一种pvc电缆用钙锌复合稳定剂及其制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种稳定剂及其制作方法，具体说是一种PVC电缆用钙锌复合稳定剂 及其制作方法。
【背景技术】
[0002] 热稳定剂是一类能防止或减少聚合物在加工使用过程中受热而发生自我降解或 交联，延长材料使用寿命的添加剂，主要包括盐基类、金属皂类、复合类和纯有机类。不同种 类的稳定剂都能在不同程度的范围内抑制PVC在加工或使用过程中变色或性质变坏。其原 理主要是利用稳定剂中的不同成分通过取代不稳定的氯原子、中和氯化氢并与不饱和部位 发生反应等方式抑制PVC的受热降解。热稳定剂的需求和产量随PVC电缆的需求和产量的提 高而增加，且根据PVC电缆在不同领域的使用环境和技术要求而不断的改进，所以对稳定剂 的性能研究更是市场的迫切需求。
[0003] 目前，PVC稳定剂正向着高效、无毒、环保和廉价的方向发展，然而金属类的稳定剂 进展相对较慢，而辅助热稳定剂的研究与开发空前活跃，但是辅助热稳定剂极少单独使用， 常与主剂配合使用，是目前开发的主方向。
[0004] 申请人结合现有技术和长期工作的实践，经过很多次的生产使用和跟踪观察并发 现，现有的PVC电缆的各项性能虽然较好，但是仍然存在一些缺陷，如:热稳定性还需要进一 步的提高，由于PVC介电损耗较大，在15kv以下的中、低压电缆的使用时产生的热量，容易使 PVC自身降解，缩短了电缆的使用寿命，增加了维护的成本，同时也进一步的限定了 PVC电缆 的使用环境，缩小了使用的范围。由于PVC电缆的成本降低、质量相对稳定，PVC电缆市场需 求仍然较大，所以申请人在电缆的助剂方面做了大量的工作，通过调整原配方中各个原料 的配比、尝试新的组合配方，以解决PVC电缆的使用缺陷，提高产品的质量，并满足市场的需 求。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供一种PVC电缆用钙锌复合稳定剂及其制作方 法。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是:一种PVC电缆用钙锌复合稳定剂，由 以下重量份的原料制成:硬脂酸妈45_65份、硬脂酸锌15-25份、二丁基马来酸锡10-12份、水 滑石10-15份、氧化聚乙烯蜡5-10份、复合碳酸钙25-30份、季戊四醇二聚酯3-6份、环氧橡胶 树子油10-15份。
[0007] 作为优选，所述复合碳酸钙由微米碳酸钙和纳米碳酸钙按重量比为1:1~1.5组成。
[0008] 作为优选，所述硬脂酸钙和硬脂酸锌的比例为2.5:1。
[0009] 作为优选，所述硬脂酸钙:硬脂酸锌:季戊四醇二聚酯的比例为2.5:1:0.2。
[0010] 作为优选，所述的一种PVC电缆用钙锌复合稳定剂，由以下重量份的原料制成:硬 脂酸钙50份、硬脂酸锌20份、二丁基马来酸锡11份、水滑石12份、氧化聚乙烯蜡7份、微米碳 酸钙12份、纳米碳酸钙15.5份、季戊四醇二聚酯4份、环氧橡胶树子油13份。
[0011] 申请人还提供了该稳定剂的制作方法，包括以下步骤： (1) 按重量份采购各原料备用； (2) 水滑石的合成:分别取一定量的硝酸镁和硝酸铝加入水中，制备成盐溶液，其中硝 酸镁的浓度为〇.85mol/L，硝酸铝的浓度为0.4mol/L，分别取一定量的碳酸钠和氢氧化钠加 入40°C的水中制备碱溶液，其中碳酸钠的浓度为0.8mo 1/L，氢氧化钠的浓度的浓度为 1.97mol/L，将制备的碱溶液缓慢加入盐溶液中，调节PH为9~9.5之间，于90°C晶化10小时， 过滤洗涤，干燥后得到水滑石晶体； (3 )将步骤(2)中制得的水滑石晶体在振磨设备中进行振磨，转速控制在500-600转/分 钟，振磨50-60分钟，得到晶体粉末； (4) 按照比例将硬脂酸锌、硬脂酸钙、二丁基马来酸锡、氧化聚乙烯蜡、季戊四醇二聚 酯、复合碳酸钙充分振磨30~40分钟，得到混合物A; (5) 将环氧橡胶树子油加入搅拌釜升温至40-50°C，加步骤(3)和步骤(4)制得的晶体粉 末和混合物A，充分搅拌2-3小时，冷却后得到钙锌复合稳定剂 本发明各组分说明简述如下： 硬脂酸锌：白色粉末，不溶于水，溶于热的乙醇、苯、甲苯、松节油等有机溶剂;遇到酸分 解成硬脂酸和相应的盐。
[0012] 硬脂酸钙：白色粉末，不溶于水，冷的乙醇和乙醚，溶于热苯、苯和松节油等有机溶 剂，微溶于热的乙醇和乙醚。加热至400°c时缓缓分解，可燃，遇强酸分解为硬脂酸和相应的 钙盐，有吸湿性。
[0013] 二丁基马来酸锡：具有优良的耐热性和透明性，无硫化污染性，长期耐热性特别 好，可以防止在高温加工时制品变黄。
[0014] 季戊四醇二聚酯:通过螯合金属氯化物来抑制劣化，通过与氯化锌反应生成络合 物抑制了游离的氯化锌对PVC的催化降解，此外多元醇还可以在金属盐的催化作用下置换 烯丙基氯，从而抑制了锌烧。
[0015] 环氧橡胶树子油:作为辅助稳定剂，主要起到增效协同的作用，能有效阻止PVC凝 胶初期脱氯化氢。
[0016] 氧化聚乙烯蜡:采用熔融共混与注塑成型的方法制备，显著提高了复合材料的冲 击强度，适当添加量可增强界面键合，提高了复合材料的拉伸强度和拉伸模量。
[0017] 水滑石：晶体结构，能够吸附氯化氢，并转化成氯化镁和氯化铝，而氯化镁和氯化 铝对PVC的降解不具备催化作用，与其他助剂配合使用能充分的发挥作用，体现了较强的 "协同效应"。
[0018] 复合碳酸钙:可提高PVC电缆的拉伸强度和断裂强度。
[0019] 不同钙锌比对PVC热稳定性的影响的实验 (1)在保持其他量不变的情况下，改变妈锌的质量比，并观察在双棍混炼塑化时的现 象，结果见表1。
[0020] 表1不同钙锌比在双棍混炼塑化时的现象
由表1可看出，保持该配方的其他量不变，改变硬脂酸锌和硬质酸钙的质量比时，在混 炼塑化时的现象不同，且随着硬脂酸钙含量的增加，PVC热稳定性相对较长，其当硬脂酸钙 的含量过高时，会对初期的热稳定性造成较大的影响，当比例在2~3:1的范围内，具有较好 的热稳定性。
[0021] (2)微米碳酸钙和纳米碳酸钙的不同复合比例对PVC电缆的力学性能的影响，见表 2〇
[0022] 由表2可知，只添加微米碳酸钙对电缆料的冲击强度影响较大，而添加适量的纳米 碳酸钙对电缆料的拉伸强度和断裂伸长率的影响较小，结合材料的使用环境和要求，微米 碳酸钙和纳米碳酸钙的配比为1