一种耐水溶性切削液耐弯折曲挠改性聚氯乙烯电缆料及其制备方法与流程

1.本发明电线电缆技术领域，具体涉及到了一种耐水溶性切削液耐弯折曲挠改性聚氯乙烯电缆料及其制备方法。


背景技术：

2.随着社会进程的加快，受益于国民收入增长，消费者越来越注重生活品质。伴随消费需求不断升级，国内消费主力日益年轻化，他们对品质生活的热烈追求，已然成高端家电市场增长的动力。并且随着高端家电消费理念更加成熟，更加看重家电产品质量可靠，功能多样化，智能化，技术含量高，外观时尚，个性化定制等高端化产品才能满足消费的需求，引领消费趋势的持续增长。
3.国家支持大众创业，万众创新精神；正在发力实施的新型基础设施建设，基础材料以及电线线缆，数字服务器，人工智能设备和应用等上下游产业链诸多行业的创新发展。给制造业带来新的发展机遇，带动电线电缆行业的迅速发展。应外资企业产业品牌布局，创新发展迅速赶超的市场背景下，及时占领高端市场。需研发一种运行更加安全可靠，性能寿命周期更长，在关键领域掌握拥有自主核心技术，核心竞争力，高附加值，低成本，易加工，绿色环保的特种改性聚氯乙烯电线电缆材料。
4.中国专利申请201210434564.7提供了一种耐油防腐蚀pvc电缆料及其制备方法，具体公开了一种耐油防腐蚀pvc电缆料及其制备方法。本发明的耐油防腐蚀pvc电缆料包括下列重量份的组分：pvc树脂100份、橡胶15
‑
40份、增塑剂40
‑
65份、碳酸钙30
‑
55份、热稳定剂5
‑
12份、润滑剂1.5
‑
4份、抗氧剂1
‑
2份。本发明制备的耐油防腐蚀pvc电缆料兼顾耐温性能、耐寒性能、耐油性能和防腐蚀性能，克服了现有材料的不足之处，适用于寒冷地区、沿海地区的电缆材料。
5.中国专利申请200910116261.9提供了一种电线电缆绝缘和护套用复合材料，该复合材料按重量百分比,由以下组分组成:聚氯乙烯树脂(pvc)40％～55％,聚碳酸酯13％～18％,增塑剂26％～32％,活性碳酸钙5％～9％,稳定剂2.5％～4％,润滑剂0.5％～1％。由该复合材料做成的电缆,性能优异,提高了电缆的耐高温、耐低温、耐酸、耐油和防腐蚀性能,抗冲击,延长电缆使用寿命,运行安全可靠,减少停电或更换电缆给生产造成的损失和居民生活不便,降低备件费用和运营成本。
6.中国专利申请201611040551.6提供了一种电缆复合材料及其制造方法、充电电缆和充电桩，包括以下重量份数的配方组份：聚氯乙烯树脂100份、填充剂0
‑
15份、增塑剂50
‑
80份、稳定剂6
‑
12份、橡胶改性剂8
‑
15份、绝缘抵抗剂5
‑
10份、阻燃剂4
‑
10份、着色剂1
‑
3份、抗uv剂0.5
‑
1份。本发明充电电缆包括本发明电缆复合材料。本发明实施例电缆复合材料同时具有优异的耐高温、耐油、耐腐蚀、抗uv和耐低温以及良好的力学性能等性能。其制备方法生成的电缆复合材料性能稳定，降低了成本。含有本发明电缆复合材料的充电电缆和充电桩在不同工作环境中保持性能的稳定，提高了其安全性。
7.现有技术中的电缆材料，存在的技术问题如下：不能同时满足耐油性、低膨胀性、低绝缘电阻衰减性及弯折曲挠性，只能满足其中一项或两项性能要求,无法同时兼顾多项；而一些高端材料，如聚氨酯，聚酯弹性体等虽能满足性能要求，但是其价格昂贵、加工工艺复杂特殊，批量使用较为困难。
8.针对客户需求和现有技术的问题，需要研发一种耐高温、兼顾耐水溶性切削液、侵油低膨胀性变化率、低衰减绝缘电阻及耐弯折曲挠特种改性聚氯乙烯电线电缆材料。


技术实现要素：

9.本发明的目的是克服以上缺点，本发明提供一种耐水溶性切削液耐弯折曲挠改性聚氯乙烯电缆料及其制备方法，其具有最佳耐水溶性切削液、侵油低膨胀变化率、优良的耐弯折曲挠及优异的综合性能，改性聚氯乙烯聚合物材料在通讯领域和特定场合使用设备链接线材，提供解决方案。
10.本发明的技术方案如下：
11.一种耐水溶性切削液耐弯折曲挠改性聚氯乙烯电缆料，所述电缆料包括以重量份计的以下组分：
[0012][0013][0014]
优选地，
[0015]
本发明中，所述聚氯乙烯树脂为pvc聚合度为1300，k值70的pvc树脂粉。
[0016]
本发明中，所述增塑剂为已二酸聚酯，偏苯三酸三辛酯中的一种或几种。
[0017]
本发明中，所述稳定剂为环保钙锌热稳定剂。
[0018]
本发明中，所述填充剂为细度为2500目以上重质碳酸钙、纳米碳酸钙中的一种或几种。
[0019]
本发明中，所述高分子改质剂为丁腈橡胶、氯化聚乙烯、核
‑
壳型高分子改质剂中的一种或几种。
[0020]
本发明中，所述阻燃剂为三氧化二锑和氢氧化镁按1:4重量比例组合的混合物。
[0021]
本发明中，所述润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸钙中的一种或几种。
[0022]
本发明中，所述成型剂为低分子量丙烯酸酯共聚物。
[0023]
本发明的耐水溶性切削液耐弯折曲挠改性聚氯乙烯电缆料中，所述防老剂为四
[β
‑
(3，5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、高效多酚添加物中的一种或几种。
[0024]
在本发明的一个优选的实施方式中，所述电缆料包括以重量份计的以下组分：
[0025][0026][0027]
本发明还提供上述耐水溶性切削液耐弯折曲挠改性聚氯乙烯电缆料的制备方法，包括如下步骤：
[0028]
1)将聚氯乙烯树脂粉、稳定剂、填充剂、阻燃剂、润滑剂、防老剂和增塑剂，依次加入到高速混合机中，启动机器高速混合，温度控制在150
±
5℃，转速1100rpm；
[0029]
2)高速混合到100℃加入成型剂，145℃加入高分子改质剂，继续混合到设定温度后即可出料，获得混合料；
[0030]
3)将步骤2混合均匀的原材料，进入双螺杆挤出造粒机，温度控制在115
‑
150℃，挤出的颗粒烘干后获得耐水溶液耐弯折曲挠改性聚氯乙烯电缆料。
[0031]
本发明具有如下技术效果：
[0032]
1)本发明电缆料通过在常用材料pvc的基础上进行改进，使其与高分子改质剂复合后，能够达到电缆料的各项要求，取得了预料不到的技术效果。
[0033]
2)本发明制备的耐水溶液切削液耐弯折曲挠改性聚氯乙烯电缆料兼顾耐温性能、耐水溶液性、侵油低膨胀性和材料的耐折弯曲挠性，克服了现有材料的不足之处，适用于高温，高油污环境，线材反复弯折曲挠场合使用电线电缆料。
附图说明
[0034]
图1为本发明耐水溶性切削液耐弯折曲挠改性聚氯乙烯电缆料的生产工艺图。
具体实施方式
[0035]
下面结合实施例进一步阐述本发明。应理解，实施例仅用于说明本发明，而非限制本发明的范围。
[0036]
本发明涉及的材料购买来源如下：
[0037][0038]
实施例1～实施例4
[0039]
1.实验材料
[0040]
原料的组成及配比见下表。
[0041]
实施例1～4的电缆料配方表
[0042][0043][0044]
2.制备方法
[0045]
实施例1
‑
4耐水溶性切削液耐弯折曲挠改性聚氯乙烯电缆料的制备方法，包括如下步骤：
[0046]
1)将聚氯乙烯树脂粉、稳定剂、填充剂、阻燃剂、润滑剂、防老剂和增塑剂，依次加入到高速混合机中，启动机器高速混合，温度控制在150
±
5度，转速1100rpm；
[0047]
2)高速混合至增塑剂被粉料吸收，料温达到100℃的情况下加入成型剂，继续混合到145℃加入高分子改质剂材料，料温达到设定温度时即可出料；
[0048]
3)将步骤2)的原料直接进入双螺杆造料机进行挤出造料，双螺杆造料机各段加热温度按加热段数从115
‑
150℃均分；挤出造料的成品50～60℃烘干即可。
[0049]
耐水溶性切削液耐弯折曲挠改性聚氯乙烯电缆料双接造粒挤出机各区温度设定(
±
5℃)
[0050][0051]
[0052]
3.本发明耐水溶性切削液耐弯折曲挠改性聚氯乙烯电缆料的性能试验
[0053]
1)检测设备参照标准方法
[0054]
检测设备参照ul758 1581依据标准试验方法绝缘厚度仪ul1581电线绝缘皮厚度试验方法ul老化箱空气老化设备表420.9astm d 5423
‑
93万能拉伸仪ul1581表50 181节第470条塑料拉伸性能试验方法曲挠试验机ul817 95.1
‑
95.4电线弯折试验方法高阻计ul 1581 920节水中绝缘电阻率试验方法低温试验箱ul 1581 580
‑
583节低温弯曲试验方法老化箱/试验装置ul 1581 540节和420.9节热冲击试验方法老化箱/试验装置ul 1581 560节热变形试验方法ul燃烧箱ul 1581 1080vw
‑
1垂直燃烧试验方法
[0055]
2)实验用水溶性切削液品种
[0056]
美孚威达3#导轨油feg 366水溶性切削液et50t
‑
3水溶性切削液
[0057]
3)性能试验
[0058]
对照实施例1～实施例4配比制得的耐水溶性切削液耐弯折曲挠改性聚氯乙烯电缆料进行性能测试
[0059]
耐水溶性切削液耐弯折曲挠改性聚氯乙烯电缆料机械性能试验
[0060]
[0061][0062]
4)实施例1～实施例4配比制得的耐水溶性切削液耐弯折曲桡改性聚氯乙烯电缆料弯折曲挠试验
[0063]
试验要求：弯折曲挠试验机摆角
±
45度，每分钟摆动30回，吊重500g
[0064][0065]
5)实施例1～实施例4配比制得的耐水溶性切削液耐弯折曲挠改性聚氯乙烯电缆料
[0066]
75℃168h(u)型短期浸泡美孚威达3#导轨油拉伸强度、伸长率试验
[0067]
[0068][0069]
6)实施例1～实施例4配比制得的耐水溶性切削液耐弯折曲挠改性聚氯乙烯电缆料
[0070]
75℃168h短期浸泡美孚威达3#导轨油，耐膨胀变化率试验
[0071]
检测项目老化前外径
㎜
老化后外径
㎜
外径变化率
㎜
％参照品3.93.982.05％实施例13.94.4614.36％实施例23.894.218.23％实施例33.94.166.67％实施例43.883.951.8％
[0072]
4长期耐水溶性切削液试验
[0073]
1)按照实施例4优化配比制得的耐水溶性切削液耐弯折曲挠改性聚氯乙烯电缆料
[0074]
55℃(u)型长期浸泡耐绝缘电阻衰减试验
[0075][0076]
相同时间平均绝缘电阻保留率数值越大，说明电阻衰减越小
[0077]
2)按照实施例4优化配比制得的耐水溶性切削液耐弯折曲挠改性聚氯乙烯电缆料
[0078]
55℃(u)型长期浸泡耐绝缘漏电流衰减试验
[0079][0080]
平均漏电流衰减保留率数值越小，绝缘性越好
[0081]
3)按照实施例4优化配比制得的耐水溶性切削液耐弯折曲挠改性聚氯乙烯电缆料
[0082]
55℃长期浸泡外径变化率试验
[0083][0084]
上述试验考察了参照品和实施例1～实施例4配方增塑剂种类，高分子改质剂种类对pvc材料耐油性和弯折曲挠性的影响。
[0085]
结果表明：
[0086]
1、参照品的耐油性及综合性能较好，耐弯折曲挠率较差。
[0087]
2、实施例1的耐弯折曲挠尚可，耐油性，侵油膨胀率及延燃性较差。
[0088]
3、实施例2和实施例3的综合性能尚可，侵油膨胀变化率较差。
[0089]
4、实施例4生产改性材料，在耐水溶性切削液的接触过程中，高分子改质剂复合使用后，表现出协同效应；机械和物理性能优良，45度弯折曲挠性较好，侵油绝缘衰减参数接近客户参数，较低的侵油膨胀变化率。
[0090]
5、综合以上试验结果，实施例4制备的耐切削液耐弯折曲挠改性聚氯乙烯电缆材料，具有优异的柔韧性，极佳的电性能，材料耐弯折疲劳性优，综合性能达到设计要求。
[0091]
上述内容为本发明的示例及说明，但不意味着本发明可取得的优点受此限制，凡是本发明实践和实施过程中，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变更或改进，这些都属于本发明的保护范围。