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、磷酸三(二甲苯)酯、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23-38重量份，磷酸三(二甲苯)酯為25-35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23-38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、磷酸三(二甲苯)酯、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23-38重量份,所述磷酸三(二甲苯)酯的用量為23-38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23-38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、磷酸三(二甲苯)酯、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、磷酸三(二甲苯)酯、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23-38重量份，所述磷酸三(二甲苯)酯的用量為23-38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23-38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l-10nm。
[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，磷酸三(二甲苯)酯是江蘇維科特瑞化工有限公司的產品，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、磷酸三(二甲苯)酯30kg、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、碳酸鈣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Al。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15.6Mpa，斷裂伸長率為254%，氧指數為56，20°C下的體積電阻率為2.5Χ10ηΩ * m0
[0023]實施例2
[0024]將聚氯乙烯100kg、聚碳酸酯30kg、磷酸三(二甲苯)酯23kg、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、碳酸鈣25kg、硬脂酸Ikg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15.0Mpa，斷裂伸長率為249 %，氧指數為51，20°C下的體積電阻率為2.3Χ10ηΩ * m0
[0026]實施例3
[0027]將聚氯乙烯100kg、聚碳酸酯45kg、磷酸三(二甲苯)酯38kg、硼酸鋅4kg、氧化鉻1.5kg、MBS樹脂12kg、羥甲基淀粉5kg、有機蒙脫土 15kg、納米二氧化鈦0.8kg、碳酸鈣35kg、硬脂酸4kg和鄰苯二甲酸酯17kg先混合1min,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15.5Mpa，斷裂伸長率為253%，氧指數為53，20°C下的體積電阻率為2.4Χ10ηΩ * m0
[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A4，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15.2Mpa，斷裂伸長率為242%，氧指數為52，20°C下的體積電阻率為2.4 X 111 Ω.m。
[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A5，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15.0Mpa,斷裂伸長率為251 %，氧指數為53，20°C下的體積電阻率為2.3 X 111 Ω.m。
[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A6，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14.8Mpa，斷裂伸長率為249%，氧指數為50，20°C下的體積電阻率為2.3 X 111 Ω.m。
[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A7，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253%，氧指數為55，20°C下的體積電阻率為2.4X 111 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AS，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15.3Mpa，斷裂伸長率為248%，氧指數為53，20°C下的體積電阻率為2.3 X 111 Ω.m。
[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A9，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15.5Mpa，斷裂伸長率為254%，氧指數為53，20°C下的體積電阻率為2.3 X 111 Ω.m。
[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A10，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15.4Mpa，斷裂伸長率為247%，氧指數為51，20°C下的體積電阻率為2.4Χ10ηΩ * m0
[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15.0Mpa，斷裂伸長率為252%，氧指數為54，20°C下的體積電阻率為2.5Χ10ηΩ * m0
[0045]對比例I
[0046]按照實施例1的方法進行制得電纜用阻燃塑料BI，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13.3Mpa，斷裂伸長率為200%，氧指數為36，20°C下的體積電阻率為1.7Χ10ηΩ * m0
[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B2，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12.8Mpa，斷裂伸長率為179%，氧指數為27，20°C下的體積電阻率為1.9 X 111 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0.1kgo該電纜用阻燃塑料的拉伸強度為12.4Mpa，斷裂伸長率為198%，氧指數為29，20°C下的體積電阻率為1.7Χ10ηΩ * m0
[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B4，所不同的是納米二氧化鈦的用量為0.1kgo該電纜用阻燃塑料的拉伸強度為14.5Mpa，斷裂伸長率為198%，氧指數為28，20°C下的體積電阻率為1.7Χ10ηΩ * m0
[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B5，所不同的是磷酸三(二甲苯)酯的用量為10kg。該電纜用阻燃塑料的拉伸強度為13.8Mpa，斷裂伸長率為162%，氧指數為29，20°C下的體積電阻率為1.8Χ10ηΩ.m。
[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B6，所不同的是磷酸三(二甲苯)酯的用量為50kg。該電纜用阻燃塑料的拉伸強度為14.8Mpa，斷裂伸長率為189%，氧指數為35，20°C下的體積電阻率為1.7Χ10ηΩ.m。
[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B7，所不同的是羥甲基淀粉的用量為1kg。該電纜用阻燃塑料的拉伸強度為12.9Mpa，斷裂伸長率為155%，氧指數為32，20°C下的體積電阻率為1.8 X 111 Ω.mo
[0059]對比例8
[0060]按照實施例1的方法進行制得電纜用阻燃塑料B8，所不同的是羥甲基淀粉的用量為7kg。該電纜用阻燃塑料的拉伸強度為13.8Mpa，斷裂伸長率為167%，氧指數為35，20°C下的體積電阻率為1.8 X 111 Ω.mo
[0061]對比例9
[0062]按照實施例1的方法進行制得電纜用阻燃塑料B9，所不同的是聚碳酸酯的用量為20kg。該電纜用阻燃塑料的拉伸強度為13.6Mpa，斷裂伸長率為166%，氧指數為36，20°C下的體積電阻率為1.5 X 111 Ω.m。
[0063]對比例10
[0064]按照實施例1的方法進行制得電纜用阻燃塑料B10，所不同的是聚碳酸酯的用量為60kg。該電纜用阻燃塑料的拉伸強度為12.8Mpa，斷裂伸長率為160%，氧指數為35，20°C下的體積電阻率為1.8Χ10ηΩ.mo
[0065]對比例11
[0066]按照實施例1的方法進行制得電纜用阻燃塑料B11，所不同的是MBS樹脂的用量為5kg。該電纜用阻燃塑料的拉伸強度為13.5Mpa，斷裂伸長率為178%，氧指數為40，20°C下的體積電阻率為1.8 X 111 Ω.m。
[0067]對比例12
[0068]按照實施例1的方法進行制得電纜用阻燃塑料B11，所不同的是MBS樹脂的用量為15kg。該電纜用阻燃塑料的拉伸強度為14.1Mpa，斷裂伸長率為147%，氧指數為39，20°C下的體積電阻率為1.9 X 111 Ω.m。
[0069]由上述實施例和對比例可知，本發明提供的電纜用阻燃塑料不僅具有優異的絕緣和阻燃性能，還具有優異的力學性能。
[0070]以上詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明并不限于上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思范圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發明的保護范圍。
[0071]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0072]此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。
【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、磷酸三(二甲苯)酯、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23-38重量份，所述磷酸三(二甲苯)酯的用量為23-38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23-38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】C08K3/22GK104130522SQ201410356779
【公開日】2014年11月5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