低烟低卤的耐热阻燃pvc电缆料及其制备方法

文档序号:8538320阅读:332来源:国知局
低烟低卤的耐热阻燃pvc电缆料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电缆线制造领域,具体涉及一种低烟低卤的耐热阻燃PVC(P〇l yvinyl chloride,聚氯乙稀)电缆料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] PVC树脂作为电线电缆的基料,在实际使用中经常加入稳定剂、润滑剂、辅助加工 剂、色料、抗冲击剂及其它添加剂,对其进行加工改性,以满足使用要求。PVC树脂是一种极 性非结晶性高聚物,其密度为I. 380g/cm3,玻璃转变温度为87°C,具有以下缺点:
[0003] 热稳定性差:PVC树脂对热极为敏感,当加热温度达到90°C以上时,就会发生轻微 的热分解反应,当温度升到120°C后,分解反应加剧,在温度升到150°C,持续lOmin,PVC树 脂逐步变色,白色-黄色-红色-棕色-黑色,发生分解反应。在PVC树脂的基础上加入稳 定剂,耐热等级最多只能达到105°C,一旦超过此温度,PVC树脂开始热分解,发生老化。
[0004] 燃烧烟雾大:PVC树脂燃烧时会产生大量的烟雾和有毒的腐蚀性气体,烟雾是火 灾中致人死命的首要危险因素,也严重延误抢救人民生命财产的时机,为了减少烟雾对人 体的伤害,一般会加入阻燃剂。传统阻燃剂广泛采用含卤聚合物,一旦燃烧,生烟量更大,会 产生氯化氢(HCl)等卤素气体,因此,除了阻燃效率外,低烟低卤也是阻燃剂必不可少的指 标。但是纵观市面上所有的电缆产品,还没有一种能够同时满足阻燃效率和低烟低卤要求。

【发明内容】

[0005] 针对现有技术中存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种低烟低卤的耐热阻燃 PVC电缆料及其制备方法,产品热稳定性好,耐热等级可以达到125°C以上;阻燃效率高,而 且低烟低卤。
[0006] 为达到以上目的,本发明采取的技术方案是:一种低烟低卤的耐热阻燃PVC电缆 料,以重量百分比计,包括以下组分:
[0007] 高聚合度PVC树脂 43~55%; 稳定剂 6-9% ; 空心玻璃微粉 11~15%; 增塑剂 19~25% ; 紫外线吸收剂 0.7~1.5%; 分散剂 0.4~2% ; 阻燃剂 4~12% ; 抑烟剂 0.7~5% ; HCl吸收剂 0.3~2%。
[0008] 在上述技术方案的基础上,以重量百分比计,包括以下组分:
[0009] 高聚合度PVC树脂 45~53%; 稳定剂 6.3~8% ; 空心玻璃微粉 12.5-14.5%; 增塑剂 20~23% ; 紫外线吸收剂 0.74~1.3% ; 分散剂 0.6~1.6%; 阻燃剂 4.3~9% ; 抑烟剂 I~3%; HCl吸收剂 0.6~1.5%。
[0010] 在上述技术方案的基础上,以重量百分比计,包括以下组分:
[0011] 高聚合度PVC树脂 47~50%; 稳定剂 6.5-7% ; 空心玻璃微粉 13~14%; 增塑剂 21~22%; 紫外线吸收剂 0.78-1%; 分散剂 0.8~1.2%; 阻燃剂 4.6~6% ; 抑烟剂 1.5-2% ; HCl吸收剂 0.8~1.2%。
[0012] 在上述技术方案的基础上,以重量百分比计,包括以下组分:
[0013] 高聚合度PVC树脂 48.6%; 稳定剂 6.8%; 空心玻璃微粉 13.6%; 增塑剂 21.4%; 紫外线吸收剂 0.8%; 分散剂 1% ·, 阻燃剂 4.9%; 抑烟剂 1.9%; HCl吸收剂 1%。
[0014] 在上述技术方案的基础上,所述高聚合度PVC树脂的聚合度为1300~3000。
[0015] 在上述技术方案的基础上,所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮 UV-531。
[0016] 在上述技术方案的基础上,所述抑烟剂为八钼酸铵和氢氧化铝组成的混合物。
[0017] 在上述技术方案的基础上,所述HCl吸收剂为钙基化合物。
[0018] 低烟低卤的耐热阻燃PVC电缆料的制备方法,包括以下步骤:
[0019] A.高速拌料:依次将高聚合度PVC树脂、稳定剂、空心玻璃微粉、增塑剂加入高速 拌料机内,进行高速拌料,当高速拌料机内的温度达到70°C时,加入紫外线吸收剂、分散剂、 阻燃剂、抑烟剂、HCl吸收剂,继续进行高速拌料;
[0020] B.排料:高速拌料持续12min或者高速拌料机内的温度达到110°C时,将高速拌料 机内的粉料排出至储料斗;
[0021] C.造粒:当储料斗里的粉料冷到至90°C时,将粉料倒入双螺杆造粒机,进行造粒;
[0022] D.风冷热切:经双螺杆造粒机造粒后,进行风冷热切,制得所述低烟低卤的耐热 阻燃PVC电缆料。
[0023] 在上述技术方案的基础上,所述双螺杆造粒机中各区的温度控制为:进料区为 140°C~145°C,塑化区为150°C~160°C,机头温度为160°C~165°C。
[0024] 与现有技术相比,本发明的优点在于:
[0025] 1、本发明中的低烟低卤的耐热阻燃PVC电缆料,以重量百分比计,包括组分:高聚 合度PVC树脂43~55% ;稳定剂6~9% ;空心玻璃微粉11~15% ;增塑剂19~25% ; 紫外线吸收剂〇. 7~1. 5% ;分散剂0. 4~2% ;阻燃剂4~12% ;抑烟剂0. 7~5% ;HC1 吸收剂〇. 3~2%。其中,稳定剂用于减少高聚合度PVC树脂热分解,从而减少HCl的产 生,HCl吸收剂用于吸收分解产生的HC1,稳定剂与HCl吸收剂协同捕集HC1,产品的热稳定 性好,耐热等级可以达到125°C以上,制得的电缆可以长期在125°C以上的环境中工作;阻 燃剂和抑烟剂共同作用,提高产品的阻燃性能,降低燃烧时的发烟性和减少HCl释放量,因 此,产品阻燃效率高,而且低烟低卤。
[0026] 2、本发明低烟低卤的耐热阻燃PVC电缆料中,增塑剂用于进一步提高产品的强 度,以及伸长率,随着增塑剂加入量的增加,产品的伸长率提高,但是强度降低、耐磨性降 低,空心玻璃微珠是用于减少增塑剂对产品的强度、伸长率和耐磨性的影响。增塑剂和空心 玻璃微珠共同作用,保证产品的强度、伸长率和耐磨性,保证产品的热塑性。
[0027] 3、本发明低烟低卤的耐热阻燃PVC电缆料中,紫外线吸收剂能吸收240~340nm 的紫外光,有助于减少产品色泽,同时延缓泛黄和阻滞物理性能损失,保证产品能够在户外 使用。
[0028] 4、本发明低烟低卤的耐热阻燃PVC电缆料中,阻燃剂包括氢氧化铝,氢氧化铝的 用量占阻燃剂总量的40%以上;抑烟剂为八钼酸铵和氢氧化铝组成的混合物。氢氧化铝本 身具有阻燃、消烟、填充三个功能,可同时用作阻燃剂和抑烟剂,而且不挥发、无毒。
【具体实施方式】
[0029] 本发明实施例提供一种低烟低卤的耐热阻燃PVC电缆料,以重量百分比计,包括 以下组分:
[0030] 高聚合度PVC树脂 43~55%; 稳定剂 6-9% ; 空心玻璃微粉 11~15%; 增塑剂 19~25%; 紫外线吸收剂 0.7~1.5%; 分散剂 0.4~2% ; 阻燃剂 4~12%; 抑烟剂 0.7-5% ;
[0031] HCl 吸收剂 0.3-2% 〇
[0032] 进一步,所述低烟低卤的耐热阻燃PVC电缆料,以重量百分比计,包括以下组分:
[0033] 高聚合度PVC树脂 45~53%; 稳定剂 6.3-8% ; 空心玻璃微粉 丨2.5~丨4.5% ; 增塑剂 20~23% ; 紫外线吸收剂 0.74~1.3%; 分散剂 0.6~1.6%; 阻燃剂 4.3~9% ; 抑烟剂 1-3% 1 HCl吸收剂 0.6~1.5%。
[0034] 更进一步,所述低烟低卤的耐热阻燃PVC电缆料,以重量百分比计,包括以下组 分:
[0035] 高聚合度PVC树脂 47~50%; 稳定剂 6.5-7% ; 空心玻璃微粉 13~14%; 增塑剂 21~22% ; 紫外线吸收剂 0.78-1% ; 分散剂 0.8~1.2%; 阻燃剂 4.6~6% ; 抑烟剂 L5~2%; HCl吸收剂 0.8~1.2%。
[0036] 优选的,所述低烟低卤的耐热阻燃PVC电缆料,以重量百分比计,包括以下组分:
[0037] 高聚合度PVC树脂 48.6%; 稳定剂 6.8%; 空心玻璃微粉 13.6%; 增塑剂 21.4%; 紫外线吸收剂 0.8%; 分散剂 1%; 阻燃剂 4.9%; 抑烟剂 1.9%; HCl吸收剂 1%。
[0038] 其中,高聚合度PVC树脂的聚合度为1300~3000 ;稳定剂为钙锌体系稳定剂;空 心玻璃微粉的粒径大于1000目;增塑剂为耐热耐寒增塑剂;紫外线吸收剂为uv-531(2-hy droxy-4-n-octoxy-benzophenone,2_羟基-4-正辛氧基二苯甲酮);分散剂为硅烷类分散 剂;阻燃剂包括氢氧化铝;抑烟剂包括八钼酸铵和氢氧化铝Al(OH)^i成的混合物;HCl吸 收剂为妈基化合物。
[0039] 本发明实施例还提供一种低烟低卤的耐热阻燃PVC电缆料的制备方法,包括以下 步骤:
[0040] A.高速拌料:依次将高聚合度PVC树脂、稳定剂、空心玻璃微粉、增塑剂加入高速 拌
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