一种高性能电线电缆及其制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高性能电线电缆及其制备工艺，属于电缆料技术领域。一种高性能电线电缆，包括如下成分及其重量份数：聚氯乙烯100‑150份、氯丁橡胶3‑10份、增塑剂80‑100份、润滑剂1‑10份、阻燃剂20‑30份、促进剂2‑8份、辅助助剂20‑40份、石英纤维3‑10份。采用两种增塑剂混合使用，能弥补因单一增塑剂带来的缺陷。有机阻燃剂与无机阻燃剂的结合，能协同提升产品的阻燃性能，可以应对更为复杂的环境。同时，控制机炼熔融中的条件，有效去除杂质，提高材料性质的稳定性，延长产品使用寿命。

A high performance wire and cable and its preparation technology

The invention discloses a high performance wire and cable and its preparation process, which belongs to the technical field of cable material. A high performance wire and cable, which comprises the following components and parts by weight: 100 PVC 150 copies, 10 copies of the 3 chloroprene rubber, plasticizer, lubricant 1 100 80 10, flame retardant 20 30 copies, 8 copies, 2 accelerator auxiliary agent 20 40, quartz 3 fiber 10. The use of two kinds of plasticizers can make up for the defects caused by a single plasticizer. The combination of organic flame retardants and inorganic flame retardants can enhance the flame retardancy of the products, and can cope with more complex environment. At the same time, the conditions of melting in the control machine are controlled to effectively remove impurities, improve the stability of the material properties and prolong the service life of the products.

【技术实现步骤摘要】
一种高性能电线电缆及其制备工艺
本专利技术涉及一种高性能电线电缆及其制备工艺，属于电缆料

技术介绍
在人类认识并使用电后，电就成了我们生活中不可或缺的一部分。导线作为承载、运输电的载体铺满各个区域，如何更好地对导线作绝缘防护一直是我们研究的重点。电缆通常是由几根或几组导线(每组至少两根)绞合而成的类似绳索的导线集合体，多架设在空中或装在地下、水底，用于电讯或电力输送。面对复杂繁多的导线，电缆本身对于防护绝缘层的用料就有极高的要求。电缆材料的选择与制作种类繁多，质量差距较大，通常选用树脂、塑料、硅橡胶等为主要材料，配合其他加工助剂、硫化剂等制作而成。普通的电缆材料对使用环境的变化具有较高敏感性，无法很好地防护。针对传统电缆材料不能很好适应使用环境的缺点，公开号105924729A公开了一种提高阻燃性能和力学性能的电缆材料。然而，提高阻燃性能和力学性能并不能使电缆材料使用复杂多变的使用环境。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术提供一种耐油、耐高温、耐高压、阻燃的聚氯乙烯复合材料。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种高性能电线电缆，所述的电线电缆包括如下成分及其重量份数：聚氯乙烯100-150份、氯丁橡胶3-10份、增塑剂80-100份、润滑剂1-10份、阻燃剂20-30份、促进剂2-8份、辅助助剂20-40份、石英纤维3-10份。在现有的聚氯乙烯型塑料配比中，通常使用单一的增塑剂来改良产品性能，且用量较少，产品的柔韧性不足，对产品的切削加工费时费力，增加了成本。本专利技术复合材料中的增塑剂与主要材料聚氯乙烯的含量接近1-1.5:1，大幅度提高增塑剂的用量使产品具有良好的柔韧性能及拉伸强度，极易满足不同规格的产品加工。辅助助剂的特性能有效调节复合材料的刚性、韧性、光洁度以及弯曲强度，改善其加工性能和流变性能，影响复合材料的耐热稳定性，具有填充及增强韧性的作用。联合促进剂改善材料加工时易分解、流动性差、冲击强度低、耐候性差等问题。阻燃剂包含了混合型基体阻燃剂和阻燃助剂，两者协同作用进一步增强产品的阻燃作用。而在耐油性能上，添加少量氯丁橡胶即可达到较佳效果。石英纤维的加入，不仅增强了材料的电绝缘性能，而且增加了产品的抗拉强度和耐火性。作为优选，在电线电缆配料中，增塑剂包括DIDP10-20份和DBP60-80份。多种增塑剂的混合使用可以协同作用来提高产品的韧性。同时，不同种类增塑剂的按比例混用，可以较好的协同发挥单种增塑剂的性能。作为优选，在电线电缆配料中，润滑剂包括食用油1-8份、硬脂酸钠0.1-0.3份、石蜡0.5-2份。多种润滑剂的联合使用，不仅发挥出单个润滑剂的作用，同时弥补单个润滑剂不能使其他材料充分流动的缺陷。作为优选，在电线电缆配料中，阻燃剂包括三聚氰胺10-15份、磷酸三丁酯5-10份、氢氧化镁2-5份。N、P协同阻燃剂的效果优于单一物质的阻燃剂。同时联合添加阻燃剂能进一步提高产品的耐火特性。作为优选，在电线电缆配料中，所述的辅助助剂包括填料、颜料、抗氧剂。其中填料包括高岭土10-20份和碳酸钙3-15份，颜料包括碳黑1-4份、钛白粉0.3-1份。碳酸钙作为纳米活性轻质碳酸钙，具有填充及增强产品韧性的作用。本专利技术在合理选用材料配比的同时还提供了另一种技术方案：一种高性能电线电缆的制备工艺，所述的方法包括如下步骤：(1)配料：按上述电线电缆的成分及其重量份数称取原料；(2)熔融：将聚氯乙烯、氯丁橡胶、增塑剂、促进剂、润滑剂混合，在500-800r/min速度下搅拌5-15min，然后在150-200℃下熔融混合10-20min得混料；(3)机炼：将混料、阻燃剂、辅助助剂放入密炼机中得混合胶料；(4)挤出成型：将混合胶料放入挤出机中挤出造粒，然后送入成型机中获得成品。电线电缆的加工即是塑料制品的加工，现在的加工方式已经较为成熟，通常选用已知塑料机进行加工。但是，电线电缆料作为一种混合物，不同的材料选择以及配比都会影响操作人员对于及其参数的选择。必须根据配料中不同材料的物理化学性质来适当选取如温度、加工时间等条件。本专利技术依照材料的不同成分，采用先部分材料熔融混合，再送入密炼机中于剩余材料进行机炼，期间调整搅拌速度、机炼时间和温度，使得材料最大限度地发挥其性能。最后通过控制挤出温度来提升产品表观性能。作为优选，在步骤(2)中，所述熔融中搅拌速度为600-700r/min，搅拌时间为10-15min，熔融混合温度为150-200℃，时间为10-20min。制备工艺中根据不同材料的固有属性来选取温度和加工时间来保证各种材料的性质稳定。作为优选，在步骤(3)中，所述机炼的加工温度为100-200℃，加工时间为10-20min。作为优选，在步骤(4)中，所述挤出温度为100-200℃。控制挤出温度能有效改变产品的表观性能。与其他材料相比，本专利技术具有如下优点：(1)材料中的增塑剂与聚氯乙烯的含量接近1-1.5:1，大幅度提高增塑剂的用量使产品具有良好的柔韧性能，满足不同规格的产品切削加工。(2)两种增塑剂的混合使用，可以较好的协同发挥不同增塑剂的性能。(3)纳米活性碳酸钙的纳米特性能有效调节聚氯乙烯复合材料的刚性、韧性、光洁度以及弯曲强度，改善其加工性能和流变性能，影响聚氯乙烯复合材料的耐热稳定性，具有填充及增强韧性的作用。(4)三聚氰胺、磷酸三丁酯作为传统有机阻燃剂，本身具备良好的耐火性能，而无机阻燃剂氢氧化镁作为添加型阻燃剂，以其操作便捷，阻燃效果强的特点进一步提高产品耐火特性。(5)根据材料性质控制挤出温度，可以优化产品的表观性能。具体实施方式以下是本专利技术的具体实施例，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。实施例1配料：按上述电线电缆的成分及其重量份数称取原料，包括聚氯乙烯130份、氯丁橡胶8份、DIDP15份、DBP70份、食用油4份、硬脂酸钠0.2份、石蜡1份、三聚氰胺13份、磷酸三丁酯8份、氢氧化镁3份、促进剂M2份、促进剂D3份、高岭土15份、碳酸钙10份、碳黑3份、钛白粉2份、石英纤维8份。熔融：将聚氯乙烯、氯丁橡胶、DIDP、DBP、促进剂M、促进剂D、食用油、硬脂酸钠、石蜡混合，在650r/min速度下搅拌10min，然后在180℃下熔融混合15min得混料。机炼：将混料、三聚氰胺、磷酸三丁酯、氢氧化镁、高岭土、碳酸钙、碳黑、钛白粉、石英纤维放入密炼机中，设置加工温度为150℃，加工时间为15min得混合胶料。挤出成型：将混合胶料放入挤出机中挤出造粒，设置挤出温度为150℃，挤出造粒，然后将造粒送入成型机中获得成品。实施例2-3与实施例1的区别仅在于，实施例2-3配料中聚氯乙烯的份数分别为100份、150份。实施例4与实施例1的区别仅在于，实施例4配料中DIDP的份数为10份、DBP60份。实施例5与实施例1的区别仅在于，实施例5配料中DIDP的份数为20份、DBP80份实施例6-7与实施例1的区别仅在于，实施例6-7配料中氯丁橡胶的份数分别为3份、10份。实施例8与实施例1的区别仅在于，实施例8配料中高岭土的份数为10份、纳米碳酸钙3份。实施例9与实施例1的区别仅在于，实施例9料中高岭土的份数为20份、纳米碳酸钙15份。实施例10-11与实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能电线电缆，其特征在于，所述的电线电缆包括如下成分及其重量份数：聚氯乙烯100‑150份、氯丁橡胶3‑10份、增塑剂80‑90份、润滑剂1‑10份、阻燃剂20‑30份、促进剂2‑8份、辅助助剂20‑40份、石英纤维3‑10份。

【技术特征摘要】
1.一种高性能电线电缆，其特征在于，所述的电线电缆包括如下成分及其重量份数：聚氯乙烯100-150份、氯丁橡胶3-10份、增塑剂80-90份、润滑剂1-10份、阻燃剂20-30份、促进剂2-8份、辅助助剂20-40份、石英纤维3-10份。2.根据权利要求1所述的聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述的增塑剂为DIDP、DBP中的一种或两种。3.根据权利要求1所述的聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述的润滑剂为食用油、硬脂酸钠、石蜡中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述的阻燃剂包括基体阻燃剂和阻燃助剂，基体阻燃剂与阻燃助剂的比例为5-7:1。5.根据权利要求4所述的聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述的基体阻燃剂为三聚氰胺、磷酸三丁酯按质量比1-2:1的混合物。6.根据权利要求1所述的聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述促进剂为促进剂M、促进剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏永鹏，
申请(专利权)人：宁波宁港线缆制造有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33