一种机器人线缆专用聚氯乙烯护套材料及制备方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种专用于机器人线缆的聚氯乙烯护套材料及其制备方法，属高分子 材料加工领域。
【背景技术】
[0002] 在电缆护套材料领域，环保型聚氯乙烯电缆护套料不仅具有优良的力学性能，价 格低廉，且环保，已然成为大势所趋。现有的环保型聚氯乙烯电缆护套料的加工性能较差， 特别是当增塑剂用量较大时，混合料不易加工；而且耐久性不好，在有油且需不停来回移动 的情况下使用寿命短。传统的聚氯乙烯护套材料采用的增塑剂为苯二甲酸类增塑剂，抗挥 发性、抗迁移性和抗抽出性差。传统的聚氯乙烯护套材料采用的稳定剂有铅盐稳定剂，有毒 不环保；钙锌复合稳定剂，稳定效率低，只能通过增加添加量来提高材料的稳定性。
【发明内容】
[0003] 本发明针对现有技术中环保型聚氯乙烯电缆护套料的加工性能较差、稳定剂用量 大、阻燃效率差、生产成制品后耐久性差的缺陷，提出了一种机器人线缆专用聚氯乙烯护套 材料及其制备方法。
[0004] 为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：
[0005] -种机器人线缆专用聚氯乙烯护套材料，包括如下重量份的组分：聚氯乙烯树脂 100份，聚酯增塑剂60-90份，环氧大豆油5-10份，填充剂10-40份，复配稳定剂2-5份，复 配阻燃剂10-25份，润滑剂0. 5-2份，加工助剂1-5份，颜料2-4份。
[0006] 优选的复配稳定剂包括受阻酚类抗氧剂、β -二酮类协效稳定剂、硬脂酸钙、硬脂 酸锌和水滑石，质量比为1-2:2-3:2-5:8-12:20-25。
[0007] 优选的复配阻燃剂包括三氧化二锑、氢氧化铝和3. 5水硼酸锌。
[0008] 优选的复配阻燃剂混合工艺为在高速捏合机中加入三氧化二锑，同时加入抗静 电剂高速运行2-5min，转速为1000-1500r/min，然后转低速运行，转速为100-300r/min， 加入超分散剂，2min后加入3. 5水硼酸锌和氢氧化错，高速运行5min后停机，转速为 1000-1500r/min，并将物料放入冷混机中冷却至室温待用。
[0009] 优选的三氧化二锑、3. 5水硼酸锌、氢氧化铝、抗静电剂、超分散剂的质量比为 200:100:200:1-3:1-3〇
[0010] 优选的抗静电剂为烷基磺酸钠类表面活性剂；所述超分散剂为聚丙烯酸酯分散 剂。
[0011] 优选的聚酯增塑剂为脂肪族二元酸与二元醇缩聚而成的低分子量聚酯；所述脂肪 族二元酸为己二酸或癸二酸，所述二元醇为乙二醇、丙二醇或丁二醇。
[0012] 优选的聚氯乙烯树脂是平均聚合度为2000以上的高聚合度聚氯乙烯均一粉；所 述的填充剂是碳酸钙、滑石粉、高岭土中的一种或几种；所述的润滑剂为硬脂酸、聚乙烯蜡 或氧化聚乙烯蜡的一种或几种；所述的加工助剂为丙烯酸酯类共聚物。
[0013] 本发明的一种机器人线缆专用聚氯乙烯护套材料的制备方法，包含以下步骤：
[0014] A)混合：按照重量配比将聚氯乙烯树脂、复配稳定剂、润滑剂、颜料加入高速捏合 机中，低速混合均匀，转速为100-300r/min，然后加入环氧大豆油并转为高速混合，转速为 500--800r/min ;然后，待料温达到70-80°C加入聚酯增塑剂，所述环氧大豆油和聚酯增塑 剂预热到80± 10°C，待料温达到100±5°C聚酯增塑剂完全吸收，加入填充剂和复配阻燃剂 混合均匀，料温达到125±5°C加入加工助剂混合3min，混合均匀后停止混合，将混合料卸 入冷混机中至料温70°C以下；
[0015] B)挤出成型：将混合好的冷却物料卸入双螺杆挤出机中挤出，再通过单螺杆挤 出造粒；双螺杆挤出机温度为120-140°C，单螺杆挤出机温度为130-140°C，摸头温度为 140。。。
[0016] 与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明以高聚合度聚氯乙烯为主 料，采用聚酯增塑剂、复配稳定剂和复配阻燃技术，经双螺杆挤出机塑化造粒而成。本材料 具有优异的综合性能：优异的柔软性，用该材料制成的电缆护套耐弯曲测试可达5000万次 以上；优异的耐油性，可通过80°C *1440H浸油测试；优异的耐热性，耐热温度105°C ;优异 的力学性能，优异的阻燃性；可广泛应用于具有耐油阻燃要求且需要不停移动的机器人电 缆领域。
【具体实施方式】
[0017] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将实施例对本发明作 进一步详细说明。
[0018] 本发明提供了一种高柔性耐弯曲、耐油、阻燃机器人线缆专用聚氯乙烯护套材料， 包括如下重量份的组分：聚氯乙烯树脂100份，聚酯增塑剂60-90份，环氧大豆油5-10份， 填充剂10-40份，复配稳定剂2-5份，复配阻燃剂10-25份，润滑剂0. 5-2份，加工助剂1-5 份，颜料2-4份。
[0019] 优选的复配稳定剂包括受阻酚类抗氧剂、β -二酮类协效稳定剂、硬脂酸钙、硬脂 酸锌和水滑石，质量比为1-2:2-3:2-5:8-12:20-25。发明人发现，米用本发明复配稳定剂 的质量配比制得的材料具有更好的稳定效果、成本更低。
[0020] 优选的复配阻燃剂包括三氧化二锑、氢氧化铝和3. 5水硼酸锌。混合工艺为在 高速捏合机中加入三氧化二锑，同时加入抗静电剂高速运行2-5min，转速为1000-1500r/ min，然后转低速运行，转速为100-300r/min，加入超分散剂，2min后加入3. 5水硼酸锌和 氢氧化铝，高速运行5min后停机，转速为1000-1500r/min，并将物料放入冷混机中冷却 至室温待用。其中三氧化二锑、3. 5水硼酸锌、氢氧化铝、抗静电剂、超分散剂的质量比为 200:100:200:1-3:1-3。其中所述的抗静电剂为烷基磺酸钠类表面活性剂；所述超分散剂为 聚丙烯酸酯分散剂。发明人发现，经本工艺配制的复配阻燃剂减低了阻燃粉体在加工过程 中的团聚，使之在聚氯乙烯中分散更均匀，阻燃效率得到了提高，低温性能也随之提升。
[0021] 优选的聚酯增塑剂为脂肪族二元酸与二元醇缩聚而成的低分子量聚酯；所述脂肪 族二元酸为己二酸或癸二酸，所述二元醇为乙二醇、丙二醇或丁二醇。本发明采用的聚酯增 塑剂在加工过程中挥发度低，在制成品中不易被水、油和其它溶剂抽出，而且迁移性小，耐 高温；所以用聚酯增塑剂制得的护套材料耐弯曲、耐油性能强，具有优异的耐久性。
[0022] 所述的聚氯乙烯树脂是平均聚合度为2000以上的高聚合度聚氯乙烯均一粉；所 述的填充剂是碳酸钙、滑石粉、高岭土中的一种或几种；所述的润滑剂为硬脂酸、聚乙烯蜡 或氧化聚乙烯蜡的一种或几种；所述的加工助剂为丙烯酸酯类共聚物。
[0023] 本发明的一种机器人线缆专用聚氯乙烯护套材料的制备方法，包含以下步骤：
[0024] 1)称量：把每种原料按上述用量关系称量好。
[0025] 2)混合：按照重量配比将聚氯乙烯树脂、复配稳定剂、润滑剂、颜料加入高速捏合 机中，低速混合均匀，转速为100-300r/min，然后加入环氧大豆油并转为高速混合，转速为 500-800r/min ;然后，待料温达到70-80°C加入聚酯增塑剂，所述环氧大豆油和聚酯增塑剂 预热到80±1(TC，待料温达到100±5°C聚酯增塑剂完全吸收，加入填充剂和复配阻燃剂混 合均匀，料温达到125±5°C加入加工助剂混合3min，混合均匀后停止混合，将混合料卸入 冷混机中至料温70°C以下；
[0026] 3)挤出成型：将混合好的冷却物料卸入双螺杆挤出机中挤出，再通过单螺杆挤 出造粒；双螺杆挤出机温度为120-140°C，单螺杆挤出机温度为130-140°C，摸头温度为 140。。。
[0027] 4)包装：入库包装。
[0028] 实施例1
[0029] 本发明所述的一种机器人线缆专用聚氯乙烯护套材料，其原材料配比见表1，其 中：聚酯增塑剂为已二酸聚酯增塑剂，粘度3000mPa . s左右；环氧大豆油环氧值>6,碘价 < 3. 0 ;填充剂为碳酸钙；复配稳定剂为抗氧剂1010、β -二酮类协效稳定剂、硬脂酸钙、 硬脂酸锌和水滑石，质量比为1:2:5:12:20 ;复配阻燃剂为三氧化二锑、3. 5水硼酸锌、氢氧 化铝、抗静电剂、超分散剂，质量比为200:100:200:3:3 ;润滑剂为硬脂酸和氧化聚乙烯蜡， 质量比为1:1 ;加工助剂为丙烯酸酯类共聚物，颜料为炭黑。
[0030] 其中复配阻燃剂的混合工艺如下：首先将100份的三氧化二锑加入到高速捏合机 中，并一同加入1. 5份的抗静电剂高速运行3min，转速为1200r/min，然后转低速运行，转速 为100r/min，并加入1. 5份的超分散剂，2min后加入50份的3. 5水硼酸锌和100份的氢氧 化铝，高速运行，转速为1200r/min，5min后停机，并将物料放入冷混机中冷却至室温待用。
[0031] 本发明的机器人线缆专用聚氯乙烯护套材料的制备方法包括以下步骤：
[0032] 1)称量：把每种原料按上述用量关系称量好。
[0033] 2)混合：首先将称量好的聚氯乙烯树脂、复配稳定剂、润滑剂、颜料加入高速捏 合机中，低速混合均匀，转速为200r/min，然后加入环氧大豆油并转为高速混合，转速为 600r/min ;然后，待料温达到80°C加入聚酯增塑剂，其中环氧大豆油和聚酯增塑剂应提前 加热到80°C，待料温达到KKTC增塑剂完全吸收后加入填充剂和复配阻燃剂，待混合均匀 料温达到125°C加入加工助剂，3min后混合均匀停止混合，将料卸入冷混机中混合至料温 70°C以下。
[0034] 3)挤出造粒：将冷却混合好的物料卸入双螺杆挤出机中挤出，再通过单螺杆挤 出造粒；双螺杆挤出机温度为120-140°C，单螺杆挤出机温度为130-140°C，摸头温度为 140。。。
[0035] 4)包装：入库包装。