[发明专利]一种PVC电缆绝缘料及其制备方法

说明书

  

技术领域

本发明涉及电力电缆的高分子材料领域，特别是一种PVC绝缘料及其制备方法，通过对各组分的优化达到环保、阻燃、不滴燃以及优越的耐低/高温等性能，而且具有芳香气味，可用于制备电线电缆的绝缘，尤其适用于生产与家用电器类配套的环保型电线电缆产品。

背景技术

大量火灾报告证实致人死亡的罪魁祸首是塑料燃烧时生成的烟和有毒气体。特别是对于高层建筑，情况更明显。据统计火灾中发生的死亡事故，有80％是由于烟和有毒气体的窒息造成的。另外，烟使火灾现场的可见度大大降低，贻误灭火和抢救生命财产的时间。由于聚氯乙烯与聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和ABS统称为五大通用树脂，是我国第一、世界第二大通用型合成树脂材料，广泛地应用在各类建材、各类生活用品等方面。因此成为近年来阻燃塑料领域中重点研究课题之一就是降低塑料燃烧时生成的烟量和有毒气体量。

目前国内电线电缆PVC绝缘类产品还有相当大的份额。常规的PVC绝缘电线电缆存在相当严重的污染——在制造、使用及废弃处理时，都会产生大量的二恶英、氯氢酸、铅等有害物质。PVC绝缘材料燃烧时会发生很大的浓烟，并产生有害的HCL气体；而且大部分PVC绝缘材料中含有Pb（铅）、Cd（镉）等（用作电缆稳定剂）多种有害重金属，会对人体健康造成一定的危害；焚烧或掩埋后，会造成对土壤和水源的污染。为此，欧盟议会和欧盟理事会于2003年1月通过了RoHS指令，全称是The Restriction of the use of certain Hazardous substances in Electnical and Electronic Equipment,即在电子电气设备中限制使用某些有害物质指令，也称2002/95/EC指令。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种环保、阻燃、不滴燃以及耐低/高温等性能较好的PVC绝缘料及其制备方法，该绝缘料还具有芳香气味，并全面达到符合ROSH指令要求。

本发明所述的一种PVC电缆绝缘料，其包括PVC树脂100份、增塑剂30～50份、复合稳定剂３～7份、活性碳酸钙20～40份、高岭土15～45份、氢氧化铝5～15份、三氧化二锑3～6份、硼酸锌3～5份、芳香剂0.5～1.5份，以上均为质量份数。

所述增塑剂为DOS（癸二酸二辛酯）和氯化石蜡，DOS和氯化石蜡的质量比例为1:2.5。

所述复合稳定剂为钙/锌复合稳定剂。

所述芳香剂为可耐高温200℃的薄荷香精油。

本发明所述的PVC电缆绝缘料的制备方法，其制备步骤为：按照PVC树脂100份、增塑剂30～50份、复合稳定剂３～7份、活性碳酸钙20～40份、高岭土15～45份、氢氧化铝5～15份、三氧化二锑3～6份、硼酸锌3～5份、芳香剂0.5～1.5份，加入高速捏合机中，以800转/min的速度将各组分捏合均匀，最后经过Φ75-Φ180双阶造粒机在135～165℃的温度下造粒，然后进行冷却、筛选、称量、包装入库，完成PVC绝缘料制备

本发明中各组份均选用符合ROSH指令要求的材料，达到环保要求，并在该配方中添加氢氧化铝、三氧化二锑及硼酸锌可以解决阻燃以及不滴燃问题，通过选用合适的增塑剂30～50份，可以很好地解决材料的耐低/高温度性能及加工性能。

氢氧化铝作为无卤抗酸的无机添加型阻燃剂,具有填充、阻燃、抑烟三重功效，其阻燃作用主要基于它的脱水吸热效应，由于失去结晶水需要吸收热量，从而抑制了PVC绝缘的温度上升，并对裂解反应起到抑制作用，使PVC绝缘表面生成比较紧密的炭层，降低了烟中的炭微粒，使发烟量下降；同时脱出的结晶水形成蒸汽冲淡了PVC绝缘本体周围的氧气浓度，使绝缘本体燃烧困难。

三氧化二锑，因为聚氯乙烯是含卤素聚合物可与三氧化二锑起协同阻燃增效作用，不必另加含卤素的阻燃剂。另外在增塑剂30～50份中有部分为氯化石蜡类增塑剂，阻燃效果较好。

硼酸锌作用于该绝缘料中，具有阻燃、抑烟和抑制余辉等多种功能，并且可提高绝缘料的电性能，还可使该绝缘料的断裂强度、断裂伸长率和缺口冲击强度得到明显提高。硼酸锌在PVC绝缘料燃烧中的行为机理为：在燃烧过程中，硼酸锌发生分解，产生的三氧化二硼形成一层玻璃状物质覆盖在导体表面，起到抑制余辉的作用。而分解产生的锌化合物，存在于凝聚相中，催化PVC脱出HCl并促进其交联，提高成炭量、降低成烟量、阻止燃烧继续进行。