專利名稱：一種pvc電纜料制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種塑料制品的制備方法，尤其是涉及一種采用復(fù)配型熱穩(wěn)定劑加工PVC電纜料的方法。
背景技術(shù)：
聚氯乙烯(PVC)塑料制品，包括板材、管材、管件、異型材等硬制品和膜、管、鞋、玩具、電纜料、人造革等軟制品，廣泛應(yīng)用于工業(yè)建筑、農(nóng)業(yè)、日用品、包裝、電力、公用事業(yè)等領(lǐng)域。但是，PVC存在熱穩(wěn)定性差，在通常加工溫度下即發(fā)生嚴(yán)重的降解的缺點(diǎn)。人們已推測(cè)并通過大量的研究證實(shí)，導(dǎo)致工業(yè)生產(chǎn)PVC對(duì)熱穩(wěn)定的主要原因在于其分子中存在烯丙基氯(I)、叔氯(II)等不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)缺陷。這些結(jié)構(gòu)缺陷受熱容易消去HCl，而HCl對(duì)PVC脫HCl具有催化作用，這就導(dǎo)致了鏈鎖式脫HCl反應(yīng)，從而使PVC高分子鏈形成共軛多烯序列并發(fā)生交聯(lián)等反應(yīng)。共軛多烯序列是一個(gè)生色團(tuán)，當(dāng)共軛雙鍵數(shù)大于6時(shí)，開始顯色，而隨著共軛雙鍵數(shù)進(jìn)一步增加，顏色隨之加深。在有氧環(huán)境下，PVC熱降解也伴隨發(fā)生自動(dòng)氧化反應(yīng)。
根據(jù)上述PVC熱降解機(jī)理，原理上，解決PVC熱穩(wěn)定性根本方法是改進(jìn)合成方法和工藝并嚴(yán)格控制工藝條件以避免或減少不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)缺陷的生成，遺憾的是，直到目前這種方法所能達(dá)到的效果還是很有限的。除了從工藝方面解決上述問題，人們還使用了穩(wěn)定助劑，例如鉛、鎘穩(wěn)定劑等，使用了鉛穩(wěn)定劑的PVC制品主要特點(diǎn)是熱穩(wěn)定性好，電氣絕緣性極為優(yōu)良，吸水率低并兼有一定的潤(rùn)滑效果，戶外耐候性好，其主要缺點(diǎn)是透明性差，初期色相差、易交叉污染、有毒、戶外使用有“冒霜”現(xiàn)象。1974年聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃局(UNEP)和國際勞動(dòng)衛(wèi)生重金屬委員會(huì)討論將鎘定為重點(diǎn)環(huán)境污染物。美國毒物管理委員會(huì)(ATSDR)已將其列為第六位危及人類健康的有毒物質(zhì)。這些PVC制品都會(huì)在使用過程中釋放出重金屬，造成重金屬污染。此外，常規(guī)的電線電纜生產(chǎn)加工過程中污染是相當(dāng)嚴(yán)重的；在制造、使用及廢棄過程和廢物回收處理時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的有毒物質(zhì)，有資料表明在填埋場(chǎng)內(nèi)，有10％以上的鉛鹽穩(wěn)定劑從含有各種混合增塑劑柔性PVC電纜料中釋放出來(引自歐盟綠皮書-PVC的環(huán)保問題-C)，當(dāng)然還包括二噁英、鹵氫酸等。近年來，歐、美、日等國家對(duì)電線電纜的公害現(xiàn)狀十分重視，紛紛制定了法律法規(guī)對(duì)電線電纜生產(chǎn)制造過程的廢氣、廢水、固體排放物進(jìn)行了嚴(yán)格的限制，而且對(duì)報(bào)廢的電線電纜的處理實(shí)施全面的監(jiān)控，要求電線電纜制造企業(yè)采用符合環(huán)保的材料取代傳統(tǒng)材料，以達(dá)到綠色、環(huán)保的要求。這就要求企業(yè)在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)電纜電線時(shí)，不僅要考慮產(chǎn)品的功能、性能、材料、結(jié)構(gòu)、外觀等常規(guī)因素，還要考慮整個(gè)產(chǎn)品的生命周期對(duì)能源、環(huán)境、自然資源的影響程度，以及工藝過程對(duì)環(huán)境和人體的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的電纜綜合生產(chǎn)成本高、熱穩(wěn)定效率不理想、粉塵污染和游離重金屬污染，以及使用鉛/鎘等穩(wěn)定劑既對(duì)人體有損害、又會(huì)產(chǎn)生重金屬污染、不符合環(huán)保要求的技術(shù)問題；本發(fā)明的另一目的是環(huán)保和節(jié)約資源的前提下，提供一種性能優(yōu)良的PVC電纜料制備方法，使PVC電纜料的制備更為簡(jiǎn)便有效，應(yīng)用更為安全可靠。
本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的在PVC電纜料中添加了一種復(fù)配型熱穩(wěn)定劑；所述復(fù)配型熱穩(wěn)定劑是鈣、鋅、鎂、鋇金屬的液態(tài)有機(jī)鹽添加有機(jī)穩(wěn)定劑和協(xié)同穩(wěn)定劑復(fù)配而成；所述有機(jī)穩(wěn)定劑是二苯基硫脲或硬脂酰苯烷，所述協(xié)同穩(wěn)定劑是亞磷酸酯類物質(zhì)。
本發(fā)明所述電纜料的制備方法包含配料、磨漿、捏合、擠塑、煉塑五個(gè)步驟，其中a)配料時(shí)，添加3～8份的復(fù)配型熱穩(wěn)定劑；b)磨漿后細(xì)度不大于70μm；c)捏合時(shí)，依次添加樹脂、粉料、增塑劑、漿料、潤(rùn)滑劑，控制溫度在75℃～90℃之間，捏合6～20分鐘；d)擠塑時(shí)，將料溫控制在150℃～180℃之間；e)煉塑時(shí)，控制溫度在160℃～175℃之間。
作為優(yōu)選，在相同的PVC配方中用復(fù)配型熱穩(wěn)定劑以等量代替金屬鹽類穩(wěn)定劑時(shí)，可在原配方中增加3份以上填充劑。
作為優(yōu)選，所述有機(jī)穩(wěn)定劑還可以是硬脂酰-苯甲酰-甲烷或β-氨基丁烯酸酯；所述硬脂酰-苯甲酰-甲烷為 所述β-氨基丁烯酸酯 作為優(yōu)選，所述協(xié)同穩(wěn)定劑還可以是包括環(huán)氧大豆油、妥兒油脂肪酸在內(nèi)的環(huán)氧化合物，其典型結(jié)構(gòu)為 所述協(xié)同穩(wěn)定劑還可以是多元醇和二氫吡啶、β-氧化羧酸酯、1-3-二酮的任意一種，其典型結(jié)構(gòu)為
季戊四醇二季戊四醇三羥基甲基丙烷山梨糖醇與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具備如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明所述PVC電纜料經(jīng)過急性毒性試驗(yàn)，LD50檢測(cè)結(jié)論為實(shí)際無毒的水平；其熱穩(wěn)定效應(yīng)可以1∶1代替鉛鹽；因此可大量節(jié)約鉛礦資源，低于15％金屬總含量而實(shí)際效能已取代80％金屬含量的鉛鹽；同時(shí)，由于使用無毒的液體穩(wěn)定劑，在工業(yè)化生產(chǎn)、應(yīng)用、使用、廢棄、回收過程中無重金屬污染和粉塵污染等對(duì)環(huán)境對(duì)人類健康造成危害的不利因素，符合環(huán)保要求。
因此，本發(fā)明具備環(huán)保、熱穩(wěn)定效率高、綜合成本低、工藝操作方便等優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明提供的PVC電纜料制備方法，使用成本低于鉛鹽產(chǎn)品生產(chǎn)工藝穩(wěn)定和鉛鹽無交叉污染發(fā)生，物料表面光滑、光潔、效果更好。使用綜合成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的鉛鹽熱穩(wěn)定劑。
具體實(shí)施例方式
下面通過實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
實(shí)施例1a)配料時(shí)，添加5份的復(fù)配型熱穩(wěn)定劑；b)磨漿后控制細(xì)度為40μm；c)捏合時(shí)，依次添加樹脂、粉料、增塑劑、漿料、潤(rùn)滑劑，控制溫度在75℃，捏合10分鐘；d)擠塑時(shí)，將料溫控制在150℃之間；e)煉塑時(shí)，控制溫度在160℃之間。
最后，應(yīng)當(dāng)指出，以上實(shí)施例僅是本發(fā)明較有代表性的例子。顯然，本發(fā)明的技術(shù)方案并不限于上述實(shí)施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種PVC電纜料制備方法，其特征在于所述PVC電纜料中添加了一種復(fù)配型熱穩(wěn)定劑；所述復(fù)配型熱穩(wěn)定劑是鈣、鋅、鎂、鋇金屬的液態(tài)有機(jī)鹽的任意組合，添加有機(jī)穩(wěn)定劑和協(xié)同穩(wěn)定劑后，復(fù)配而成；所述有機(jī)穩(wěn)定劑是二苯基硫脲或硬脂酰苯烷，所述協(xié)同穩(wěn)定劑是亞磷酸酯類物質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PVC電纜料制備方法，包含配料、磨漿、捏合、擠塑、煉塑五個(gè)步驟，其特征在于a)配料時(shí)，添加3～8份的復(fù)配型熱穩(wěn)定劑；b)磨漿后細(xì)度不大于70μm；c)捏合時(shí)，依次添加樹脂、粉料、增塑劑、漿料、潤(rùn)滑劑，控制溫度在75℃～90℃之間，捏合6～20分鐘；d)擠塑時(shí)，將料溫控制在150℃～180℃之間；e)煉塑時(shí)，控制溫度在160℃～175℃之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種PVC電纜料制備方法，其特征在于在相同的PVC配方中用復(fù)配型熱穩(wěn)定劑以等量代替金屬鹽類穩(wěn)定劑時(shí)，可在原配方中增加3份以上填充劑，所述填充劑為氫氧化鈣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種PVC電纜料制備方法，其特征在于有機(jī)穩(wěn)定劑還可以是硬脂酰-苯甲酰-甲烷或β-氨基丁烯酸酯；所述硬脂酰-苯甲酰-甲烷為 所述β-氨基丁烯酸酯
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種PVC電纜料制備方法，其特征在于所述協(xié)同穩(wěn)定劑還可以是包括環(huán)氧大豆油、妥兒油脂肪酸在內(nèi)的環(huán)氧化合物，其典型結(jié)構(gòu)為 所述協(xié)同穩(wěn)定劑還可以是多元醇和二氫吡啶、β-氧化羧酸酯、1-3-二酮、三羥基甲基丙烷的任意一種或任意組合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用復(fù)配型熱穩(wěn)定劑加工PVC電纜料制備方法，其技術(shù)方案為在PVC電纜料中添加了一種復(fù)配型熱穩(wěn)定劑；所述復(fù)配型熱穩(wěn)定劑是鈣、鋅、鎂、鋇金屬的液態(tài)有機(jī)鹽添加有機(jī)穩(wěn)定劑和協(xié)同穩(wěn)定劑復(fù)配而成；所述有機(jī)穩(wěn)定劑是二苯基硫脲或硬脂酰苯烷，所述協(xié)同穩(wěn)定劑是亞磷酸酯類物質(zhì)。其制備方法包含配料、磨漿、捏合、擠塑、煉塑五個(gè)步驟，配料時(shí)，添加3～8份的復(fù)配型熱穩(wěn)定劑；具有環(huán)保、熱穩(wěn)定效率高、綜合成本低、工藝操作方便等優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明提供的PVC電纜料制備方法，使用成本低于鉛鹽產(chǎn)品生產(chǎn)工藝穩(wěn)定和鉛鹽無交叉污染發(fā)生，物料表面光滑、光潔、效果更好。使用綜合成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的鉛鹽熱穩(wěn)定劑。
文檔編號(hào)C08K3/00GK101085851SQ20071006972
公開日2007年12月12日 申請(qǐng)日期2007年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月26日
發(fā)明者施珣若, 胡奮奮 申請(qǐng)人:杭州新新塑料助劑科研有限公司