本发明涉及一种适用高速生产汽车用聚氯乙烯绝缘电缆材料及其制备方法
背景技术：
随着社会经济的快速发展，电线电缆在各行各业中都得到了广泛的应用，随着电气火灾事故的频繁发生，电线电缆的阻燃问题逐渐引起世界各国的重视，电缆燃烧时释放出大量的烟雾和有毒的、腐蚀性的气体是火灾中危险因素，在火灾中妨碍了人们的安全撤离和灭火工作，使生命财产遭到严重损失。另外，现有的电缆材料在制作过程中，其基质材料流动性较差，通常混合不均匀，导致加工出来的产品性能较差；再者，混合后，基质材料粘合度较差，不容易捏合；最后，现有的电缆材料虽然也添加有一定的润滑剂，但是在挤出时其产品外观仍然粗糙、凹凸不平，没有光泽。
技术实现要素：
本发明提供了一种适用高速生产汽车用聚氯乙烯绝缘电缆材料及其制备方法，通过先将pvc软性树脂粉与氧化聚乙烯蜡的预搅拌，使基质材料混合更加均匀，在高速挤出时具备更好的挤出性能；预混后再加入totm，使基质材料更容易捏合，在高速挤出时，材料更容易挥散；加入的纳米级碳酸钙，便于在高速挤出后，线缆表面更具有光泽，无粗糙感；加入的g16、表面处理剂、偶联剂和硬脂酸锌，可以使基质材料的流动性更强，便于材料充分混合；通过本发明所述的加入材料及其生产工艺，使加工制备出来的电缆材料更适用于汽车电线电缆的高速挤出，大大提高了生产效率，使生产速度可达800m/min，远远高于普通产品普通工艺做电缆材料时的每分钟400米左右的速度；有效解决了现有技术中存在的问题。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种适用高速生产汽车用聚氯乙烯绝缘电缆材料，其活性成分由以下重量分数的原料组成：
pvc树脂粉45-50份、氧化聚乙烯蜡1-3份、增塑剂totm25-35份、润滑剂g161-3份、钙锌稳定剂2-5份、纳米级碳酸钙15-20份、抗氧剂0.5-1份、表面处理剂0.5-1份、硬脂酸锌1-3份和偶联剂0.5-1份。
其活性成分由以下重量分数的原料组成：
pvc树脂粉48份、氧化聚乙烯蜡2份、增塑剂totm30份、润滑剂g162份、钙锌稳定剂3份、纳米级碳酸钙18份、抗氧剂0.8份、表面处理剂0.8份、硬脂酸锌2份和偶联剂0.8份。
所述增塑剂totm为亚磷酸三异辛基酯。
一种如上所述的适用高速生产汽车用聚氯乙烯绝缘电缆材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)预混：预先将按权利要求1或2或3所述比例的pvc树脂粉和氧化聚乙烯蜡放入搅拌器中高速搅拌混合后得预混材料备用；
(2)将步骤(1)中得到的预混材料与权利要求1或2或3所述比例的钙锌稳定剂进行高速混合均匀后得混合料；
(3)将步骤(2)中得到的混合料与权利要求1或2或3所述比例的增塑剂totm、抗氧剂和纳米级碳酸钙后高速混合得混合物；
(4)将步骤(3)中得到的混合物与权利要求1或2或3所述比例的润滑剂、表面处理剂、硬脂酸锌和偶联剂高速混合后得混合物料；
(5)挤出：将步骤(4)中得到的混合物料放入挤出机中进行挤出定型后得型胚；
(6)水冷：将步骤(5)中得到的型胚通过温水槽进行水冷定型后得型材；
(7)切粒：将步骤(6)中得到的型材进行切粒后得预制品；
(8)风干：将步骤(7)中得到的预制品进行风干，去除水分后即得适用高速生产汽车用聚氯乙烯绝缘电缆材料。
步骤(1)中的螺杆转速为550-600r/min，温度设定为80℃～100℃，搅拌时间为13-15min。
步骤(2)中的螺杆转速为550-650r/min，温度设定为130-160℃，时间15-20min。
步骤(3)中的高速混合时的螺杆转速为450-550r/min，温度设定为40℃-50℃，时间为8-10min。
步骤(5)中的挤出机转速为35-45r/min，挤出机各区的温度设定范围分别为：1区的温度设定范围为：135℃-138℃；2区的温度设定范围为：140℃-143℃；3区的温度设定范围为145℃-148℃；4区的温度设定范围为：150℃-153℃；5区的温度设定范围为：155℃-158℃；6区的温度设定范围为：160℃-163℃；7区的温度设定范围为：163℃-168℃。
步骤(6)中温水槽一段的温度范围为50℃-60℃，温水槽二段的温度范围为20℃-30℃，其中温水槽长度为8m-15m，型胚在温水槽中的通过速度为8-12m/min。
步骤(7)中风干机的温度范围为80℃-100℃。
本发明采用上述结构，结构设计合理，并先将pvc软性树脂粉与氧化聚乙烯蜡的预搅拌，使混合后的材料的聚合度更高，并且可使基质在低于挤出材料温度时，更快达到熔融态，更利于高速挤出；加入的氧化聚乙烯蜡，更适于高速挤出条件下螺杆与筒壁产生的高热环境，使基质材料在挤出后光泽鲜亮，无粗糙感；加入totm增塑剂，使基质材料与挤出材料捏合度更高，发散效果更好，不会出现材料塑化不均匀现象，使线缆表面颜色更趋于柔和、自然；加入g16、表面处理剂、偶联剂和硬脂酸锌适用于高速挤出时，使线缆表面更具有光泽，不容易出现纵向与横向条纹，减少线缆表面的颗粒感与粗糙感。加入抗氧剂，使材料在挤出定型后，在恶劣的使用条件下，能大大提高产品的抗氧化性能，使产品在使用过程中安全性能更高。
具体实施方式：
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本发明进行详细阐述。
实施例1：
一种适用高速生产汽车用聚氯乙烯绝缘电缆材料及其制备方法及其制备方法，其活性成分由以下重量分数的原料组成，每份按1公斤计，采用如下步骤：
(1)预混：分别称取各适用高速生产汽车用聚氯乙烯绝缘电缆材料中的pvc树脂粉45公斤和氧化聚乙烯蜡1公斤放入搅拌器中高速搅拌混合后得预混材料备用；其中，搅拌时的螺杆转速为550r/min，温度为80℃，搅拌时间为13min。此步骤可使添加材料发散性更好，与基质材料均匀混合，避免制品表面出现塑化不良，有颗粒感。
(2)将上述步骤中得到的预混材料和称取的2公斤钙锌稳定剂混合后得混合料；其中，螺杆转速为550r/min，温度设定为130℃，时间15min；高速搅拌机具有自动控温系统，不仅可以满足预混温度，而且还可以使其基料不会板结，提高分散性。
(3)将上述步骤中得到的混合料和称取的25公斤增塑剂totm、0.5公斤抗氧剂和15公斤纳米级碳酸钙后高速混合得混合物；其中，高速混合时的螺杆转速为450r/min，混合温度为40℃，时间为8min；此步骤采用高温搅拌混合，可以有效去除材料中的水分，材料充分干燥后，造粒时可以避免颗粒中出现的气孔。
(4)将上述步骤中得到的混合料与称取的1公斤润滑剂、0.5公斤表面处理剂、1公斤硬脂酸锌和0.5公斤偶联剂高速混合后得混合物料。
(5)挤出：将上述步骤中得到的混合物料放入挤出机中进行挤出定型后得型胚；挤出时的挤出机转速为35r/min；其中挤出机各区的温度设定分别为：1区的温度设定为：135℃；2区的温度设定为：140℃；3区的温度设定为145℃；4区的温度设定为：150℃；5区的温度设定为：155℃；6区的温度设定为：160℃；7区的温度设定为：163℃。
(6)水冷：将上述步骤中得到的型胚通过温水槽进行水冷定型后得型材；其中，温水槽一段的温度范围为50℃，温水槽二段的温度范围为20℃，其中温水槽长度为8m，型胚在温水槽中的通过速度为8m/min。
(7)切粒：将上述步骤中得到的型材进行切粒后得预制品；
(8)风干：将上述步骤中得到的预制品进行风干，其中，风干机的温度范围为80℃，去除水分后即得适用高速生产汽车用聚氯乙烯绝缘电缆材料。
实施例2：
一种适用高速生产汽车用聚氯乙烯绝缘电缆材料及其制备方法及其制备方法，其活性成分由以下重量分数的原料组成，每份按1公斤计，采用如下步骤：
(1)预混：分别称取各适用高速生产汽车用聚氯乙烯绝缘电缆材料中的pvc树脂粉48公斤和氧化聚乙烯蜡2公斤放入搅拌器中高速搅拌混合后得预混材料备用；其中，搅拌时的螺杆转速为580r/min，温度为90℃，搅拌时间为14min。此步骤可使添加材料发散性更好，与基质材料均匀混合，避免制品表面出现塑化不良，有颗粒感。
(2)将上述步骤中得到的预混材料和称取的3公斤钙锌稳定剂混合后得混合料；其中，螺杆转速为600r/min，温度设定为1450℃，时间18min；高速搅拌机具有自动控温系统，不仅可以满足预混温度，而且还可以使其基料不会板结，提高分散性。
(3)将上述步骤中得到的混合料和称取的30公斤增塑剂totm、0.8公斤抗氧剂和18公斤纳米级碳酸钙后高速混合得混合物；其中，高速混合时的螺杆转速为500r/min，混合温度为45℃，时间为9min；此步骤采用高温搅拌混合，可以有效去除材料中的水分，材料充分干燥后，造粒时可以避免颗粒中出现的气孔。
(4)将上述步骤中得到的混合料与称取的2公斤润滑剂、0.8公斤表面处理剂、2公斤硬脂酸锌和0.8公斤偶联剂高速混合后得混合物料。
(5)挤出：将上述步骤中得到的混合物料放入挤出机中进行挤出定型后得型胚；挤出时的挤出机转速为40r/min；其中挤出机各区的温度设定分别为：1区的温度设定为：136℃；2区的温度设定为：142℃；3区的温度设定为146℃；4区的温度设定为：151℃；5区的温度设定为：156℃；6区的温度设定为：162℃；7区的温度设定为：165℃。
(6)水冷：将上述步骤中得到的型胚通过温水槽进行水冷定型后得型材；其中，温水槽一段的温度范围为55℃，温水槽二段的温度范围为25℃，其中温水槽长度为12m，型胚在温水槽中的通过速度为10m/min。
(7)切粒：将上述步骤中得到的型材进行切粒后得预制品；
(8)风干：将上述步骤中得到的预制品进行风干，其中，风干机的温度范围为90℃，去除水分后即得适用高速生产汽车用聚氯乙烯绝缘电缆材料。
实施例3：
一种适用高速生产汽车用聚氯乙烯绝缘电缆材料及其制备方法及其制备方法，其活性成分由以下重量分数的原料组成，每份按1公斤计，采用如下步骤：
(1)预混：分别称取各适用高速生产汽车用聚氯乙烯绝缘电缆材料中的pvc树脂粉50公斤和氧化聚乙烯蜡3公斤放入搅拌器中高速搅拌混合后得预混材料备用；其中，搅拌时的螺杆转速为600r/min，温度为100℃，搅拌时间为15min。此步骤可使添加材料发散性更好，与基质材料均匀混合，避免制品表面出现塑化不良，有颗粒感。
(2)将上述步骤中得到的预混材料和称取的5公斤钙锌稳定剂混合后得混合料；其中，螺杆转速为650r/min，温度设定为160℃，时间20min；高速搅拌机具有自动控温系统，不仅可以满足预混温度，而且还可以使其基料不会板结，提高分散性。
(3)将上述步骤中得到的混合料和称取的35公斤增塑剂totm、1公斤抗氧剂和20公斤纳米级碳酸钙后高速混合得混合物；其中，高速混合时的螺杆转速为550r/min，混合温度为50℃，时间为10min；此步骤采用高温搅拌混合，可以有效去除材料中的水分，材料充分干燥后，造粒时可以避免颗粒中出现的气孔。
(4)将上述步骤中得到的混合料与称取的3公斤润滑剂、1公斤表面处理剂、3公斤硬脂酸锌和1公斤偶联剂高速混合后得混合物料。
(5)挤出：将上述步骤中得到的混合物料放入挤出机中进行挤出定型后得型胚；挤出时的挤出机转速为45r/min；其中挤出机各区的温度设定分别为：1区的温度设定为：138℃；2区的温度设定为：143℃；3区的温度设定为148℃；4区的温度设定为：153℃；5区的温度设定为：158℃；6区的温度设定为：163℃；7区的温度设定为：168℃。
(6)水冷：将上述步骤中得到的型胚通过温水槽进行水冷定型后得型材；其中，温水槽一段的温度范围为60℃，温水槽二段的温度范围为30℃，其中温水槽长度为15m，型胚在温水槽中的通过速度为12m/min。
(7)切粒：将上述步骤中得到的型材进行切粒后得预制品；
(8)风干：将上述步骤中得到的预制品进行风干，其中，风干机的温度范围为100℃，去除水分后即得适用高速生产汽车用聚氯乙烯绝缘电缆材料。
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。