动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘/护套材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘/护套材料，包括高聚合度聚氯乙烯树脂；钙锌复合稳定剂；偏苯三酸辛酯；对苯二甲酸二辛酯和其他组分；本发明还公开一种动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘/护套材料的制备方法，制备得到的动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘/护套材料。不需要专用的硫化设备和普通硫化工艺，环保节能，生产成本低；而该材料的密度只有1.31～1.32g/cm3左右，不但降低了综合成本还显著减轻了成品重量，给安装使用带来了方便。本材料耐低温性能高温性能优良，并且耐老化，而臭氧性能和耐油性能优良。

权利要求

1.一种动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘材料，其特征在于，按照质量份由以下组分构成：高聚合度聚氯乙烯树脂100份-150份；钙锌复合稳定剂4份-6份；偏苯三酸辛酯20份～40份；对苯二甲酸二辛酯20份～30份；塑料用加工助剂1.5份～2.5份；陶土

10份～14份；液体丁腈胶10份～16份；润滑剂1.5份～2.5份；碳酸钙20份～25份；过氧化二异丙苯1.0份～1.8份；抗氧剂紫外线吸收剂0.8份～1份；颜料2份～4份；阻燃剂3份～12份。

2.根据权利要求1所述的动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘材料，其特征在于，所述高聚合度聚氯乙烯树脂的聚合度为2500以上。

3.根据权利要求1所述的动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘材料，其特征在于，所述塑料用加工助剂为K-125P；所述颜料为炭黑；所述阻燃剂为三氧化二锑。

4.一种动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆护套材料，其特征在于，按照质量份由以下组分构成：高聚合度聚氯乙烯树脂100份-150份；钙锌稳定剂4份-6份；偏苯三酸辛酯30份～45份；对苯二甲酸二辛酯20份～40份；塑料用加工助剂1.5份～2.5份；液体丁腈胶12份～20份；润滑剂1.5份～2份；碳酸钙20份～25份；过氧化二异丙苯1.0份～1.8份；抗氧剂紫外线吸收剂0.8份～1份；颜料2份～4份；阻燃剂三氧化二锑14份～18份。

5.根据权利要求4所述的动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆护套材料，其特征在于，所述高聚合度聚氯乙烯树脂的聚合度为2500以上。

6.根据权利要求4所述的动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆护套材料，其特征在于，所述塑料用加工助剂为K-125P；所述颜料为炭黑；所述阻燃剂为三氧化二锑。

7.一种用于制备权利要求1-3任一所述的动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘材料或权利要求4-6任一所述的动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆护套材料的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、称量，按照质量份称量动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘或者动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆护套材料；

步骤2、高速混合，在常温条件下，先加入高聚合度聚氯乙烯树脂、钙锌复合稳定剂、偏苯三酸辛酯和对苯二甲酸二辛酯，搅拌混合，待料粉的温度达到80℃，再加入动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘或者动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆护套材料的其他组分，至料温加热到温度110℃结束，得到高温粉料混合物；

步骤3、低速冷却，将高温粉料混合物放入到低速搅拌机中，搅拌冷却，得到低温粉料混合物；

步骤4、挤压成粒，将低温粉料混合物放入到挤出机，挤出切粒，得到动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘或护套材料。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述高速混合的转速为850r/min-

950r/min。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述低速冷却的速度为：2000r/min-

400r/min；冷却温度为：40℃-60℃。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述挤压成粒的温度为：150℃～170℃。

说明书

动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘/护套材

料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于化学化工技术领域，具体涉及一种动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘材料，本发明还涉及一种动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆护套材料，本发明还涉及一种动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘/护套材料的制备方法。

背景技术

[0002] 电线电缆用以传输电(磁)能，信息和实现电磁能转换的线材产品(北京市国运电线电缆有限责任公司)，广义的电线电缆亦简称为电缆，狭义的电缆是指绝缘电缆，它可定义为：由下列部分组成的集合体；一根或多根绝缘线芯，以及它们各自可能具有的包覆层，总保护层及外护层，电线电缆的外面包裹有电线电缆绝缘和护套材料。

[0003] 目前，制备电线电缆绝缘和护套材料的过程中，高聚合度聚氯乙烯本身聚合度在2500以上，具有比普通聚氯乙烯(聚合度一般在1500以下)优越的物理机械性能和电器性能。液体丁腈橡胶(也称LNBR)的丙烯腈含量在30～40％(型号不同)加工过程中很容易分散到高聚合度聚氯乙烯分子中间。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘材料，解决了现有技术中存在的液体丁腈橡胶丙烯腈含量在30～40％加工过程中很容易分散到高聚合度聚氯乙烯分子中间的问题。

[0005] 本发明的另一目的是提供一种动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆护套材料。

[0006] 本发明的另一目的是提供一种动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘/护套材料的制备方法。

[0007] 本发明所采用的第一技术方案是，一种动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘材料，按照质量份由以下组分构成：高聚合度聚氯乙烯树脂100份-150份；钙锌复合稳定剂4份-6份；偏苯三酸辛酯20份～40份；对苯二甲酸二辛酯20份～30份；塑料用加工助剂1.5份～2.5份；陶土10份～14份；液体丁腈胶10份～16份；润滑剂1.5份～2.5份；碳酸钙20份～25份；过氧化二异丙苯1.0份～1.8份；抗氧剂紫外线吸收剂0.8份～1份；颜料2份～4份；阻燃剂3份～12份。

[0008] 本发明所采用的第二技术方案是，一种动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆护套材料，按照质量份由以下组分构成：高聚合度聚氯乙烯树脂100份-150份；钙锌稳定剂4份-6份；偏苯三酸辛酯30份～45份；对苯二甲酸二辛酯20份～40份；塑料用加工助剂1.5份～2.5份；液体丁腈胶12份～20份；润滑剂1.5份～2份；碳酸钙20份～25份；过氧化二异丙苯1.0份～1.8份；抗氧剂紫外线吸收剂0.8份～1份；颜料2份～4份；阻燃剂三氧化二锑
14份～18份。

[0009] 本发明的特点还在于，

[0010] 高聚合度聚氯乙烯树脂的聚合度为2500以上。

[0011] 塑料用加工助剂为K-125P；所述颜料为炭黑；所述阻燃剂为三氧化二锑。

[0012] 本发明所采用的第三技术方案是，一种动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘/护套材料的制备方法，具体按照以下步骤实施：

[0013] 步骤1、称量，按照质量份称量动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘或者动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆护套材料；

[0014] 步骤2、高速混合，在常温条件下，先加入高聚合度聚氯乙烯树脂、钙锌复合稳定剂、偏苯三酸辛酯和对苯二甲酸二辛酯，搅拌混合，待料粉的温度达到80℃，再加入动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘或者动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆护套材料的其他组分，至料温加热到温度110℃结束，得到高温粉料混合物；

[0015] 步骤3、低速冷却，将高温粉料混合物放入到低速搅拌机中，搅拌冷却，得到低温粉料混合物；

[0016] 步骤4、挤压成粒，将低温粉料混合物放入到挤出机，挤出切粒，得到动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘或护套材料。

[0017] 本发明的特点还在于，

[0018] 高速混合的转速为850r/min-950r/min。

[0019] 低速冷却的速度为：2000r/min-400r/min；冷却温度为：40℃-60℃。

[0020] 挤压成粒的温度为：150℃～170℃。

[0021] 本发明的有益效果是：本发明采用动态硫化技术在生产过程中使高聚合度聚氯乙烯液体丁腈复合达到一定程度的交联，进一步提高了整个复合物的高温性能和低温性能，成为性能优越的聚氯乙烯热塑性弹性。取代橡胶用于柔软电线电缆和护套材料，具有比橡胶优良的耐老化性能和电性能。各项性能指标均符合《电线电缆用软聚氯乙烯塑料》GB/T8815-2008和《额定电压450/750v及以下聚氯乙烯绝缘电缆》GB/T5023.5-2008标准要求。并且环保性能满足我国《电子信息产品中有毒有害物质的限量要求》SJ/T11363-2006和欧洲RoSH指标2011/65/EU标准的要求。本产品资源广泛，廉价易得，生产过程环保，综合成本低。

具体实施方式

[0022] 下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

[0023] 本发明提供了一种动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘材料，按照质量份由以下组分构成：高聚合度聚氯乙烯树脂100份-150份(聚合度为2500以上)；钙锌复合稳定剂4份-6份；偏苯三酸辛酯(TOTM)20份～40份；对苯二甲酸二辛酯(DOTP)20份～30份；塑料用加工助剂(K-125P)1.5份～2.5份；陶土10份～14份；液体丁腈胶(LNBR)10份～16份；润滑剂1.5份～2.5份；碳酸钙(CaCO3)20份～25份；过氧化二异丙苯(DCP)1.0份～1.8份；抗氧剂紫外线吸收剂0.8份～1份；颜料(炭黑)2份～4份；阻燃剂三氧化二锑3份～12份。

[0024] 本发明还提供另一种动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆护套材料，按照质量份由以下组分构成：高聚合度聚氯乙烯树脂100份-150份；钙锌稳定剂4份-6份；偏苯三酸辛酯(TOTM)30份～45份；对苯二甲酸二辛酯(DOTP)20份～40份；塑料用加工助剂(K-125P)1.5份～2.5份；液体丁腈胶(LNBR)12份～20份；润滑剂1.5份～2份；碳酸钙(CaCO3)20份～25份；过氧化二异丙苯(DCP)1.0份～1.8份；抗氧剂紫外线吸收剂0.8份～1份；颜料(炭黑)2份～4份；阻燃剂三氧化二锑14份～18份。

[0025] 上述配方体系中主要成份对高聚合度聚氯乙烯/液体丁腈复合体系性能的影响如下：

[0026] 1)高聚合度聚氯乙烯/液体丁腈复合体系在加工过程由于过氧化二二异丙苯的作用产生适度的交联。达到了动态硫化的效果。提高了体系的物理机械性能。拉伸强度达到15MPa以上；冲击脆化温度可达到-40℃以下；温热性能达到HI-90℃绝缘和HI-90℃护套级软聚氯乙烯电缆的要求。

[0027] 2)产品稳定体使用钙锌稳定剂，避免了重金属和其它有害物。产品环保性能达到SJ/T11636-2006《电子信息产品中有毒有害物质的限量要求》及《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成份的指令》2011/65/EU(RoHs指令)的要求。

[0028] 3)产品曾塑体系使用TOTM和DOTP即能保证产品的耐热性和绝缘性。还避免了合邻苯类增塑剂对环保的影响。

[0029] 本发明还提供一种动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘/护套材料的制备方法，具体按照以下步骤实施：

[0030] 步骤1、按照质量份称取以下组分，

[0031] 高聚合度聚氯乙烯树脂100份-150份；钙锌复合稳定剂4份-6份；偏苯三酸辛酯20份～40份；对苯二甲酸二辛酯20份～30份；塑料用加工助剂1.5份～2.5份；陶土10份～14份；液体丁腈胶10份～16份；润滑剂1.5份～2.5份；碳酸钙20份～25份；过氧化二异丙苯1.0份～1.8份；抗氧剂紫外线吸收剂0.8份～1份；颜料2份～4份；阻燃剂三氧化二锑3份～12份；

[0032] 或者高聚合度聚氯乙烯树酯100份-150份；钙锌稳定剂4份-6份；偏苯三酸辛酯30份～45份；对苯二甲酸二辛酯20份～40份；塑料用加工助剂1.5份～2.5份；液体丁腈胶12份～20份；润滑剂1.5份～2份；碳酸钙20份～25份；过氧化二异丙苯1.0份～1.8份；抗氧剂紫外线吸收剂0.8份～1份；颜料2份～4份；阻燃剂三氧化二锑14份～18份；

[0033] 步骤2、高温混合，在常温条件下，先加入高聚合度聚氯乙烯树脂、钙锌复合稳定剂、偏苯三酸辛酯和对苯二甲酸二辛酯，在900r/min条件搅拌混合，待料粉的温度达到80℃，再加入其他组分，到料温达热到温度110℃结束，得到高温粉料混合物；

[0034] 先加热到80℃，可以保证树脂很好的吸收钙锌复合稳定剂、偏苯三酸辛酯和对苯二甲酸二辛酯；偏苯三酸辛酯和对苯二甲酸二辛酯主要作用是吸收高聚合度聚氯乙烯树脂，若在80℃之前，先加入其他组分，例如润滑剂，会包覆高聚合度聚氯乙烯树脂，会影响树脂吸收增塑剂，在80℃之后，加工助剂、陶土、液体丁腈胶、润滑剂、碳酸钙、过氧化二异丙苯、抗氧剂紫外线吸收剂、颜料(炭黑)、和阻燃剂三氧化二锑才开始融化和分散，在温度达到110℃即可，若高于110℃，料粉会发生结块甚至融化交联，影响下一步的加工；

[0035] 步骤3、低速冷却，将高温粉料混合物放入到低速搅拌机中，速度为200-400r/min，冷却至40℃-60℃结束，得到低温粉料混合物；

[0036] 步骤4、将低温粉料混合物放入到挤出机，在150℃～170℃的温度条件下挤出切粒，得到动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘/护套材料；

[0037] 最后，将动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘/护套材料风送包装，备用，在155℃-175℃条件下，将动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘材料挤出，包覆在电缆电线上，然后再将动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆护套材料包覆在若干根包覆动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘材料后的电缆电线，即可。

[0038] 本发明的动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘/护套材料具有以下优点：

[0039] 1)、采用动态硫化技术工艺将高聚合度聚氯乙烯/液体丁腈体系加入DCP在挤出加工过程适度交联，提高了材料的机械物理性能和电性能各项指标达到《电线电缆用软聚氯乙烯塑料》GB/T8815-2008的标准要求。

[0040] 2)、动态硫化高聚合度聚氯乙烯/液体丁腈电线电缆绝缘护套材料，稳定体系使用钙锌复合稳定剂，增塑体系使用TOTM(偏苯三酸三辛酯)和DOTP(对苯二甲酸二辛酯)在满足各项机械物理性能和电器性能的条件下，还到了《电子信息产品中有毒有害物质的限量要求》SJ/T11363-2006和欧洲新RoSH指令2011/65/EU要求。

[0041] 3)、动态硫化高聚合度聚氯乙烯/液体丁腈绝缘护套材料与一般橡套绝缘护套材料相比有两大突出优点：一不需要专用的硫化设备和普通硫化工艺，环保节能，生产成本低；二是一般橡套绝缘护套材料密度在2.7g/cm3左右，而该材料只有1.31～1.32g/cm3左右，不但降低了综合成本还显著减轻了成品重量，给安装使用带来了方便。

[0042] 4)、动态硫化高聚合度聚氯乙烯/液体丁腈绝缘护套材料，耐低温性能高温性能优良，并且耐老化，而臭氧性能和耐油性能优良。

[0043] 实施例1

[0044] 一种动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘材料的制备方法，包括以下步骤，按照质量份称量以下组分：高聚合度聚氯乙烯树脂100份；钙锌复合稳定剂5份；偏苯三酸辛酯30份；对苯二甲酸二辛酯25份；塑料用加工助剂2份；陶土12份；液体丁腈胶13份；润滑剂2份；碳酸钙22份；过氧化二异丙苯1.4份；抗氧剂紫外线吸收剂0.9份；颜料3份；阻燃剂8份；在常温条件下，先加入高聚合度聚氯乙烯树脂、钙锌复合稳定剂、偏苯三酸辛酯和对苯二甲酸二辛酯，在900r/min条件搅拌混合，待料粉的温度达到80℃，再加入其他组分，到料温加热到温度110℃结束，得到高温粉料混合物；将高温粉料混合物放入到低速搅拌机中，速度为200r/min，冷却至50℃结束，得到低温粉料混合物；将低温粉料混合物放入到挤出机，在160℃的温度条件下挤出切粒，得到动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘材料。

[0045] 采用实施例1制备得到的动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘材料的机械物理性能和电性能如表1所示。

[0046] 表1实施例1制备得到的动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘材料的机械物理性能和电性能

[0047]

[0048] 实施例2

[0049] 一种动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆护套材料的制备方法，包括以下步骤，按照质量份称量以下组分：高聚合度聚氯乙烯树酯100份；钙锌稳定剂5份；偏苯三酸辛酯40份；对苯二甲酸二辛酯30份；塑料用加工助剂2份；液体丁腈胶16份；润滑剂1.8份；碳酸钙23份；过氧化二异丙苯1.4份；抗氧剂紫外线吸收剂0.9份；炭黑3份；三氧化二锑16份；在常温条件下，先加入高聚合度聚氯乙烯树脂、钙锌复合稳定剂、偏苯三酸辛酯和对苯二甲酸二辛酯，在900r/min条件搅拌混合，待料粉的温度达到80℃，再加入其他组分，到料温加热到温度110℃结束，得到高温粉料混合物；将高温粉料混合物放入到低速搅拌机中，速度为300r/min，冷却至50℃结束，得到低温粉料混合物；将低温粉料混合物放入到挤出机，在160℃的温度条件下挤出切粒，得到动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘/护套材料。

[0050] 采用实施例2制备得到的动态硫化高聚合度聚氯乙烯/液体丁腈电线电缆护套材料的机械物理性能和电性能如表2所示。

[0051] 表2实施例2制备得到的动态硫化高聚合度聚氯乙烯/液体丁腈电线电缆护套材料的机械物理性能和电性能

[0052]

[0053] 实施例3

[0054] 一种动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘材料的制备方法，包括以下步骤，按照质量份称量以下组分：高聚合度聚氯乙烯树脂120份；钙锌复合稳定剂4份；偏苯三酸辛酯40份；对苯二甲酸二辛酯20份；塑料用加工助剂2.5份；陶土10份；液体丁腈胶16份；润滑剂1.5份；碳酸钙25份；过氧化二异丙苯1.0份；抗氧剂紫外线吸收剂1份；炭黑4份；阻燃剂3份；在常温条件下，先加入高聚合度聚氯乙烯树脂、钙锌复合稳定剂、偏苯三酸辛酯和对苯二甲酸二辛酯，在900r/min条件搅拌混合，待料粉的温度达到80℃，再加入其他组分，到料温加热到温度110℃结束，得到高温粉料混合物；将高温粉料混合物放入到低速搅拌机中，速度为200r/min，冷却至40℃结束，得到低温粉料混合物；将低温粉料混合物放入到挤出机，在170℃的温度条件下挤出切粒，得到动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘材料。

[0055] 实施例4

[0056] 一种动态硫化高聚合度聚氯乙烯液体丁腈电线电缆绝缘材料的制备方法，包括以下步骤，按照质量份称量以下组分：高聚合度聚氯乙烯树脂150份；钙锌复合稳定剂6份；偏苯三酸辛酯20份；对苯二甲酸二辛酯30份；塑料用加工助剂1.5份；陶土14份；液体丁腈胶10份；润滑剂2.5份；碳酸钙20份；过氧化二异丙苯1.8份；抗氧剂紫外线吸收剂0.8份；炭黑2份；阻燃剂12份；在常温条件下，先加入高聚合度聚氯乙烯树脂、钙锌复合稳定剂、偏苯三酸