一种耐磨高强聚氯乙烯绝缘护套材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电缆护套材料领域，尤其涉及一种耐磨高强聚氯乙烯绝缘护套材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]数字通信传输电缆是各种电缆中发展最为迅速的一支，但电缆在给社会提供便利的同时也带来了火灾的风险，电缆因为自身和外在的原因被点燃，就有可能沿着电缆敷设的方向在建筑物内到外蔓延，再点燃其他可燃物，引起更大的火灾，同时电缆在燃烧时还会产生有毒的烟雾，造成生命财产的损失，因此随着安全意识的提高，人们也就对电缆的阻燃要求越来越高，电缆的阻燃性能主要依赖于其使用的包覆材料，常用的电缆料为聚氯乙烯、聚烯烃低烟无材料、橡胶等。但聚烯烃低烟无材料、橡胶为了达到相当的阻燃性能需要添加大量的阻燃剂，造成机械性能和电性能的大幅度下降，而pvc材料因为良好的阻燃性和低廉的价格，仍然是高阻燃电缆料的优选材料。不同领域、不同用途的电缆，结构差别很大，特别是成束电缆，但总体上说电缆总是包括导体和绝缘材料，以及其他辅助材料。绝缘材料用于绝缘层、护套层，高分子因为自身优良的特性倍广泛的用于电缆的绝缘层和护套层中。聚氯乙烯本身就是阻燃材料，其氧指数很高，阻燃效果好，但是纯的聚氯乙烯材料是刚性链段，在90° C以上就开始分解，加工就要对其进行改性，提高分解温度，而且在其中加入阻燃剂进一步提高聚氯乙烯的阻燃性能。
[0003]聚氯乙烯的燃烧可以分为加热、分解、引燃、燃烧和传播这几个阶段，聚氯乙烯在燃烧的过程中烟很大并且会产生HCl有毒气体，所以要加入阻燃剂减少聚氯乙烯分解产生的可燃性产物，阻止或稀释分解产生可燃性气体产物的逸出，氢氧化镁的分解温度高，分解后发生脱水反应，能够吸收高分子材料表面的大量热量，降低燃烧材料的表面温度，同时脱水产生大量水蒸气，稀释可燃气体和氧气浓度，但是氢氧化镁与高分子材料的相容性不是很好。不同品种的阻燃剂一起加入，往往比单一加入的要好的多，本发明采用几种材料协同作用采用特殊的工艺使阻燃性能发挥到最大，并且与聚氯乙烯的相容性好，分散性好，不会降低聚氯乙烯的各方面性能，具有较好的市场应用前景。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种耐磨高强聚氯乙烯绝缘护套材料及其制备方法。
[0005]为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施:
一种耐磨高强聚氯乙烯绝缘护套材料及其制备方法，由下列重量份的原料制成:EVA树脂3-6、无水氣化裡2-4、聚氣乙稀90-100、氣氧化儀10-15、二氧化一■铺5-10、纳米粘土10-14、硅烷偶联剂kh5500.3-0.7、聚乙烯醇0.5_1、十二烷基苯磺酸钠0.1-0.3、碳酸氢钠0.5-2、苯乙烯2-5、过硫酸钾0.02-0.05、对苯二甲酸二辛酯10-15、碳化硅晶须2_4、废弃皮革粉3-5、霍霍巴蜡2-4、水适量；
本发明所述一种耐磨高强聚氯乙烯绝缘护套材料及其制备方法，由以下具体步骤制备制成:
(1)将氢氧化镁、纳米粘土、三氧化二锑和硅烷偶联剂kh550混合，加到研磨机中研磨分散均匀，再加入聚乙烯醇溶液混合搅拌加到造粒机中制成粒径在0.9-1.5 μπι大小的颗粒，烘干后备用；
(2)将步骤(I)加到带有电动搅拌棒和回流冷凝管的四颈瓶中，加入适量的水搅拌成浆液，停止搅拌加入十二烷基苯磺酸钠和碳酸氢钠，在氮气气氛下搅拌0.5h后加入苯乙烯，将混合物升温至80° C后滴加过硫酸钾水溶液，恒温保持80° CSh后离心，用去离子水冲洗后在烘箱中于80° C下干燥，后粉碎成300-400目备用；
(3)将干燥后的无水氯化锂、聚氯乙烯和EVA树脂混合均匀，再加到双螺杆挤出机中挤出造粒，加热温度控制在160-180° C，得改性聚氯乙烯颗粒；
(4)将步骤(3)制备所得的产物和其余剩余的物质加到开炼机上进行塑炼，前辊温度控制在160±5° C，后辊温度控制在155±5° C，间距控制在0.1mm，再加入步骤(2)制备的物料辊炼、薄通多次使混合均匀进行塑化，混合均匀后自然冷却至室温，将混合物料转移到平板硫化机中于180° C下压制成型即可。
[0006]本发明的优点是:本发明采用无水氯化锂和EVA树脂共混改性提高了聚氯乙烯的分解温度，并且提高了聚氯乙烯的弹性和抗老化性，将氢氧化镁、纳米粘土和三氧化二锑相互配合且在其表面包覆苯乙烯，增强了与聚氯乙烯的相容性和其分散性，不影响聚氯乙烯本身的机械性能，且能够有效稀释聚氯乙烯燃烧时产生的有毒气体，在很大程度上提高了阻燃效果，扩大了应用范围，添加的碳化硅晶须、废弃皮革粉和霍霍巴蜡三者混合加到聚氯乙烯中极大的增强了其耐磨、高强、柔软性等方面的作用，本发明的材料加工性能好，工艺简单，成本较低，能够满足电缆护套材料的诸多性能要求，值得推广。
[0007]具体实施方案
下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
[0008]—种耐磨高强聚氯乙烯绝缘护套材料及其制备方法，由下列重量份(公斤)的原料制成:EVA树脂4、无水氯化锂3、聚氯乙稀100、氢氧化镁12、三氧化二铺7、纳米粘土 12、娃烷偶联剂kh5500.5、聚乙烯醇0.8、十二烷基苯磺酸钠0.2、碳酸氢钠0.7、苯乙烯4、过硫酸钾0.04、对苯二甲酸二辛酯13、碳化硅晶须3、废弃皮革粉4、霍霍巴蜡3、水适量；
本发明所述一种耐磨高强聚氯乙烯绝缘护套材料及其制备方法，由以下具体步骤制备制成:
(1)将氢氧化镁、纳米粘土、三氧化二锑和硅烷偶联剂kh550混合，加到研磨机中研磨分散均匀，再加入聚乙烯醇溶液混合搅拌加到造粒机中制成粒径在0.9-1.5 μπι大小的颗粒，烘干后备用；
(2)将步骤(I)加到带有电动搅拌棒和回流冷凝管的四颈瓶中，加入适量的水搅拌成浆液，停止搅拌加入十二烷基苯磺酸钠和碳酸氢钠，在氮气气氛下搅拌0.5h后加入苯乙烯，将混合物升温至80° C后滴加过硫酸钾水溶液，恒温保持80° CSh后离心，用去离子水冲洗后在烘箱中于80° C下干燥，后粉碎成400目备用；
(3)将干燥后的无水氯化锂、聚氯乙烯和EVA树脂混合均匀，再加到双螺杆挤出机中挤出造粒，加热温度控制在170° C，得改性聚氯乙稀颗粒；
(4)将步骤(3)制备所得的产物和其余剩余的物质加到开炼机上进行塑炼，前辊温度控制在160±5° C，后辊温度控制在155±5° C，间距控制在0.1mm，再加入步骤(2)制备的物料辊炼、薄通多次使混合均匀进行塑化，混合均匀后自然冷却至室温，将混合物料转移到平板硫化机中于180° C下压制成型即可。
[0009]按照实施例制备的聚氯乙烯电缆料与普通的电缆料性能对比，抗张强度提高了46.3%，老化后的抗张强度(158° C，168h)提高了 44.8%，伸长率提高了 68.8%，老化后的伸长率(158° C，168h)提高了 71.6%，氧指数提高了 6.3%，介电强度提高了 25.9%，本发明的电缆料优于普通的聚氯乙烯电缆料性能，值得推广。
【主权项】
1.一种耐磨高强聚氯乙烯绝缘护套材料及其制备方法，其特征在于，由下列重量份的原料制成=EVA树脂3-6、无水氯化锂2-4、聚氯乙烯90-100、氢氧化镁10-15、三氧化二锑5-10、纳米粘土 10-14、硅烷偶联剂kh5500.3-0.7、聚乙烯醇0.5_1、十二烷基苯磺酸钠0.1-0.3、碳酸氢钠0.5-2、苯乙烯2-5、过硫酸钾0.02-0.05、对苯二甲酸二辛酯10-15、碳化硅晶须2-4、废弃皮革粉3-5、霍霍巴蜡2-4、水适量。2.根据权利要求1所述一种耐磨高强聚氯乙烯绝缘护套材料及其制备方法，其特征在于，由以下具体步骤制备制成: (1)将氢氧化镁、纳米粘土、三氧化二锑和硅烷偶联剂kh550混合，加到研磨机中研磨分散均匀，再加入聚乙烯醇溶液混合搅拌加到造粒机中制成粒径在0.9-1.5 μπι大小的颗粒，烘干后备用； (2)将步骤(I)加到带有电动搅拌棒和回流冷凝管的四颈瓶中，加入适量的水搅拌成浆液，停止搅拌加入十二烷基苯磺酸钠和碳酸氢钠，在氮气气氛下搅拌0.5h后加入苯乙烯，将混合物升温至80° C后滴加过硫酸钾水溶液，恒温保持80° CSh后离心，用去离子水冲洗后在烘箱中于80° C下干燥，后粉碎成300-400目备用； (3)将干燥后的无水氯化锂、聚氯乙烯和EVA树脂混合均匀，再加到双螺杆挤出机中挤出造粒，加热温度控制在160-180° C，得改性聚氯乙烯颗粒； (4)将步骤(3)制备所得的产物和其余剩余的物质加到开炼机上进行塑炼，前辊温度控制在160±5° C，后辊温度控制在155±5° C，间距控制在0.1mm，再加入步骤(2)制备的物料辊炼、薄通多次使混合均匀进行塑化，混合均匀后自然冷却至室温，将混合物料转移到平板硫化机中于180° C下压制成型即可。
【专利摘要】本发明公开了一种耐磨高强聚氯乙烯绝缘护套材料及其制备方法，其特征在于，由下列重量份的原料制成：EVA树脂3-6、无水氯化锂2-4、聚氯乙烯90-100、氢氧化镁10-15、三氧化二锑5-10、纳米粘土10-14、硅烷偶联剂kh5500.3-0.7、聚乙烯醇0.5-1、十二烷基苯磺酸钠0.1-0.3、碳酸氢钠0.5-2、苯乙烯2-5、过硫酸钾0.02-0.05、对苯二甲酸二辛酯10-15、碳化硅晶须2-4、废弃皮革粉3-5、霍霍巴蜡2-4、水适量；本发明的材料加工性能好，工艺简单，成本较低，能够满足电缆护套材料的诸多性能要求，值得推广。
【IPC分类】H01B3/44, C08K3/22, C08L91/06, C08L29/04, C08K5/12, C08F112/08, C08K3/26, C08L27/06, C08L23/08, C08K13/06, C08K3/16, C08K3/34, C08K7/10, C08K9/10
【公开号】CN105086205
【申请号】CN201510442323
【发明人】尚广东
【申请人】合肥市深朝电子有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年7月27日