本发明涉及一种电缆料，特别是涉及一种PVC复合电缆料的制造方法。
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，因而电缆料在我国具有广泛的市场发展前景。随着社会城市化、科技化、人性化的发展，电缆行业得到了高速发展，PVC电缆料越来越贴近人们的生活，随之带来的则是PVC电缆料使用量的增加，和PVC电缆料大多氧指数低、易燃、紫外老化后强度下降严重等问题的彰显。
公开号为CN105802061A、公开日为2016.07.27、申请人为沈阳三普高分子材料有限公司的中国专利申请公开了“一种柔软耐寒聚氯乙烯高移动电缆料”，其组分包括：高聚树脂、树脂、碳酸钙粉、邻苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯、复合钙锌稳定剂、硅烷偶联剂、石蜡、硬脂酸、丙烯酸酯弹性体料、抗氧剂和炭黑；通过使用新型的材料组分，可以使该产品具有高柔软度和耐寒性，适合用于高移动类电缆的绝缘和护套，能适应寒冷的室外环境，长时间工作不断裂，提高电缆的使用寿命，并且具有一定的耐磨、耐油、耐弯曲和抗氧化的特性。然而，该电缆料仍然存在阻燃性能、抗紫外老化性能较差的缺陷。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种PVC复合电缆料的制造方法，制造出的PVC复合电缆料的阻燃性能、抗紫外老化性能均较强。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种PVC复合电缆料的制造方法，包括以下步骤：
(1)将硝酸铁、硝酸锌、硝酸镁加入到蒸馏水中，搅拌至完全溶解后在超声波辐照下滴加入氨水进行沉淀，直到ph值为9.5时停止沉淀，加热至60℃后老化1小时，静置2小时后取出沉淀物，抽滤后用去离子水反复洗涤，90℃下烘干后转入微波炉中600℃下焙烧5小时，自然冷却后得到掺镁铁酸锌；
(2)将步骤(1)得到的掺镁铁酸锌、氧化铝磨球、无水乙醇加入磨筒内，将磨筒放入球磨机中，调节转速为600rpm后球磨1小时，取出后用鼓风干燥机干燥3小时后过50目筛得到预处理掺镁铁酸锌；
(3)将铁酸酯偶联剂加入无水乙醇中，调节ph值为4后搅拌20分钟得到偶联剂溶液，将步骤(2)得到的预处理掺镁铁酸锌加入偶联剂溶液中，加热至70℃后恒温水浴搅拌3小时，取出后用超声波清洗器洗涤后抽滤，90℃下烘干后研磨，过50目筛后得到改性掺镁铁酸锌；
(4)按以下重量份称取原料：PVC树脂100份，稳定剂3-4份，填料20-25份，润滑剂2-3份，增塑剂20-25份，改性掺镁铁酸锌6-7份；
(5)将PVC树脂、稳定剂、润滑剂、增塑剂加入捏合机中，600rpm转速、90℃条件下捏合12分钟，然后加入其它组份1200rpm转速、100℃条件下捏合5分钟得到捏合料，将捏合料投放到双螺杆挤出机中挤出造粒得到粒料，水冷后烘干得到PVC复合电缆料。
优选地，本发明所述步骤(1)中，铁、锌、镁的摩尔比为8:4:1，氨水的滴定速度为100滴/分。
优选地，本发明所述步骤(2)中，掺镁铁酸锌、氧化铝磨球、无水乙醇的重量比为1:2:15。
优选地，本发明所述步骤(3)中，铁酸酯偶联剂、无水乙醇、预处理掺镁铁酸锌的重量比为1:5:60。
优选地，本发明所述步骤(3)中，PVC树脂的聚合度为2400-2800。
优选地，本发明所述步骤(4)中，稳定剂为蓖麻油酸钙。
优选地，本发明所述步骤(4)中，填料为滑石粉。
优选地，本发明所述步骤(4)中，润滑剂为硬脂酸丁酯和聚乙烯蜡的混合物。
优选地，本发明所述步骤(4)中，增塑剂为偏苯三酸三壬酯。
优选地，本发明所述步骤(5)中，双螺杆挤出机的长径比为22:1，挤出温度为150℃-170℃。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明先将硝酸铁、硝酸锌、硝酸镁通过共沉淀法、煅烧得到掺镁铁酸锌，超声波辐照以及微波焙烧有利于铁酸锌形成比较完整、粒径较小的尖晶石结构，铁酸锌本身具有较强的紫外线吸收性能，镁的掺杂有效提高了其阻燃性能和机械性能，因此掺镁铁酸锌具有较强的阻燃性能和抗紫外性能，不过其活性较低，所以本发明将其放入球磨机以氧化铝为磨球、以无水乙醇为球磨介质进行球磨得到预处理掺镁铁酸锌，球磨过程有效提高了掺镁铁酸锌的活性而且增大了其表面粗糙度，有利于其与PVC树脂之间的界面结合，与PVC树脂共混后大大提高了电缆料的阻燃性能和抗紫外老化性能。
(2)预处理掺镁铁酸锌的表面呈亲水性，与呈亲油性的PVC树脂之间的相容性较差，因而直接共混的效果不佳，因此本发明将其通过铁酸酯偶联剂进行改性处理，将其表面的亲水性变成了亲油性，从而大大改善了二者之间的相容性和界面结合，进一步提高了电缆料的阻燃性能和抗紫外老化性能；此外，相对于其他改性剂而言，本发明采用的铁酸酯偶联剂中的铁元素与掺镁铁酸锌中的铁具有天然亲和性，因此改性效果远好于其他改性剂。
具体实施方式
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1
按照以下步骤制造PVC复合电缆料：
(1)将硝酸铁、硝酸锌、硝酸镁加入到蒸馏水中，铁、锌、镁的摩尔比为8:4:1，搅拌至完全溶解后在超声波辐照下滴加入氨水进行沉淀，氨水的滴定速度为100滴/分，直到ph值为9.5时停止沉淀，加热至60℃后老化1小时，静置2小时后取出沉淀物，抽滤后用去离子水反复洗涤，90℃下烘干后转入微波炉中600℃下焙烧5小时，自然冷却后得到掺镁铁酸锌；
(2)将重量比为1:2:15的步骤(1)得到的掺镁铁酸锌、氧化铝磨球、无水乙醇加入磨筒内，将磨筒放入球磨机中，调节转速为600rpm后球磨1小时，取出后用鼓风干燥机干燥3小时后过50目筛得到预处理掺镁铁酸锌；
(3)将铁酸酯偶联剂加入无水乙醇中，调节ph值为4后搅拌20分钟得到偶联剂溶液，将步骤(2)得到的预处理掺镁铁酸锌加入偶联剂溶液中，铁酸酯偶联剂、无水乙醇、预处理掺镁铁酸锌的重量比为1:5:60，加热至70℃后恒温水浴搅拌3小时，取出后用超声波清洗器洗涤后抽滤，90℃下烘干后研磨，过50目筛后得到改性掺镁铁酸锌；
(4)按以下重量份称取原料：聚合度为2400-2800的PVC树脂100份，蓖麻油酸钙3份，滑石粉25份，硬脂酸丁酯和聚乙烯蜡的混合物2.5份，偏苯三酸三壬酯21份，改性掺镁铁酸锌7份；
(5)将聚合度为2400-2800的PVC树脂、蓖麻油酸钙、硬脂酸丁酯和聚乙烯蜡的混合物、偏苯三酸三壬酯加入捏合机中，600rpm转速、90℃条件下捏合12分钟，然后加入其它组份1200rpm转速、100℃条件下捏合5分钟得到捏合料，将捏合料投放到长径比为22:1的双螺杆挤出机中150℃-170℃挤出温度下挤出造粒得到粒料，水冷后烘干得到PVC复合电缆料。
实施例2
按照以下步骤制造PVC复合电缆料：
(1)将硝酸铁、硝酸锌、硝酸镁加入到蒸馏水中，铁、锌、镁的摩尔比为8:4:1，搅拌至完全溶解后在超声波辐照下滴加入氨水进行沉淀，氨水的滴定速度为100滴/分，直到ph值为9.5时停止沉淀，加热至60℃后老化1小时，静置2小时后取出沉淀物，抽滤后用去离子水反复洗涤，90℃下烘干后转入微波炉中600℃下焙烧5小时，自然冷却后得到掺镁铁酸锌；
(2)将重量比为1:2:15的步骤(1)得到的掺镁铁酸锌、氧化铝磨球、无水乙醇加入磨筒内，将磨筒放入球磨机中，调节转速为600rpm后球磨1小时，取出后用鼓风干燥机干燥3小时后过50目筛得到预处理掺镁铁酸锌；
(3)将铁酸酯偶联剂加入无水乙醇中，调节ph值为4后搅拌20分钟得到偶联剂溶液，将步骤(2)得到的预处理掺镁铁酸锌加入偶联剂溶液中，铁酸酯偶联剂、无水乙醇、预处理掺镁铁酸锌的重量比为1:5:60，加热至70℃后恒温水浴搅拌3小时，取出后用超声波清洗器洗涤后抽滤，90℃下烘干后研磨，过50目筛后得到改性掺镁铁酸锌；
(4)按以下重量份称取原料：聚合度为2400-2800的PVC树脂100份，蓖麻油酸钙3.2份，滑石粉23份，硬脂酸丁酯和聚乙烯蜡的混合物2份，偏苯三酸三壬酯23份，改性掺镁铁酸锌6.4份；
(5)将聚合度为2400-2800的PVC树脂、蓖麻油酸钙、硬脂酸丁酯和聚乙烯蜡的混合物、偏苯三酸三壬酯加入捏合机中，600rpm转速、90℃条件下捏合12分钟，然后加入其它组份1200rpm转速、100℃条件下捏合5分钟得到捏合料，将捏合料投放到长径比为22:1的双螺杆挤出机中150℃-170℃挤出温度下挤出造粒得到粒料，水冷后烘干得到PVC复合电缆料。
实施例3
按照以下步骤制造PVC复合电缆料：
(1)将硝酸铁、硝酸锌、硝酸镁加入到蒸馏水中，铁、锌、镁的摩尔比为8:4:1，搅拌至完全溶解后在超声波辐照下滴加入氨水进行沉淀，氨水的滴定速度为100滴/分，直到ph值为9.5时停止沉淀，加热至60℃后老化1小时，静置2小时后取出沉淀物，抽滤后用去离子水反复洗涤，90℃下烘干后转入微波炉中600℃下焙烧5小时，自然冷却后得到掺镁铁酸锌；
(2)将重量比为1:2:15的步骤(1)得到的掺镁铁酸锌、氧化铝磨球、无水乙醇加入磨筒内，将磨筒放入球磨机中，调节转速为600rpm后球磨1小时，取出后用鼓风干燥机干燥3小时后过50目筛得到预处理掺镁铁酸锌；
(3)将铁酸酯偶联剂加入无水乙醇中，调节ph值为4后搅拌20分钟得到偶联剂溶液，将步骤(2)得到的预处理掺镁铁酸锌加入偶联剂溶液中，铁酸酯偶联剂、无水乙醇、预处理掺镁铁酸锌的重量比为1:5:60，加热至70℃后恒温水浴搅拌3小时，取出后用超声波清洗器洗涤后抽滤，90℃下烘干后研磨，过50目筛后得到改性掺镁铁酸锌；
(4)按以下重量份称取原料：聚合度为2400-2800的PVC树脂100份，蓖麻油酸钙3.4份，滑石粉21份，硬脂酸丁酯和聚乙烯蜡的混合物2.7份，偏苯三酸三壬酯25份，改性掺镁铁酸锌6.6份；
(5)将聚合度为2400-2800的PVC树脂、蓖麻油酸钙、硬脂酸丁酯和聚乙烯蜡的混合物、偏苯三酸三壬酯加入捏合机中，600rpm转速、90℃条件下捏合12分钟，然后加入其它组份1200rpm转速、100℃条件下捏合5分钟得到捏合料，将捏合料投放到长径比为22:1的双螺杆挤出机中150℃-170℃挤出温度下挤出造粒得到粒料，水冷后烘干得到PVC复合电缆料。
实施例4
按照以下步骤制造PVC复合电缆料：
(1)将硝酸铁、硝酸锌、硝酸镁加入到蒸馏水中，铁、锌、镁的摩尔比为8:4:1，搅拌至完全溶解后在超声波辐照下滴加入氨水进行沉淀，氨水的滴定速度为100滴/分，直到ph值为9.5时停止沉淀，加热至60℃后老化1小时，静置2小时后取出沉淀物，抽滤后用去离子水反复洗涤，90℃下烘干后转入微波炉中600℃下焙烧5小时，自然冷却后得到掺镁铁酸锌；
(2)将重量比为1:2:15的步骤(1)得到的掺镁铁酸锌、氧化铝磨球、无水乙醇加入磨筒内，将磨筒放入球磨机中，调节转速为600rpm后球磨1小时，取出后用鼓风干燥机干燥3小时后过50目筛得到预处理掺镁铁酸锌；
(3)将铁酸酯偶联剂加入无水乙醇中，调节ph值为4后搅拌20分钟得到偶联剂溶液，将步骤(2)得到的预处理掺镁铁酸锌加入偶联剂溶液中，铁酸酯偶联剂、无水乙醇、预处理掺镁铁酸锌的重量比为1:5:60，加热至70℃后恒温水浴搅拌3小时，取出后用超声波清洗器洗涤后抽滤，90℃下烘干后研磨，过50目筛后得到改性掺镁铁酸锌；
(4)按以下重量份称取原料：聚合度为2400-2800的PVC树脂100份，蓖麻油酸钙3.6份，滑石粉24份，硬脂酸丁酯和聚乙烯蜡的混合物2.4份，偏苯三酸三壬酯20份，改性掺镁铁酸锌6.3份；
(5)将聚合度为2400-2800的PVC树脂、蓖麻油酸钙、硬脂酸丁酯和聚乙烯蜡的混合物、偏苯三酸三壬酯加入捏合机中，600rpm转速、90℃条件下捏合12分钟，然后加入其它组份1200rpm转速、100℃条件下捏合5分钟得到捏合料，将捏合料投放到长径比为22:1的双螺杆挤出机中150℃-170℃挤出温度下挤出造粒得到粒料，水冷后烘干得到PVC复合电缆料。
实施例5
按照以下步骤制造PVC复合电缆料：
(1)将硝酸铁、硝酸锌、硝酸镁加入到蒸馏水中，铁、锌、镁的摩尔比为8:4:1，搅拌至完全溶解后在超声波辐照下滴加入氨水进行沉淀，氨水的滴定速度为100滴/分，直到ph值为9.5时停止沉淀，加热至60℃后老化1小时，静置2小时后取出沉淀物，抽滤后用去离子水反复洗涤，90℃下烘干后转入微波炉中600℃下焙烧5小时，自然冷却后得到掺镁铁酸锌；
(2)将重量比为1:2:15的步骤(1)得到的掺镁铁酸锌、氧化铝磨球、无水乙醇加入磨筒内，将磨筒放入球磨机中，调节转速为600rpm后球磨1小时，取出后用鼓风干燥机干燥3小时后过50目筛得到预处理掺镁铁酸锌；
(3)将铁酸酯偶联剂加入无水乙醇中，调节ph值为4后搅拌20分钟得到偶联剂溶液，将步骤(2)得到的预处理掺镁铁酸锌加入偶联剂溶液中，铁酸酯偶联剂、无水乙醇、预处理掺镁铁酸锌的重量比为1:5:60，加热至70℃后恒温水浴搅拌3小时，取出后用超声波清洗器洗涤后抽滤，90℃下烘干后研磨，过50目筛后得到改性掺镁铁酸锌；
(4)按以下重量份称取原料：聚合度为2400-2800的PVC树脂100份，蓖麻油酸钙3.8份，滑石粉22份，硬脂酸丁酯和聚乙烯蜡的混合物3份，偏苯三酸三壬酯22份，改性掺镁铁酸锌6份；
(5)将聚合度为2400-2800的PVC树脂、蓖麻油酸钙、硬脂酸丁酯和聚乙烯蜡的混合物、偏苯三酸三壬酯加入捏合机中，600rpm转速、90℃条件下捏合12分钟，然后加入其它组份1200rpm转速、100℃条件下捏合5分钟得到捏合料，将捏合料投放到长径比为22:1的双螺杆挤出机中150℃-170℃挤出温度下挤出造粒得到粒料，水冷后烘干得到PVC复合电缆料。
实施例6
按照以下步骤制造PVC复合电缆料：
(1)将硝酸铁、硝酸锌、硝酸镁加入到蒸馏水中，铁、锌、镁的摩尔比为8:4:1，搅拌至完全溶解后在超声波辐照下滴加入氨水进行沉淀，氨水的滴定速度为100滴/分，直到ph值为9.5时停止沉淀，加热至60℃后老化1小时，静置2小时后取出沉淀物，抽滤后用去离子水反复洗涤，90℃下烘干后转入微波炉中600℃下焙烧5小时，自然冷却后得到掺镁铁酸锌；
(2)将重量比为1:2:15的步骤(1)得到的掺镁铁酸锌、氧化铝磨球、无水乙醇加入磨筒内，将磨筒放入球磨机中，调节转速为600rpm后球磨1小时，取出后用鼓风干燥机干燥3小时后过50目筛得到预处理掺镁铁酸锌；
(3)将铁酸酯偶联剂加入无水乙醇中，调节ph值为4后搅拌20分钟得到偶联剂溶液，将步骤(2)得到的预处理掺镁铁酸锌加入偶联剂溶液中，铁酸酯偶联剂、无水乙醇、预处理掺镁铁酸锌的重量比为1:5:60，加热至70℃后恒温水浴搅拌3小时，取出后用超声波清洗器洗涤后抽滤，90℃下烘干后研磨，过50目筛后得到改性掺镁铁酸锌；
(4)按以下重量份称取原料：聚合度为2400-2800的PVC树脂100份，蓖麻油酸钙4份，滑石粉20份，硬脂酸丁酯和聚乙烯蜡的混合物2.8份，偏苯三酸三壬酯24份，改性掺镁铁酸锌6.9份；
(5)将聚合度为2400-2800的PVC树脂、蓖麻油酸钙、硬脂酸丁酯和聚乙烯蜡的混合物、偏苯三酸三壬酯加入捏合机中，600rpm转速、90℃条件下捏合12分钟，然后加入其它组份1200rpm转速、100℃条件下捏合5分钟得到捏合料，将捏合料投放到长径比为22:1的双螺杆挤出机中150℃-170℃挤出温度下挤出造粒得到粒料，水冷后烘干得到PVC复合电缆料。
对实施例1-6制得的PVC复合电缆料以及对比例的阻燃性能和抗紫外老化性能分别进行测试，对比例为公开号为CN105802061A的中国专利申请。阻燃性能方面参考GB/T 2406-2008标准测试各电缆料的极限氧指数，极限氧指数越高阻燃性能越强；抗紫外老化性能测试方法为：将各电缆料置于紫外灯下照射4天，测算出拉伸强度保持率，拉伸强度保持率越高抗紫外老化性能越强。
测试结果如下表所示：
由此表可以看出，本发明实施例1-6制得的PVC复合电缆料的极限氧指数以及拉伸强度保持率均高于对比例很多，表明具有较强的阻燃性能和抗紫外老化性能。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。