一種耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料及其制備方法與應用與流程
1.本發明屬于電線電纜技術領域，尤其涉及一種耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料及其制備方法與應用。
背景技術：
2.聚氯乙烯，是氯乙烯單體在過氧化物、偶氮化合物等引發劑；或在光、熱作用下按自由基聚合反應機理聚合而成的聚合物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物統稱之為氯乙烯樹脂。
3.聚氯乙烯為無定形結構的白粉末，支化度較小，相對密度1.4左右，玻璃化溫度77℃～90℃，170℃左右開始分解，對光和熱的穩定性差，在100℃以上或經長時間陽光曝曬，就會分解而產生氯化氫，并進一步自動催化分解，引起變，物理機械性能也迅速下降，在實際應用中必須加入穩定劑以提高對熱和光的穩定性。
4.常規聚氯乙烯護套料是以聚氯乙烯樹脂為基料，添加增塑劑(降低樹脂加工溫度，降低產品軟化點)、阻燃劑(提高產品阻燃性能)、穩定劑(提高產品耐熱性能，延緩聚氯乙烯降解)、潤滑劑(改善產品加工性能，使物料更容易脫模流動)等通過適當的比例經過螺桿擠出塑化后混合在一起的產品。如果對產品有耐寒(低溫脆化溫度-40℃)需求，產品中一般增加己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯等耐寒增塑劑，但此類增塑劑耐熱性能差。如果對產品有耐熱(使用溫度105℃以上)需求，產品中一般增加偏苯三酸三辛酯及聚酯類增塑劑，但此類增塑劑耐寒性能較差。如果對產品即有耐寒需求又有耐熱需求的話，使用常規的增塑劑材料很難實現這一目的。
5.因此，為了解決上述問題，亟待提供一種既耐寒又耐熱的電纜料。
技術實現要素：
6.針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料。
7.本發明是通過以下技術方案實現的：
8.本發明的第一個目的是提供一種耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料，按重量份計，所述組合物包含以下組分：
[0009][0010]
所述聚氯乙烯樹脂的聚合度為1000～2500。
[0011]
在本發明的一個實施方式中，所述聚氯乙烯樹脂選自sg-1型樹脂、sg-3型樹脂、sg-5型樹脂和sg-8型樹脂中的一種或多種。
[0012]
在本發明的一個實施方式中，所述增塑劑選自偏苯三酸三辛酯、對苯二甲酸二辛酯和環氧大豆油中的一種或多種。
[0013]
在本發明的一個實施方式中，所述阻燃劑選自三氧化二銻、三嗪類氮磷阻燃劑、氫氧化鎂、氫氧化鋁和膨脹石墨中的一種或多種。
[0014]
在本發明的一個實施方式中，所述潤滑劑選自聚乙烯蠟、硬脂酸和蒙旦蠟中的一種或多種。
[0015]
在本發明的一個實施方式中，所述鈣鋅復合穩定劑中鈣與鋅的重量比例為3～4:1。
[0016]
在本發明的一個實施方式中，所述抗氧劑選自受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯和dltp中的一種或多種。
[0017]
在本發明的一個實施方式中，按重量份計，所述組合物包含以下組分：
[0018][0019]
本發明的第二個目的是提供了所述的耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料的制備方法，具體包括以下步驟：
[0020]
(1)將聚氯乙烯樹脂、樹脂、增塑劑、乙烯-丙烯酸丁酯、阻燃劑、潤滑劑、鈣鋅復合穩定劑和抗氧劑進行混合，得到混合組分；
[0021]
(2)將步驟(1)所得混合組分進行加熱攪拌，攪拌溫度為120℃～130℃；
[0022]
(3)將步驟(2)中所得混合好的物料進行冷卻，并攪拌至70℃～80℃出料；
[0023]
(4)出料后用經雙螺桿擠出機擠出后，再經單螺桿擠出機擠出造粒，加工溫度控制在150℃～170℃，得到所述聚氯乙烯電纜料。
[0024]
本發明的第三個目的是提供了所述耐寒耐熱的的聚氯乙烯電纜料在風能電機、船纜和新能源電池連接線中的應用。
[0025]
本發明的上述技術方案相比現有技術具有以下優點：
[0026]
(1)本發明通過使用耐寒和耐熱性能均比較優秀的原材料，輔助特定加工工藝，解決了聚氯乙烯電纜料耐寒性能與耐熱性能不能兼顧的問題，從而確保電纜通過高溫及低溫卷繞測試。
[0027]
(2)在使用一定份數的乙烯-丙烯酸丁酯后，產品在達到相同耐寒性能及阻燃性能后，所需使用的耐寒增塑劑及阻燃劑份數大大減少，進而降低了配方成本。乙烯-丙烯酸丁酯加入后還可以使聚氯乙烯電纜料的低沖性能得到明顯提高，同時氧指數也得到了一定改善。
[0028]
(3)本發明中偏苯三酸三辛酯與對苯二甲酸二辛酯/鄰苯二甲酸二辛酯復合使用時可緩解產品塑化過度的情況發生；由于偏苯三酸三辛酯增塑效果較強，單一使用會造成產品塑化過度。
[0029]
(4)本發明聚氯乙烯電纜料中的環氧大豆油中含有環氧基團，與鈣鋅復合穩定劑同時使用，對產品耐熱性能起到協同效應，會明顯提高產品的耐熱性能，但環氧大豆油耐低溫性能差，會降低產品的耐低溫性能，因此添加量不能過大。
具體實施方式
[0030]
為了便于理解本發明，下面將對本發明進行更全面的描述。但是，本發明可以以許多不同的形式來實現，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發明的公開內容的理解更加透徹全面。
[0031]
除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發明。本文所使用的術語“和/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
[0032]
實施例1
[0033]
本實施例提供了一種耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料，按重量份計，包含以下組分：
[0034][0035]
本實施例耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料的制備方法為：
[0036]
(1)將上述組分投入高速混合機攪拌至物料溫度為120℃～130℃；
[0037]
(2)將高速混合機中混合好的物料排入冷卻混合機并攪拌至70℃～80℃出料；
[0038]
(3)出料后用經雙螺桿擠出機擠出后，再經單螺桿擠出機擠出造粒，加工溫度控制在150℃～170℃，得到所述耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料。
[0039]
實施例2
[0040]
本實施例提供一種耐寒耐熱的的聚氯乙烯電纜料，按重量份計，包含以下組分：
[0041][0042][0043]
本實施例耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料的制備方法為：
[0044]
(1)將上述組分投入高速混合機攪拌至物料溫度為120℃～130℃；
[0045]
(2)將高速混合機中混合好的物料排入冷卻混合機并攪拌至70℃～80℃出料；
[0046]
(3)出料后用經雙螺桿擠出機擠出后，再經單螺桿擠出機擠出造粒，加工溫度控制在150℃～170℃，得到所述耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料。
[0047]
實施例3
[0048]
本實施例提供一種耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料，按重量份計，包含以下組分：
[0049][0050]
本實施例耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料的制備方法為：
[0051]
(1)將上述組分投入高速混合機攪拌至物料溫度為120℃～130℃；
[0052]
(2)將高速混合機中混合好的物料排入冷卻混合機并攪拌至70℃～80℃出料；
[0053]
(3)出料后用經雙螺桿擠出機擠出后，再經單螺桿擠出機擠出造粒，加工溫度控制在150℃～170℃，得到所述耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料。
[0054]
實施例4
[0055]
本實施例提供一種耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料，按重量份計，包含以下組分：
[0056][0057]
本實施例耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料的制備方法為：
[0058]
(1)將上述組分投入高速混合機攪拌至物料溫度為120℃～130℃；
[0059]
(2)將高速混合機中混合好的物料排入冷卻混合機并攪拌至70℃～80℃出料；
[0060]
(3)出料后用經雙螺桿擠出機擠出后，再經單螺桿擠出機擠出造粒，加工溫度控制在150℃～170℃，得到所述耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料。
[0061]
對比例1
[0062]
本對比例提供一種耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料，按重量份計，包含以下組分：
[0063]
[0064]
本對比例耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料與實施例1的不同之處在于不添加乙烯-丙烯酸丁酯。
[0065]
對比例2
[0066]
本對比例提供一種耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料，按重量份計，包含以下組分：
[0067][0068]
本對比例耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料與實施例1的不同之處在于不添加對苯二甲酸二辛酯。
[0069]
對比例3
[0070]
本對比例提供一種耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料，按重量份計，包含以下組分：
[0071][0072]
本對比例耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料與實施例1的不同之處在于不添加樹脂。
[0073]
對比例4
[0074]
本對比例提供一種耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料，按重量份計，包含以下組分：
[0075][0076]
本對比例耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料與實施例1的不同之處在于不添加環氧大豆油。
[0077]
對比例4
[0078]
本對比例提供一種耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料，按重量份計，包含以下組分：
[0079][0080]
本對比例耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料與實施例1的不同之處在于不添加硬脂酸。
[0081]
測試例：
[0082]
為了對比說明本發明各實施例和對比例制備得到耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料，對
聚氯乙烯電纜料的氧指數、低沖脆化溫度、密度、拉伸強度、靜態熱穩定和熱老化后質量損失做對比，測試儀器和方法主要如下，對比結果見表1：
[0083]
(1)氧指數：參照gb t 2406.2-2009標準，計算電纜線的氧指數；
[0084]
(2)低沖脆化溫度：參照gb/t 5470—1985，塑料沖擊法脆化溫度的測定；
[0085]
(3)密度：參照gb/t 1033—1986塑料密度和相對密度試驗方法；
[0086]
(4)拉伸強度：參照gb/t 1040.3-2006塑料拉伸性能的測定第3部分：薄膜和薄片的試驗條件，測試設備為ph-768b保持力試驗機；
[0087]
(5)靜態熱穩定；參照gb/t 8815；
[0088]
(6)熱老化：參照gbt 2951.12-2008電纜和光纜絕緣和護套材料通用試驗方法。
[0089]
表1不同實施例與對比例的聚氯乙烯電纜料的性能對比
[0090][0091]
由表1的數據明顯可以看出：
[0092]
(1)本發明中乙烯-丙烯酸丁酯加入后聚氯乙烯電纜料的低沖性能得到明顯提高，同時氧指數也得到了一定改善。
[0093]
(2)本發明中偏苯三酸三辛酯與對苯二甲酸二辛酯/鄰苯二甲酸二辛酯復合使用時可緩解產品塑化過度的情況發生；由于偏苯三酸三辛酯增塑效果較強，單一使用會造成產品塑化過度。
[0094]
(3)本發明聚氯乙烯電纜料的環氧大豆油中含有環氧基團，與鈣鋅復合穩定劑同時使用，對產品耐熱性能起到協同效應。但環氧大豆油添加量不能過大，否則會出現無法相容及油析出的隱患。
[0095]
(4)對比例4中潤滑劑聚乙烯蠟單獨使用時產品線徑不穩，然而在添加硬脂酸后，增大了產品內潤滑，解決了產品線經不穩定的問題。
[0096]
顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明創造的保護范圍之中。
技術特征：
1.一種耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料，其特征在于，按重量份計，所述組合物包含以下組分：所述聚氯乙烯樹脂的聚合度為1000～2500。2.根據權利要求1所述的耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料，其特征在于，所述聚氯乙烯樹脂選自sg-1型樹脂、sg-3型樹脂、sg-5型樹脂和sg-8型樹脂中的一種或多種。3.根據權利要求1所述的耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料，其特征在于，所述增塑劑選自偏苯三酸三辛酯、對苯二甲酸二辛酯和環氧大豆油中的一種或多種。4.根據權利要求1所述的聚氯乙烯電纜料，其特征在于，所述阻燃劑選自三氧化二銻、三嗪類氮磷阻燃劑、氫氧化鎂、氫氧化鋁和膨脹石墨中的一種或多種。5.根據權利要求1所述的耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料，其特征在于，所述潤滑劑選自聚乙烯蠟、硬脂酸和蒙旦蠟中的一種或多種。6.根據權利要求1所述的耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料，其特征在于，所述鈣鋅復合穩定劑中鈣與鋅的重量比例為3～4:1。7.根據權利要求1所述的耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料，其特征在于，所述抗氧劑選自受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯和dltp中的一種或多種。8.根據權利要求1所述的耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料，其特征在于，按重量份計，所述組合物包含以下組分：
9.如權利要求1-8中任一所述的耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟：(1)將聚氯乙烯樹脂、樹脂、增塑劑、乙烯-丙烯酸丁酯、阻燃劑、潤滑劑、鈣鋅復合穩定劑和抗氧劑進行混合，得到混合組分；(2)將步驟(1)所得混合組分進行加熱攪拌，攪拌溫度為120℃～130℃；(3)將步驟(2)中所得混合好的物料進行冷卻，并攪拌至70℃～80℃出料；(4)出料后用經雙螺桿擠出機擠出后，再經單螺桿擠出機擠出造粒，擠出造粒的加工溫度為150℃～170℃，得到所述聚氯乙烯電纜料。10.由權利要求1-8任一所述耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料在風能電機、船纜和新能源電池連接線中的應用。
技術總結
本發明涉及一種耐寒耐熱的聚氯乙烯電纜料及其制備方法與應用，屬于電線電纜技術領域。本發明通過使用耐寒和耐熱性能均比較優秀的原材料，輔助特定加工工藝，解決了聚氯乙烯電纜料耐寒性能與耐熱性能不能兼顧的問題，從而確保電纜通過高溫及低溫卷繞測試。在使用一定份數的乙烯-丙烯酸丁酯后，產品在達到相同耐寒性能及阻燃性能后，所需使用的耐寒增塑劑及阻燃劑份數大大減少，進而降低了配方成本。乙烯-丙烯酸丁酯加入后還可以使聚氯乙烯電纜料的低沖性能得到明顯提高，同時氧指數也得到了一定改善。了一定改善。
