電纜用阻燃塑料及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種電纜用阻燃塑料及其制備方法，該方法為將聚氯乙烯、聚碳酸酯、六溴環十二烷、硼酸鋅、氧化鉻、MBS樹脂、羥甲基淀粉、有機蒙脫土、納米二氧化鈦、填充劑、潤滑劑和增塑劑混合并擠出成型以制得電纜用阻燃塑料；相對于100重量份的聚氯乙烯，聚碳酸酯為30-45重量份，六溴環十二烷為30-45重量份，硼酸鋅為2.5-4重量份，氧化鉻為0.5-1.5重量份，MBS樹脂為7-12重量份，羥甲基淀粉為3-5重量份，有機蒙脫土為9-15重量份，納米二氧化鈦為0.3-0.8重量份，填充劑為25-35重量份，潤滑劑為1-4重量份，增塑劑為13-17重量份。該塑料具有優異的阻燃、絕緣和力學性能。
【專利說明】電纜用阻燃塑料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及塑料領域，具體地，涉及一種電纜用阻燃塑料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 聚氯乙烯塑料具有良好的物理性能，適合作為低壓電纜絕緣層材料。現有的聚氯 乙烯塑料對齊阻燃性能要求不高，但是有些場合對作為電纜的絕緣層的聚氯乙烯塑料的阻 燃性要求較高。氧指數用于衡量塑料的阻燃性能，氧指數越高，阻燃性越好。現有的電纜用 阻燃塑料的氧指數在30左右，難以滿足高阻燃的要求。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是提供一種電纜用阻燃塑料，該電纜用阻燃塑料具有優異的氧指 數，且具有優異的機械性能，同時制備該電纜用阻燃塑料的方法步驟簡單，原料易得。
[0004] 為了實現上述目的，本發明提供了一種電纜用阻燃塑料的制備方法，所述制備方 法包括將聚氯乙烯、聚碳酸酯、六溴環十二烷、硼酸鋅、氧化鉻、MBS樹脂、羥甲基淀粉、有機 蒙脫土、納米二氧化鈦、填充劑、潤滑劑和增塑劑混合并擠出成型以制得所述電纜用阻燃塑 料；
[0005] 其中，相對于100重量份的聚氯乙烯，所述聚碳酸酯的用量為30-45重量份，所述 六溴環十二烷的用量為30-45重量份，所述硼酸鋅的用量為2. 5-4重量份，所述氧化鉻的用 量為0. 5-1. 5重量份，所述MBS樹脂的用量為7-12重量份，所述羥甲基淀粉的用量為3-5 重量份，所述有機蒙脫土的用量為9-15重量份，所述納米二氧化鈦的用量為0. 3-0. 8重量 份，所述填充劑的用量為25-35重量份，所述潤滑劑的用量為1-4重量份，所述增塑劑的用 量為13-17重量份。
[0006] 本發明還提供了一種電纜用阻燃塑料，所述電纜用阻燃塑料根據上述的制備方法 所制得。
[0007] 通過上述技術方案，本發明通過將聚氯乙烯、聚碳酸酯、六溴環十二烷、硼酸鋅、氧 化鉻、MBS樹脂、羥甲基淀粉、有機蒙脫土、納米二氧化鈦、填充劑、潤滑劑和增塑劑相混合并 擠出成型制得電纜用阻燃塑料，該塑料不僅具有優異的阻燃和絕緣性能，同時該塑料還有 優異的力學性能。另外制備該塑料的方法簡單，原料易得。
[0008] 本發明的其他特征和優點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【具體實施方式】
[0009] 以下對本發明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體 實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。
[0010] 本發明提供了一種電纜用阻燃塑料的制備方法，所述制備方法包括將聚氯乙烯、 聚碳酸酯、六溴環十二烷、硼酸鋅、氧化鉻、MBS樹脂、羥甲基淀粉、有機蒙脫土、納米二氧 化鈦、填充劑、潤滑劑和增塑劑混合并擠出成型以制得所述電纜用阻燃塑料；其中，相對于 100重量份的聚氯乙烯，所述聚碳酸酯的用量為30-45重量份，所述六溴環十二烷的用量為 30-45重量份，所述硼酸鋅的用量為2. 5-4重量份，所述氧化鉻的用量為0. 5-1. 5重量份，所 述MBS樹脂的用量為7-12重量份，所述羥甲基淀粉的用量為3-5重量份，所述有機蒙脫土 的用量為9-15重量份，所述納米二氧化鈦的用量為0. 3-0. 8重量份，所述填充劑的用量為 25-35重量份，所述潤滑劑的用量為1-4重量份，所述增塑劑的用量為13-17重量份。
[0011] 在本發明中，聚氯乙烯、聚碳酸酯和MBS樹脂可以為本領域技術人員公知的任 何一種，為了使得制得的電纜用阻燃塑料具有更優異的阻燃性能，優選地，所述聚氯乙烯 的聚合度為3000-4000,所述聚碳酸酯的聚合度為5000-7000,所述MBS樹脂的聚合度為 1500-5000。
[0012] 在本發明中，納米二氧化鈦的粒徑可以在寬的范圍內選擇，為了使得制得的電纜 用阻燃塑料具有更優異的阻燃性能，優選地，所述納米二氧化鈦的粒徑為1-lOrim。
[0013] 在本發明中，填充劑可以為本領域技術人員公知的任何一種塑料填充劑，為了使 得制得的電纜用阻燃塑料具有更優異的阻燃性能，優選地，所述填充劑為碳酸鈣、陶土、硅 酸鹽或滑石粉中的一種或多種。
[0014] 在本發明中，潤滑劑可以為本領域技術人員公知的任何一種塑料填充劑，為了使 得制得的電纜用阻燃塑料具有更優異的阻燃性能，優選地，所述潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸 酯、聚氯乙烯蠟、石蠟或油酸酰胺中的一種或多種。
[0015] 在本發明中，增塑劑可以為本領域技術人員公知的任何一種塑料填充劑，為了使 得制得的電纜用阻燃塑料具有更優異的阻燃性能，優選地，所述增塑劑為鄰苯二甲酸酯類 化合物、對苯二甲酸酯類化合物或偏苯三酸酯類化合物中的一種或多種。
[0016] 另外，在本發明中，為了使得制得的電纜用阻燃塑料具有更優異的阻燃性能，優選 地，所述擠出成型的溫度為135-155°C。
[0017] 本發明還提供了一種電纜用阻燃塑料，所述電纜用阻燃塑料根據上述的制備方法 所制得。
[0018] 以下將通過實施例對本發明進行詳細描述。以下實施例中，拉伸強度參數是通過 GB1040-2006的方法測得，斷裂伸長率參數是通過GB1040-2006的方法測得，氧指數是通過 GB2406-2009的方法測得，20°C下的體積電阻率是通過GB1410-2006的方法測得。
[0019] 聚氯乙烯是東莞市春捷塑膠有限公司的產品，聚碳酸酯是東莞市正基圣化工有限 公司的產品，六溴環十二烷是鹽城錦標化學工業有限公司的產品，硼酸鋅是佛山市天信多 元環保材料有限公司的產品，氧化鉻是廣州展飛化工科技有限公司的產品，MBS樹脂是廣州 市泓暢化工科技有限公司的產品，羥甲基淀粉是任丘市億邦化工有限公司的產品，有機蒙 脫土是靈壽縣勝翔礦產品加工廠的產品，納米二氧化鈦是上海江富實業有限公司的產品， 碳酸鈣是清遠市高峰粉體有限公司的產品，硬脂酸是淄博豐森油脂化工有限公司的產品， 鄰苯二甲酸酯是廣州市彬豪化工有限公司的產品。
[0020] 實施例1
[0021] 將聚氯乙烯100kg、聚碳酸酯40kg、六溴環十二燒41kg、硼酸鋅3. 1kg、氧化鉻1kg、 MBS樹脂9kg、輕甲基淀粉4kg、有機蒙脫土 13kg、納米二氧化鈦0. 6kg、碳酸興30kg、硬脂酸 3kg和鄰苯二甲酸酯15kg先混合8min，然后在雙螺桿擠出造粒機中將溫度設為140°C進行 擠出造粒，得到電纜用阻燃塑料A1。其中，聚氯乙烯的聚合度為3500,聚碳酸酯的聚合度為 6000, MBS樹脂的聚合度為3000,納米二氧化鈦的粒徑為5nm。
[0022] 該電纜用阻燃塑料的拉伸強度為15. 5Mpa，斷裂伸長率為250%，氧指數為55， 20°C下的體積電阻率為2. 5Χ10ηΩ ·πι。
[0023] 實施例2
[0024] 將聚氯乙烯100kg、聚碳酸酯30kg、六溴環十二烷30kg、硼酸鋅2. 5_4kg、氧化鉻 0. 5kg、MBS樹脂7kg、輕甲基淀粉3kg、有機蒙脫土 9kg、納米二氧化鈦0. 3kg、碳酸興25kg、 硬脂酸lkg和鄰苯二甲酸酯13kg先混合6min，然后在雙螺桿擠出造粒機中將溫度設為 135 °C進行擠出造粒，得到電纜用阻燃塑料A2。
[0025] 該電纜用阻燃塑料的拉伸強度為15. IMpa，斷裂伸長率為246%，氧指數為54， 20°C下的體積電阻率為2. 4Χ10ηΩ ·πι。
[0026] 實施例3
[0027] 將聚氯乙烯l〇〇kg、聚碳酸酯45kg、六溴環十二燒45kg、硼酸鋅4kg、氧化鉻1. 5kg、 MBS樹脂12kg、輕甲基淀粉5kg、有機蒙脫土 15kg、納米二氧化鈦0. 8kg、碳酸興35kg、硬脂 酸4kg和鄰苯二甲酸酯17kg先混合lOmin，然后在雙螺桿擠出造粒機中將溫度設為155°C 進行擠出造粒，得到電纜用阻燃塑料A3。
[0028] 該電纜用阻燃塑料的拉伸強度為15. 6Mpa，斷裂伸長率為248%，氧指數為53， 20°C下的體積電阻率為2. 3Χ10ηΩ ·πι。
[0029] 實施例4
[0030] 按照實施例1的方法進行制得電纜用阻燃塑料Α4,所不同的是聚氯乙烯的聚合度 為3000。該電纜用阻燃塑料的拉伸強度為15. 7Mpa，斷裂伸長率為243%，氧指數為54, 20°C 下的體積電阻率為2. 3ΧΙΟ11 Ω ·ηι。
[0031] 實施例5
[0032] 按照實施例1的方法進行制得電纜用阻燃塑料Α5,所不同的是聚氯乙烯的聚合度 為4000。該電纜用阻燃塑料的拉伸強度為15. 5Mpa，斷裂伸長率為249%，氧指數為53, 20°C 下的體積電阻率為2. 4ΧΙΟ11 Ω ·ηι。
[0033] 實施例6
[0034] 按照實施例1的方法進行制得電纜用阻燃塑料Α6,所不同的是聚碳酸酯的聚合度 為5000。該電纜用阻燃塑料的拉伸強度為15. IMpa，斷裂伸長率為240%，氧指數為52, 20°C 下的體積電阻率為2. 2ΧΙΟ11 Ω ·ηι。
[0035] 實施例7
[0036] 按照實施例1的方法進行制得電纜用阻燃塑料Α7,所不同的是所不同的是聚碳酸 酯的聚合度為7000。該電纜用阻燃塑料的拉伸強度為15. 3Mpa，斷裂伸長率為244%，氧指 數為50, 20°C下的體積電阻率為2. 4X ΙΟ11 Ω · m。
[0037] 實施例8
[0038] 按照實施例1的方法進行制得電纜用阻燃塑料A8,所不同的是MBS樹脂的聚合度 為1500。該電纜用阻燃塑料的拉伸強度為15. 7Mpa，斷裂伸長率為248%，氧指數為55, 20°C 下的體積電阻率為2. 4ΧΙΟ11 Ω ·ηι。
[0039] 實施例9
[0040] 按照實施例1的方法進行制得電纜用阻燃塑料Α9,所不同的是MBS樹脂的聚合度 為5000。該電纜用阻燃塑料的拉伸強度為15. IMpa，斷裂伸長率為241 %，氧指數為54, 20°C 下的體積電阻率為2. 3ΧΙΟ11 Ω ·ηι。
[0041] 實施例10
[0042] 按照實施例1的方法進行制得電纜用阻燃塑料Α10,所不同的是納米二氧化鈦的 粒徑為lnm。該電纜用阻燃塑料的拉伸強度為15. 3Mpa，斷裂伸長率為247%，氧指數為54， 20°C下的體積電阻率為2. 5Χ10ηΩ ·πι。
[0043] 實施例11
[0044] 按照實施例1的方法進行制得電纜用阻燃塑料All，所不同的是納米二氧化鈦的 粒徑為10nm。該電纜用阻燃塑料的拉伸強度為15. 3Mpa，斷裂伸長率為242 %，氧指數為54， 20°C下的體積電阻率為2. 4Χ10ηΩ ·πι。
[0045] 對比例1
[0046] 按照實施例1的方法進行制得電纜用阻燃塑料Β1，所不同的是硼酸鋅的用量為 1. 5kg。該電纜用阻燃塑料的拉伸強度為13. 5Mpa，斷裂伸長率為201 %，氧指數為32, 20°C 下的體積電阻率為1.3ΧΙΟ11 Ω ·πι。
[0047] 對比例2
[0048] 按照實施例1的方法進行制得電纜用阻燃塑料Β2,所不同的是硼酸鋅的用量為 5kg。該電纜用阻燃塑料的拉伸強度為12. 5Mpa，斷裂伸長率為191%，氧指數為26,20°C下 的體積電阻率為1. 8X ΙΟ11 Ω · m。
[0049] 對比例3
[0050] 按照實施例1的方法進行制得電纜用阻燃塑料B3,所不同的是納米二氧化鈦的用 量為0. lkg。該電纜用阻燃塑料的拉伸強度為12. 8Mpa，斷裂伸長率為197%，氧指數為29， 20°C下的體積電阻率為1.7Χ10ηΩ ·πι。
[0051] 對比例4
[0052] 按照實施例1的方法進行制得電纜用阻燃塑料M，所不同的是納米二氧化鈦的用 量為0. lkg。該電纜用阻燃塑料的拉伸強度為13. OMpa，斷裂伸長率為187%，氧指數為27， 20°C下的體積電阻率為1.6Χ10ηΩ ·πι。
[0053] 對比例5
[0054] 按照實施例1的方法進行制得電纜用阻燃塑料Β5,所不同的是六溴環十二烷的用 量為l〇kg。該電纜用阻燃塑料的拉伸強度為13. 2Mpa，斷裂伸長率為157%，氧指數為28， 20°C下的體積電阻率為2. 0Χ10ηΩ ·πι。
[0055] 對比例6
[0056] 按照實施例1的方法進行制得電纜用阻燃塑料Β6,所不同的是六溴環十二烷的用 量為50kg。該電纜用阻燃塑料的拉伸強度為13. 6Mpa，斷裂伸長率為147%，氧指數為31， 20°C下的體積電阻率為1.9Χ10ηΩ ·πι。
[0057] 對比例7
[0058] 按照實施例1的方法進行制得電纜用阻燃塑料Β7,所不同的是羥甲基淀粉的用量 為lkg。該電纜用阻燃塑料的拉伸強度為11. IMpa，斷裂伸長率為162%，氧指數為33, 20°C 下的體積電阻率為1.6ΧΙΟ11 Ω ·πι。
[0059] 對比例8
【權利要求】
1. 一種電纜用阻燃塑料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括將聚氯乙烯、聚碳 酸酯、六溴環十二烷、硼酸鋅、氧化鉻、MBS樹脂、羥甲基淀粉、有機蒙脫土、納米二氧化鈦、填 充劑、潤滑劑和增塑劑混合并擠出成型以制得所述電纜用阻燃塑料； 其中，相對于100重量份的聚氯乙烯，所述聚碳酸酯的用量為30-45重量份，所述六溴 環十二烷的用量為30-45重量份，所述硼酸鋅的用量為2. 5-4重量份，所述氧化鉻的用量 為0. 5-1. 5重量份，所述MBS樹脂的用量為7-12重量份，所述羥甲基淀粉的用量為3-5重 量份，所述有機蒙脫土的用量為9-15重量份，所述納米二氧化鈦的用量為0. 3-0. 8重量份， 所述填充劑的用量為25-35重量份，所述潤滑劑的用量為1-4重量份，所述增塑劑的用量為 13-17重量份。
2. 根據權利要求1所述的制備方法，其中，所述聚氯乙烯的聚合度為3000-4000,所述 聚碳酸酯的聚合度為5000-7000,所述MBS樹脂的聚合度為1500-5000。
3. 根據權利要求1所述的制備方法，其中，所述納米二氧化鈦的粒徑為l-10nm。
4. 根據權利要求1-3中的任意一項所述的制備方法，其中，所述填充劑為碳酸鈣、陶 土、硅酸鹽或滑石粉中的一種或多種。
5. 根據權利要求1-3中的任意一項所述的制備方法，其中，所述潤滑劑為硬脂酸、硬脂 酸酯、聚氯乙烯蠟、石蠟或油酸酰胺中的一種或多種。
6. 根據權利要求1-3中的任意一項所述的制備方法，其中，所述增塑劑為鄰苯二甲酸 酯類化合物、對苯二甲酸酯類化合物或偏苯三酸酯類化合物中的一種或多種。
7. 根據權利要求1-3中的任意一項所述的制備方法，其中，所述擠出成型的溫度為 135-155°C。
8. -種電纜用阻燃塑料，其特征在于，所述電纜用阻燃塑料根據權利要求1-7中的任 意一項所述的制備方法所制得。
【文檔編號】C08K13/02GK104086923SQ201410356399
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月24日 優先權日:2014年7月24日
【發明者】錢剛 申請人:蕪湖君禾電線電纜有限公司