專利名稱：：電線電纜用耐高溫環(huán)保聚氯乙烯材料的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種電線電纜用塑料，特別涉及一種電線電纜用耐高溫環(huán)保聚氯乙烯材料。聚氯乙烯(PVC)樹脂為含氯高分子聚合物，由于其優(yōu)異的性價比，而被廣泛應用于制造電線電纜絕緣層和護套。但是現有聚氯乙烯材料的耐熱老化性能不佳，只能通過耐熱105。C材料等級136°C168小時的熱老化試驗，而不能通過耐熱125。C材料等級158°C168小時的熱老化試驗，這使得普通聚氯乙烯塑料的最高使用溫度局限于105°C，高于105。C溫度等級的則使用硅橡膠、PP、TPV、聚偏氟乙烯和交聯聚烯烴混合物等材料，這些材料的缺點是價格貴，加工過程復雜。本發(fā)明提供一種電線電纜用耐高溫環(huán)保聚氯乙烯材料，目的是解決現有的電線電纜用聚氯乙烯材料不能通過耐熱125。C材料等級158°C168小時的熱老化試驗問題。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是一種電線電纜用耐高溫環(huán)保聚氯乙烯材料，原料配方主要由下列重量份的材料組成疏松型聚氯乙烯樹脂80-120份；均苯四酸四辛酯20-55份；聚酯增塑劑535份；鈣鋅穩(wěn)定劑12~18份；其中，所述疏松型聚氯乙烯樹脂的聚合度為20003000;所述鉤鋅穩(wěn)定劑中，鉛、鎘、汞和六價鉻的總含量小于或等于4丐鋅穩(wěn)定劑總重量的10ppm;所述聚酯增塑劑是聚己二酸-1,2-丙二醇酯或者聚己二酸-1,3-丁二醇酯，分子量為3000~4000道爾頓。上述技術方案中的有關內容解釋如下1、上迷方案中，原料配方主要由下列重量份的材料組成疏松型聚氯乙烯樹脂90-110份；均苯四酸四辛酯30~45份；聚酯增塑劑15~30份；
背景技術：
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發(fā)明內容鈣鋅穩(wěn)定劑12~16份。2、上述方案中，原料配方主要由下列重量份的材料組成疏松型聚氯乙烯樹脂95105份；均苯四酸四辛酯30~40份；聚酯增塑劑20~25份；鈣鋅穩(wěn)定劑13-15份。3、上述方案中，原料配方中含有下列重量份的抗氧劑抗氧劑0.5~1.5^分；所述抗氧劑至少選擇下列材料之一四[卩-(3'，5，-二叔丁基-4，-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010);丙酸十八醇酯(抗氧劑1076);2，6二叔丁基對曱酚(抗氧劑264);三(2,4-二叔丁基)亞磷酸苯酯(抗氧劑I68);1,1,3三(2-曱基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷(抗氧劑CA);2，2-亞曱基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(抗氧劑2246)。4、上述方案中，原料配方中含有下列重量份的阻燃劑阻燃劑3~304分；所述阻燃劑選擇三氧化二銻、氫氧化鋁、氫氧化4美和硼酸鋅之一。5、上述方案中，原料配方中含有下列重量份的填充劑填充劑5~30份；所述填充劑至少選擇碳酸鈣、滑石粉和煅燒高嶺土中之一。6、上述方案中，原料配方中含有下列重量份的潤滑劑潤滑劑0.5~1.5^f分；所述潤滑劑是硬脂酸、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、聚乙烯蠟或者硬脂酸鎂。7、上述方案中，原料配方中含有下列重量份的加工改性劑加工改性劑0.5~34分；所述加工改性劑選擇下列材料之一曱基丙烯酸曱酯和丙烯酸酯共聚物(ACR-201);其分子結構為核殼結構，分子量為25萬~75萬。曱基丙烯酸曱酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和苯乙烯四種單體共聚物(ACR-401)。丁二烯和丙烯腈共聚物(P83)，它是一種新型粉末丁腈橡膠，呈松散粉末狀，具有特殊的立體結構。P83與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、柔韌性、熱穩(wěn)定性和耐低溫性。。8、上述方案中，聚氯乙烯工業(yè)化生產方法主要有懸浮法、乳液法、微懸浮法和本體法，其中以懸浮法為主，占75%。懸浮法制備的聚氯乙烯樹脂為白色無定形粉末，在顯微鏡下觀察，其顆粒形態(tài)分為兩種結構一種為疏松型(XS型)，也有稱為棉花球型的；另一種為緊密型(XJ型)，也稱為乒乓球型。顆粒形態(tài)主要決定于懸浮劑，懸浮劑選用聚乙烯醇得疏松型，選用明膠時則得緊密型。疏松型樹脂顆粒直徑一般為50~100微米。9、上述方案中，所述均苯四曱酸四異辛酯(Tetra-2-EthylPromellitate,TOPM)的分子式為C42H70O8,分子量為703.01，閃點》260。C。10、上述方案中，所述^鋅穩(wěn)定劑又稱為4丐/鋅(鉤鋅)復合熱穩(wěn)定劑、鈣鋅復合穩(wěn)定劑，其熱穩(wěn)定機理可認為首先是鉤皂、鋅皂與氯化鋅反應生成不穩(wěn)定的金屬氯化物，然后再將氯原子轉移到鈣皂中去，使鋅皂再生，延遲了具有促進氯化氫作用的氯化鋅的生成，所述鈣鋅穩(wěn)定劑選擇105°C~125。C等級的耐高溫4丐鋅穩(wěn)定劑，在普通聚氯乙烯配方中添加5份重量鈣鋅穩(wěn)定劑時的20(TC熱穩(wěn)、定時間>140min。11、上述方案中，聚己二酸-1，2-丙二醇酯，又稱聚己二酸丙二醇酯或者己二酸丙二醇聚酯(Poly(l，2-propyleneglycoladipate)),分子量為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標。以重復單元數為基準，即聚合物大分子鏈上所含重復單元數目的平均值。由于上述技術方案運用，本發(fā)明與現有技術相比具有下列優(yōu)點和效果1、本發(fā)明通過對配方中使用到的原材料綜合考慮，全部使用耐熱性能好的基材及原料，產品在熱空氣烘箱老化158°C168小時后拉伸強度保留率達到106%，斷裂伸長率保留率為97%,機械物理性能和絕緣性能良好，滿足了UL1581中對125。C長期使用溫度的耐溫要求。目前聚氯乙烯耐高溫電纜料的耐溫等級一般在105°C,熱空氣烘箱老化135°C168小時后拉伸強度保留率/斷裂伸長率保留率為>80%,但在158°C168小時老化條件下，樣品會發(fā)黑分解并脆化或者樣品熔融變形。無法達到125。C的長期使用溫度等級。2、本發(fā)明在材料配方中采用高聚合度聚氯乙烯樹脂作為基材，其特點是高聚合度聚氯乙烯樹脂分子鏈團的結晶相大大提高，分子量的增大使無規(guī)分子鏈間的纏繞點增多，大分子鏈滑移困難，因而其拉伸強度大、伸長率高，具有優(yōu)異的耐疲勞性、耐磨性、耐侯性、耐油性、耐寒性、耐臭氧性、耐熱性、耐溶劑性，壓縮及沖擊回彈性好、壓縮永久形變量低，制品硬度隨溫度變化小，手感好。相比普通聚氯乙烯樹脂生產的產品熔點、耐熱變形溫度、熱穩(wěn)定性能都有很大的提高。3、本發(fā)明在材料配方中采用TOPM和高分子量聚酯增塑劑混合增塑。TOPM是耐溫最好的增塑劑，分子量大、加熱揮發(fā)損失小、閃點高、分解溫度高穩(wěn)定性能好，加工工藝性能好；高分子聚酯增塑劑被稱為永久增塑劑，耐溫性能更好；二者合理搭配，最大限度的減少熱老化條件下增塑劑的揮發(fā)量，提高產品的加工工藝性能。4、本發(fā)明在材料配方中采用添加高性能的鈣鋅穩(wěn)定劑，在高溫狀態(tài)下保持聚氯乙烯的穩(wěn)定性，產品在200。C下的熱穩(wěn)定時間可以達到350min以上。5、本發(fā)明在材料配方中添加適量的阻燃劑、抗氧劑、填充物、潤滑劑及加工助劑后，材料的機械物理性能、絕緣性能、加工性能、環(huán)保性能方面均滿足了電線電纜對耐高溫電線電纜用環(huán)保聚氯乙烯混合物的性能要求。具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明作進一步描述實施例一、電線電纜用耐高溫環(huán)保聚氯乙烯材料材泮+配方<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>第一步將所有原輔材料按照配方稱量，聚酯增塑劑預熱至80°C,然后在設置溫度為100。C的高速捏合機內，加入聚氯乙烯樹脂和鈣鋅穩(wěn)定劑高速捏合2分鐘，然后加入TOPM和聚酯增塑劑混合4分鐘左右，再加入抗氧劑、填充物等其余的原輔材料，混合至料溫140。C為終點，停止捏合，排料。第二步將上述高速捏合混合好的粉料，在同向雙螺桿擠出機上，在材料溫度為160-185。C下塑化擠出，保證聚氯乙烯樹脂塑化完全，混煉均勻，并擠出造粒，冷卻包裝。3、技術指標<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實施例二、電線電纜用耐高溫環(huán)保聚氯乙烯材料1、材豸+配方<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>2、制備工藝同實施例一。3、技術指標<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>實施例三、電線電纜用耐高溫環(huán)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、制備工藝同實施例一。上述實施例只為說明本發(fā)明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發(fā)明的內容并據以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據本發(fā)明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。權利要求1、一種電線電纜用耐高溫環(huán)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組成疏松型聚氯乙烯樹脂80～120份；均苯四酸四辛酯20～55份；聚酯增塑劑5～35份；鈣鋅穩(wěn)定劑12～18份；其中，所述疏松型聚氯乙烯樹脂的聚合度為2000～3000；所述鈣鋅穩(wěn)定劑中，鉛、鎘、汞和六價鉻的總含量小于或等于鈣鋅穩(wěn)定劑總重量的10ppm；所述聚酯增塑劑是聚己二酸-1，2-丙二醇酯或者聚己二酸-1，3-丁二醇酯，分子量為3000～4000道爾頓。2、根據權利要求1所述的電線電纜用耐高溫環(huán)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組成疏松型聚氯乙烯樹脂90~110份；均苯四酸四辛酯30~454分；聚酯增塑劑15~30份；鈣鋅穩(wěn)定劑12~16份。3、根據權利要求2所述的電線電纜用耐高溫環(huán)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組成疏松型聚氯乙烯樹脂95~105份；均苯四酸四辛酯30~40份；聚酯增塑劑20~25份；鈣鋅穩(wěn)定劑13-15份。4、根據權利要求l、2或3所述的電線電纜用耐高溫環(huán)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劑抗氧劑0.5~1.5^分；所述抗氧劑至少選擇下列材料之一四[p-(3，，5，-二叔丁基-4，-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯；丙酸十八醇酯；3三(2-曱基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷；三(2,4-二叔丁基)亞磷酸苯酯；2-亞曱基雙(4-曱基-6-叔丁基苯酚)。疏松型聚氯乙烯樹脂均苯四酸四辛酯聚酯增塑劑鈣鋅穩(wěn)定劑80~120份2055份;5~35份；12~18份;5、根據權利要求l、2或3所述的電線電纜用耐高溫環(huán)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劑阻燃劑3~30^f分；所述阻燃劑選擇三氧化二銻、氫氧化鋁、氫氧化鎂和硼酸鋅之一。6、根據權利要求l、2或3所述的電線電纜用耐高溫環(huán)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劑填充劑5~30份；所述填充劑至少選擇碳酸鈣、滑石粉和煅燒高嶺土之一。7、根據權利要求l、2或3所述的電線電纜用耐高溫環(huán)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潤滑劑潤滑劑0.5—1.5^f分；所述潤滑劑是硬脂酸、硬脂酸鋅、硬脂酸4丐、聚乙烯蠟或者硬脂酸鎂。8、根據權利要求l、2或3所述的電線電纜用耐高溫環(huán)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劑加工改性劑0.5~3^分；所述加工改性劑選擇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種單體共聚物；丁二烯和丙烯腈共聚物。9、根據權利要求l、2或3所述的電線電纜用耐高溫環(huán)保聚氯乙烯材料,其特征在于所述鈣鋅穩(wěn)定劑為105。C125。C等級的耐高溫鈣鋅穩(wěn)定劑。全文摘要一種電線電纜用耐高溫環(huán)保聚氯乙烯材料，原料配方主要由下列重量份的材料組成疏松型聚氯乙烯樹脂80～120份、均苯四酸四辛酯20～55份、聚酯增塑劑5～35份、鈣鋅穩(wěn)定劑12～18份。其中，疏松型聚氯乙烯樹脂的聚合度為2000～3000、鈣鋅穩(wěn)定劑中，鉛、鎘、汞和六價鉻的總含量小于或等于鈣鋅穩(wěn)定劑總重量的10ppm；聚酯增塑劑是聚己二酸-1，2-丙二醇酯或者聚己二酸-1，3-丁二醇酯，分子量為3000～4000。本發(fā)明的產品在熱空氣烘箱老化158℃，168小時后拉伸強度保留率達到106％，斷裂伸長率保留率為97％，機械物理性能和絕緣性能良好，滿足了UL1581中對125℃長期使用溫度的耐溫要求。文檔編號C08L27/06GK101412834SQ20081023603公開日2009年4月22日申請日期2008年11月12日優(yōu)先權日2008年11月12日發(fā)明者丁建宏,單永東,張國強,鄒惠忠申請人:江蘇三角洲塑化有限公司