CN106188908A - Cpe‑pvc辐照交联护套胶料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种CPE‑PVC辐照交联护套胶料，所述护套胶料包括以下重量份的原料：100份CPE、40～60份PVC胶粒、50～80份滑石粉、10～30份氢氧化镁、1～3份三氧化二锑、15～35份炭黑、20～40份增塑剂、3～15份敏化剂；所述PVC胶粒包括以下重量份的原料：100份PVC、30～50份重质碳酸钙、20～40份活性轻质碳酸钙、1～2份三氧化二锑、2～4份稳定剂、50～80份增塑剂。本发明还公开了护套胶料的制备方法。本发明生产效率高，无污染，低能耗，先将PVC与其他原料制成PVC胶粒后再与CPE混合，所得胶料制成软线护套后具有更好的机械性能。

Description

CPE-PVC辐照交联护套胶料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种橡胶护套胶料及其制备方法，具体涉及一种橡胶和塑料共混改性后经辐照交联的橡胶护套胶料及其制备方法。

背景技术

传统的橡胶电线电缆生产多采用高温蒸汽硫化工艺，这需要烧锅炉提供200℃左右的高温蒸汽，能耗大，生产成本高，且近年来国家对环境保护管控日趋严格，已对工厂锅炉有所控制。在这种背景下，电子加速器辐照加工在电线电缆产品中的应用日益得到重视，呈现良好的发展势头。与传统交联方式不同，它无需锅炉高温蒸汽，生产效率高，更环保。近来随着电子加速器在我国线缆行业的应用，已有许多塑料线缆(特别是电子线)采用电子射线辐照进行交联，但目前橡胶线缆采用辐照加工生产的厂家较少，CPE(氯化聚乙烯)与PVC(聚氯乙烯)共混辐照交联还未见报导。

国家标准中型橡套软电缆YZW电源线，主要用于300/500V及以下的家用电器，电动工具和各类移动电器设备。护套要求较好的耐热老化、阻燃、耐油、低温性能，电缆国家标准5013 1998有具体规定。一般多采用橡胶型CPE蒸汽高温硫化生产。

综上所述，需要设计开发适合辐照交联的护套胶料配方。

发明内容

本发明的目的是提供一种各方面性能优异的CPE-PVC辐照交联护套胶料。

本发明的另一目的是提供该护套胶料的制备方法。

为达到上述目的之一，本发明采用以下技术方案：

CPE-PVC辐照交联护套胶料，所述护套胶料包括以下重量份的原料：

进一步地，所述PVC胶粒包括以下重量份的原料：

进一步地，所述重质碳酸钙为2500目，粒径50％分布在1～5μm，pH值为8.0～10.0的重质碳酸钙。

进一步地，所述活性轻质碳酸钙为含量≥98％，pH值(10％悬浮液)8.0～10.0，活化率≥90％，45μm试验筛≤0.30％，125μm试验筛≤0.005％的活性轻质碳酸钙。

进一步地，所述稳定剂为钙锌类稳定剂。

进一步地，所述增塑剂为含量≥99.8％，闪点≥210℃的对苯二甲酸二辛酯。

进一步地，所述CPE为氯含量为35％、门尼粘度ML₍₁₊₄₎125℃为70～80的橡胶型CPE。

进一步地，所述滑石粉为1500目，粒径50％分布在7～10μm，盐酸不溶物≥85％，氧化镁含量≥30％的滑石粉。

进一步地，所述氢氧化镁为含量≥93％，粒径分布D₅₀≤5μm的氢氧化镁。

进一步地，所述炭黑为吸碘值36±4g/kg的N660炭黑。

进一步地，所述增塑剂为含量≥99.8％，闪点≥210℃的对苯二甲酸二辛酯。进一步地，所述敏化剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。

进一步地，护套胶料还包括以下重量份的原料：

防老剂 0.5～1.5份

吸酸剂 3～10份

软化剂 1～5份。

进一步地，所述防老剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、4，4’-双(α，α-二甲基苄基)二苯胺或2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体。

进一步地，所述吸酸剂为吸碘值大于80的中高活性氧化镁。

进一步地，所述软化剂为石蜡。

一种制备上述的护套胶料的方法，包括以下步骤：

S1、将PVC、重质碳酸钙、活性轻质碳酸钙、三氧化二锑、稳定剂、增塑剂混合，经搅拌、挤出，造成粒子待用；

S2、将CPE、PVC胶粒、滑石粉、氢氧化镁、三氧化二锑、炭黑、增塑剂、敏化剂经混炼、挤出后得到护套胶料。

护套胶料按照外出线设备挤出YZW电源线护套，成型后经电子加速器辐照交联加工，得到YZW软线护套。

本发明通过设计合理的护套胶料配方，经高速捏合机混炼、密炼机混炼、开炼机混炼、辗页后经冷喂料挤橡机挤出成型，再通过合适剂量辐照交联，所得产品需满足GB50131998标准要求，具有以下有益效果：

1、节能环保，无需烧锅炉，无污染，低能耗，能耗是蒸汽交联的1/2～2/3。

2、生产效率高，挤出速度每分钟可达一百多米至数百数，是蒸汽交联的3～5倍。

3、生产工艺简单化，易于控制，可以像生产PVC线材一样简单。

4、改善线材外观质量，用长径比14：1的橡胶挤出机生产，外观较光滑细腻，减轻CPE线材表面粘性。

5、提高线缆阻燃性。

6、所用原料廉价易得，降低配方成本。

7、先将PVC与其他原料制成PVC胶粒后再与CPE混合，所得胶料制成软线护套后具有更好的机械性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明：

实施例1～5

护套胶料的原料为(单位为重量份)：

表1

所用CPE为氯含量为35％、门尼粘度ML₍₁₊₄₎125℃为70～80的橡胶型CPE。

所用滑石粉为1500目，粒径50％分布在7～10μm，盐酸不溶物≥85％，氧化镁含量≥30％的滑石粉。

所用氢氧化镁为含量≥93％，粒径分布D₅₀≤5μm的氢氧化镁。

所用炭黑为吸碘值36±4g/kg的N660炭黑。

所用增塑剂为含量≥99.8％，闪点≥210℃的对苯二甲酸二辛酯。

所用敏化剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。

实施例1所用防老剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，实施例2所用防老剂为4，4’-双(α，α-二甲基苄基)二苯胺，实施例3所用防老剂为2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体。

所用吸酸剂为吸碘值大于80的中高活性氧化镁。

所用软化剂为石蜡。

PVC胶粒的原料组成为(单位为重量份)：

表2

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
						PVC(SG3)	100	100	100	100	100
重钙	40	30	50	45	35
						活性轻钙	20	30	40	25	35
三氧化二锑	1.2	1	1.5	1.8	2
						稳定剂	3	2	4	3	3
增塑剂	70	80	50	60	70

所用重质碳酸钙为2500目，粒径50％分布在1～5μm，pH值为8.0～10.0的重质碳酸钙。

所用活性轻质碳酸钙为含量≥98％，pH值(10％悬浮液)8.0～10.0，活化率≥90％，45μm试验筛≤0.30％，125μm试验筛≤0.005％的活性轻质碳酸钙。

所用稳定剂为钙锌类稳定剂。

所用增塑剂为含量≥99.8％，闪点≥210℃的对苯二甲酸二辛酯。

按照以下步骤制备：

1、按照表2配方，将PVC、重质碳酸钙、活性轻质碳酸钙、三氧化二锑、稳定剂、增塑剂加入高速捏合机中，开机先慢速后高速搅拌约5分钟，待料温达130℃时放料，挤出造粒机加料段温度120℃，机身二区至四区温度为125～150℃，机头温度150℃，造成粒子待用；

2、按照表1配方，将原料投入密炼机中，先加一半增塑剂混炼2分钟后，再加入余下增塑剂以及敏化剂再炼4分钟，出料后在开炼机上混炼均匀(约5分钟)，辗页出胶卷，胶卷经冷喂料挤出机(长径比14：1，压缩比1.5：1)及外出线设备挤出成型YZW 2*0.75mm²电源线护套，成型后经电子加速器9MRad剂量(能量1.5Mev)进行辐照，得到YZW软线护套。其中冷喂料挤出机机头温度为100～110℃，机身一区温度为80～100℃，机身二区温度为90～110℃。

对比例1

按照实施例1的配方和步骤进行，但是PVC没有制成胶粒，而是直接将PVC与CPE共混。

对比例2

蒸汽连硫法

将氯化聚乙烯100份，N660炭黑23份，超细滑石粉75份，氢氧化镁25份，吸酸剂氧化镁10份，防老剂0.5份，软化剂石蜡1.5份，三氧化二锑1.6份加入到密炼机混炼2分钟后，扫料加入增塑剂，三烯丙基异氰脲酸酯1.6份，再炼4分钟卸料，再在开炼机上降温至90℃以下，返回密炼机中加过氧化物硫化剂双叔丁基过氧化二异丙苯(BIPB)2份混炼均匀后，再在开炼机上进一步混炼，辗页出胶卷；炼出的胶卷经冷喂料挤出机挤出YZW 2*0.75mm²电源线，经200℃硫化管道，蒸汽压力1.6MPa进行硫化交联：其中冷喂料挤出机机头温度为90～100℃，机身一区温度为60～80℃，机身二区温度为70～90℃。

性能测试

实施例1、2、4以及对比例1～2的YZW软线护套经过性能测试，结果如下表所示：

由上表可知，用本发明护套胶料配方经辐照交联制得的YZW软线护套，与对比例2相比，挤出速度快，生产效率高；与对比例1相比，具有更好的机械性能，线材外观光滑细腻，各项性能均满足GB5013 2008标准要求。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.CPE-PVC辐照交联护套胶料，其特征在于，所述护套胶料包括以下重量份的原料：

2.根据权利要求1所述的护套胶料，其特征在于，所述PVC胶粒包括以下重量份的原料：

3.根据权利要求2所述的护套胶料，其特征在于，所述重质碳酸钙为2500目，粒径50％分布在1～5μm，pH值为8.0～10.0的重质碳酸钙；所述活性轻质碳酸钙为含量≥98％，pH值(10％悬浮液)8.0～10.0，活化率≥90％，45μm试验筛≤0.30％，125μm试验筛≤0.005％的活性轻质碳酸钙；所述稳定剂为钙锌类稳定剂；所述增塑剂为含量≥99.8％，闪点≥210℃的对苯二甲酸二辛酯。

4.根据权利要求2所述的护套胶料，其特征在于，所述CPE为氯含量为35％、门尼粘度ML₍₁₊₄₎125℃为70～80的橡胶型CPE。

5.根据权利要求2所述的护套胶料，其特征在于，所述滑石粉为1500目，粒径50％分布在7～10μm，盐酸不溶物≥85％，氧化镁含量≥30％的滑石粉。

6.根据权利要求2所述的护套胶料，其特征在于，所述氢氧化镁为含量≥93％，粒径分布D₅₀≤5μm的氢氧化镁。

7.根据权利要求2所述的护套胶料，其特征在于，所述炭黑为吸碘值36±4g/kg的N660炭黑；所述增塑剂为含量≥99.8％，闪点≥210℃的对苯二甲酸二辛酯；所述敏化剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。

8.根据权利要求2所述的护套胶料，其特征在于，还包括以下重量份的原料：

防老剂 0.5～1.5份

吸酸剂 3～10份

软化剂 1～5份。

9.根据权利要求8所述的护套胶料，其特征在于，所述防老剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、4，4’-双(α，α-二甲基苄基)二苯胺或2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体；所述吸酸剂为吸碘值大于80的中高活性氧化镁；所述软化剂为石蜡。

10.一种制备权利要求2～9任一项所述的护套胶料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将PVC、重质碳酸钙、活性轻质碳酸钙、三氧化二锑、稳定剂、增塑剂混合，经搅拌、挤出，造成粒子待用；

S2、将CPE、PVC胶粒、滑石粉、氢氧化镁、三氧化二锑、炭黑、增塑剂、敏化剂经混炼、挤出后得到护套胶料。