用于电缆外壳的环保材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于电缆外壳的环保材料，由下列重量份的原料制成：PVC 10?45份、醋酸纤维5?35份、聚酰胺树脂10?35份、陶瓷粉3?15份、聚亚烷基二醇5?15份、二氧化硅5?15份、十二烷基磺酸钠3?13份、乙酰乙酸乙酯3?15份、钛酸酯5?12份、硝酸锰3?8份、络酸钠3?12份、磷酸三苯酯5?15份、粘合剂5?10份、抗氧化剂2?5份、防水剂5?15份，通过上述配比，使得该材料环保性能良好，同时绝缘性能优异。同时，还公开了相应的制备方法。
【专利说明】
用于电缆外壳的环保材料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及环保材料技术领域，特别涉及一种用于电缆外壳的环保材料及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 随着全球经济的发展，具有全球性影响的环境问题日益严重突出。伴随着社会化、 工业化的发展，不仅我们的环境受到严重的损害，更是出现了垃圾污染、海洋污染、室内装 修污染日益严重等现象。所以面对如此严重的污染问题，环保材料应运而生，在应对全球环 境日益恶化的当今社会工业化发展中凸显了尤其重要的作用。
[0003] 环保材料是指在生产、生活中，人们所使用的基本无毒无害或低毒、低排放的、易 于分解、降解的材料。如环保地板、环保墙材、环保墙饰、环保管材、环保漆料、环保照明灯材 料。环保材料主要分为基本无毒无害型和低毒、低排放型两类。针对上述特点，行业内对环 保材料进行了各项研究，在优化其环保性能的同时，尽量提高其物理性能。为了应对日益严 重的环境问题和行业内对环保材料性能的高要求，扩大环保材料的应用范围，研究出一款 能用于电缆外壳的性能优良的环保材料显得尤为重要。
【发明内容】
[0004] 为解决上述技术问题，本发明提供一种用于电缆外壳的环保材料及其制备方法， 通过采用特定原料进行组合，配合相应的生产工艺，得到了一种新型的用于电缆外壳的环 保材料，其环保性能良好，绝缘性能良好，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。
[0005] 本发明的目的可以通过以下技术方案实现： 用于电缆外壳的环保材料，由下列重量份的原料制成:PVC 10-45份、醋酸纤维5-35份、 聚酰胺树脂10-35份、陶瓷粉3-15份、聚亚烷基二醇5-15份、二氧化硅5-15份、十二烷基磺酸 钠3-13份、乙酰乙酸乙酯3-15份、钛酸酯5-12份、硝酸锰3-8份、络酸钠3-12份、磷酸三苯酯 5-15份、粘合剂5-10份、抗氧化剂2-5份、防水剂5-15份。
[0006] 优选地，所述粘合剂选自酚醛树脂、聚醋酸乙烯树脂、聚氨酯、聚丙烯酸酯中的一 种或几种。
[0007] 优选地，所述抗氧化剂选自乙烯基三甲氧基硅烷、丁羟甲氧苯、丁羟甲苯、椰油酰 甘氨酸钠中的一种或几种。
[0008] 优选的，所述防水剂选自氯化钙、硅酸钠、碳酸钙中的一种或几种。
[0009] 所述的用于电缆外壳的环保材料的制备方法，包括以下步骤： (1)按照重量份称取各原料； (2 )将PVC、醋酸纤维、聚酰胺树脂、陶瓷粉、聚亚烷基二醇、二氧化硅混合，加入超声粉 碎机中超声粉碎20_30min，超声粉碎机功率220-250W，得到预混混合物； (3)依次往预混混合物中加入十二烷基磺酸钠、乙酰乙酸乙酯、钛酸酯、硝酸锰、络酸 钠、磷酸三苯酯，将上述混合物投入常温脱水干燥机中进行脱水10_30min，得到干燥混合 物； (4) 将得到的干燥混合物投入反应釜中，加入等质量的丙三醇，并依次加入粘合剂、抗 氧化剂、防水剂，反应釜转速200-450 r/min，反应釜温度为180-260 °C，反应时间15-30min， 得到成品原液； (5) 将上述成品原液注入螺杆挤出机中熔融、挤出、塑型，即得成品。
[0010] 优选地，所述步骤(5)中，螺杆挤出机的螺杆转速为200-450 r/min，料筒温度180-260。。。
[0011] 本发明与现有技术相比，其有益效果为： (1)本发明的用于电缆外壳的环保材料以PVC、醋酸纤维、聚酰胺树脂、陶瓷粉、聚亚烷 基二醇、二氧化硅为主要成分，通过加入十二烷基磺酸钠、乙酰乙酸乙酯、钛酸酯、硝酸锰、 络酸钠、磷酸三苯酯、粘合剂、抗氧化剂、防水剂，辅以超声粉碎、脱水、搅拌、加热、熔融、挤 出、塑型等工艺，使得制备而成的用于电缆外壳的环保材料具有优良的环保性能，绝缘性能 良好，整体性能得到大幅度提高。
[0012] (2)本发明的用于电缆外壳的环保材料原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运 用，实用性强。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。
[0014] 实施例1 (1)按照重量份称取PVC 10份、醋酸纤维5份、聚酰胺树脂10份、陶瓷粉3份、聚亚烷基二 醇5份、二氧化硅5份、十二烷基磺酸钠3份、乙酰乙酸乙酯3份、钛酸酯5份、硝酸锰3份、络酸 钠3份、磷酸三苯酯5份、酚醛树脂5份、乙烯基三甲氧基硅烷2份、氯化钙5份； (2 )将PVC、醋酸纤维、聚酰胺树脂、陶瓷粉、聚亚烷基二醇、二氧化硅混合，加入超声粉 碎机中超声粉碎20min，超声粉碎机功率220W，得到预混混合物； (3) 依次往预混混合物中加入十二烷基磺酸钠、乙酰乙酸乙酯、钛酸酯、硝酸锰、络酸 钠、磷酸三苯酯，将上述混合物投入常温脱水干燥机中进行脱水l〇min，得到干燥混合物； (4) 将得到的干燥混合物投入反应釜中，加入等质量的丙三醇，并依次加入酚醛树脂、 乙烯基三甲氧基硅烷、氯化1丐，反应爸转速200r/min，反应爸温度为180 °C，反应时间15min， 得到成品原液； (5) 将上述成品原液注入螺杆挤出机中熔融、挤出、塑型，即得成品，螺杆挤出机的螺杆 转速为200r/min，料筒温度180°C。
[0015] 制得的用于电缆外壳的环保材料的性能测试结果如表1所示。
[0016] 实施例2 (1)按照重量份称取PVC 20份、醋酸纤维11份、聚酰胺树脂17份、陶瓷粉5份、聚亚烷基 二醇6份、二氧化硅6份、十二烷基磺酸钠7份、乙酰乙酸乙酯5份、钛酸酯7份、硝酸锰4份、络 酸钠7份、磷酸三苯酯8份、聚醋酸乙烯树脂6份、丁羟甲氧苯3份、硅酸钠7份； (2 )将PVC、醋酸纤维、聚酰胺树脂、陶瓷粉、聚亚烷基二醇、二氧化硅混合，加入超声粉 碎机中超声粉碎24min，超声粉碎机功率230W，得到预混混合物； (3)依次往预混混合物中加入十二烷基磺酸钠、乙酰乙酸乙酯、钛酸酯、硝酸锰、络酸 钠、磷酸三苯酯，将上述混合物投入常温脱水干燥机中进行脱水18min，得到干燥混合物； (4) 将得到的干燥混合物投入反应釜中，加入等质量的丙三醇，并依次加入聚醋酸乙烯 树脂、丁羟甲氧苯、硅酸钠，反应釜转速280 r/min，反应釜温度为200 °C，反应时间20min，得 到成品原液； (5) 将上述成品原液注入螺杆挤出机中熔融、挤出、塑型，即得成品，螺杆挤出机的螺杆 转速为280r/min，料筒温度200°C。
[0017] 制得的用于电缆外壳的环保材料的性能测试结果如表1所示。
[0018] 实施例3 (1)按照重量份称取PVC 30份、醋酸纤维25份、聚酰胺树脂23份、陶瓷粉12份、聚亚烷基 二醇11份、二氧化硅13份、十二烷基磺酸钠10份、乙酰乙酸乙酯12份、钛酸酯9份、硝酸锰7 份、络酸钠9份、磷酸三苯酯13份、聚氨酯8份、丁羟甲苯4份、碳酸钙12份； (2 )将PVC、醋酸纤维、聚酰胺树脂、陶瓷粉、聚亚烷基二醇、二氧化硅混合，加入超声粉 碎机中超声粉碎28min，超声粉碎机功率240W，得到预混混合物； (3) 依次往预混混合物中加入十二烷基磺酸钠、乙酰乙酸乙酯、钛酸酯、硝酸锰、络酸 钠、磷酸三苯酯，将上述混合物投入常温脱水干燥机中进行脱水22min，得到干燥混合物； (4) 将得到的干燥混合物投入反应釜中，加入等质量的丙三醇，并依次加入聚氨酯、丁 羟甲苯、碳酸钙，反应釜转速360 r/min，反应釜温度为240°C，反应时间25min，得到成品原 液； (5) 将上述成品原液注入螺杆挤出机中熔融、挤出、塑型，即得成品，螺杆挤出机的螺杆 转速为360 r/min，料筒温度240°C。
[0019] 制得的用于电缆外壳的环保材料的性能测试结果如表1所示。
[0020] 实施例4 (1)按照重量份称取PVC 45份、醋酸纤维35份、聚酰胺树脂35份、陶瓷粉15份、聚亚烷基 二醇15份、二氧化硅15份、十二烷基磺酸钠13份、乙酰乙酸乙酯15份、钛酸酯12份、硝酸锰8 份、络酸钠12份、磷酸三苯酯15份、聚丙烯酸酯10份、椰油酰甘氨酸钠5份、硅酸钠15份； (2 )将PVC、醋酸纤维、聚酰胺树脂、陶瓷粉、聚亚烷基二醇、二氧化硅混合，加入超声粉 碎机中超声粉碎30min，超声粉碎机功率250W，得到预混混合物； (3) 依次往预混混合物中加入十二烷基磺酸钠、乙酰乙酸乙酯、钛酸酯、硝酸锰、络酸 钠、磷酸三苯酯，将上述混合物投入常温脱水干燥机中进行脱水30min，得到干燥混合物； (4) 将得到的干燥混合物投入反应釜中，加入等质量的丙三醇，并依次加入聚丙烯酸 酯、椰油酰甘氨酸钠、硅酸钠，反应釜转速450 r/min，反应釜温度为260°C，反应时间30min， 得到成品原液； (5) 将上述成品原液注入螺杆挤出机中熔融、挤出、塑型，即得成品，螺杆挤出机的螺杆 转速为450 r/min，料筒温度260°C。
[0021] 制得的用于电缆外壳的环保材料的性能测试结果如表1所示。
[0022] 对比例1 (1)按照重量份称取PVC 10份、陶瓷粉3份、聚亚烷基二醇5份、二氧化硅5份、十二烷基 磺酸钠3份、乙酰乙酸乙酯3份、钛酸酯5份、硝酸锰3份、络酸钠3份、磷酸三苯酯5份、酚醛树 月旨5份、乙烯基三甲氧基硅烷2份、氯化钙5份； (2) 将PVC、陶瓷粉、聚亚烷基二醇、二氧化硅混合，加入超声粉碎机中超声粉碎20min， 超声粉碎机功率220W，得到预混混合物； (3) 依次往预混混合物中加入十二烷基磺酸钠、乙酰乙酸乙酯、钛酸酯、硝酸锰、络酸 钠、磷酸三苯酯，将上述混合物投入常温脱水干燥机中进行脱水lOmin，得到干燥混合物； (4) 将得到的干燥混合物投入反应釜中，加入等质量的丙三醇，并依次加入酚醛树脂、 乙烯基三甲氧基硅烷、氯化1丐，反应爸转速200r/min，反应爸温度为180 °C，反应时间15min， 得到成品原液； (5) 将上述成品原液注入螺杆挤出机中熔融、挤出、塑型，即得成品，螺杆挤出机的螺杆 转速为200r/min，料筒温度180°C。
[0023] 制得的用于电缆外壳的环保材料的性能测试结果如表1所示。
[0024] 对比例2 (1)按照重量份称取PVC 45份、醋酸纤维35份、聚酰胺树脂35份、聚亚烷基二醇15份、二 氧化硅15份、十二烷基磺酸钠13份、乙酰乙酸乙酯15份、络酸钠12份、磷酸三苯酯15份、聚丙 烯酸酯10份、椰油酰甘氨酸钠5份、硅酸钠15份； (2 )将PVC、醋酸纤维、聚酰胺树脂、聚亚烷基二醇、二氧化硅混合，加入超声粉碎机中超 声粉碎30min，超声粉碎机功率250W，得到预混混合物； (3) 依次往预混混合物中加入十二烷基磺酸钠、乙酰乙酸乙酯、络酸钠、磷酸三苯酯，将 上述混合物投入常温脱水干燥机中进行脱水30min，得到干燥混合物； (4) 将得到的干燥混合物投入反应釜中，加入等质量的丙三醇，并依次加入聚丙烯酸 酯、椰油酰甘氨酸钠、硅酸钠，反应釜转速450 r/min，反应釜温度为260°C，反应时间30min， 得到成品原液； (5) 将上述成品原液注入螺杆挤出机中熔融、挤出、塑型，即得成品，螺杆挤出机的螺杆 转速为450 r/min，料筒温度260°C。
[0025] 制得的用于电缆外壳的环保材料的性能测试结果如表1所示。
[0026] 将实施例1-4和对比例1-2的用于电缆外壳的环保材料分别进行静曲强度、抗冲击 强度、表面电阻率和甲醛净化性能这几项性能测试。
本发明的用于电缆外壳的环保材料以PVC、醋酸纤维、聚酰胺树脂、陶瓷粉、聚亚烷基二 醇、二氧化硅为主要成分，通过加入十二烷基磺酸钠、乙酰乙酸乙酯、钛酸酯、硝酸锰、络酸 钠、磷酸三苯酯、粘合剂、抗氧化剂、防水剂，辅以超声粉碎、脱水、搅拌、加热、熔融、挤出、塑 型等工艺，使得制备而成的用于电缆外壳的环保材料具有优良的环保性能，绝缘性能良好， 整体性能得到大幅度提高。本发明的用于电缆外壳的环保材料原料廉价、工艺简单，适于大 规模工业化运用，实用性强。
[0028]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发 明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领 域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1. 用于电缆外壳的环保材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成:PVC 10-45份、醋 酸纤维5-35份、聚酰胺树脂10-35份、陶瓷粉3-15份、聚亚烷基二醇5-15份、二氧化硅5-15 份、十二烷基磺酸钠3-13份、乙酰乙酸乙酯3-15份、钛酸酯5-12份、硝酸锰3-8份、络酸钠3-12份、磷酸三苯酯5-15份、粘合剂5-10份、抗氧化剂2-5份、防水剂5-15份。2. 根据权利要求1所述的用于电缆外壳的环保材料，其特征在于:所述粘合剂选自酚醛 树脂、聚醋酸乙烯树脂、聚氨酯、聚丙烯酸酯中的一种或几种。3. 根据权利要求1所述的用于电缆外壳的环保材料，其特征在于:所述抗氧化剂选自乙 烯基三甲氧基硅烷、丁羟甲氧苯、丁羟甲苯、椰油酰甘氨酸钠中的一种或几种。4. 根据权利要求1所述的用于电缆外壳的环保材料，其特征在于:所述防水剂选自氯化 钙、硅酸钠、碳酸钙中的一种或几种。5. 根据权利要求1~4任一所述的用于电缆外壳的环保材料的制备方法，其特征在于， 包括以下步骤： (1) 按照重量份称取各原料； (2) 将PVC、醋酸纤维、聚酰胺树脂、陶瓷粉、聚亚烷基二醇、二氧化硅混合，加入超声粉 碎机中超声粉碎20_30min，超声粉碎机功率220-250W，得到预混混合物； (3) 依次往预混混合物中加入十二烷基磺酸钠、乙酰乙酸乙酯、钛酸酯、硝酸锰、络酸 钠、磷酸三苯酯，将上述混合物投入常温脱水干燥机中进行脱水10_30min，得到干燥混合 物； (4) 将得到的干燥混合物投入反应釜中，加入等质量的丙三醇，并依次加入粘合剂、抗 氧化剂、防水剂，反应釜转速200-450 r/min，反应釜温度为180-260 °C，反应时间15-30min， 得到成品原液； (5 )将上述成品原液注入螺杆挤出机中熔融、挤出、塑型，即得成品。6. 根据权利要求5所述的用于电缆外壳的环保材料的制备方法，其特征在于，所述步骤 (5)中，螺杆挤出机的螺杆转速为200-450 r/min，料筒温度180-260°C。
【文档编号】C08L77/00GK105968636SQ201610387377
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月2日
【发明人】陈昌
【申请人】陈昌