本發明屬于電纜技術領域,具體涉及一種高阻燃高耐候電纜料及其制備方法。
背景技術:
近年來,電纜的老化引起的火災越來越多,因此,電纜的耐候性改進也成為了人們的研究重點。為了降低火災的發生率以及發生火災時的死亡率,低煙、阻燃、耐候、環保成為了電線電纜行業的發展方向。現有技術中,低煙阻燃電纜料的生產大多是在聚烯烴基材中加入大量的氯化石蠟來達到阻燃的效果,然而,這種方法制備的電纜料的阻燃效果并不是很理想,而且,由于大量無機材料的加入,影響了電纜料的物理機械性能和加工工藝性能,使得所制備的電纜料在常溫下柔軟性能和耐候性能比較差。
技術實現要素:
本發明提供了一種高阻燃高耐候電纜料及其制備方法,解決了上述背景技術中的問題,所述高阻燃高耐候電纜料,具有很好的阻燃性能、耐候性能及熱穩定性能。
為了解決現有技術存在的問題,采用如下技術方案:
一種高阻燃高耐候電纜料,包括如下重量份的原料:聚氯乙烯樹脂18~32份、改性聚氨酯彈性體13~20份、聚乙烯再生料9~13份、鄰苯二甲酸二辛脂5~10份、微細滑石粉12~18份、氧化鋅2~3份、氧化鎂3~5份、石蠟1~2份、穩定劑0.5~1份、改性蒙脫土2~4份、紫外線吸收劑1~2份、耐寒性增塑劑2~3份、潤滑劑1~2份。
優選的,所述高阻燃高耐候電纜料,包括如下重量份的原料:聚氯乙烯樹脂22份、改性聚氨酯彈性體16份、聚乙烯再生料10.5份、鄰苯二甲酸二辛脂8份、微細滑石粉15份、氧化鋅2.6份、氧化鎂3.7份、石蠟2份、穩定劑0.8份、改性蒙脫土2.5份、紫外線吸收劑1.4份、耐寒性增塑劑2.7份、潤滑劑1.5份。
優選的,所述改性蒙脫土由以下方法制得:
(1)將蒙脫土和去離子水混合,升溫至70~80℃,滴加濃度為20%的溴化二辛基二甲銨水溶液,滴加完畢后,每隔35~45分鐘,用微波處理5~10分鐘,攪拌5小時,過濾;
(2)用去離子水洗滌沉淀,直至用0.1mol/l的硝酸銀檢測不到溴離子,真空干燥至恒重,研碎并經200目過篩,即得所述改性蒙脫土。
優選的,所述步驟(1)中蒙脫土、去離子水及溴化二辛基二甲銨水溶液的重量比為1:30:0.5。
優選的,所述耐寒型增塑劑為鄰苯二甲酸二月桂酯、癸二酸二辛酯、己二酸二酯、磷酸三辛酯、環氧十八酸辛酯、環氧大豆油中一種或幾種混合物。
優選的,所述潤滑劑為硬脂酸鋇。
一種制備所述高阻燃高耐候電纜料的方法,包括如下步驟:
(1)按上述配方稱取聚氯乙烯樹脂、改性聚氨酯彈性體、聚乙烯再生料、鄰苯二甲酸二辛脂、微細滑石粉、氧化鋅、氧化鎂、石蠟、白炭黑、穩定劑、改性蒙脫土、紫外線吸收劑、耐寒性增塑劑、潤滑劑,備用;
(2)將聚乙烯再生料粉碎和聚氯乙烯樹脂混合均勻,加入耐寒性增塑劑、穩定劑及石蠟,置于密煉機中密煉3~8分鐘,再加入改性聚氨酯彈性體、鄰苯二甲酸二辛脂和潤滑劑混合均勻,密煉5~10分鐘,冷卻至常溫得密煉膠;
(3)將微細滑石粉、氧化鋅、氧化鎂、白炭黑、改性蒙脫土分別置于研磨機中研磨至300~400目,再混合均勻,放入高速分散機中分散7~13分鐘,得混合料;
(4)將紫外線吸收劑、步驟(2)得到的密煉膠及步驟(4)得到的混合料放入高混機混合13~18分鐘,再放入密煉機中混煉4~8分鐘,得混煉膠;
(5)將步驟(4)得到的混煉膠放于雙螺桿擠出機中擠出造粒,冷卻,即得所述高阻燃高耐候電纜料。
優選的,所述步驟(3)中高速分散機中速度為2000~2400r/min。
本發明與現有技術相比,其具有以下有益效果:
本發明所述的高阻燃高耐候電纜料,具有很好的阻燃性能、耐候性能及熱穩定性能,成本低,具體如下:
(1)本發明采用聚氯乙烯樹脂、改性聚氨酯彈性體、聚乙烯再生料、鄰苯二甲酸二辛脂、微細滑石粉作為原料,由于使用了改性聚氨酯彈性體作為主要原料,從而使得所制備的電纜料具有高阻燃性能和高耐候性能,聚乙烯再生料由不含重金屬的廢棄塑料膜經過篩選、分類、清洗、造粒而成,不含對環境有污染的重金屬和其它有害物質,既可以防止環境污染又不會對環境造成二次污染還可以回收再利用,達到環境保護作用,由于產品致密性較高,不滲水、不透氣,在-76℃~90℃工作環境中能夠正常工作不開裂,抗紫外線輻射,增強所述高阻燃高耐候電纜料的耐候性;
(2)本發明所述的高阻燃高耐候電纜料還添加了耐寒型增塑劑,耐寒型增塑劑不僅可以改善聚氯乙烯樹脂等基料的加工性能,而且能夠提高其耐寒性能,增強其抗低溫能力,使其在低溫環境下正常工作,扭曲不開裂,延長使用壽命;
(3)本發明采用硬脂酸鋇作為潤滑劑,不僅可以改變聚乙烯再生料的潤滑效果和光亮度,而且硬脂酸鋇在電纜料塑化過程能夠起到潤滑作用,這樣能大幅提升電纜料擠出速度,提高生產效率,間接降低了成本。
(4)本發明所述的高阻燃高耐候電纜料還添加了改性蒙脫土作為添加劑,普通蒙脫土經微波輻射處理,有效改善了電纜的阻燃性能和機械性能,縮短制備時間,提高了生產效率,降低了生產成本。
具體實施方式
下面結合具體實施例,進一步闡述本發明。這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。
實施例1
本實施例涉及一種高阻燃高耐候電纜料,包括如下重量份的原料:聚氯乙烯樹脂18份、改性聚氨酯彈性體13份、聚乙烯再生料9份、鄰苯二甲酸二辛脂5份、微細滑石粉12份、氧化鋅2份、氧化鎂3份、石蠟1份、穩定劑0.5份、改性蒙脫土2份、紫外線吸收劑1份、耐寒性增塑劑2份、潤滑劑1份。
其中,所述改性蒙脫土由以下方法制得:
(1)將蒙脫土和去離子水混合,升溫至70℃,滴加濃度為20%的溴化二辛基二甲銨水溶液,滴加完畢后,每隔35分鐘,用微波處理5分鐘,攪拌5小時,過濾;
(2)用去離子水洗滌沉淀,直至用0.1mol/l的硝酸銀檢測不到溴離子,真空干燥至恒重,研碎并經200目過篩,即得所述改性蒙脫土。
其中,所述步驟(1)中蒙脫土、去離子水及溴化二辛基二甲銨水溶液的重量比為1:30:0.5。
其中,所述耐寒型增塑劑為鄰苯二甲酸二月桂酯。
其中,所述潤滑劑為硬脂酸鋇。
一種制備所述高阻燃高耐候電纜料的方法,包括如下步驟:
(1)按上述配方稱取聚氯乙烯樹脂、改性聚氨酯彈性體、聚乙烯再生料、鄰苯二甲酸二辛脂、微細滑石粉、氧化鋅、氧化鎂、石蠟、白炭黑、穩定劑、改性蒙脫土、紫外線吸收劑、耐寒性增塑劑、潤滑劑,備用;
(2)將聚乙烯再生料粉碎和聚氯乙烯樹脂混合均勻,加入耐寒性增塑劑、穩定劑及石蠟,置于密煉機中密煉3分鐘,再加入改性聚氨酯彈性體、鄰苯二甲酸二辛脂和潤滑劑混合均勻,密煉5分鐘,冷卻至常溫得密煉膠;
(3)將微細滑石粉、氧化鋅、氧化鎂、白炭黑、改性蒙脫土分別置于研磨機中研磨至300~400目,再混合均勻,放入高速分散機中分散7分鐘,得混合料;
(4)將紫外線吸收劑、步驟(2)得到的密煉膠及步驟(4)得到的混合料放入高混機混合13分鐘,再放入密煉機中混煉4分鐘,得混煉膠;
(5)將步驟(4)得到的混煉膠放于雙螺桿擠出機中擠出造粒,冷卻,即得所述高阻燃高耐候電纜料。
其中,所述步驟(3)中高速分散機中速度為2000r/min。
實施例2
本實施例涉及一種高阻燃高耐候電纜料,包括如下重量份的原料:聚氯乙烯樹脂32份、改性聚氨酯彈性體20份、聚乙烯再生料13份、鄰苯二甲酸二辛脂10份、微細滑石粉18份、氧化鋅3份、氧化鎂5份、石蠟2份、穩定劑1份、改性蒙脫土4份、紫外線吸收劑2份、耐寒性增塑劑3份、潤滑劑2份。
其中,所述改性蒙脫土由以下方法制得:
(1)將蒙脫土和去離子水混合,升溫至80℃,滴加濃度為20%的溴化二辛基二甲銨水溶液,滴加完畢后,每隔45分鐘,用微波處理10分鐘,攪拌5小時,過濾;
(2)用去離子水洗滌沉淀,直至用0.1mol/l的硝酸銀檢測不到溴離子,真空干燥至恒重,研碎并經200目過篩,即得所述改性蒙脫土。
其中,所述步驟(1)中蒙脫土、去離子水及溴化二辛基二甲銨水溶液的重量比為1:30:0.5。
其中,所述耐寒型增塑劑為己二酸二酯、磷酸三辛酯、環氧十八酸辛酯、環氧大豆油的混合物。
其中,所述潤滑劑為硬脂酸鋇。
一種制備所述高阻燃高耐候電纜料的方法,包括如下步驟:
(1)按上述配方稱取聚氯乙烯樹脂、改性聚氨酯彈性體、聚乙烯再生料、鄰苯二甲酸二辛脂、微細滑石粉、氧化鋅、氧化鎂、石蠟、白炭黑、穩定劑、改性蒙脫土、紫外線吸收劑、耐寒性增塑劑、潤滑劑,備用;
(2)將聚乙烯再生料粉碎和聚氯乙烯樹脂混合均勻,加入耐寒性增塑劑、穩定劑及石蠟,置于密煉機中密煉8分鐘,再加入改性聚氨酯彈性體、鄰苯二甲酸二辛脂和潤滑劑混合均勻,密煉10分鐘,冷卻至常溫得密煉膠;
(3)將微細滑石粉、氧化鋅、氧化鎂、白炭黑、改性蒙脫土分別置于研磨機中研磨至300~400目,再混合均勻,放入高速分散機中分散13分鐘,得混合料;
(4)將紫外線吸收劑、步驟(2)得到的密煉膠及步驟(4)得到的混合料放入高混機混合18分鐘,再放入密煉機中混煉8分鐘,得混煉膠;
(5)將步驟(4)得到的混煉膠放于雙螺桿擠出機中擠出造粒,冷卻,即得所述高阻燃高耐候電纜料。
其中,所述步驟(3)中高速分散機中速度為2400r/min。
實施例3
本實施例涉及一種高阻燃高耐候電纜料,包括如下重量份的原料:聚氯乙烯樹脂22份、改性聚氨酯彈性體16份、聚乙烯再生料10.5份、鄰苯二甲酸二辛脂8份、微細滑石粉15份、氧化鋅2.6份、氧化鎂3.7份、石蠟2份、穩定劑0.8份、改性蒙脫土2.5份、紫外線吸收劑1.4份、耐寒性增塑劑2.7份、潤滑劑1.5份。
優選的,所述改性蒙脫土由以下方法制得:
(1)將蒙脫土和去離子水混合,升溫至75℃,滴加濃度為20%的溴化二辛基二甲銨水溶液,滴加完畢后,每隔40分鐘,用微波處理8分鐘,攪拌5小時,過濾;
(2)用去離子水洗滌沉淀,直至用0.1mol/l的硝酸銀檢測不到溴離子,真空干燥至恒重,研碎并經200目過篩,即得所述改性蒙脫土。
其中,所述步驟(1)中蒙脫土、去離子水及溴化二辛基二甲銨水溶液的重量比為1:30:0.5。
其中,所述耐寒型增塑劑為鄰苯二甲酸二月桂酯、癸二酸二辛酯的混合物。
其中,所述潤滑劑為硬脂酸鋇。
一種制備所述高阻燃高耐候電纜料的方法,包括如下步驟:
(1)按上述配方稱取聚氯乙烯樹脂、改性聚氨酯彈性體、聚乙烯再生料、鄰苯二甲酸二辛脂、微細滑石粉、氧化鋅、氧化鎂、石蠟、白炭黑、穩定劑、改性蒙脫土、紫外線吸收劑、耐寒性增塑劑、潤滑劑,備用;
(2)將聚乙烯再生料粉碎和聚氯乙烯樹脂混合均勻,加入耐寒性增塑劑、穩定劑及石蠟,置于密煉機中密煉7分鐘,再加入改性聚氨酯彈性體、鄰苯二甲酸二辛脂和潤滑劑混合均勻,密煉7分鐘,冷卻至常溫得密煉膠;
(3)將微細滑石粉、氧化鋅、氧化鎂、白炭黑、改性蒙脫土分別置于研磨機中研磨至300~400目,再混合均勻,放入高速分散機中分散10分鐘,得混合料;
(4)將紫外線吸收劑、步驟(2)得到的密煉膠及步驟(4)得到的混合料放入高混機混合15分鐘,再放入密煉機中混煉6分鐘,得混煉膠;
(5)將步驟(4)得到的混煉膠放于雙螺桿擠出機中擠出造粒,冷卻,即得所述高阻燃高耐候電纜料。
其中,所述步驟(3)中高速分散機中速度為2200r/min。
以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是,本發明并不局限于上述特定實施方式,本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改,這并不影響本發明的實質內容。