专利名称：：电线电缆用耐高温环保聚氯乙烯材料的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种电线电缆用塑料，特别涉及一种电线电缆用耐高温环保聚氯乙烯材料。聚氯乙烯(PVC)树脂为含氯高分子聚合物，由于其优异的性价比，而被广泛应用于制造电线电缆绝缘层和护套。但是现有聚氯乙烯材料的耐热老化性能不佳，只能通过耐热105。C材料等级136°C168小时的热老化试验，而不能通过耐热125。C材料等级158°C168小时的热老化试验，这使得普通聚氯乙烯塑料的最高使用温度局限于105°C，高于105。C温度等级的则使用硅橡胶、PP、TPV、聚偏氟乙烯和交联聚烯烃混合物等材料，这些材料的缺点是价格贵，加工过程复杂。本发明提供一种电线电缆用耐高温环保聚氯乙烯材料，目的是解决现有的电线电缆用聚氯乙烯材料不能通过耐热125。C材料等级158°C168小时的热老化试验问题。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是一种电线电缆用耐高温环保聚氯乙烯材料，原料配方主要由下列重量份的材料组成疏松型聚氯乙烯树脂80-120份；均苯四酸四辛酯20-55份；聚酯增塑剂535份；钙锌稳定剂12~18份；其中，所述疏松型聚氯乙烯树脂的聚合度为20003000;所述钩锌稳定剂中，铅、镉、汞和六价铬的总含量小于或等于4丐锌稳定剂总重量的10ppm;所述聚酯增塑剂是聚己二酸-1,2-丙二醇酯或者聚己二酸-1,3-丁二醇酯，分子量为3000~4000道尔顿。上述技术方案中的有关内容解释如下1、上迷方案中，原料配方主要由下列重量份的材料组成疏松型聚氯乙烯树脂90-110份；均苯四酸四辛酯30~45份；聚酯增塑剂15~30份；
背景技术：
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发明内容钙锌稳定剂12~16份。2、上述方案中，原料配方主要由下列重量份的材料组成疏松型聚氯乙烯树脂95105份；均苯四酸四辛酯30~40份；聚酯增塑剂20~25份；钙锌稳定剂13-15份。3、上述方案中，原料配方中含有下列重量份的抗氧剂抗氧剂0.5~1.5^分；所述抗氧剂至少选择下列材料之一四[卩-(3'，5，-二叔丁基-4，-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010);丙酸十八醇酯(抗氧剂1076);2，6二叔丁基对曱酚(抗氧剂264);三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯(抗氧剂I68);1,1,3三(2-曱基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷(抗氧剂CA);2，2-亚曱基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(抗氧剂2246)。4、上述方案中，原料配方中含有下列重量份的阻燃剂阻燃剂3~304分；所述阻燃剂选择三氧化二锑、氢氧化铝、氢氧化4美和硼酸锌之一。5、上述方案中，原料配方中含有下列重量份的填充剂填充剂5~30份；所述填充剂至少选择碳酸钙、滑石粉和煅烧高岭土中之一。6、上述方案中，原料配方中含有下列重量份的润滑剂润滑剂0.5~1.5^f分；所述润滑剂是硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙、聚乙烯蜡或者硬脂酸镁。7、上述方案中，原料配方中含有下列重量份的加工改性剂加工改性剂0.5~34分；所述加工改性剂选择下列材料之一曱基丙烯酸曱酯和丙烯酸酯共聚物(ACR-201);其分子结构为核壳结构，分子量为25万~75万。曱基丙烯酸曱酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和苯乙烯四种单体共聚物(ACR-401)。丁二烯和丙烯腈共聚物(P83)，它是一种新型粉末丁腈橡胶，呈松散粉末状，具有特殊的立体结构。P83与聚氯乙烯的相容性好，能全面改性聚氯乙烯性能，提高其加工性、耐磨性、柔韧性、热稳定性和耐低温性。。8、上述方案中，聚氯乙烯工业化生产方法主要有悬浮法、乳液法、微悬浮法和本体法，其中以悬浮法为主，占75%。悬浮法制备的聚氯乙烯树脂为白色无定形粉末，在显微镜下观察，其颗粒形态分为两种结构一种为疏松型(XS型)，也有称为棉花球型的；另一种为紧密型(XJ型)，也称为乒乓球型。颗粒形态主要决定于悬浮剂，悬浮剂选用聚乙烯醇得疏松型，选用明胶时则得紧密型。疏松型树脂颗粒直径一般为50~100微米。9、上述方案中，所述均苯四曱酸四异辛酯(Tetra-2-EthylPromellitate,TOPM)的分子式为C42H70O8,分子量为703.01，闪点》260。C。10、上述方案中，所述^锌稳定剂又称为4丐/锌(钩锌)复合热稳定剂、钙锌复合稳定剂，其热稳定机理可认为首先是钩皂、锌皂与氯化锌反应生成不稳定的金属氯化物，然后再将氯原子转移到钙皂中去，使锌皂再生，延迟了具有促进氯化氢作用的氯化锌的生成，所述钙锌稳定剂选择105°C~125。C等级的耐高温4丐锌稳定剂，在普通聚氯乙烯配方中添加5份重量钙锌稳定剂时的20(TC热稳、定时间>140min。11、上述方案中，聚己二酸-1，2-丙二醇酯，又称聚己二酸丙二醇酯或者己二酸丙二醇聚酯(Poly(l，2-propyleneglycoladipate)),分子量为3000~4000，翻度(厘泊，25°C)>2000厘泊。12、上述方案中，聚合度(DegreeofPolymerization,DP)，是衡量聚合物分子大小的指标。以重复单元数为基准，即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平均值。由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果1、本发明通过对配方中使用到的原材料综合考虑，全部使用耐热性能好的基材及原料，产品在热空气烘箱老化158°C168小时后拉伸强度保留率达到106%，断裂伸长率保留率为97%,机械物理性能和绝缘性能良好，满足了UL1581中对125。C长期使用温度的耐温要求。目前聚氯乙烯耐高温电缆料的耐温等级一般在105°C,热空气烘箱老化135°C168小时后拉伸强度保留率/断裂伸长率保留率为>80%,但在158°C168小时老化条件下，样品会发黑分解并脆化或者样品熔融变形。无法达到125。C的长期使用温度等级。2、本发明在材料配方中采用高聚合度聚氯乙烯树脂作为基材，其特点是高聚合度聚氯乙烯树脂分子链团的结晶相大大提高，分子量的增大使无规分子链间的缠绕点增多，大分子链滑移困难，因而其拉伸强度大、伸长率高，具有优异的耐疲劳性、耐磨性、耐侯性、耐油性、耐寒性、耐臭氧性、耐热性、耐溶剂性，压缩及冲击回弹性好、压缩永久形变量低，制品硬度随温度变化小，手感好。相比普通聚氯乙烯树脂生产的产品熔点、耐热变形温度、热稳定性能都有很大的提高。3、本发明在材料配方中采用TOPM和高分子量聚酯增塑剂混合增塑。TOPM是耐温最好的增塑剂，分子量大、加热挥发损失小、闪点高、分解温度高稳定性能好，加工工艺性能好；高分子聚酯增塑剂被称为永久增塑剂，耐温性能更好；二者合理搭配，最大限度的减少热老化条件下增塑剂的挥发量，提高产品的加工工艺性能。4、本发明在材料配方中采用添加高性能的钙锌稳定剂，在高温状态下保持聚氯乙烯的稳定性，产品在200。C下的热稳定时间可以达到350min以上。5、本发明在材料配方中添加适量的阻燃剂、抗氧剂、填充物、润滑剂及加工助剂后，材料的机械物理性能、绝缘性能、加工性能、环保性能方面均满足了电线电缆对耐高温电线电缆用环保聚氯乙烯混合物的性能要求。具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步描述实施例一、电线电缆用耐高温环保聚氯乙烯材料材泮+配方<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>第一步将所有原辅材料按照配方称量，聚酯增塑剂预热至80°C,然后在设置温度为100。C的高速捏合机内，加入聚氯乙烯树脂和钙锌稳定剂高速捏合2分钟，然后加入TOPM和聚酯增塑剂混合4分钟左右，再加入抗氧剂、填充物等其余的原辅材料，混合至料温140。C为终点，停止捏合，排料。第二步将上述高速捏合混合好的粉料，在同向双螺杆挤出机上，在材料温度为160-185。C下塑化挤出，保证聚氯乙烯树脂塑化完全，混炼均匀，并挤出造粒，冷却包装。3、技术指标<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>实施例二、电线电缆用耐高温环保聚氯乙烯材料1、材豸+配方<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>2、制备工艺同实施例一。3、技术指标<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>实施例三、电线电缆用耐高温环保聚氯乙烯材料1、材料配方<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>1、材津+配方<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>2、制备工艺同实施例一。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。权利要求1、一种电线电缆用耐高温环保聚氯乙烯材料，其特征在于原料配方主要由下列重量份的材料组成疏松型聚氯乙烯树脂80～120份；均苯四酸四辛酯20～55份；聚酯增塑剂5～35份；钙锌稳定剂12～18份；其中，所述疏松型聚氯乙烯树脂的聚合度为2000～3000；所述钙锌稳定剂中，铅、镉、汞和六价铬的总含量小于或等于钙锌稳定剂总重量的10ppm；所述聚酯增塑剂是聚己二酸-1，2-丙二醇酯或者聚己二酸-1，3-丁二醇酯，分子量为3000～4000道尔顿。2、根据权利要求1所述的电线电缆用耐高温环保聚氯乙烯材料，其特征在于原料配方主要由下列重量份的材料组成疏松型聚氯乙烯树脂90~110份；均苯四酸四辛酯30~454分；聚酯增塑剂15~30份；钙锌稳定剂12~16份。3、根据权利要求2所述的电线电缆用耐高温环保聚氯乙烯材料，其特征在于原料配方主要由下列重量份的材料组成疏松型聚氯乙烯树脂95~105份；均苯四酸四辛酯30~40份；聚酯增塑剂20~25份；钙锌稳定剂13-15份。4、根据权利要求l、2或3所述的电线电缆用耐高温环保聚氯乙烯材料，其特征在于原料配方中含有下列重量份的抗氧剂抗氧剂0.5~1.5^分；所述抗氧剂至少选择下列材料之一四[p-(3，，5，-二叔丁基-4，-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；丙酸十八醇酯；3三(2-曱基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷；三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯；2-亚曱基双(4-曱基-6-叔丁基苯酚)。疏松型聚氯乙烯树脂均苯四酸四辛酯聚酯增塑剂钙锌稳定剂80~120份2055份;5~35份；12~18份;5、根据权利要求l、2或3所述的电线电缆用耐高温环保聚氯乙烯材料，其特征在于原料配方中含有下列重量份的阻燃剂阻燃剂3~30^f分；所述阻燃剂选择三氧化二锑、氢氧化铝、氢氧化镁和硼酸锌之一。6、根据权利要求l、2或3所述的电线电缆用耐高温环保聚氯乙烯材料，其特征在于原料配方中含有下列重量份的填充剂填充剂5~30份；所述填充剂至少选择碳酸钙、滑石粉和煅烧高岭土之一。7、根据权利要求l、2或3所述的电线电缆用耐高温环保聚氯乙晞材料，其特征在于原料配方中含有下列重量份的润滑剂润滑剂0.5—1.5^f分；所述润滑剂是硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸4丐、聚乙烯蜡或者硬脂酸镁。8、根据权利要求l、2或3所述的电线电缆用耐高温环保聚氯乙烯材料,其特征在于原料配方中含有下列重量份的加工改性剂加工改性剂0.5~3^分；所述加工改性剂选择下列材料之一曱基丙烯酸曱酯和丙烯酸酯共聚物；曱基丙烯酸曱酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和苯乙烯四种单体共聚物；丁二烯和丙烯腈共聚物。9、根据权利要求l、2或3所述的电线电缆用耐高温环保聚氯乙烯材料,其特征在于所述钙锌稳定剂为105。C125。C等级的耐高温钙锌稳定剂。全文摘要一种电线电缆用耐高温环保聚氯乙烯材料，原料配方主要由下列重量份的材料组成疏松型聚氯乙烯树脂80～120份、均苯四酸四辛酯20～55份、聚酯增塑剂5～35份、钙锌稳定剂12～18份。其中，疏松型聚氯乙烯树脂的聚合度为2000～3000、钙锌稳定剂中，铅、镉、汞和六价铬的总含量小于或等于钙锌稳定剂总重量的10ppm；聚酯增塑剂是聚己二酸-1，2-丙二醇酯或者聚己二酸-1，3-丁二醇酯，分子量为3000～4000。本发明的产品在热空气烘箱老化158℃，168小时后拉伸强度保留率达到106％，断裂伸长率保留率为97％，机械物理性能和绝缘性能良好，满足了UL1581中对125℃长期使用温度的耐温要求。文档编号C08L27/06GK101412834SQ20081023603公开日2009年4月22日申请日期2008年11月12日优先权日2008年11月12日发明者丁建宏,单永东,张国强,邹惠忠申请人:江苏三角洲塑化有限公司