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CN112552616A - 一种阻燃pvc电缆料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种阻燃pvc电缆料及其制备方法和应用 Download PDF

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CN112552616A
CN112552616A CN202011448112.5A CN202011448112A CN112552616A CN 112552616 A CN112552616 A CN 112552616A CN 202011448112 A CN202011448112 A CN 202011448112A CN 112552616 A CN112552616 A CN 112552616A
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cable material
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潘卫东
郑建
周方方
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Jiangsu Dasheng Polymer Co ltd
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Jiangsu Dasheng Polymer Co ltd
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Abstract

本发明提供一种阻燃PVC电缆料及其制备方法和应用。所述阻燃PVC电缆料包括如下重量份数的原料组分：PVC树脂10～30份、阻燃剂40～60份、相容剂1～5份、润滑剂1～3份、硅烷偶联剂1～2份；所述阻燃剂包括氢氧化铝、氢氧化镁和锑系阻燃剂。所述制备方法包括如下步骤：(1)将各组分密炼熔融后，经挤出机挤出造粒，得到颗粒；(2)将步骤(1)得到的颗粒经线材挤出机挤出，得到线材；(3)将步骤(2)得到的线材辐照交联，得到所述阻燃PVC电缆料。本发明提供的阻燃PVC电缆料既具有较好的阻燃性，又具有较好的抗张强度及断裂伸长率，满足建筑电缆的使用要求。

Description

一种阻燃PVC电缆料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于电缆绝缘材料领域，具体涉及一种阻燃PVC电缆料及其制备方法和应用。
背景技术
随着我国经济的快速发展，各行各业都在飞速地发展，工业、农业和生活等各个方面都涉及到了电力的运用，因此电线电缆不可或缺。随着近年来全球电线电缆需求量的高速增长，电线电缆燃烧而引起的火灾事故日益成为一个重大的社会问题，因此，人们对于电缆材料的阻燃性的要求也来越高。
CN104448603A公开了一种透明阻燃交联剂聚氯乙烯电线电缆料及其制备方法。其配方组分按重量份为：聚氯乙烯(PVC)100份；脂肪族二元酸酯、偏苯三酸酯、聚酯、环氧类增塑剂的一种或一种以上物质40-60份；透明稳定剂、环氧化合物的一种或一种以上物质4-10份；溴化苯酐酯、溴化苯乙烯的一种或一种以上物质20-40份；丙烯酸脂类的一种或一种以上物质4-8份。该技术方案制备得到的电线电缆虽然具有透明性，但阻燃性较差。
CN105504476A公开了一种耐高温阻燃聚烯烃线缆及其制备方法。所述耐高温阻燃聚烯烃线缆的原料配方组分按重量份包含：a、乙烯和乙酸乙烯的共聚物100份；b、氢氧化镁40-50份；c、三氧化二锑15-20份；d、硫代双酚类抗氧剂1-3份；e、季戊四醇酯抗氧剂1-3份；f、亚磷酸酯抗氧剂1-3份；g、辅助剂0-2份。所述耐高温阻燃聚烯烃线缆的制备方法为将原料全部加入高速混合机中进行混合得到混合料，将混合料制成颗粒状母料，即得所述耐高温阻燃聚烯烃线缆料。该技术方案制备得到的耐高温阻燃聚烯烃线缆虽然可以达到150℃的耐温等级，具有较好的耐高温性能，但是阻燃性一般，物理性能较差。
CN101319079A公开了一种硅烷交联无卤阻燃抑烟聚氯乙烯电缆料及其制备工艺。所述电缆料按重量份计，含有聚氯乙烯树脂100份、增塑剂10-100份、0.5-10份硅烷交联剂、0.5-6份热稳定剂、30-100份金属氢氧化物阻燃剂、1-10份金属化合物阻燃协效剂、0.1-5份防预交联剂、0.1-5份润滑剂、0.1-0.5份抗氧剂、0.05-0.1份二月桂酸二丁基锡及适量着色剂。该电缆料使用了预防交联剂来抑制或防止聚氯乙烯提前交联反应的发生，从而改善交联聚氯乙烯在加工过程中的降解和制品表面粗糙的问题，但是该电缆料的物理性能较差。
由于PVC电缆材料成本较低，阻燃性好，加工设备简单，电绝缘性好等优点，因此常被用于制备电线电缆材料，而如何提供一种具有较好的阻燃性，且物理性能较好的聚氯乙烯电缆已成为目前亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种阻燃PVC电缆料及其制备方法和应用。本发明通过特定比例的各组分相互配合，并进一步采用特定的阻燃剂制备得到的阻燃PVC电缆料既具有较好的阻燃性，又具有较好的抗张强度及断裂伸长率，满足建筑电缆的使用要求。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种阻燃PVC电缆料，所述阻燃PVC电缆料包括如下重量份数的原料组分：
Figure BDA0002825580580000021
Figure BDA0002825580580000031
所述阻燃剂包括氢氧化铝、氢氧化镁和锑系阻燃剂。
本发明中，以PVC树脂作为基体树脂，通过辐照交联形成电缆料的高分子基体，具有较好的机械性能。本发明通过各原料在特定比例下的相互配合，并进一步通过特定阻燃剂之间的相互配合，经辐照交联制备得到了既具有较好的阻燃性，又具有较好的抗张强度及断裂伸长率的阻燃PVC电缆料。
氢氧化铝和氢氧化镁具有很强的脱水吸热效应，在PVC阻燃电缆料的燃烧过程中，可通过脱水吸热效应来达到阻燃的目的，同时锑系阻燃剂与PVC材料燃烧放出的大量的HCl反应生成SbCl3，生成的SbCl3具有非常大的蒸汽密度，蒸汽覆盖在PVC的表面不但能使PVC材料因热分解而生成的可燃性气体难以析出，使材料与空气隔绝，从而达到阻燃的目的。
本发明中，所述PVC树脂的重量份数可以是10份、12份、14份、16份、18份、20份、22份、24份、26份、28份或30份等。
所述阻燃剂的重量份数可以是40份、42份、44份、46份、48份、50份、52份、54份、56份、58份或60份等。
所述相容剂的重量份数可以是1份、1.2份、1.5份、1.8份、2份、2.3份、2.5份、2.8份、3份、3.2份、3.5份、3.7份、4份、4.2份、4.5份、4.8份或5份等。
所述润滑剂的重量份数可以是1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份、2份、2.2份、2.4份、2.6份、2.8份或3份等。
所述硅烷偶联剂的重量份数可以是1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份、1.6份、1.7份、1.8份、1.9份或2份等。
以下作为本发明的优选技术方案，但不作为对本发明提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本发明的目的和有益效果。
作为本发明的优选技术方案，所述PVC树脂的聚合度为1000～2000，例如可以是1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900或2000等。
优选地，所述相容剂为POE-g-MAH和/或EVA-g-MAH。
需要说明的是，POE-g-MAH为马来酸酐接枝聚烯烃弹性体，EVA-g-MAH为马来酸酐接枝乙烯-乙酸乙烯共聚物。本发明中，采用特定的相容剂可以改善PVC树脂与阻燃剂界面的相容性和粘结性，从而提高电缆料的阻燃性和力学性能。
优选地，所述润滑剂为硅酮粉和/或硅酮母粒。
优选地，所述硅烷偶联剂选自乙烯基三甲氧基硅烷和/或γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
作为本发明的优选技术方案，所述阻燃剂中氢氧化铝、氢氧化镁和锑系阻燃剂的质量比为(7～14):(2～3):1，例如可以是7:3:1、7.5:2.2:1、8:2.5:1、8.5:2.4:1、9:2.1:1、9.5:2:1、10:2.9:1、10.5:2.8:1、11:2.7:1、11.5:2.6:1、12:2.2:1、12.5:2.3:1、13:2.6:1、13.5:2.9:1或14:2:1等。
优选地，所述氢氧化镁的粒径为0.7～1.1μm，例如可以是0.7μm、0.75μm、0.8μm、0.85μm、0.9μm、0.95μm、1μm、1.05μm或1.1μm等。
优选地，所述锑系阻燃剂选自NaSb(OH)6、SbOCl或Sb4O5Cl2中的任意一种或至少两种的组合，优选为SbOCl。
本发明中，优选SbOCl与氢氧化铝、氢氧化镁配合使用，SbOCl相比NaSb(OH)6和Sb4O5Cl2具有更加优异的阻燃效能，使阻燃PVC电缆料既具有较好的阻燃性，又具有较好的抗张强度及断裂伸长率。
作为本发明的优选技术方案，所述阻燃PVC电缆料中还包括1～3份安定剂，例如可以是1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份、2份、2.2份、2.4份、2.6份、2.8份或3份等。
优选地，所述安定剂包括如下重量份数的组分：硬脂酸钙0.45～1.1份(例如可以是0.45份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份或1.1份等)、硬脂酸锌0.1～0.7份(例如可以是0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份或0.7份等)和四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯0.45～1.2份(例如可以是0.45份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.1份或1.2份等)。
作为本发明的优选技术方案，所述阻燃PVC电缆料中还包括1～2份抗氧剂，例如可以是1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份、1.6份、1.7份、1.8份、1.9份或2份等。
优选地，所述抗氧剂选自受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯抗氧剂。
优选地，所述阻燃PVC电缆料中还包括1～10份增塑剂，例如可以是1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份、9.5份或10份等。
优选地，所述增塑剂选自甘油三醋酸酯、己二酸二辛酯、磷酸三乙酯或磷酸三丁酯中的任意一种或至少两种的组合。
第二方面，本发明提供一种上述阻燃PVC电缆料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将各组分密炼熔融后，经挤出机挤出造粒，得到颗粒；
(2)将步骤(1)得到的颗粒经线材挤出机挤出，得到线材；
(3)将步骤(2)得到的线材辐照交联，得到所述阻燃PVC电缆料。
作为本发明的优选技术方案，步骤(1)所述密炼熔融的温度为160～175℃，例如可以是160℃、162℃、165℃、168℃、170℃、172℃或175℃等。
优选地，步骤(1)所述密炼熔融的时间为15～25min例如可以是15min、16min、17min、18min、19min、20min、21min、22min、23min、24min或25min等。
优选地，步骤(1)所述挤出机为单螺杆挤出机。
优选地，所述单螺杆挤出机包括依次连接的第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区和第七区。
优选地，所述第一区的工作温度为110～115℃(例如可以是110℃、111℃、112℃、113℃、114℃或115℃等)，第二区的工作温度为115～120℃(例如可以是115℃、116℃、117℃、118℃、119℃或120℃等)，第三区的工作温度为115～120℃(例如可以是115℃、116℃、117℃、118℃、119℃或120℃等)，第四区的工作温度为120～125℃(例如可以是120℃、121℃、122℃、123℃、124℃或125℃等)，第五区的工作温度为120～125℃(例如可以是120℃、121℃、122℃、123℃、124℃或125℃等)，第六区的工作温度为120～130℃(例如可以是120℃、122℃、124℃、126℃、128℃或130℃等)，第七区的工作温度为125～130℃(例如可以是120℃、122℃、124℃、126℃、128℃或130℃等)。
作为本发明的优选技术方案，步骤(2)所述线材挤出机包括依次连接的A区、B区、C区和D区。
优选地，所述A区的工作温度为110～120℃(例如可以是110℃、112℃、114℃、116℃、118℃或120℃等)，B区的工作温度为135～145℃(例如可以是135℃、137℃、139℃、140℃、142℃或145℃等)，C区的工作温度为145～155℃(例如可以是145℃、147℃、150℃、151℃、152℃或155℃等)，D区的工作温度为150～160℃(例如可以是150℃、152℃、154℃、156℃、158℃或160℃等)。
优选地，步骤(3)所述辐照通过电子加速器进行。
优选地，所述辐照的剂量为5～15Mrad，例如可以是是5Mrad、6Mrad、7Mrad、8Mrad、9Mrad、10Mrad、11Mrad、12Mrad、13Mrad、14Mrad或15Mrad等。
作为本发明的优选技术方案，所述制备方法具体包括如下步骤：
(1)将各组分加入密炼机中，在160～175℃的条件下，进行密炼熔融15～25min后，经单螺杆挤出机挤出造粒，得到颗粒；所述单螺杆挤出机包括依次连接的第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区和第七区，第一区的工作温度为110～115℃，第二区的工作温度为115～120℃，第三区的工作温度为115～120℃，第四区的工作温度为120～125℃，第五区的工作温度为120～125℃，第六区的工作温度为120～130℃，第七区的工作温度为125～130℃；
(2)将步骤(1)得到的颗粒加入线材挤出机中挤出，得到线材；所述线材挤出机包括依次连接的A区、B区、C区和D区，A区的工作温度为110～120℃，B区的工作温度为135～145℃，C区的工作温度为145～155℃，D区的工作温度为150～160℃；
(3)将步骤(2)得到的线材通过电子加速器辐照交联，辐照的剂量为5～15Mrad，得到所述阻燃PVC电缆料。
第三方面，本发明提供一种如第一方面所述的阻燃PVC电缆料在建筑电缆中的应用。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过特定比例的各组分相互配合，并进一步采用特定的阻燃剂制备得到的阻燃PVC电缆料既具有较好的阻燃性，可以通过单根垂直燃烧测试，又具有较好的抗张强度及断裂伸长率，满足建筑电缆的使用要求；其抗张强度为11.2～13.8MPa，断裂伸长率为210～260％，且能过通过单根垂直燃烧测试，在135℃热老化168h后，其抗张强度变化率≤18％，断裂伸长变化率≤17％。
具体实施方式
下面通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例和对比例中部分组分来源如下所示：
PVC树脂：齐鲁石化总厂，SG-3；
EVA-g-MAH：上海久聚化工科技有限公司，TM169；
POE-g-MAH：陶氏化学，8402；
硅酮母粒：浙江佳华精华股份有限公司，GT500；
硅酮粉：杭州凯杰塑料科技有限公司；
受阻酚类抗氧剂：上海邵锐化工有限公司，Irganox 1010；
亚磷酸酯抗氧剂：志轩生物科技有限公司，1500；
氢氧化铝：洛阳中超新材料股份有限公司，AH-01DG；
氢氧化镁：山东银瑞阻燃材料有限公司，YR6。
实施例1
本实施例提供一种阻燃PVC电缆料及其制备方法，所述阻燃PVC电缆料包括如下重量份数的原料组分：
Figure BDA0002825580580000081
Figure BDA0002825580580000091
其中，所述阻燃剂中氢氧化铝、氢氧化镁和SbOCl的质量比为10:2.5:1；安定剂包括如下重量份数的组分：硬脂酸钙0.8份、硬脂酸锌0.4份和四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯0.8份。
上述阻燃PVC电缆料的制备方法如下：
(1)将各组分加入密炼机中，在170℃的条件下，进行密炼熔融20min后，经单螺杆挤出机挤出造粒，得到颗粒；所述单螺杆挤出机包括依次连接的第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区和第七区，第一区的工作温度为115℃，第二区的工作温度为118℃，第三区的工作温度为120℃，第四区的工作温度为120℃，第五区的工作温度为125℃，第六区的工作温度为130℃，第七区的工作温度为130℃；
(2)将步骤(1)得到的颗粒加入线材挤出机中挤出，得到线材；所述线材挤出机包括依次连接的A区、B区、C区和D区，A区的工作温度为115℃，B区的工作温度为140℃，C区的工作温度为150℃，D区的工作温度为155℃；
(3)将步骤(2)得到的线材通过电子加速器辐照交联，辐照的剂量为10Mrad，得到所述阻燃PVC电缆料。
实施例2
本实施例提供一种阻燃PVC电缆料及其制备方法，所述阻燃PVC电缆料包括如下重量份数的原料组分：
Figure BDA0002825580580000101
其中，所述阻燃剂中氢氧化铝、氢氧化镁和Sb4O5Cl2的质量比为7:2.5:1；安定剂包括如下重量份数的组分：硬脂酸钙0.45份、硬脂酸锌0.1份和四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯0.45份。
上述阻燃PVC电缆料的制备方法如下：
(1)将各组分加入密炼机中，在175℃的条件下，进行密炼熔融15min后，经单螺杆挤出机挤出造粒，得到颗粒；所述单螺杆挤出机包括依次连接的第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区和第七区，第一区的工作温度为110℃，第二区的工作温度为120℃，第三区的工作温度为120℃，第四区的工作温度为125℃，第五区的工作温度为125℃，第六区的工作温度为126℃，第七区的工作温度为126℃；
(2)将步骤(1)得到的颗粒加入线材挤出机中挤出，得到线材；所述线材挤出机包括依次连接的A区、B区、C区和D区，A区的工作温度为120℃，B区的工作温度为135℃，C区的工作温度为145℃，D区的工作温度为150℃；
(3)将步骤(2)得到的线材通过电子加速器辐照交联，辐照的剂量为8Mrad，得到所述阻燃PVC电缆料。
实施例3
本实施例提供一种阻燃PVC电缆料及其制备方法，所述阻燃PVC电缆料包括如下重量份数的原料组分：
Figure BDA0002825580580000111
其中，所述阻燃剂中氢氧化铝、氢氧化镁和NaSb(OH)6的质量比为9:3:1；安定剂包括如下重量份数的组分：硬脂酸钙1.1份、硬脂酸锌0.7份和四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯1.2份。
上述阻燃PVC电缆料的制备方法如下：
(1)将各组分加入密炼机中，在160℃的条件下，进行密炼熔融25min后，经单螺杆挤出机挤出造粒，得到颗粒；所述单螺杆挤出机包括依次连接的第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区和第七区，第一区的工作温度为112℃，第二区的工作温度为115℃，第三区的工作温度为115℃，第四区的工作温度为120℃，第五区的工作温度为120℃，第六区的工作温度为120℃，第七区的工作温度为125℃；
(2)将步骤(1)得到的颗粒加入线材挤出机中挤出，得到线材；所述线材挤出机包括依次连接的A区、B区、C区和D区，A区的工作温度为115℃，B区的工作温度为140℃，C区的工作温度为150℃，D区的工作温度为160℃；
(3)将步骤(2)得到的线材通过电子加速器辐照交联，辐照的剂量为5Mrad，得到所述阻燃PVC电缆料。
实施例4
本实施例提供一种阻燃PVC电缆料及其制备方法，所述阻燃PVC电缆料包括如下重量份数的原料组分：
Figure BDA0002825580580000121
其中，所述阻燃剂中氢氧化铝、氢氧化镁和SbOCl的质量比为11:3:1；安定剂包括如下重量份数的组分：硬脂酸钙0.5份、硬脂酸锌0.4份和四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯0.6份。
上述阻燃PVC电缆料的制备方法如下：
(1)将各组分加入密炼机中，在160℃的条件下，进行密炼熔融22min后，经单螺杆挤出机挤出造粒，得到颗粒；所述单螺杆挤出机包括依次连接的第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区和第七区，第一区的工作温度为115℃，第二区的工作温度为116℃，第三区的工作温度为117℃，第四区的工作温度为124℃，第五区的工作温度为124℃，第六区的工作温度为127℃，第七区的工作温度为128℃；
(2)将步骤(1)得到的颗粒加入线材挤出机中挤出，得到线材；所述线材挤出机包括依次连接的A区、B区、C区和D区，A区的工作温度为118℃，B区的工作温度为138℃，C区的工作温度为145℃，D区的工作温度为150℃；
(3)将步骤(2)得到的线材通过电子加速器辐照交联，辐照的剂量为15Mrad，得到所述阻燃PVC电缆料。
实施例5
本实施例提供一种阻燃PVC电缆料及其制备方法，所述阻燃PVC电缆料包括如下重量份数的原料组分：
Figure BDA0002825580580000131
其中，所述阻燃剂中氢氧化铝、氢氧化镁和SbOCl的质量比为14:2.4:1。
上述阻燃PVC电缆料的制备方法如下：
(1)将各组分加入密炼机中，在170℃的条件下，进行密炼熔融18min后，经单螺杆挤出机挤出造粒，得到颗粒；所述单螺杆挤出机包括依次连接的第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区和第七区，第一区的工作温度为110℃，第二区的工作温度为117℃，第三区的工作温度为118℃，第四区的工作温度为125℃，第五区的工作温度为125℃，第六区的工作温度为125℃，第七区的工作温度为128℃；
(2)将步骤(1)得到的颗粒加入线材挤出机中挤出，得到线材；所述线材挤出机包括依次连接的A区、B区、C区和D区，A区的工作温度为116℃，B区的工作温度为139℃，C区的工作温度为155℃，D区的工作温度为158℃；
(3)将步骤(2)得到的线材通过电子加速器辐照交联，辐照的剂量为12Mrad，得到所述阻燃PVC电缆料。
实施例6
本实施例提供一种阻燃PVC电缆料及其制备方法，与实施例1的区别仅在于，所述阻燃剂中氢氧化铝、氢氧化镁和SbOCl的质量比为7:2:1，其他条件与实施例1相同。
实施例7
本实施例提供一种阻燃PVC电缆料及其制备方法，与实施例1的区别仅在于，所述阻燃剂中氢氧化铝、氢氧化镁和SbOCl的质量比为14:2:1，其他条件与实施例1相同。
实施例8
本实施例提供一种阻燃PVC电缆料及其制备方法，与实施例1的区别仅在于，所述阻燃剂中氢氧化铝、氢氧化镁和SbOCl的质量比为7:3:1，其他条件与实施例1相同。
实施例9
本实施例提供一种阻燃PVC电缆料及其制备方法，与实施例1的区别仅在于，所述阻燃剂中氢氧化铝、氢氧化镁和SbOCl的质量比为14:3:1，其他条件与实施例1相同。
实施例10
本实施例提供一种阻燃PVC电缆料及其制备方法，与实施例1的区别仅在于，所述阻燃剂中氢氧化铝、氢氧化镁和SbOCl的质量比为5:2.5:1，其他条件与实施例1相同。
实施例11
本实施例提供一种阻燃PVC电缆料及其制备方法，与实施例1的区别仅在于，所述阻燃剂中氢氧化铝、氢氧化镁和SbOCl的质量比为18:2.5:1，其他条件与实施例1相同。
实施例12
本实施例提供一种阻燃PVC电缆料及其制备方法，与实施例1的区别仅在于，所述阻燃剂中氢氧化铝、氢氧化镁和SbOCl的质量比为10:1.5:1，其他条件与实施例1相同。
实施例13
本实施例提供一种阻燃PVC电缆料及其制备方法，与实施例1的区别仅在于，所述阻燃剂中氢氧化铝、氢氧化镁和SbOCl的质量比为10:4:1，其他条件与实施例1相同。
实施例14
本实施例提供一种阻燃PVC电缆料及其制备方法，与实施例1的区别仅在于，所述阻燃剂中氢氧化铝、氢氧化镁和SbOCl的质量比为10:2.5:0.5，其他条件与实施例1相同。
实施例15
本实施例提供一种阻燃PVC电缆料及其制备方法，与实施例1的区别仅在于，所述阻燃剂中氢氧化铝、氢氧化镁和SbOCl的质量比为10:2.5:1.5，其他条件与实施例1相同。
对比例1
本对比例提供一种阻燃PVC电缆料及其制备方法，与实施例1的区别仅在于，所述阻燃剂中不含氢氧化铝，阻燃剂中氢氧化镁和SbOCl的质量比为12.5:1，其他条件与实施例1相同。
对比例2
本对比例提供一种阻燃PVC电缆料及其制备方法，与实施例1的区别仅在于，所述阻燃剂中不含氢氧化镁，阻燃剂中氢氧化铝和SbOCl的质量比为12.5:1，其他条件与实施例1相同。
对比例3
本对比例提供一种阻燃PVC电缆料及其制备方法，与实施例1的区别仅在于，所述阻燃剂中不含SbOCl，阻燃剂中氢氧化铝和氢氧化镁的质量比为10:2.5，其他条件与实施例1相同。
对上述实施例和对比例提供的阻燃PVC电缆料的性能进行测试，测试标准如下：
抗张强度、断裂伸长率：GB/T 2951；
氧指数：ISO 4586；
单根垂直燃烧：GB/T 18380-2008；
断裂伸长变化率、抗张强度变化率：GB/T 33594。
上述实施例和对比例提供的阻燃PVC电缆料的性能测试结果如下表1所示：
表1
Figure BDA0002825580580000161
Figure BDA0002825580580000171
由表1可知，本发明提供的阻燃PVC电缆料既具有较好的阻燃性，又具有较高的断裂伸长率和抗张强度，满足建筑电缆的使用要求；其抗张强度为11.2～13.8MPa，断裂伸长率为210～260％，在135℃热老化168h后，抗张强度变化率≤18％，断裂伸长变化率≤17％。
与实施例1相比，若阻燃剂中，氢氧化铝的含量较少(实施例10)，制备得到的阻燃PVC电缆料虽然可以通过单根垂直燃烧测试，但氧指数较小为30％，阻燃效果较差；若氢氧化铝的含量较多(实施例11)，制备得到的阻燃PVC电缆料虽然可以通过单根垂直燃烧测试，具有较好的阻燃性，但是其抗张强度和断裂伸长率较低，分别为11.2MPa和210％，且断裂伸长变化率较大为-17％，抗张强度变化率较大为+17％，力学性能较差；若氢氧化镁的含量较少(实施例12)，制备得到的阻燃PVC电缆料虽然可以通过单根垂直燃烧测试，但氧指数较小为31％，阻燃效果较差；若氢氧化镁的含量较多(实施例13)，制备得到的阻燃PVC电缆料虽然可以通过单根垂直燃烧测试，具有较好的阻燃性，但是其抗张强度和断裂伸长率较低，分别为11.6MPa和216％，力学性能较差；若锑系阻燃剂的含量较少(实施例14)，制备得到的阻燃PVC电缆料虽然可以通过单根垂直燃烧测试，但氧指数较小为30％，阻燃效果较差，且其抗张强度和断裂伸长率较低，分别为11.7MPa和214％，力学性能较差；若锑系阻燃剂的含量较多(实施例15)，制备得到的阻燃PVC电缆料虽然可以通过单根垂直燃烧测试，但氧指数较小为31％，阻燃效果较差。由此可知，当阻燃PVC电缆料中，以氢氧化镁、氢氧化铝和锑系阻燃剂为阻燃剂，且三者的质量比为(7～14):(2～3):1时，制备得到的阻燃PVC电缆料既具有较好的阻燃性，又具有较好的力学性能。
与实施例1相比，若阻燃剂中不含氢氧化铝(对比例1)，制备得到的阻燃PVC电缆料无法通过单根垂直燃烧测试，即阻燃性较差；若阻燃剂中不含氢氧化镁(对比例2)，制备得到的阻燃PVC电缆料阻燃性较差，无法通过单根垂直燃烧测试；若阻燃剂中不含锑系阻燃剂(对比例3)，制备得到的阻燃PVC电缆料同样无法通过单根垂直燃烧测试，即阻燃性较差。由此可见，氢氧化铝、氢氧化镁和锑系阻燃剂之间存在协同配合作用。
申请人声明，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，所属技术领域的技术人员应该明了，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，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种阻燃PVC电缆料，其特征在于，所述阻燃PVC电缆料包括如下重量份数的原料组分：
Figure FDA0002825580570000011
所述阻燃剂包括氢氧化铝、氢氧化镁和锑系阻燃剂。
2.根据权利要求1所述的阻燃PVC电缆料，其特征在于，所述PVC树脂的聚合度为1000～2000；
优选地，所述相容剂为POE-g-MAH和/或EVA-g-MAH；
优选地，所述润滑剂为硅酮粉和/或硅酮母粒；
优选地，所述硅烷偶联剂选自乙烯基三甲氧基硅烷和/或γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
3.根据权利要求1或2所述的阻燃PVC电缆料，其特征在于，所述阻燃剂中氢氧化铝、氢氧化镁和锑系阻燃剂的质量比为(7～14):(2～3):1；
优选地，所述氢氧化镁的粒径为0.7～1.1μm；
优选地，所述锑系阻燃剂选自NaSb(OH)6、SbOCl或Sb4O5Cl2中的任意一种或至少两种的组合，优选为SbOCl。
4.根据权利要求1-3任一项所述的阻燃PVC电缆料，其特征在于，所述阻燃PVC电缆料中还包括1～3份安定剂；
优选地，所述安定剂包括如下重量份数的组分：硬脂酸钙0.45～1.1份、硬脂酸锌0.1～0.7份和四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯0.45～1.2份。
5.根据权利要求1-4任一项所述的阻燃PVC电缆料，其特征在于，所述阻燃PVC电缆料中还包括1～2份抗氧剂；
优选地，所述抗氧剂选自受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯抗氧剂；
优选地，所述阻燃PVC电缆料中还包括1～10份增塑剂；
优选地，所述增塑剂选自甘油三醋酸酯、己二酸二辛酯、磷酸三乙酯或磷酸三丁酯中的任意一种或至少两种的组合。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的阻燃PVC电缆料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将各组分密炼熔融后，经挤出机挤出造粒，得到颗粒；
(2)将步骤(1)得到的颗粒经线材挤出机挤出，得到线材；
(3)将步骤(2)得到的线材辐照交联，得到所述阻燃PVC电缆料。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述密炼熔融的温度为160～175℃；
优选地，步骤(1)所述密炼熔融的时间为15～25min；
优选地，步骤(1)所述挤出机为单螺杆挤出机；
优选地，所述单螺杆挤出机包括依次连接的第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区和第七区；
优选地，所述第一区的工作温度为110～115℃，第二区的工作温度为115～120℃，第三区的工作温度为115～120℃，第四区的工作温度为120～125℃，第五区的工作温度为120～125℃，第六区的工作温度为120～130℃，第七区的工作温度为125～130℃。
8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述线材挤出机包括依次连接的A区、B区、C区和D区；
优选地，所述A区的工作温度为110～120℃，B区的工作温度为135～145℃，C区的工作温度为145～155℃，D区的工作温度为150～160℃；
优选地，步骤(3)所述辐照通过电子加速器进行；
优选地，所述辐照的剂量为5～15Mrad。
9.根据权利要求6-8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括如下步骤：
(1)将各组分加入密炼机中，在160～175℃的条件下，进行密炼熔融15～25min后，经单螺杆挤出机挤出造粒，得到颗粒；所述单螺杆挤出机包括依次连接的第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区和第七区，第一区的工作温度为110～115℃，第二区的工作温度为115～120℃，第三区的工作温度为115～120℃，第四区的工作温度为120～125℃，第五区的工作温度为120～125℃，第六区的工作温度为120～130℃，第七区的工作温度为125～130℃；
(2)将步骤(1)得到的颗粒加入线材挤出机中挤出，得到线材；所述线材挤出机包括依次连接的A区、B区、C区和D区，A区的工作温度为110～120℃，B区的工作温度为135～145℃，C区的工作温度为145～155℃，D区的工作温度为150～160℃；
(3)将步骤(2)得到的线材通过电子加速器辐照交联，辐照的剂量为5～15Mrad，得到所述阻燃PVC电缆料。
10.一种如权利要求1～5任一项所述的阻燃PVC电缆料在建筑电缆中的应用。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114044991A (zh) * 2021-11-29 2022-02-15 杨春生 一种阻燃pvc材料及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104761843A (zh) * 2014-01-07 2015-07-08 汕头市南帆电器有限公司 一种无卤阻燃电缆材料
CN109401011A (zh) * 2018-10-29 2019-03-01 江苏达胜高聚物股份有限公司 一种阻燃电缆材料及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104761843A (zh) * 2014-01-07 2015-07-08 汕头市南帆电器有限公司 一种无卤阻燃电缆材料
CN109401011A (zh) * 2018-10-29 2019-03-01 江苏达胜高聚物股份有限公司 一种阻燃电缆材料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
于永忠 等: "《阻燃材料手册》", 30 June 1991, 群众出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114044991A (zh) * 2021-11-29 2022-02-15 杨春生 一种阻燃pvc材料及其制备方法

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