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CN113817278A - 一种hi90℃pvc电线电缆护套料的制备方法 - Google Patents

一种hi90℃pvc电线电缆护套料的制备方法 Download PDF

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CN113817278A CN202110965093.1A CN202110965093A CN113817278A CN 113817278 A CN113817278 A CN 113817278A CN 202110965093 A CN202110965093 A CN 202110965093A CN 113817278 A CN113817278 A CN 113817278A
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Abstract

本发明提供了一种HI90℃PVC电线电缆护套料的制备方法，所述HI90℃PVC电线电缆护套料由以下重量份配比的组份组成：聚氯乙烯树脂100份，稳定剂4‑5份，增塑剂56‑60份，填充剂50‑55份，加工助剂份0.6‑0.8，色粉0‑1；所述制备方法为高速搅拌机搅拌、双螺杆挤出机挤出、切粒、冷却、打包。本发明采用简单原材料配比，生产方便而且性能良好，配方成本低。

Description

一种HI90℃PVC电线电缆护套料的制备方法
技术领域
本发明涉及材料成型与加工领域技术领域，特别涉及一种HI90℃PVC电线电缆护套料的制备方法。
背景技术
国标GB/T8815中HI90℃护套料性能介于H70℃和H90℃之间的电线电缆护套料，其老化性能和热老化质量损失比H70℃护套要求高，比H90℃护套要求低，在材料的配比上采用多重材料进行组合，公司运行成本高且不方便生产。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明采用简单原材料配比，生产方便而且性能良好，配方成本低。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种HI90℃PVC电线电缆护套料的制备方法，所述HI90℃PVC电线电缆护套料由以下重量份配比的组份组成：聚氯乙烯树脂100份，稳定剂4-5份，增塑剂56-60份，填充剂50-55份，加工助剂份0.6-0.8，色粉0-1；所述制备方法为：称取配方量的聚氯乙烯树脂、稳定剂、加工助剂、填充剂、色粉，先在高速搅拌机中放入一半重量份的聚氯乙烯树脂，然后加入稳定剂、加工助剂、填充剂、色粉，再加入另一半重量份的聚氯乙烯树脂，开启低速搅拌，搅拌半分钟，均匀加入一半重量份的增塑剂，开启高速搅拌，搅拌到60℃后再均匀加入另一半重量份的增塑剂，加料时搅拌不停，搅拌到80-90℃后结束，增塑剂加入时间不超过3分钟最后通过双螺杆挤出机挤出，挤出温度为100-120℃，然后切粒、冷却、打包。
作为优选的技术方案，所述聚氯乙烯树脂为聚合度1000的乙烯法聚氯乙烯树脂。
作为优选的技术方案，所述稳定剂为硬脂酸盐、二盐基硬脂酸盐、三盐基酸盐中的一种或多种。
作为优选的技术方案，所述稳定剂为硬脂酸锌和硬脂酸镁的混合物，且硬脂酸锌和硬脂酸镁的质量比不大于2。
作为优选的技术方案，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯和大豆油的混合物，所述邻苯二甲酸二辛酯和大豆油比例为5：6。
作为优选的技术方案，所述填充剂为重质碳酸钙，所述重质碳酸钙细度超过2500目。
作为优选的技术方案，所述加工助剂为硬脂酸和聚乙烯蜡的混合物，所述硬脂酸和聚乙烯蜡的质量比为1:1。
作为优选的技术方案，所述双螺杆挤出机为长径比超过24的异向双螺杆挤出机。
本发明与现有的技术相比，有益效果是：
(1)分步添加聚氯乙烯树脂，防止反应过激影响电线电缆护套料的性能，并且增塑剂也分两次添加，能够增加提升电线电缆护套料的拉伸强度和伸长率。
(2)制备过程中温度对电线电缆护套料的性能有很大的影响，电线电缆护套料的拉伸强度和伸长率随着温度的上升先增大后减小，因此，本发明中严格控制反应温度以得到最佳性能的电线电缆护套料。
(3)优选的，稳定剂为硬脂酸锌和硬脂酸镁的混合物，安全环保，效果好。
(4)优选的，增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯和大豆油的混合物，能够使得电线电缆护套料各项性能最大正向化，在提升各项力学性能的同时又提高了耐磨性，减少异味。
(5)优选的，加工助剂为硬脂酸和聚乙烯蜡的混合物，能够对电线电缆护套料起到润滑的作用，进一步提升电线电缆护套料的力学性能。
具体实施方式
参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。
为了解决上述技术问题，本发明的提供了一种HI90℃PVC电线电缆护套料的制备方法，所述HI90℃PVC电线电缆护套料由以下重量份配比的组份组成：聚氯乙烯树脂100份，稳定剂4-5份，增塑剂56-60份，填充剂50-55份，加工助剂份0.6-0.8，色粉0-1；所述制备方法为：称取配方量的聚氯乙烯树脂、稳定剂、加工助剂、填充剂、色粉，先在高速搅拌机中放入一半重量份的聚氯乙烯树脂，然后加入稳定剂、加工助剂、填充剂、色粉，再加入另一半重量份的聚氯乙烯树脂，开启低速搅拌，搅拌半分钟，均匀加入一半重量份的增塑剂，开启高速搅拌，搅拌到60℃后再均匀加入另一半重量份的增塑剂，加料时搅拌不停，搅拌到80-90℃后结束，增塑剂加入时间不超过3分钟最后通过双螺杆挤出机挤出，挤出温度为100-120℃，然后切粒、冷却、打包；先加入一半重量份的聚氯乙烯树脂可以提升制备过程中的可控性，在全部重量份的聚氯乙烯树脂加入搅拌充分后，再加入一半量的增塑剂，先使得聚氯乙烯树脂具有一定的塑化基础，然后在60℃再加入另一半重量份的增塑剂，加料时搅拌不停，搅拌到80-90℃后结束，增塑剂加入时间不超过3分钟，这样电线电缆护套料的拉伸强度和伸长率就会极大地提高，并且制备过程中有很好的可控性；由于温度对于电线电缆护套料的拉伸强度和伸长率随着温度的上升是先增大后减小，因此，制备过程中应严格控制温度，本发明人发现在温度超过90℃时，电线电缆护套料的拉伸强度和伸长率就会急剧下降，但是低于80℃时，电线电缆护套料的拉伸强度和伸长率也无法满足要求，因此，设定80-90℃时，电线电缆护套料的拉伸强度和伸长率更好；挤出温度为100-120℃，使得最终得到的电线电缆护套料具有很好的表面质量、拉伸强度和伸长率。
在一种实施方式中，聚氯乙烯树脂为聚合度1000的乙烯法聚氯乙烯树脂，因为国标GB/T8815要求HI90℃护套料性能介于H70℃和H90℃之间的电线电缆护套料，在选择聚氯乙烯树脂时聚合度不宜过大或过小，聚合度过大会导致聚氯乙烯树脂加工性能变差，而聚合度过小会导致老化白度低，因此，聚合度1000的是最佳的选择，并选择乙烯法聚氯乙烯树脂，其力学性能优于电石法聚氯乙烯树脂。
在一种实施方式中，稳定剂为硬脂酸盐、二盐基硬脂酸盐、三盐基酸盐中的一种或多种，进一步的，稳定剂为硬脂酸锌和硬脂酸镁的混合物，且硬脂酸锌和硬脂酸镁的质量比不大于2，硬脂酸盐、二盐基硬脂酸盐、三盐基酸盐都是较好的适用于聚氯乙烯树脂的稳定剂，二盐基硬脂酸盐一般可选择二盐基硬脂酸铅，三盐基酸盐可选择三盐基硫酸铅，但是随着环保要求越来越高，本发明中选择环保的硬脂酸锌和硬脂酸镁作为稳定剂，硬脂酸锌和硬脂酸镁能够形成络合物，此络合物可以对聚氯乙烯树脂的稳定化产生协同效应，能够显著提高聚氯乙烯树脂的稳定性，进一步的，硬脂酸锌和硬脂酸镁的质量比不大于2。
在一种实施方式中，增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯和大豆油的混合物，邻苯二甲酸二辛酯和大豆油比例为5：6，邻苯二甲酸二辛酯和大豆油能够显著提升聚氯乙烯树脂的塑性，从而提升电线电缆护套料的拉伸强度和伸长率，如果增塑剂选择的重量份数按比例分后的邻苯二甲酸二辛酯的重量份数为无限小数，则对邻苯二甲酸二辛酯的重量份数四舍五入后保留一位小数。
在一种实施方式中，填充剂为重质碳酸钙，重质碳酸钙细度超过2500目，重质碳酸钙表面没有进行活化处理。
在一种实施方式中，加工助剂为硬脂酸和聚乙烯蜡的混合物，硬脂酸和聚乙烯蜡的质量比为1:1，硬脂酸、聚乙烯蜡为常见的用于聚氯乙烯树脂的润滑剂，单独使用时，硬脂酸对于聚氯乙烯树脂的效果较为一般，虽然聚乙烯蜡在热稳定性、初期着色行对聚氯乙烯树脂有着积极的影响，但是聚乙烯蜡是非极性饱和烃类，与聚氯乙烯树脂的相容性较差，对聚氯乙烯树脂的塑化时间和塑化扭矩影响很小，将硬脂酸、聚乙烯蜡以1:1的质量比混合可以解决聚乙烯蜡的缺点，提升加工助剂与聚氯乙烯树脂的相容性，并且对聚氯乙烯树脂同时有内润滑和外润滑的作用，提升聚氯乙烯树脂的各项力学性能，从而进一步提升电线电缆护套料的拉伸强度、伸长率和热稳定性，并且着色效果更好。
在一种实施方式中，双螺杆挤出机为异向双螺杆挤出机，异向双螺杆挤出机长径比超过24，螺杆加压充分，制品的物理机械性能均可提高，物料塑化好，制品外观质量较好，挤出量提高20-40％，同时，长径比超过24的螺杆特性曲线斜率小，较平坦，挤出量稳定。
实施例1
实施例1提供了一种HI90℃PVC电线电缆护套料的制备方法，HI90℃PVC电线电缆护套料由以下重量份配比的组份组成：聚合度为1000的聚氯乙烯树脂100份，二盐基硬脂酸铅4份，邻苯二甲酸二辛酯25.5份，大豆油30.5份，2600目的重质碳酸钙50份，硬脂酸0.3份，聚乙烯蜡0.3份，色粉0.2份；制备方法为：称取配方量的聚氯乙烯树脂、二盐基硬脂酸铅、硬脂酸、聚乙烯蜡、重质碳酸钙、色粉，先在高速搅拌机中放入一半重量份的聚氯乙烯树脂，然后加入全部重量份的二盐基硬脂酸铅、硬脂酸、聚乙烯蜡、重质碳酸钙、色粉，再加入另一半重量份的聚氯乙烯树脂，启动高速搅拌机低速，搅拌半分钟，均匀加入一半重量份的由邻苯二甲酸二辛酯和大豆油混合而成的增塑剂，启动高速，搅拌到60℃后再均匀加入另一半重量份的增塑剂，加料时搅拌不停，搅拌到80℃后结束，增塑剂的加入时间3分钟，最后通过异向双螺杆挤出切粒，异向双螺杆挤出机长径比为28，异向双螺杆挤出机的挤出温度为100℃，然后进行冷却、打包。
实施例2
实施例2提供了一种HI90℃PVC电线电缆护套料的制备方法，HI90℃PVC电线电缆护套料由以下重量份配比的组份组成：聚合度为1000的聚氯乙烯树脂100份，硬脂酸锌2.2份，硬脂酸镁2.2份，邻苯二甲酸二辛酯26.4份，大豆油1.6份，2600目的重质碳酸钙52份，硬脂酸0.3份，聚乙烯蜡0.3份，色粉0.5份；制备方法为：称取配方量的聚氯乙烯树脂、二盐基硬脂酸铅、硬脂酸、聚乙烯蜡、重质碳酸钙、色粉，先在高速搅拌机中放入一半重量份的聚氯乙烯树脂，然后加入全部重量份的二盐基硬脂酸铅、硬脂酸、聚乙烯蜡、重质碳酸钙、色粉，再加入另一半重量份的聚氯乙烯树脂，启动高速搅拌机低速，搅拌半分钟，均匀加入一半重量份的由邻苯二甲酸二辛酯和大豆油混合而成的增塑剂，启动高速，搅拌到60℃后再均匀加入另一半重量份的增塑剂，加料时搅拌不停，搅拌到80℃后结束，增塑剂的加入时间3分钟，最后通过异向双螺杆挤出，异向双螺杆挤出机长径比为28，异向双螺杆挤出机的挤出温度为110℃，然后进行切粒、冷却、打包。
实施例3
实施例3提供了一种HI90℃PVC电线电缆护套料的制备方法，HI90℃PVC电线电缆护套料由以下重量份配比的组份组成：聚合度为1000的聚氯乙烯树脂100份，硬脂酸锌2.5份，硬脂酸镁2.5份，邻苯二甲酸二辛酯27.3份，大豆油32.7份，2600目的重质碳酸钙55份，硬脂酸0.4份，聚乙烯蜡0.4份，色粉1份；制备方法为：称取配方量的聚氯乙烯树脂、二盐基硬脂酸铅、硬脂酸、聚乙烯蜡、重质碳酸钙、色粉，先在高速搅拌机中放入一半重量份的聚氯乙烯树脂，然后加入全部重量份的二盐基硬脂酸铅、硬脂酸、聚乙烯蜡、重质碳酸钙、色粉，再加入另一半重量份的聚氯乙烯树脂，启动高速搅拌机低速，搅拌半分钟，均匀加入一半重量份的由邻苯二甲酸二辛酯和大豆油混合而成的增塑剂，启动高速，搅拌到60℃后再均匀加入另一半重量份的增塑剂，加料时搅拌不停，搅拌到80℃后结束，增塑剂的加入时间3分钟，最后通过异向双螺杆挤出切粒，异向双螺杆挤出机长径比为28，异向双螺杆挤出机的挤出温度为120℃，然后进行冷却、打包。
性能测试：
1)抗拉强度和断裂伸长率是按照GBT 1040.3-2006要求方法进行测试；测试结果见表1。
2)抗老化测试是按照GB/T2951.12-2008要求的方法进行测试，老化温度为100±2℃，老化时间为240h，测试结果见表1。
3)其他性能测试按照GB8815-2008要求的方法进行测试，测试结果见表1。
表1性能测试结果
Figure BDA0003223252950000061
由表1得出，实施例1-3中的各项参数均好于GB8815-2008的标准值，因此本发明制备的HI90℃PVC电线电缆护套料具有很好的耐老化性能以及力学性能，并且制备过程简单高效，可控性强。
上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的描述，而并非对实施方式的限定，对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种HI90℃PVC电线电缆护套料的制备方法，其特征在于：所述HI90℃PVC电线电缆护套料由以下重量份配比的组份组成：聚氯乙烯树脂100份，稳定剂4-5份，增塑剂56-60份，填充剂50-55份，加工助剂份0.6-0.8，色粉0-1；所述制备方法为：称取配方量的聚氯乙烯树脂、稳定剂、加工助剂、填充剂、色粉，先在高速搅拌机中放入一半重量份的聚氯乙烯树脂，然后加入稳定剂、加工助剂、填充剂、色粉，再加入另一半重量份的聚氯乙烯树脂，开启低速搅拌，搅拌半分钟，均匀加入一半重量份的增塑剂，开启高速搅拌，搅拌到60℃后再均匀加入另一半重量份的增塑剂，加料时搅拌不停，搅拌到80-90℃后结束，增塑剂加入时间不超过3分钟最后通过双螺杆挤出机挤出，挤出温度为100-120℃，然后切粒、冷却、打包。
2.根据权利要求1所述的一种HI90℃PVC电线电缆护套料的制备方法，其特征在于：所述聚氯乙烯树脂为聚合度1000的乙烯法聚氯乙烯树脂。
3.根据权利要求1所述的一种HI90℃PVC电线电缆护套料的制备方法，其特征在于：所述稳定剂为硬脂酸盐、二盐基硬脂酸盐、三盐基酸盐中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的一种HI90℃PVC电线电缆护套料的制备方法，其特征在于：所述稳定剂为硬脂酸锌和硬脂酸镁的混合物，且硬脂酸锌和硬脂酸镁的质量比不大于2。
5.根据权利要求1所述的一种HI90℃PVC电线电缆护套料的制备方法，其特征在于：所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯和大豆油的混合物，所述邻苯二甲酸二辛酯和大豆油比例为5：6。
6.根据权利要求1所述的一种HI90℃PVC电线电缆护套料的制备方法，其特征在于：所述填充剂为重质碳酸钙，所述重质碳酸钙细度超过2500目。
7.根据权利要求1所述的一种HI90℃PVC电线电缆护套料的制备方法，其特征在于：所述加工助剂为硬脂酸和聚乙烯蜡的混合物，所述硬脂酸和聚乙烯蜡的质量比为1:1。
8.根据权利要求1所述的一种HI90℃PVC电线电缆护套料的制备方法，其特征在于：所述双螺杆挤出机为长径比超过24的异向双螺杆挤出机。
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