一种耐热聚氯乙烯材料及其制备方法和电线的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及聚氯乙烯材料技术领域，尤其涉及一种耐热聚氯乙烯材料和电线。
【背景技术】
[0002] 国内电线采用的绝缘材料一般为耐热聚氯乙烯（PVC)材料，作为电线的绝缘材 料，对耐热聚氯乙烯材料的热安定性能有很高要求，同时耐热PVC材料又要满足绝缘性能 要求，在30°C的体积电阻率需达到IO 12 Ω · cm以上。
[0003] 申请号为201410284164. 1的中国专利公开了一种耐热105°C聚氯乙烯电缆料及 其制备方法，由下列重量份的原料制成：1〇〇份的S-70聚氯乙烯树脂，15份~20份的双酚 A型聚碳酸酯，8份~12份的氯化聚乙烯，25份~35份的偏苯三酸三辛酯，10份~15份的 邻苯二甲酸二异癸酯，5份~10份的季戊四醇硬脂酸酯，10份~15份的硫酸钡，5份~10 份的纳米硅灰石，4份~8份的复合填料，1份~2份的苯胺甲基三乙氧基硅烷，5份~8份 的钙锌复合稳定剂，1份~2份的硬脂酸钡，1份~2份的乙撑双硬脂酰胺，10份~15份的 硼酸锌，5份~10份的十溴二苯醚，0. 5份~1份的抗氧剂1035。
[0004] 现有技术提供的这种耐热聚氯乙烯电缆料具有优良的机械强度、热稳定性、耐候 耐老化、耐磨等性能，且阻燃效果好，火焰消失后火苗能迅速熄灭，不会延燃其它材料，燃烧 时发烟量少，可在l〇5°C下长期使用，提高了电线电缆的使用寿命；但是这种耐热聚氯乙烯 材料的低温脆性较差，同时成本较高，限制了其广泛应用。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种耐热聚氯乙烯材料及其制备方法和电线， 本发明提供的耐热聚氯乙烯材料具有较好的低温脆性同时成本较低。
[0006] 本发明提供了一种耐热聚氯乙烯材料，以重量份计，所述耐热聚氯乙烯材料的制 备原料包括：
[0007] 100份的聚氯乙烯树脂粉；
[0008] 45份~52份的偏苯三酸三辛酯；
[0009] 22份~31份的填充剂，所述填充剂包括碳酸钙和高岭土；
[0010] 3份~8份的Ca-Zn复合稳定剂；
[0011] 4份~7份的乙烯-丙烯酸正丁酯-羟基弹性体；
[0012] 1. 5份~5份的阻燃剂，所述阻燃剂包括Sb2O3和/或Sb 203替代品，所述Sb 203替 代品以重量份计，包括：
[0013] 45份~46份的二氧化硅；
[0014] 30份~35份的氧化镁；
[0015] 8份~9份的蒙脱土；
[0016] 2份~2. 5份的氧化锌；
[0017] 5份~5. 5份的三氧化二铝；
[0018] 1份~I. 5份的氧化铜。
[0019] 优选的，所述碳酸钙和高岭土的质量比为（18~25) : (4~6)。
[0020] 优选的，所述Sb2O3替代品以重量份计，包括：
[0021] 45.1份的二氧化硅；
[0022] 33. 22份的氧化镁；
[0023] 8. 39份的蒙脱土；
[0024] 2. 05份的氧化锌；
[0025] 5. 04份的三氧化二铝；
[0026] 1.05份的氧化铜。
[0027] 优选的，所述Sb2O3替代品替代30%~100%质量的Sb 203。
[0028] 优选的，所述聚氯乙烯树脂粉的聚合度多1300。
[0029] 优选的，所述高岭土的粒度为2000目~3000目。
[0030] 优选的，所述Ca-Zn复合稳定剂的加热减量< 2%。
[0031] 优选的，所述乙烯-丙烯酸正丁酯-羟基弹性体的拉伸断裂强度为480MPa~ 500MPa〇
[0032] 本发明提供了一种耐热聚氯乙烯材料的制备方法，包括：
[0033] 将聚氯乙烯树脂粉、偏苯三酸三辛酯、填充剂、Ca-Zn复合稳定剂、乙烯-丙烯酸正 丁酯-羟基弹性体和阻燃剂混合，得到混合物；所述填充剂包括碳酸钙和高岭土，所述阻燃 剂包括Sb 2O3和/或Sb 203替代品，所述Sb 203替代品以重量份计，包括：45份~46份的二氧 化硅；30份~35份的氧化镁；8份~9份的蒙脱土；2份~2. 5份的氧化锌；5份~5. 5份 的三氧化二铝；1份~1. 5份的氧化铜；
[0034] 将所述混合物进行混炼，得到中间产物；
[0035] 将所述中间产物进行硫化，得到耐热聚氯乙烯材料。
[0036] 本发明提供的耐热聚氯乙烯材料及其制备方法的制备原料中，乙烯-丙烯酸正 丁酯-羟基弹性体能够提高材料的低温脆性，但是弹性体的成本较高；高岭土能够提高材 料的电性能同时有效地降低产品的成本，但是会降低材料的机械性能，如拉伸性能；本发 明在制备原料中添加少量的性价比较高的阻燃剂，通过弹性体、高岭土以及阻燃剂的相互 作用，同时与其他制备原料的配合使用，最终使本发明提供的耐热聚氯乙烯材料具有较好 的低温脆性同时成本较低。实验结果表明，本发明提供的耐热聚氯乙烯材料的低温脆性 为-11。。~-21。。。
[0037] 此外，本发明提供的耐热聚氯乙烯材料还具有较好的机械物理性能以及热安定 性。实验结果表明，本发明提供的耐热聚氯乙稀材料的热安定性为136min~198min ;邵氏 硬度A为94~95, D为60。
[0038] 本发明提供了一种电线，由上述技术方案所述的耐热聚氯乙烯材料制备得到，或 由上述技术方案所述的方法制备得到的耐热聚氯乙烯材料制备得到。
[0039] 本发明提供的电线由上述技术方案所述的耐热聚氯乙烯材料制备得到，因此这种 电线也具有较好的低温脆性同时成本较低。此外，本发明提供的电线还具有较好的物理机 械、电绝缘性能以及热安定性。
【具体实施方式】
[0040] 下面将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。
[0041] 本发明提供了一种耐热聚氯乙烯材料，以重量份计，所述耐热聚氯乙烯的制备原 料包括：
[0042] 100份的聚氯乙烯树脂粉；
[0043] 45份~52份的偏苯三酸三辛酯；
[0044] 22份~31份的填充剂，所述填充剂包括碳酸钙和高岭土；
[0045] 3份~8份的Ca-Zn复合稳定剂；
[0046] 4份~7份的乙烯-丙烯酸正丁酯-羟基弹性体；
[0047] 1. 5份~5份的阻燃剂，所述阻燃剂包括Sb2O3和/或Sb 203替代品；所述Sb 203替 代品以重量份计，包括：
[0048] 45份~46份的二氧化硅；
[0049] 30份~35份的氧化镁；
[0050] 8份~9份的蒙脱土；
[0051] 2份~2. 5份的氧化锌；
[0052] 5份~5. 5份的三氧化二铝；
[0053] 1份~1. 5份的氧化铜。
[0054] 在本发明中，所述聚氯乙烯（PVC)树脂粉为耐热PVC材料的主要成分。在本发明 的实施例中，所述PVC树脂粉的聚合度多1300。在本发明的实施例中，所述PVC树脂粉的 表观密度可以为0. 45g/mL~0. 53g/mL。在本发明的实施例中，所述PVC树脂粉的鱼眼数 为20个/400cm2~40个/400cm 2。在本发明的实施例中，所述PVC树脂粉的粘度为107mL/ g~118mL/g。在本发明的实施例中，所述PVC树脂粉中的残留氯乙稀含量为8ppm~lOppm。 在本发明的实施例中，所述PVC树脂粉的粒度为60 μ m~250 μ m ;在其他的实施例中，所述 PVC树脂粉的粒度为100 μ m~200 μ m。在本发明的实施例中，所述PVC树脂粉的挥发物含 量为0. 4%~0. 5%。在本发明的实施例中，所述PVC树脂粉中杂质粒子数为16个~30个。 本发明对所述PVC树脂粉的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的PVC树脂粉 即可，可由市场购买获得，如可采用台塑集团提供的PVC树脂粉。
[0055] 在本发明中，以所述PVC树脂粉的重量份数为基准，所述偏苯三酸三辛酯（TOTM) 的重量份数为45份~52份。在本发明的实施例中，所述TOTM的重量份数为48份~50份。
[0056] 在本发明的实施例中，所述TOTM中的酯含量多99%。在本发明的实施例中，所 述TOTM的色泽号< 40。在本发明的实施例中，所述TOTM在20°C的密度为0. 987g/cm3~ 0. 997g/cm3。在本发明的实施例中，所述TOTM的酸值<0. 15mg KOH/g。在本发明的实施 例中，所述TOTM的体积电阻率多8X IO11