电缆用阻燃塑料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种电缆用阻燃塑料及其制备方法，该方法为将聚氯乙烯、聚碳酸酯、六溴环十二烷、硼酸锌、氧化铬、MBS树脂、羟甲基淀粉、有机蒙脱土、纳米二氧化钛、填充剂、润滑剂和增塑剂混合并挤出成型以制得电缆用阻燃塑料；相对于100重量份的聚氯乙烯，聚碳酸酯为30-45重量份，六溴环十二烷为30-45重量份，硼酸锌为2.5-4重量份，氧化铬为0.5-1.5重量份，MBS树脂为7-12重量份，羟甲基淀粉为3-5重量份，有机蒙脱土为9-15重量份，纳米二氧化钛为0.3-0.8重量份，填充剂为25-35重量份，润滑剂为1-4重量份，增塑剂为13-17重量份。该塑料具有优异的阻燃、绝缘和力学性能。
【专利说明】电缆用阻燃塑料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及塑料领域，具体地，涉及一种电缆用阻燃塑料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚氯乙烯塑料具有良好的物理性能，适合作为低压电缆绝缘层材料。现有的聚氯 乙烯塑料对齐阻燃性能要求不高，但是有些场合对作为电缆的绝缘层的聚氯乙烯塑料的阻 燃性要求较高。氧指数用于衡量塑料的阻燃性能，氧指数越高，阻燃性越好。现有的电缆用 阻燃塑料的氧指数在30左右，难以满足高阻燃的要求。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种电缆用阻燃塑料，该电缆用阻燃塑料具有优异的氧指 数，且具有优异的机械性能，同时制备该电缆用阻燃塑料的方法步骤简单，原料易得。
[0004] 为了实现上述目的，本发明提供了一种电缆用阻燃塑料的制备方法，所述制备方 法包括将聚氯乙烯、聚碳酸酯、六溴环十二烷、硼酸锌、氧化铬、MBS树脂、羟甲基淀粉、有机 蒙脱土、纳米二氧化钛、填充剂、润滑剂和增塑剂混合并挤出成型以制得所述电缆用阻燃塑 料；
[0005] 其中，相对于100重量份的聚氯乙烯，所述聚碳酸酯的用量为30-45重量份，所述 六溴环十二烷的用量为30-45重量份，所述硼酸锌的用量为2. 5-4重量份，所述氧化铬的用 量为0. 5-1. 5重量份，所述MBS树脂的用量为7-12重量份，所述羟甲基淀粉的用量为3-5 重量份，所述有机蒙脱土的用量为9-15重量份，所述纳米二氧化钛的用量为0. 3-0. 8重量 份，所述填充剂的用量为25-35重量份，所述润滑剂的用量为1-4重量份，所述增塑剂的用 量为13-17重量份。
[0006] 本发明还提供了一种电缆用阻燃塑料，所述电缆用阻燃塑料根据上述的制备方法 所制得。
[0007] 通过上述技术方案，本发明通过将聚氯乙烯、聚碳酸酯、六溴环十二烷、硼酸锌、氧 化铬、MBS树脂、羟甲基淀粉、有机蒙脱土、纳米二氧化钛、填充剂、润滑剂和增塑剂相混合并 挤出成型制得电缆用阻燃塑料，该塑料不仅具有优异的阻燃和绝缘性能，同时该塑料还有 优异的力学性能。另外制备该塑料的方法简单，原料易得。
[0008] 本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【具体实施方式】
[0009] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0010] 本发明提供了一种电缆用阻燃塑料的制备方法，所述制备方法包括将聚氯乙烯、 聚碳酸酯、六溴环十二烷、硼酸锌、氧化铬、MBS树脂、羟甲基淀粉、有机蒙脱土、纳米二氧 化钛、填充剂、润滑剂和增塑剂混合并挤出成型以制得所述电缆用阻燃塑料；其中，相对于 100重量份的聚氯乙烯，所述聚碳酸酯的用量为30-45重量份，所述六溴环十二烷的用量为 30-45重量份，所述硼酸锌的用量为2. 5-4重量份，所述氧化铬的用量为0. 5-1. 5重量份，所 述MBS树脂的用量为7-12重量份，所述羟甲基淀粉的用量为3-5重量份，所述有机蒙脱土 的用量为9-15重量份，所述纳米二氧化钛的用量为0. 3-0. 8重量份，所述填充剂的用量为 25-35重量份，所述润滑剂的用量为1-4重量份，所述增塑剂的用量为13-17重量份。
[0011] 在本发明中，聚氯乙烯、聚碳酸酯和MBS树脂可以为本领域技术人员公知的任 何一种，为了使得制得的电缆用阻燃塑料具有更优异的阻燃性能，优选地，所述聚氯乙烯 的聚合度为3000-4000,所述聚碳酸酯的聚合度为5000-7000,所述MBS树脂的聚合度为 1500-5000。
[0012] 在本发明中，纳米二氧化钛的粒径可以在宽的范围内选择，为了使得制得的电缆 用阻燃塑料具有更优异的阻燃性能，优选地，所述纳米二氧化钛的粒径为1-lOrim。
[0013] 在本发明中，填充剂可以为本领域技术人员公知的任何一种塑料填充剂，为了使 得制得的电缆用阻燃塑料具有更优异的阻燃性能，优选地，所述填充剂为碳酸钙、陶土、硅 酸盐或滑石粉中的一种或多种。
[0014] 在本发明中，润滑剂可以为本领域技术人员公知的任何一种塑料填充剂，为了使 得制得的电缆用阻燃塑料具有更优异的阻燃性能，优选地，所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸 酯、聚氯乙烯蜡、石蜡或油酸酰胺中的一种或多种。
[0015] 在本发明中，增塑剂可以为本领域技术人员公知的任何一种塑料填充剂，为了使 得制得的电缆用阻燃塑料具有更优异的阻燃性能，优选地，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类 化合物、对苯二甲酸酯类化合物或偏苯三酸酯类化合物中的一种或多种。
[0016] 另外，在本发明中，为了使得制得的电缆用阻燃塑料具有更优异的阻燃性能，优选 地，所述挤出成型的温度为135-155°C。
[0017] 本发明还提供了一种电缆用阻燃塑料，所述电缆用阻燃塑料根据上述的制备方法 所制得。
[0018] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，拉伸强度参数是通过 GB1040-2006的方法测得，断裂伸长率参数是通过GB1040-2006的方法测得，氧指数是通过 GB2406-2009的方法测得，20°C下的体积电阻率是通过GB1410-2006的方法测得。
[0019] 聚氯乙烯是东莞市春捷塑胶有限公司的产品，聚碳酸酯是东莞市正基圣化工有限 公司的产品，六溴环十二烷是盐城锦标化学工业有限公司的产品，硼酸锌是佛山市天信多 元环保材料有限公司的产品，氧化铬是广州展飞化工科技有限公司的产品，MBS树脂是广州 市泓畅化工科技有限公司的产品，羟甲基淀粉是任丘市亿邦化工有限公司的产品，有机蒙 脱土是灵寿县胜翔矿产品加工厂的产品，纳米二氧化钛是上海江富实业有限公司的产品， 碳酸钙是清远市高峰粉体有限公司的产品，硬脂酸是淄博丰森油脂化工有限公司的产品， 邻苯二甲酸酯是广州市彬豪化工有限公司的产品。
[0020] 实施例1
[0021] 将聚氯乙烯100kg、聚碳酸酯40kg、六溴环十二烧41kg、硼酸锌3. 1kg、氧化铬1kg、 MBS树脂9kg、轻甲基淀粉4kg、有机蒙脱土 13kg、纳米二氧化钛0. 6kg、碳酸興30kg、硬脂酸 3kg和邻苯二甲酸酯15kg先混合8min，然后在双螺杆挤出造粒机中将温度设为140°C进行 挤出造粒，得到电缆用阻燃塑料A1。其中，聚氯乙烯的聚合度为3500,聚碳酸酯的聚合度为 6000, MBS树脂的聚合度为3000,纳米二氧化钛的粒径为5nm。
[0022] 该电缆用阻燃塑料的拉伸强度为15. 5Mpa，断裂伸长率为250%，氧指数为55， 20°C下的体积电阻率为2. 5Χ10ηΩ ·πι。
[0023] 实施例2
[0024] 将聚氯乙烯100kg、聚碳酸酯30kg、六溴环十二烷30kg、硼酸锌2. 5_4kg、氧化铬 0. 5kg、MBS树脂7kg、轻甲基淀粉3kg、有机蒙脱土 9kg、纳米二氧化钛0. 3kg、碳酸興25kg、 硬脂酸lkg和邻苯二甲酸酯13kg先混合6min，然后在双螺杆挤出造粒机中将温度设为 135 °C进行挤出造粒，得到电缆用阻燃塑料A2。
[0025] 该电缆用阻燃塑料的拉伸强度为15. IMpa，断裂伸长率为246%，氧指数为54， 20°C下的体积电阻率为2. 4Χ10ηΩ ·πι。
[0026] 实施例3
[0027] 将聚氯乙烯l〇〇kg、聚碳酸酯45kg、六溴环十二烧45kg、硼酸锌4kg、氧化铬1. 5kg、 MBS树脂12kg、轻甲基淀粉5kg、有机蒙脱土 15kg、纳米二氧化钛0. 8kg、碳酸興35kg、硬脂 酸4kg和邻苯二甲酸酯17kg先混合lOmin，然后在双螺杆挤出造粒机中将温度设为155°C 进行挤出造粒，得到电缆用阻燃塑料A3。
[0028] 该电缆用阻燃塑料的拉伸强度为15. 6Mpa，断裂伸长率为248%，氧指数为53， 20°C下的体积电阻率为2. 3Χ10ηΩ ·πι。
[0029] 实施例4
[0030] 按照实施例1的方法进行制得电缆用阻燃塑料Α4,所不同的是聚氯乙烯的聚合度 为3000。该电缆用阻燃塑料的拉伸强度为15. 7Mpa，断裂伸长率为243%，氧指数为54, 20°C 下的体积电阻率为2. 3ΧΙΟ11 Ω ·ηι。
[0031] 实施例5
[0032] 按照实施例1的方法进行制得电缆用阻燃塑料Α5,所不同的是聚氯乙烯的聚合度 为4000。该电缆用阻燃塑料的拉伸强度为15. 5Mpa，断裂伸长率为249%，氧指数为53, 20°C 下的体积电阻率为2. 4ΧΙΟ11 Ω ·ηι。
[0033] 实施例6
[0034] 按照实施例1的方法进行制得电缆用阻燃塑料Α6,所不同的是聚碳酸酯的聚合度 为5000。该电缆用阻燃塑料的拉伸强度为15. IMpa，断裂伸长率为240%，氧指数为52, 20°C 下的体积电阻率为2. 2ΧΙΟ11 Ω ·ηι。
[0035] 实施例7
[0036] 按照实施例1的方法进行制得电缆用阻燃塑料Α7,所不同的是所不同的是聚碳酸 酯的聚合度为7000。该电缆用阻燃塑料的拉伸强度为15. 3Mpa，断裂伸长率为244%，氧指 数为50, 20°C下的体积电阻率为2. 4X ΙΟ11 Ω · m。
[0037] 实施例8
[0038] 按照实施例1的方法进行制得电缆用阻燃塑料A8,所不同的是MBS树脂的聚合度 为1500。该电缆用阻燃塑料的拉伸强度为15. 7Mpa，断裂伸长率为248%，氧指数为55, 20°C 下的体积电阻率为2. 4ΧΙΟ11 Ω ·ηι。
[0039] 实施例9
[0040] 按照实施例1的方法进行制得电缆用阻燃塑料Α9,所不同的是MBS树脂的聚合度 为5000。该电缆用阻燃塑料的拉伸强度为15. IMpa，断裂伸长率为241 %，氧指数为54, 20°C 下的体积电阻率为2. 3ΧΙΟ11 Ω ·ηι。
[0041] 实施例10
[0042] 按照实施例1的方法进行制得电缆用阻燃塑料Α10,所不同的是纳米二氧化钛的 粒径为lnm。该电缆用阻燃塑料的拉伸强度为15. 3Mpa，断裂伸长率为247%，氧指数为54， 20°C下的体积电阻率为2. 5Χ10ηΩ ·πι。
[0043] 实施例11
[0044] 按照实施例1的方法进行制得电缆用阻燃塑料All，所不同的是纳米二氧化钛的 粒径为10nm。该电缆用阻燃塑料的拉伸强度为15. 3Mpa，断裂伸长率为242 %，氧指数为54， 20°C下的体积电阻率为2. 4Χ10ηΩ ·πι。
[0045] 对比例1
[0046] 按照实施例1的方法进行制得电缆用阻燃塑料Β1，所不同的是硼酸锌的用量为 1. 5kg。该电缆用阻燃塑料的拉伸强度为13. 5Mpa，断裂伸长率为201 %，氧指数为32, 20°C 下的体积电阻率为1.3ΧΙΟ11 Ω ·πι。
[0047] 对比例2
[0048] 按照实施例1的方法进行制得电缆用阻燃塑料Β2,所不同的是硼酸锌的用量为 5kg。该电缆用阻燃塑料的拉伸强度为12. 5Mpa，断裂伸长率为191%，氧指数为26,20°C下 的体积电阻率为1. 8X ΙΟ11 Ω · m。
[0049] 对比例3
[0050] 按照实施例1的方法进行制得电缆用阻燃塑料B3,所不同的是纳米二氧化钛的用 量为0. lkg。该电缆用阻燃塑料的拉伸强度为12. 8Mpa，断裂伸长率为197%，氧指数为29， 20°C下的体积电阻率为1.7Χ10ηΩ ·πι。
[0051] 对比例4
[0052] 按照实施例1的方法进行制得电缆用阻燃塑料M，所不同的是纳米二氧化钛的用 量为0. lkg。该电缆用阻燃塑料的拉伸强度为13. OMpa，断裂伸长率为187%，氧指数为27， 20°C下的体积电阻率为1.6Χ10ηΩ ·πι。
[0053] 对比例5
[0054] 按照实施例1的方法进行制得电缆用阻燃塑料Β5,所不同的是六溴环十二烷的用 量为l〇kg。该电缆用阻燃塑料的拉伸强度为13. 2Mpa，断裂伸长率为157%，氧指数为28， 20°C下的体积电阻率为2. 0Χ10ηΩ ·πι。
[0055] 对比例6
[0056] 按照实施例1的方法进行制得电缆用阻燃塑料Β6,所不同的是六溴环十二烷的用 量为50kg。该电缆用阻燃塑料的拉伸强度为13. 6Mpa，断裂伸长率为147%，氧指数为31， 20°C下的体积电阻率为1.9Χ10ηΩ ·πι。
[0057] 对比例7
[0058] 按照实施例1的方法进行制得电缆用阻燃塑料Β7,所不同的是羟甲基淀粉的用量 为lkg。该电缆用阻燃塑料的拉伸强度为11. IMpa，断裂伸长率为162%，氧指数为33, 20°C 下的体积电阻率为1.6ΧΙΟ11 Ω ·πι。
[0059] 对比例8
【权利要求】
1. 一种电缆用阻燃塑料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括将聚氯乙烯、聚碳 酸酯、六溴环十二烷、硼酸锌、氧化铬、MBS树脂、羟甲基淀粉、有机蒙脱土、纳米二氧化钛、填 充剂、润滑剂和增塑剂混合并挤出成型以制得所述电缆用阻燃塑料； 其中，相对于100重量份的聚氯乙烯，所述聚碳酸酯的用量为30-45重量份，所述六溴 环十二烷的用量为30-45重量份，所述硼酸锌的用量为2. 5-4重量份，所述氧化铬的用量 为0. 5-1. 5重量份，所述MBS树脂的用量为7-12重量份，所述羟甲基淀粉的用量为3-5重 量份，所述有机蒙脱土的用量为9-15重量份，所述纳米二氧化钛的用量为0. 3-0. 8重量份， 所述填充剂的用量为25-35重量份，所述润滑剂的用量为1-4重量份，所述增塑剂的用量为 13-17重量份。
2. 根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述聚氯乙烯的聚合度为3000-4000,所述 聚碳酸酯的聚合度为5000-7000,所述MBS树脂的聚合度为1500-5000。
3. 根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述纳米二氧化钛的粒径为l-10nm。
4. 根据权利要求1-3中的任意一项所述的制备方法，其中，所述填充剂为碳酸钙、陶 土、硅酸盐或滑石粉中的一种或多种。
5. 根据权利要求1-3中的任意一项所述的制备方法，其中，所述润滑剂为硬脂酸、硬脂 酸酯、聚氯乙烯蜡、石蜡或油酸酰胺中的一种或多种。
6. 根据权利要求1-3中的任意一项所述的制备方法，其中，所述增塑剂为邻苯二甲酸 酯类化合物、对苯二甲酸酯类化合物或偏苯三酸酯类化合物中的一种或多种。
7. 根据权利要求1-3中的任意一项所述的制备方法，其中，所述挤出成型的温度为 135-155°C。
8. -种电缆用阻燃塑料，其特征在于，所述电缆用阻燃塑料根据权利要求1-7中的任 意一项所述的制备方法所制得。
【文档编号】C08K13/02GK104086923SQ201410356399
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月24日 优先权日:2014年7月24日
【发明者】钱刚 申请人:芜湖君禾电线电缆有限公司