专利名称：电线电缆用阻燃抑烟聚氯乙烯组合物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种电线电缆用阻燃抑烟聚氯乙烯组合物及其制备方法，属于塑料加工应用技术领域。
背景技术：
聚氯乙烯是一种人工合成的热塑性聚合物，具有加工性能良好、难燃、价格低廉等优点，故在电线电缆、塑料门窗、塑料管材等方面得到广泛应用。
然而，由于聚氯乙烯的含氯量高达56％以上，燃烧时会释放出高浓度的有毒烟雾，妨碍视线，影响逃生及灭火，甚至直接致人于死。而且当聚氯乙烯用于制备软制品时，由于需要加入大量的增塑剂，失去其阻燃特性，甚至成为易燃材料，有毒有害气体的发生量更为严重。
目前，国内外有关专家学者对于解决上述聚氯乙烯燃烧时所产生的问题，采用多种方法。卡蒂等人在Engineering Plastics.1995，8(4)中论及锡酸盐、盐基性氧化铁、钼酸铵可有效抑制聚氯乙烯材料燃烧时的发烟量，但该组合物的阻燃效果较差；贝葛莱在Fire andMaterials 1997，Vol.21中利用羟基锡酸盐及氢氧化铝与氢氧化镁作为聚氯乙烯材料的抑烟剂并有效提高其氧指数，但该组合物的抑烟效果较差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种阻燃抑烟组合物。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种阻燃抑烟组合物的制备方法。
本发明的组合物不仅保证了材料具有良好的阻燃抑烟性能、加工性能、力学性能、电性能及耐低温冲击性能及较低的氯化氢释放量，同时避免了使用氧化锑等有毒有害物质。本发明的组合物包括以重量份数计的如下组分100份聚氯乙烯；1-5份阻燃抑烟剂；30-45份增塑剂；5-20份热稳定剂。
其中阻燃抑烟剂由1-20重量份锡酸锌，3-20％重量份硅铝酸钠，100-60份氢氧化铝组成，还含有0.5-5份的处理剂。
组合物中的增塑剂邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二乙基己酯(DOS)及磷酸酯类增塑剂(如三芳基磷酸酯)的混合物本组合物还可加入0-10份的耐低温抗冲改性剂。耐低温抗冲改性剂为甲基丙烯酸甲酯同甲基丙烯酸丁酯的共聚物(ACR)。
本发明的制备方法包括如下步骤配制一种由锡酸锌、氢氧化铝、硅铝酸钠组成的无机物粉体(阻燃抑烟剂)混合物，在80℃-120℃条件下充分混合，而后加入处理剂(硬脂酸或者硅烷或者钛酸酯或者铝钛复合处理剂)充分混合。将所得无机物粉体以一定比例加入到聚氯乙烯树脂中，同时加入稳定剂、增塑剂、低温抗冲改性剂等，在60℃-100℃的条件下充分混合后挤出造粒。
本发明的阻燃抑烟聚氯乙烯组合物用于生产环保电线电缆。
具体实施例方式
按照本交底书第5项的技术方案，配制阻燃抑烟剂X、Y及Z，配方组成见表1。
表1 阻燃抑烟剂组成
实施例一(考察阻燃抑烟剂的阻燃抑烟效果)将聚氯乙烯(100份)、DOP(40份)、稳定剂(6份)、润滑剂(2份)及阻燃抑烟剂(变量)等组份利用捏合机及热压机等设备，压制成含有不同含量阻燃抑烟剂的阻燃抑烟PVC试样。阻燃抑烟剂Y的含量见表2，对应的氧指数及烟密度值见表3。
表2 实施例一中阻燃抑烟剂含量
表3 氧指数及烟密度(无烟法)结果
实施例二将聚氯乙烯(100份)、DOP(40份)、稳定剂(6份)、润滑剂(2份)、阻燃抑烟剂X(50份)及磷酸酯类增塑剂(变量)等组份利用捏合机及热压机等设备，压制成阻燃抑烟PVC试样，磷酸酯类增塑剂含量见表4，检测结果见表5。
表4 阻燃抑烟PVC组合物中磷酸酯类增塑剂含量
表5 检测结果
实施例三将聚氯乙烯(100份)、DOP(40份)、稳定剂(6份)、润滑剂(2份)、阻燃抑烟剂X(50份)及磷酸酯类增塑剂(3份)耐低温抗冲改性剂(变量)等组份利用捏合机及热压机等设备，压制成阻燃抑烟PVC试样，抗冲改性剂含量见表6，检测结果见表7。
表6 耐低温抗冲改性剂含量
表7 检测结果
权利要求
1.一种电线电缆用阻燃抑烟聚氯乙烯组合物，包括100份聚氯乙烯；1-5份阻燃抑烟剂；30-45份增塑剂；5-20份热稳定剂。其中阻燃抑烟剂由1-20重量份锡酸锌，3-20％重量份硅铝酸钠，100-60份氢氧化铝组成；增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二乙基己酯及磷酸酯类增塑剂的混合物。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中还含有1-10份的耐低温抗冲改性剂。
3.根据权利要求1所述组合物的制备方法，包括如下步骤(a)配制一种由锡酸锌、氢氧化铝、硅铝酸钠组成的无机物粉体(阻燃抑烟剂)混合物，在80℃-120℃条件下充分混合，再加入处理剂充分混合；(b)将所得无机物粉体以一定比例加入到聚氯乙烯树脂中，同时加入稳定剂、增塑剂、低温抗冲改性剂等，在60℃-100℃的条件下充分混合后挤出造粒。
4.根据权利要求3所述组合物的制备方法，其中步骤a中混合温度为90-110℃。
全文摘要
本发明涉及一种电线电缆用阻燃抑烟聚氯乙烯组合物及其制备方法，属于塑料加工应用技术领域。组合物包括100份聚氯乙烯；1－5份阻燃抑烟剂；30－45份增塑剂；5－20份热稳定剂。其中阻燃抑烟剂由1－20重量份锡酸锌，3－20％重量份硅铝酸钠，100－60份氢氧化铝组成；增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二乙基己酯及磷酸酯类增塑剂的混合物。该组合物的阻燃抑烟较好。可用来生产环保电线电缆。
文档编号H01B3/44GK1754909SQ200410079348
公开日2006年4月5日 申请日期2004年9月30日 优先权日2004年9月30日
发明者张建民, 裴小静, 王日辉, 桂俊杰, 张瑜 申请人:中国石化齐鲁股份有限公司