一种阻燃消烟的聚氯乙烯电线电缆料的制作方法
【专利摘要】本发明公开的阻燃消烟的聚氯乙烯电线电缆料的组成如下（以重量份数计）：聚氯乙烯100份；非阻燃增塑剂20-40份；阻燃增塑剂10-15份；填充母粒40-80份；阻燃剂5-10份；稳定剂5-10份；润滑剂1-1.5份；抗氧剂1-1.5份，其中填充母粒主要为碳酸钙镁石与氢氧化铝微粉造粒得到。本发明通过填充母粒改善了阻燃剂、抑烟材料等与聚氯乙烯的相容性，从而极大地提高了复配组成的阻燃效果。
【专利说明】-种阻燃消烟的聚氯乙婦电线电缆料
[0001]
【技术领域】
[0002] 本发明涉及一种电线电缆绝缘保护材料，特别是一种具有阻燃消烟效果的聚氯己 帰电线电缆料。
【背景技术】
[0003] 聚氯己帰简称PVC，由氯己帰在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂。是氯己帰的 均聚物。氯己帰均聚物和氯己帰共聚物统称为氯己帰树脂。PVC为无定形结构的白色粉末， 支化度较小。工业生产的PVC分子量一般在5万?12万范围内，具有较大的多分散性，分 子量随聚合温度的降低而增加；无固定烙点，80?85C开始软化，13(TC变为粘弹态，160? 18(TC开始转变为粘流态；有较好的机械性能，抗张强度60MPa左右，冲击强度5?IOkJ/ m2 ;有优异的介电性能。但对光和热的稳定性差，在IOOC W上或经长时间阳光曝晒，就会 分解而产生氯化氨，并进一步自动催化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降，在实际 应用中必须加入稳定剂W提高对热和光的稳定性。PVC很坚硬，溶解性也很差，只能溶于环 己丽、二氯己焼和四氨巧喃等少数溶剂中，对有机和无机酸、碱、盐均稳定，化学稳定性随使 用温度的升高而降低。PVC溶解在丙丽-二硫化碳或丙丽一苯混合溶剂中，用于干法纺丝 或湿法纺丝而成纤维，称氯绝。具有难燃、耐酸碱、抗微生物、耐磨并具有较好的保暖性和弹 性。
[0004] 聚氯己帰的最大特点是阻燃，因此被广泛用于防火应用。但是聚氯己帰在燃烧过 程中会释放出氯化氨和其他有毒气体，例如二恶英。
[0005] 聚氯己帰的燃烧分为两步。先在24(TC -34(TC燃烧分解出氯化氨气体和含有双键 的二帰姪，然后在400-47(TC发生碳的燃烧。同时聚氯己帰基于其特性W及性价比大量地被 应用于电线电缆的不导电保护层，在社会基础建设、日常生活中被广泛地应用，此时，其受 热、燃烧易放出有毒气体W及燃烧放出大量黑烟的特性就显得尤为突出，对社会和人民的 生命财产安全都存在着极大的影响，该是在大量利用聚氯己帰作为电线电缆料所不得不面 对的一个重要问题。
[0006]
【发明内容】
[0007] 为解决上述问题，本发明公开了一种阻燃消烟的聚氯己帰电线电缆料，通过利用 复配阻燃消烟材料在不同燃烧温度阶段的阻燃消烟作用，从而充分利用了在聚氯己帰燃烧 的不同温度阶段阻燃剂消烟剂之间的协同效果，从而极大地改善了聚氯己帰作为电线电缆 料的使用性能和安全性能。
[0008] 本发明公开的阻燃消烟的聚氯己帰电线电缆料的组成如下（W重量份数计）；聚氯 己帰100份；非阻燃增塑剂20-40份；阻燃增塑剂10-15份；填充母粒40-80份；阻燃剂 5-10份；稳定剂5-10份；润滑剂1-1. 5份；抗氧剂1-1. 5份，其中填充母粒主要为碳酸巧 镇石与氨氧化铅微粉造粒得到。
[0009] 作为一种优选，填充母粒为碳酸巧镇石微粉与氨氧化铅微粉按质量比1:1-4揽拌 混合并升温后，加入占填充母粒总质量0. 5-1. 5%的偶联剂继续揽拌混合后，再加入占填充 母粒总质量10-30%的助混载体混合揽拌均匀后再造粒得到。
[0010] 作为一种优选，碳酸巧镇石微粉和氨氧化铅微粉的粒径为1-4 y m。
[0011] 作为一种优选，碳酸巧镇石微粉与氨氧化铅微粉混合后升温至50-10(TC。
[0012] 作为一种优选，偶联剂为娃焼偶联剂中的任意一种。娃焼偶联剂为皿550，K册60， K册70, KH792,化602, DL171等，娃焼偶联剂中不仅含有氯基、甲氧基、己氧基、甲氧基己氧 基、己醜氧基等，该些基团水解时即生成娃醇（Si (OH) 3)，而与无机物质结合，形成娃氧焼。 同时还含有己帰基、氨基、环氧基、甲基丙帰醜氧基、琉基或脈基等反应基团。该些反应基团 可与有机物质反应而结合。因此，通过使用娃焼偶联剂，可在无机物质和有机物质的界面之 间架起"分子桥"，把两种性质息殊的材料连接在一起提高复合材料的性能和增加粘接强度 的作用。从而使电线电缆料中的有机和无机成份结合更为牢靠，在有效提高材料间的相容 性和粘结性能的同时，利用材料中娃醇成份的屏蔽和覆盖作用从而极大地提高了有机材料 对光老化、氧化性老化等方面的抗性，能够有效地延长有机材料的使用寿命，同时还能够提 高使用安全性，降低维护成本。
[0013] 作为一种优选，助混载体为己帰-辛帰共聚物或者丙帰-辛帰共聚物或者己 帰-下帰共聚物中的一种。选取己帰-辛帰等共聚物作为无机粉体材料组成的混合载体，是 由于共聚物与无机粉体具有良好的相容性，同时在偶联剂的帮助下，能够使粉体均匀的分 布在共聚物载体内，从而得到质地均一的填充母粒物料，从而在PVC电线电缆料制备中，包 括碳酸巧镇石、氨氧化铅在内多种无机材料在其它包括聚氯己帰材料在内的多种有机物体 系内分散更为均匀，从不仅仅能够保证聚氯己帰电线电缆料的质量稳定性好，还能最大化 地发挥碳酸巧镇石与氨氧化铅自身的阻燃消烟作用，同时增进与其他阻燃剂的协同作用。
[0014] 作为一种优选，非阻燃增塑剂为对苯二甲酸二辛醋、邻苯二甲酸二异癸醋、偏苯H 酸H辛醋中的至少一种。
[0015] 作为一种优选，阻燃增塑剂为磯酸H苯醋、四漠化邻苯二甲酸二辛醋、间苯二酷双 (二苯基磯酸醋）、双酷A双(二苯基磯酸醋）中的至少一种。
[0016] 作为一种优选，阻燃剂为H氧化二键。
[0017] 作为一种优选，抗氧剂为受阻酷类、亚磯酸醋类、受阻胺类抗氧剂中的至少一种。
[0018] 作为一种优选，稳定剂为巧锋稳定剂。
[0019] 作为一种优选，润滑剂为聚己帰蜡、芥酸醜胺、硬脂酸或娃丽中的至少一种。
[0020] 本方案选用碳酸巧镇石是基于其如下所述的作用，碳酸巧镇石在聚合物燃烧时， 会形成稳定的水泥状焦炭层，能够进一步组织燃烧过程W及火焰透过燃烧物颗粒的蔓延， 因此具有很好的阻燃抑烟效果，而且同氨氧化铅和主阻燃剂中的H氧化键都有协同作用， 所W选择了碳酸巧镇石来辅助阻燃抑烟聚氯己帰线缆料。但是未处理过的碳酸巧镇石与聚 氯己帰基体树脂的相容性不好，大量的增塑剂会影响该粉体的分散能力，很难发挥其应有 的作用。因此，本发明采用了先处理制得复配的母粒再添入聚氯己帰树脂体系中，效果优 异，制得的产品阻燃抑烟能力大大增加。因为氨氧化铅的燃烧分解温度在200-300摄氏度， 而碳酸巧镇石的分解温度在300-600摄氏度。两者进行互补，在整个燃烧升温过程中都起 到了吸热的作用，并且生成大量致密的炭层，阻燃火焰的进一步蔓延。
[0021]
【具体实施方式】
[0022] 下面结合【具体实施方式】，进一步阐明本发明，应理解下述【具体实施方式】仅用于说 明本发明而不用于限制本发明的范围。
[0023] 本发明公开的阻燃消烟的聚氯己帰电线电缆料的组成如下（W重量份数计）；聚氯 己帰100份；非阻燃增塑剂20-40份；阻燃增塑剂10-15份；填充母粒40-80份；阻燃剂 5-10份；稳定剂5-10份；润滑剂1-1. 5份；抗氧剂1-1. 5份，其中填充母粒主要为碳酸巧 镇石与氨氧化铅微粉造粒得到。
[0024] 作为一种优选，填充母粒为碳酸巧镇石微粉与氨氧化铅微粉按质量比1:1-4揽拌 混合并升温后，加入占填充母粒总质量0. 5-1. 5%的偶联剂继续揽拌混合后，再加入占填充 母粒总质量10-30%的助混载体混合揽拌均匀后再造粒得到。
[00巧]作为一种优选，碳酸巧镇石微粉和氨氧化铅微粉的粒径为1-4 y m。
[0026] 作为一种优选，碳酸巧镇石微粉与氨氧化铅微粉混合后升温至50-10(TC。
[0027] 作为一种优选，偶联剂为娃焼偶联剂中的任意一种。
[0028] 作为一种优选，助混载体为己帰-辛帰共聚物或者丙帰-辛帰共聚物或者己 帰-下帰共聚物中的一种。
[0029] 作为一种优选，非阻燃增塑剂为对苯二甲酸二辛醋、邻苯二甲酸二异癸醋、偏苯H 酸H辛醋中的至少一种。
[0030] 作为一种优选，阻燃增塑剂为磯酸H苯醋、四漠化邻苯二甲酸二辛醋、间苯二酷双 (二苯基磯酸醋）、双酷A双(二苯基磯酸醋)中的至少一种。通过选择两种类型的增塑剂(阻 燃增塑剂和非阻燃增塑剂）不仅仅是处于对电线电缆料加工性的考虑，还出于应用成本、环 境友好性、加工性、成型效率，加工效果等方面的影响。
[0031] 作为一种优选，阻燃剂为H氧化二键。
[0032] 作为一种优选，抗氧剂为受阻酷类、亚磯酸醋类、受阻胺类抗氧剂中的至少一种。 该里选用的抗氧剂，可W在娃焼偶联剂中娃醇端基包覆结合W及隔绝作用下，得到进一步 的增强，减小高能光线、射线如紫外光等的穿透轰击，还能屏蔽在使用中包括氧气在内的使 用环境下广泛存在的氧化性和腐蚀性组成渗透和侵蚀，从而提高抗氧化抗衰老的效果。
[0033] 作为一种优选，稳定剂为巧锋稳定剂。
[0034] 作为一种优选，润滑剂为聚己帰蜡、芥酸醜胺、硬脂酸或娃丽中的至少一种。在提 高流延性，降低无机组成、刚性分子组成等对材料加工成型性能的影响的同时，还具有来源 广泛，起到对设备润滑和自润滑的作用，提高成型的效果，改善产品的表面光洁度。 实施例
[00巧]如下表一为本发明实施例1-10的组成说明
【权利要求】
1. 一种阻燃消烟的聚氯乙烯电线电缆料，其特征在于：所述阻燃消烟的聚氯乙烯电线 电缆料的组成如下（以重量份数计）：聚氯乙烯100份；非阻燃增塑剂20-40份；阻燃增塑 剂10-15份；填充母粒40-80份；阻燃剂5-10份；稳定剂5-10份；润滑剂1-1. 5份；抗氧 剂1-1. 5份，其中填充母粒主要为碳酸钙镁石与氢氧化铝微粉造粒得到。
2. 根据权利要求1所述的阻燃消烟的聚氯乙烯电线电缆料，其特征在于：所述填充母 粒为碳酸钙镁石微粉与氢氧化铝微粉按质量比1:1-4搅拌混合并升温后，加入占填充母粒 总质量0. 5-1. 5%的偶联剂继续搅拌混合后，再加入占填充母粒总质量10-30%的助混载体 混合搅拌均匀后再造粒得到。
3. 根据权利要求2所述的阻燃消烟的聚氯乙烯电线电缆料，其特征在于：所述碳酸钙 镁石微粉和氢氧化铝微粉的粒径为1-4 y m。
4. 根据权利要求2所述的阻燃消烟的聚氯乙烯电线电缆料，其特征在于：所述碳酸钙 镁石微粉与氢氧化铝微粉混合后升温至50-100°C。
5. 根据权利要求2所述的阻燃消烟的聚氯乙烯电线电缆料，其特征在于：所述偶联剂 为硅烷偶联剂中的任意一种。
6. 根据权利要求2所述的阻燃消烟的聚氯乙烯电线电缆料，其特征在于：所述助混载 体为乙烯-辛烯共聚物或者丙烯-辛烯共聚物或者乙烯-丁烯共聚物中的一种。
7. 根据权利要求1所述的阻燃消烟的聚氯乙烯电线电缆料，其特征在于：所述非阻燃 增塑剂为对苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异癸酯、偏苯三酸三辛酯中的至少一种。
8. 根据权利要求1所述的阻燃消烟的聚氯乙烯电线电缆料，其特征在于：所述阻燃增 塑剂为磷酸三苯酯、四溴化邻苯二甲酸二辛酯、间苯二酚双（二苯基磷酸酯）、双酚A双(二 苯基磷酸酯）中的至少一种。
9. 根据权利要求1所述的阻燃消烟的聚氯乙烯电线电缆料，其特征在于：所述阻燃剂 为二氧化二铺。
10. 根据权利要求1所述的阻燃消烟的聚氯乙烯电线电缆料，其特征在于：所述抗氧剂 为受阻酚类、亚磷酸酯类、受阻胺类抗氧剂中的至少一种。
【文档编号】C08K3/26GK104356538SQ201410586131
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月28日 优先权日:2014年10月28日
【发明者】张煜杰, 戚曙海, 余玲, 张文阳 申请人:宁波一舟塑胶有限公司