纜絕緣料，其特征在于所述增塑劑為DOS、氯化石蠟， DOS和氯化石蠟的質(zhì)量比例為1:2. 5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PVC電纜絕緣料，其特征在于所述復(fù)合穩(wěn)定劑為鈣/鋅復(fù)合穩(wěn)定劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PVC電纜絕緣料，其特征在于所述芳香劑為可耐高溫200°C 的薄荷香精油。
5.一種PVC電纜絕緣料的制備方法，其特征在于制備步驟為按照PVC樹脂100份、增塑劑30 50份、復(fù)合穩(wěn)定劑3 7份、活性碳酸鈣20 40份、高嶺土 15 45份、氫氧化鋁5 15份、三氧化二銻3 6份、硼酸鋅3 5份、芳香劑0. 5 1. 5份，加入高速捏合機(jī)中，以800轉(zhuǎn)/min的速度將各組分捏合均勻，最后經(jīng)過Φ75-Φ 180雙階造粒機(jī)在135 165°C的溫度下造粒，然后進(jìn)行冷卻、篩選、稱量、包裝入庫，完成PVC絕緣料制備。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種PVC電纜絕緣料及其制備方法，其包括PVC樹脂100份、增塑劑30～50份、復(fù)合穩(wěn)定劑３～7份、活性碳酸鈣20～40份、高嶺土15～45份、氫氧化鋁5～15份、三氧化二銻3～6份、硼酸鋅3～5份、芳香劑0.5～1.5份。本發(fā)明通過氫氧化鋁、三氧化二銻、硼酸鋅的優(yōu)化配合，可使成炭量增加近50%。明火燃燒時生煙量降低幅度30～50％，LOI提高到33。以及通過選用合適的增塑劑，該材料同時具備優(yōu)良的耐低溫/高溫性能，使用溫度為-30℃～90℃，并且材料中添加了薄荷香精油芳香劑0.5～1.5份，使得制品具有芳香氣味，起到消除惡心、緊張和緊張性頭痛和祛除蚊蟲作用。
文檔編號H01B3/44GK102153825SQ201110136129
公開日2011年8月17日 申請日期2011年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月25日
發(fā)明者程斌, 肖貴生 申請人:無錫市明珠電纜有限公司