本发明涉及一种电线电缆制造领域，具体是一种低烟低卤聚氯乙烯绝缘料及其制备方法。
背景技术：
聚氯乙烯，是五大通用塑料之一，广泛应用于建筑、汽车、轨道交通、电缆、日用品等方面，而国内目前电线电缆90％以上采用的是聚氯乙烯材料，但该材料具有腐蚀性，刺激性气味同时环保性能差。
在用于电线电缆的绝缘和护套材料中必须加入大量的增塑剂，导致燃烧时发烟量大，耐腐蚀性能达不到要求。
而无卤低烟聚烯烃材料虽然无卤性能好、发烟量低，但也存在材料较脆，同时在加工过程中速度慢，出料不稳定，流动性能差的特性。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种低烟低卤聚氯乙烯绝缘料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种低烟低卤聚氯乙烯绝缘料，绝缘料由pvc树脂、助剂、增塑剂和添加剂构成，其中助剂包括煅烧陶土、稳定剂、氢氧化镁、硼酸锌、润滑剂、三氧化二锑和抗氧剂，添加剂包括纳米钙和重钙，各成分按照如下重量份组成：pvc树脂：42-52份；助剂：煅烧陶土2.5-6份、稳定剂2-5份、氢氧化镁3-6份、硼酸锌1.5-3.5份、润滑剂0.1-0.3份、三氧化二锑0.7-1.1份、抗氧剂0.05-0.22份；增塑剂：21-28.5份；添加剂：纳米钙8.5-12份、重钙0.5-1.3份。
作为本发明进一步的方案：绝缘料各个成分的重量份为：pvc树脂46-50份、煅烧陶土4-5份、稳定剂3-4份、氢氧化镁4-5份、硼酸锌2-2.8份、润滑剂0.18-0.26份、三氧化二锑0.8-1份、抗氧剂0.08-0.18份、增塑剂23-26份、纳米钙9-10.5份、重钙0.6-0.85份。
作为本发明再进一步的方案：绝缘料各个成分的重量份为：pvc树脂48.75份、煅烧陶土4.78份、稳定剂3.83份、氢氧化镁4.78份、硼酸锌2.39份、润滑剂0.24份、三氧化二锑0.96份、抗氧剂0.14份、增塑剂24.88份、纳米钙9.57份、重钙0.72份。
作为本发明再进一步的方案：所述增塑剂为偏苯三酸三辛酯。
本发明的另一个目的在于，提出一种低烟低卤聚氯乙烯绝缘料的制备方法，包括以下步骤：
1、将助剂：煅烧陶土、稳定剂、氢氧化镁、硼酸锌、润滑剂、三氧化二锑、抗氧剂按配方组分进行称量准备；
2、预热混料桶至50℃后依次加入pvc树脂和增塑剂，进行机械混合；
3、在混料桶中加入助剂，再次混合后加入添加剂，加热混合至100-110℃时停止；
4、打开混料桶舱门将混合好的粉料运送至双螺杆造粒机料仓冷却至50℃待用；
5、将混合并冷却至50摄氏度的粉料投入造粒机中，预热至温度稳定后，依次开启旋风管道、振动筛、切粒机、辅机、主机、喂料机；
6、造粒机上机的胶状物落入辅机后，挤出条状并切成圆柱体状，完成造粒。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：材料通过各组分的混合加工达到机械性能、电性能、阻燃性能、发烟量的平衡，提高该材料的各项指标，加工生产时效率高，采用传统设备生产稳定，烧时刺激性气味少，发烟量小，产品的电性能和机械性能超过国家标准要求，本发明生产制造简单、实用性强、易于使用和推广。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
先将助剂按煅烧陶土2.5份、稳定剂2份、氢氧化镁3份、硼酸锌1.5份、润滑剂0.1份、三氧化二锑0.7份、抗氧剂0.05份进行称量准备；预热混料桶至50℃后加入10.5份pvc树脂，再加入10.5份增塑剂，再加入31.5份pvc树脂和10.5份增塑剂进行混合，500转/分钟进行混合5分钟左右，加入助剂，再混合5分钟后加入纳米钙8.5份和重钙0.5份，混合至100-110℃时停止，打开舱门将混合好的粉料运送至双螺杆造粒机料仓冷却至50℃待用，96型造粒机主机各区设置温度为：135℃、140℃、145℃、155℃、165℃、165℃、160℃、155℃，辅机设置温度为：125℃、130℃、135℃、140℃，预热2小时，直至温度稳定后，依次开启旋风管道、振动筛、切粒机、辅机、主机、喂料机，将喂料电流加到20a，主机电流230a，转数200转，带主机出料口出来的胶状物光洁细腻后稳定转数电流等参数，上机的胶状物落入辅机后，挤出条状并切成圆柱体状，用开练机进行炼胶15分钟，制成200mm*200mm*1mm和200mm*200mm*3m的试样备用。
实施例2：
先将助剂按煅烧陶土6份、稳定剂5份、氢氧化镁6份、硼酸锌3.5份、润滑剂0.3份、三氧化二锑1.1份、抗氧剂0.22份进行称量准备；预热混料桶至50℃后加入13份pvc树脂，再加入14.25份增塑剂，再加入39份pvc树脂和14.25份增塑剂进行混合，500转/分钟进行混合5分钟左右，加入助剂，再混合5分钟后加入纳米钙12份和重钙1.3份，混合至100-110℃时停止，打开舱门将混合好的粉料运送至双螺杆造粒机料仓冷却至50℃待用，96型造粒机主机各区设置温度为：135℃、140℃、145℃、155℃、165℃、165℃、160℃、155℃，辅机设置温度为：125℃、130℃、135℃、140℃，预热2小时，直至温度稳定后，依次开启旋风管道、振动筛、切粒机、辅机、主机、喂料机，将喂料电流加到20a，主机电流230a，转数200转，带主机出料口出来的胶状物光洁细腻后稳定转数电流等参数，上机的胶状物落入辅机后，挤出条状并切成圆柱体状，用开练机进行炼胶15分钟，制成200mm*200mm*1mm和200mm*200mm*3m的试样备用。
实施例3：
先将助剂按煅烧陶土4份、稳定剂3份、氢氧化镁4份、硼酸锌2份、润滑剂0.18份、三氧化二锑0.8份、抗氧剂0.08份进行称量准备；预热混料桶至50℃后加入11.5份pvc树脂，再加入11.5份增塑剂，再加入34.5份pvc树脂和11.5份增塑剂进行混合，500转/分钟进行混合5分钟左右，加入助剂，再混合5分钟后加入纳米钙9份和重钙0.6份，混合至100-110℃时停止，打开舱门将混合好的粉料运送至双螺杆造粒机料仓冷却至50℃待用，96型造粒机主机各区设置温度为：135℃、140℃、145℃、155℃、165℃、165℃、160℃、155℃，辅机设置温度为：125℃、130℃、135℃、140℃，预热2小时，直至温度稳定后，依次开启旋风管道、振动筛、切粒机、辅机、主机、喂料机，将喂料电流加到20a，主机电流230a，转数200转，带主机出料口出来的胶状物光洁细腻后稳定转数电流等参数，上机的胶状物落入辅机后，挤出条状并切成圆柱体状，用开练机进行炼胶15分钟，制成200mm*200mm*1mm和200mm*200mm*3m的试样备用。
实施例4：
先将助剂按煅烧陶土5份、稳定剂4份、氢氧化镁5份、硼酸锌2.8份、润滑剂0.26份、三氧化二锑0.8份、抗氧剂0.18份进行称量准备；预热混料桶至50℃后加入12.5份pvc树脂，再加入13份增塑剂，再加入37.5份pvc树脂和13份增塑剂进行混合，500转/分钟进行混合5分钟左右，加入助剂，再混合5分钟后加入纳米钙10.5份和重钙0.85份，混合至100-110℃时停止，打开舱门将混合好的粉料运送至双螺杆造粒机料仓冷却至50℃待用，96型造粒机主机各区设置温度为：135℃、140℃、145℃、155℃、165℃、165℃、160℃、155℃，辅机设置温度为：125℃、130℃、135℃、140℃，预热2小时，直至温度稳定后，依次开启旋风管道、振动筛、切粒机、辅机、主机、喂料机，将喂料电流加到20a，主机电流230a，转数200转，带主机出料口出来的胶状物光洁细腻后稳定转数电流等参数，上机的胶状物落入辅机后，挤出条状并切成圆柱体状，用开练机进行炼胶15分钟，制成200mm*200mm*1mm和200mm*200mm*3m的试样备用。
实施例5：
先将助剂按煅烧陶土4.78份、稳定剂3.83份、氢氧化镁4.78份、硼酸锌2.39份、润滑剂0.24份、三氧化二锑0.96份、抗氧剂0.14份进行称量准备；预热混料桶至50℃后加入12.19份pvc树脂，再加入12.44份增塑剂，再加入36.56份pvc树脂和12.44份增塑剂进行混合，500转/分钟进行混合5分钟左右，加入助剂，再混合5分钟后加入纳米钙9.57份和重钙0.72份，混合至100-110℃时停止，打开舱门将混合好的粉料运送至双螺杆造粒机料仓冷却至50℃待用，96型造粒机主机各区设置温度为：135℃、140℃、145℃、155℃、165℃、165℃、160℃、155℃，辅机设置温度为：125℃、130℃、135℃、140℃，预热2小时，直至温度稳定后，依次开启旋风管道、振动筛、切粒机、辅机、主机、喂料机，将喂料电流加到20a，主机电流230a，转数200转，带主机出料口出来的胶状物光洁细腻后稳定转数电流等参数，上机的胶状物落入辅机后，挤出条状并切成圆柱体状，用开练机进行炼胶15分钟，制成200mm*200mm*1mm和200mm*200mm*3m的试样备用。
对比例1：
先将助剂按煅烧陶土4.78份、稳定剂3.83份、硼酸锌2.39份、润滑剂0.24份、三氧化二锑0.96份、抗氧剂0.14份进行称量准备；预热混料桶至50℃后加入12.19份pvc树脂，再加入12.44份增塑剂，再加入36.56份pvc树脂和12.44份增塑剂进行混合，500转/分钟进行混合5分钟左右，加入助剂，再混合5分钟后加入纳米钙9.57份和重钙0.72份，混合至100-110℃时停止，打开舱门将混合好的粉料运送至双螺杆造粒机料仓冷却至50℃待用，96型造粒机主机各区设置温度为：135℃、140℃、145℃、155℃、165℃、165℃、160℃、155℃，辅机设置温度为：125℃、130℃、135℃、140℃，预热2小时，直至温度稳定后，依次开启旋风管道、振动筛、切粒机、辅机、主机、喂料机，将喂料电流加到20a，主机电流230a，转数200转，带主机出料口出来的胶状物光洁细腻后稳定转数电流等参数，上机的胶状物落入辅机后，挤出条状并切成圆柱体状，用开练机进行炼胶15分钟，制成200mm*200mm*1mm和200mm*200mm*3m的试样备用。
对比例2：
先将助剂按煅烧陶土4.78份、稳定剂3.83份、氢氧化镁4.78份、润滑剂0.24份、三氧化二锑0.96份、抗氧剂0.14份进行称量准备；预热混料桶至50℃后加入12.19份pvc树脂，再加入12.44份增塑剂，再加入36.56份pvc树脂和12.44份增塑剂进行混合，500转/分钟进行混合5分钟左右，加入助剂，再混合5分钟后加入纳米钙9.57份和重钙0.72份，混合至100-110℃时停止，打开舱门将混合好的粉料运送至双螺杆造粒机料仓冷却至50℃待用，96型造粒机主机各区设置温度为：135℃、140℃、145℃、155℃、165℃、165℃、160℃、155℃，辅机设置温度为：125℃、130℃、135℃、140℃，预热2小时，直至温度稳定后，依次开启旋风管道、振动筛、切粒机、辅机、主机、喂料机，将喂料电流加到20a，主机电流230a，转数200转，带主机出料口出来的胶状物光洁细腻后稳定转数电流等参数，上机的胶状物落入辅机后，挤出条状并切成圆柱体状，用开练机进行炼胶15分钟，制成200mm*200mm*1mm和200mm*200mm*3m的试样备用。
对比例3：
先将助剂按煅烧陶土4.78份、稳定剂3.83份、润滑剂0.24份、三氧化二锑0.96份、抗氧剂0.14份进行称量准备；预热混料桶至50℃后加入12.19份pvc树脂，再加入12.44份增塑剂，再加入36.56份pvc树脂和12.44份增塑剂进行混合，500转/分钟进行混合5分钟左右，加入助剂，再混合5分钟后加入纳米钙9.57份和重钙0.72份，混合至100-110℃时停止，打开舱门将混合好的粉料运送至双螺杆造粒机料仓冷却至50℃待用，96型造粒机主机各区设置温度为：135℃、140℃、145℃、155℃、165℃、165℃、160℃、155℃，辅机设置温度为：125℃、130℃、135℃、140℃，预热2小时，直至温度稳定后，依次开启旋风管道、振动筛、切粒机、辅机、主机、喂料机，将喂料电流加到20a，主机电流230a，转数200转，带主机出料口出来的胶状物光洁细腻后稳定转数电流等参数，上机的胶状物落入辅机后，挤出条状并切成圆柱体状，用开练机进行炼胶15分钟，制成200mm*200mm*1mm和200mm*200mm*3m的试样备用。
制备得到的各实施例和对比例试样分别进行机械性能测试、燃烧测试和体积电阻测试，具体的检测结构见表1和表2：
表1实施例测试性能表
表2对比例测试性能表
从实施例和对比例中可明显的得出氢氧化镁和硼酸锌在抑制材料在燃烧时的发烟量和增强阻燃性能有显著作用，且可以达到机械性能、电性能、阻燃性能、发烟量的平衡，提高该材料的各项指标，加工生产时效率高，采用传统设备生产稳定，速度达到200米/min，烧时刺激性气味少，发烟量小，并且不再是大量的黑烟，以白烟为主，产品的电性能和机械性能超过国家标准要求。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。