一种具有长效耐热水性能的pvc线缆及应用

文档序号:1948054 发布日期:2021-12-10 浏览:9次 >En<

阅读说明:本技术 一种具有长效耐热水性能的pvc线缆及应用 (PVC cable with long-acting hot water resistance and application ) 是由 石刘建 薄录红 曹风雷 李佳龙 范平涛 于 2021-09-02 设计创作,主要内容包括:一种具有长效耐热水性能的PVC线缆及应用,由聚合度为1300的PVC粉料、疏水性填充剂、增塑剂TOTM、氧化聚乙烯蜡、三氧化二锑、钙锌复合稳定剂、CPE-135A组成,本发明的主料和辅料中均为不含有亲水基团的材料,使材料整体更耐热水浸泡,不易肿胀,钙锌复合稳定剂为采用偶连剂处理过的水滑石及β二酮钙锌稳定剂,水份不能进入,其填充剂采用不亲水的二氧化硅,也增强了疏水性能,本发明PVC线缆可以在100℃热水中泡1000小时,电线不肿胀,耐电压2KV/1分钟,耐压不击穿。(A PVC cable with long-acting hot water resistance and application thereof are disclosed, which comprises a PVC powder with a polymerization degree of 1300, a hydrophobic filler, a plasticizer TOTM, oxidized polyethylene wax, antimony trioxide, a calcium-zinc composite stabilizer and CPE-135A, wherein the main material and the auxiliary material of the PVC cable are all materials without hydrophilic groups, so that the whole material is more resistant to hot water immersion and is not easy to swell, the calcium-zinc composite stabilizer is a hydrotalcite and beta diketone calcium-zinc stabilizer treated by a coupling agent, water cannot enter, the filler adopts non-hydrophilic silica, and the hydrophobic property is also enhanced.)

一种具有长效耐热水性能的PVC线缆及应用

技术领域

本发明涉及PVC线缆技术领域,具体涉及一种具有长效耐热水性能的PVC线缆及应用。

背景技术

PVC电缆料是以聚氯乙烯为基础树脂,添加稳定剂、邻苯二甲酸二辛酯,邻苯二甲酸二异癸酯,对苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯等增塑剂以及碳酸钙等无机填充物、助剂和润滑剂等添加剂,经过混配捏合挤出而制备的粒子,PVC电缆料价格低廉,性能优良。

但现有的空调,冰箱等电器传感器长期处于密闭的高温高湿环境,且在电器运行时会有电压产生,因此,空调,冰箱等电器传感器的线材需要经过模拟加严在1000小时,100度的水的条件下进行检测,而现有的普通PVC电缆料无法耐受100℃高温的热水中长期的浸泡,存在长期的高温热水浸泡会导致线缆外皮肿胀,电压会击穿线缆的技术缺陷。

发明内容

为了解决现有技术存在的技术缺陷,本发明提供了一种具有长效耐热水性能的PVC线缆及应用。

本发明采用的技术解决方案是:一种具有长效耐热水性能的PVC 线缆,所述的具有长效耐热水性能的PVC线缆由主料和辅料组成,所述的主料和辅料中均为不含有亲水基团的材料,所述的主料中包括有PVC粉料,所述的PVC粉料为聚合度为1300的PVC粉料。

所述的具有长效耐热水性能的PVC线缆由以下组分组成:聚合度为1300的PVC粉料、疏水性填充剂、增塑剂TOTM、氧化聚乙烯蜡、三氧化二锑、钙锌复合稳定剂、CPE-135A。

所述的疏水性填充剂为滑石粉或者陶瓷微珠。

其中滑石粉主要成分是滑石含水的硅酸镁,分子式为 Mg3[Si4O10](OH)2。滑石属单斜晶系。晶体呈假六方或菱形的片状,偶见。通常成致密的块状、叶片状、放射状、纤维状集合体。无色透明或白色,但因含少量的杂质而呈现浅绿、浅黄、浅棕甚至浅红色;解理面上呈珍珠光泽。硬度1,比重2.7~2.8。具有润滑性、耐火性、抗酸性、绝缘性、熔点高、化学性不活泼、遮盖力良好、柔软、光泽好、吸附力强等优良物理、化学特性,由于滑石的结晶构造是呈层状的,所以具有易分裂成鳞片的趋向和特殊的滑润性。

陶瓷微珠是近年来发展起来的一种用途广泛、性能特殊的一种新型材料。该产品由硼硅酸盐原料经高科技加工而成,粒度为10—250 微米,壁厚1-2微米。该产品具有质轻、低导热、较高的强度、良好的化学稳定性等优点。

TOTM增塑剂主要用于生产105摄氏度级耐热电线电缆料以及其他要求耐热和耐久性的板材,片材,密封垫等制品.,适用于聚氯乙烯、氯乙烯共聚物、硝酸纤维素、乙基丁酸纤维素、聚甲基丙烯酸甲酯等多种塑料。可用于耐热电线电缆料、板材、片材密封垫等耐热和耐久性的制品。兼具聚酯增塑剂和单体增塑剂的优点,增塑效率和加工性能与邻苯二甲酸酯类增塑剂相近;相容性、塑化性能、低温性能较聚酯增塑剂优,电性能优良。

氧化聚乙烯蜡为优良的新型极性蜡,由于氧化聚乙烯蜡分子链带有一定量的羰基和羟基,所以与填料、颜料、极性树脂的相溶性就得到显著改善。在极性体系中的润湿性、分散性优于聚乙烯蜡,同时还兼具偶联性,其性能与美国Honeywell A-C蜡相当。又称OPE蜡,OPE 蜡具有粘度低、软化点高、硬度好等特殊性能,无毒性,热稳定性好,高温挥发性低,对填料、颜料的分散性极佳,既有极优的外部润滑性,又有较强的内部润滑作用,还具有偶联作用,可提高塑料加工的生产效率,降低生产成本,与聚烯烃树脂等有良好的相容性,在常温下的抗湿性能好,耐化学药品能力强,电性能优良,可改善成品外观,是取代蒙旦蜡、川蜡、液体石蜡、微晶石蜡、天然石蜡、聚乙烯蜡等的理想产品。

三氧化二锑是一种无机化合物,化学式Sb2O3。天然产物称锑华,俗称锑白,白色结晶性粉末。熔点655℃。沸点1550℃。制备方法有干法和湿法两种,用于塑料,具有较强效阻燃的作用。

钙锌稳定剂通常分为:固体钙锌稳定剂与液体钙锌稳定剂。钙锌稳定剂由钙盐、锌盐、润滑剂、抗氧剂等为主要组分采用特殊复合工艺而合成。它不但可以取代铅镉盐类和有机锡类等有毒稳定剂,而且具有相当好的热稳定性、光稳定性和透明性及着色力。实践证明,在 PVC树脂制品中,加工性能好,热稳定作用相当于铅盐类稳定剂,是一种良好的无毒稳定剂。钙锌稳定剂外观主要呈白色粉状、片状、膏状。粉状的钙锌稳定剂是作为应用最为广泛的无毒PVC稳定剂使用,常用于食品包装,医疗器械,电线电缆料等。目前国内已经出现可用于硬质管材的PVC钙锌稳定剂。粉状钙锌稳定剂的热稳定性不如铅盐,自身具有一定的润滑性,透明性差,易喷霜等特点。为了提高其稳定性及透明性,常常加入受阻酚、多元醇、亚磷酸酯与β-二酮等抗氧剂来改善。钙锌稳定剂的两大体系主要分为水滑石体系和沸石体系。

层状双金属氢氧化物(Layered Double Hydroxide,LDH)是水滑石(Hydrotalcite,HT)和类水滑石化合物(Hydrotalcite-Like Compounds,HTLCs)的统称,由这些化合物插层组装的一系列超分子材料称为水滑石类插层材料(LDHs)。LDHs加热到一定温度发生分解,热分解过程包括脱层间水,脱碳酸根离子,层板羟基脱水等步骤。在空气中低于200℃时,仅失去层间水分,对其结构无影响,当加热到250~450℃时,失去更多的水分,同时有CO2生成,加热到450~500℃时,CO32-消失,完全转变为CO2,生成双金属复合氧化物(LDO)。在加热过程中,LDHs的有序层状结构被破坏,表面积增加,孔容增加。当加热温度超过600℃时,则分解后形成的金属氧化物开始烧结,致使表面积降低,孔体积减小,通常形成尖晶石MgAl2O4和MgO。

β-二酮主要用作聚氯乙烯制品的助热稳定剂,当与主稳定剂 Ca/Zn或Ba/Zn协同使用时,能降低制品的前期着色和提高后期耐热性和透明性,常用于矿泉水瓶和其它的透明聚氯乙烯片材、瓶材、膜制品等。

氯化聚乙烯(CPE)为饱和高分子材料,外观为白色粉末,无毒无味,具有优良的耐侯性、耐臭氧、耐化学药品及耐老化性能,具有良好的耐油性、阻燃性及着色性能。韧性良好(在-30℃仍有柔韧性),与其它高分子材料具有良好的相容性,分解温度较高,分解产生HCl, HCl能催化CPE的脱氯反应。

氯化聚乙烯是由高密度聚乙烯(HDPE)经氯化取代反应制得的高分子材料。根据结构和用途不同,氯化聚乙烯可分为树脂型氯化聚乙烯(CPE)和弹性体型氯化聚乙烯(CM)两大类。热塑性树脂除了可以单独使用以外,还可以与聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、ABS等树脂甚至聚氨酯(PU)共混使用。氯化聚乙烯树脂是一种新型的合成材料,具有一系列优异性能。它是 PVC塑料优良的抗冲击改性剂,也是综合性能良好的合成橡胶,有着极为广泛的应用领域,已广泛用于电缆、电线、胶管、胶布、橡塑制品、密封材料、阻燃运输带、防水卷材、薄膜和种种异型材等制品。 CPE还能与聚丙烯、高低压聚乙烯、ABS等共混,改善这些塑料的阻燃性能、耐老化性能和制品的印刷性能。

所述的钙锌复合稳定剂为采用偶连剂处理过的水滑石及β二酮钙锌稳定剂,其填充剂采用二氧化硅。

所述的有长效耐热水性能的PVC线缆由以下质量份数的组分组成:聚合度为1300的PVC粉料95-105份、疏水性填充剂10-20份、增塑剂TOTM 37-43份、氧化聚乙烯蜡0.1-0.5份、三氧化二锑2-6 份、钙锌复合稳定剂2-7份、CPE-135A 4-8份。

所述的有长效耐热水性能的PVC线缆由以下质量份数的组分组成:聚合度为1300的PVC粉料100份、疏水性填充剂滑石粉10-20 份、增塑剂TOTM 41份、氧化聚乙烯蜡0.3份、三氧化二锑4份、钙锌复合稳定剂5份、CPE-135A 6份。

所述的有长效耐热水性能的PVC线缆由以下质量份数的组分组成:聚合度为1300的PVC粉料100份、疏水性填充剂陶瓷微珠10-20 份、增塑剂TOTM 41份、氧化聚乙烯蜡0.3份、三氧化二锑4份、钙锌复合稳定剂5份、CPE-135A 6份。

一种所述的长效耐热水性能的PVC线缆在作制备传感器用线缆上的应用。

本发明的有益效果是:本发明提供了一种具有长效耐热水性能的 PVC线缆及应用,由聚合度为1300的PVC粉料、疏水性填充剂、增塑剂TOTM、氧化聚乙烯蜡、三氧化二锑、钙锌复合稳定剂、CPE-135A 组成,本发明的主料和辅料中均为不含有亲水基团的材料,使材料整体更耐热水浸泡,不易肿胀,钙锌复合稳定剂为采用偶连剂处理过的水滑石及β二酮钙锌稳定剂,水份不能进入,其填充剂采用不亲水的二氧化硅,也增强了疏水性能,本发明PVC线缆可以在100℃热水中泡1000小时,电线不肿胀,耐电压2KV/1分钟,耐压不击穿。

本发明采用疏水性填充剂代替现有的亲水性的碳酸钙填料,增塑剂、热稳定剂也均采用疏水性的原料,本证了产品在热水中的耐热水性能。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获的的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种具有长效耐热水性能的PVC线缆,所述的有长效耐热水性能的PVC线缆由以下质量份数的组分组成:聚合度为1300的PVC粉料 100份、疏水性填充剂滑石粉10份、增塑剂TOTM 41份、氧化聚乙烯蜡0.3份、三氧化二锑4份、CZ3187钙锌复合稳定剂5份、CPE-135A 6份。

制备时,按重量份称取以下原料,聚合度为1300的PVC粉料100 份、填充剂滑石粉10份、增塑剂TOTM 41份、氧化聚乙烯蜡0.3份、三氧化二锑4份、CZ3187钙锌复合稳定剂5份、CPE-135A 6份,将 PVC粉料、填充剂滑石粉、氧化聚乙烯蜡、CZ3187钙锌复合稳定剂加入高速捏合机,低速运转混合0.5min后加入增塑剂TOTM,由低速转向高速运转,在115℃温度下加入三氧化二锑,并120℃温度下搅拌 20min得到混合料,混合料加入双螺杆挤出机中挤出造粒。

实施例2

一种具有长效耐热水性能的PVC线缆,所述的有长效耐热水性能的PVC线缆由以下质量份数的组分组成:聚合度为1300的PVC粉料 95份、疏水性填充剂滑石粉20份、增塑剂TOTM 40份、氧化聚乙烯蜡0.3份、三氧化二锑4份、CZ3187钙锌复合稳定剂7份、CPE-135A 4份。

制备时,按重量份称取以下原料,聚合度为1300的PVC粉料95 份、填充剂滑石粉20份、增塑剂TOTM 40份、氧化聚乙烯蜡0.3份、三氧化二锑4份、CZ3187钙锌复合稳定剂7份、CPE-135A 4份,将 PVC粉料、填充剂滑石粉、氧化聚乙烯蜡、CZ3187钙锌复合稳定剂加入高速捏合机,低速运转混合0.5min后加入增塑剂TOTM,由低速转向高速运转,在115℃温度下加入三氧化二锑,并120℃温度下搅拌 20min得到混合料,混合料加入双螺杆挤出机中挤出造粒。

实施例3

一种具有长效耐热水性能的PVC线缆,所述的有长效耐热水性能的PVC线缆由以下质量份数的组分组成:聚合度为1300的PVC粉料 100份、疏水性填充剂陶瓷微珠10份、增塑剂TOTM 41份、氧化聚乙烯蜡0.3份、三氧化二锑4份、CZ3187钙锌复合稳定剂5份、 CPE-135A6份。

制备时,按重量份称取以下原料,聚合度为1300的PVC粉料100 份、填充剂陶瓷微珠10份、增塑剂TOTM 41份、氧化聚乙烯蜡0.3 份、三氧化二锑4份、CZ3187钙锌复合稳定剂5份、CPE-135A 6份,将PVC粉料、填充剂陶瓷微珠、氧化聚乙烯蜡、CZ3187钙锌复合稳定剂加入高速捏合机,低速运转混合0.5min后加入增塑剂TOTM,由低速转向高速运转,在115℃温度下加入三氧化二锑,并120℃温度下搅拌20min得到混合料,混合料加入双螺杆挤出机中挤出造粒。

实施例4

一种具有长效耐热水性能的PVC线缆,所述的有长效耐热水性能的PVC线缆由以下质量份数的组分组成:聚合度为1300的PVC粉料 100份、疏水性陶瓷微珠20份、增塑剂TOTM41份、氧化聚乙烯蜡0.3 份、三氧化二锑4份、CZ3187钙锌复合稳定剂5份、CPE-135A 6份。

制备时,按重量份称取以下原料,聚合度为1300的PVC粉料100 份、填充剂陶瓷微珠20份、增塑剂TOTM 41份、氧化聚乙烯蜡0.3 份、三氧化二锑4份、CZ3187钙锌复合稳定剂5份、CPE-135A 6份,将PVC粉料、填充剂陶瓷微珠、氧化聚乙烯蜡、CZ3187钙锌复合稳定剂加入高速捏合机,低速运转混合0.5min后加入增塑剂TOTM,由低速转向高速运转,在115℃温度下加入三氧化二锑,并120℃温度下搅拌20min得到混合料,混合料加入双螺杆挤出机中挤出造粒。

对比例2

普通PVC线缆,所述的的PVC线缆由以下质量份数的组分组成:聚合度为1000的PVC粉料100份、填充剂轻钙10份、重钙2500 10 份、增塑剂TOTM 41份、氧化聚乙烯蜡0.3份、三氧化二锑4份、 CK280稳定剂5份、CPE-135A 6份。

制备时,按重量份称取以下原料,聚合度为1000的PVC粉料100 份、填充剂轻钙10份、重钙2500 10份、增塑剂TOTM 41份、氧化聚乙烯蜡0.3份、三氧化二锑4份、CK280稳定剂5份、CPE-135A 6 份,将PVC粉料、填充剂轻钙、重钙2500、氧化聚乙烯蜡、CK280稳定剂、CPE-135A,加入高速捏合机,低速运转混合0.5min后加入增塑剂TOTM,由低速转向高速运转,在115℃温度下加入三氧化二锑,并120℃温度下搅拌20min得到混合料,混合料加入双螺杆挤出机中挤出造粒。

耐热水实验

实验结果

证明本发明采用不含有亲水基团的材料的具有长效耐热水性能的PVC线缆可以在100℃热水中泡1000小时,电线不肿胀,耐电压 2KV/1分钟,耐压不击穿,效果好于现有的PVC线缆配方。

各位技术人员须知:虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述,但是本发明的发明思想并不仅限于此发明,任何运用本发明思想的改装,都将纳入本专利专利权保护范围内。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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