本發(fā)明涉及電纜領域，具體涉及一種低煙pvc線纜料。

背景技術：

1、隨著經(jīng)濟的發(fā)展，電線電纜的需求量日益增加，尤其在高層建筑、電子產(chǎn)品、電器、汽車、計算機和航天工業(yè)產(chǎn)品等領域，對電纜料的要求也越來越高。電線電纜大量采用聚氯乙烯(pvc)材料，pvc是目前世界上僅次于聚乙烯的第二大樹脂品種。pvc線纜具有柔軟、耐磨、力學性能高、易加工、性價比高等優(yōu)點，是一種比較理想的電力電纜材料。

2、pvc線纜料是以pvc為主要原料，加入增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑等各種助劑加工制得。此外，pvc線纜料的阻燃性能較差，當pvc線纜在遭遇火源時，其內部的聚氯乙烯材料會迅速分解，并伴隨大量煙霧和有毒氣體的釋放，這些有毒氣體不僅對人體健康構成威脅，還可能加速火勢的蔓延，給救援工作帶來巨大困難。因此，一般在pvc電纜料配方中通過添加磷酸三甲苯酯部分取代了鄰苯增塑劑，同時添加大量的無機類阻燃劑，比如氫氧化鎂(或氫氧化鋁)，從而制備低煙低鹵阻燃pvc電纜料。這樣的操作雖然一定程度上提高了pvc線纜料的阻燃性能，減少了煙霧和有害氣體的產(chǎn)生。但是，也因為添加了大量的氫氧化鎂(或氫氧化鋁)等無機阻燃料，使pvc電纜料的力學性能劣化，多項性能指標大大降低。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種低煙pvc線纜料。

2、本發(fā)明的目的采用以下技術方案來實現(xiàn)：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種低煙pvc線纜料，按照重量份數(shù)計算，包括以下成分：

4、pvc樹脂70-90份、填充料22-38份、阻燃劑10-25份、增塑劑13-28份、潤滑劑1.5-5.5份和0.3-1.2份光穩(wěn)定劑。

5、優(yōu)選地，所述pvc樹脂的型號為sg-2、sg-3、sg-5、sg-7、sg-8中的一種或者多種混合。更優(yōu)選為唐山三友sg-3。

6、優(yōu)選地，所述阻燃劑為改性氫氧化鎂。

7、優(yōu)選地，所述填充料為碳酸鈣(caco3)，包括質量比為2-4:1的微米碳酸鈣和納米碳酸鈣，微米碳酸鈣的粒徑為2-3μm，納米碳酸鈣的粒徑為50-100nm。

8、優(yōu)選地，所述增塑劑為磷酸三甲苯酯和鄰苯二甲酸二辛酯的混合物，磷酸三甲苯酯和鄰苯二甲酸二辛酯的質量比為1:3-5。

9、優(yōu)選地，所述潤滑劑為硬脂酸丁酯、單硬脂酸甘油酯、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、石蠟、聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟中的一種或多種混合。更優(yōu)選為硬脂酸鋅和硬脂酸鈣的混合物，硬脂酸鋅和硬脂酸鈣的質量比為1-3:1-3。

10、優(yōu)選地，所述光穩(wěn)定劑為uv-9、uv-531、uv-327、uv-326中的一種或多種混合。更優(yōu)選為uv-327。

11、優(yōu)選地，改性氫氧化鎂的制備方法包括：

12、s1、稱取氫氧化鎂(mh)粉末加入至乙醇的水溶液中，室溫下分散均勻，然后滴加乙烯基硅烷偶聯(lián)劑，升溫反應，反應結束之后，經(jīng)過離心、洗滌和干燥，得到乙烯化氫氧化鎂；

13、s2、稱取乙烯化氫氧化鎂加入至甲苯中，再加入4-氨基-2-巰基嘧啶，室溫下分散均勻，通入氮氣作為保護氣，紫外光引發(fā)下攪拌反應1-3h，反應結束后，經(jīng)過離心、洗滌和干燥，得到活性氫氧化鎂；

14、s3、稱取金剛烷磺酰氯加入至甲苯中，充分攪拌后，加入活性氫氧化鎂，分散均勻，在催化劑和氧化劑的作用下，70-110℃下攪拌反應8-12h，反應結束后，減壓除去溶劑，醇洗2-3次后，真空干燥，得到改性氫氧化鎂。

15、優(yōu)選地，所述s1中，氫氧化鎂(mh)粉末的粒徑為10-20μm，乙醇的水溶液的質量分數(shù)為25％-75％。

16、優(yōu)選地，所述s1中，氫氧化鎂(mh)粉末和乙醇的水溶液的質量體積比為1g:(10-20)ml。

17、優(yōu)選地，所述s1中，乙烯基硅烷偶聯(lián)劑為a-172，加入量是氫氧化鎂(mh)粉末質量的3％-12％。

18、優(yōu)選地，所述s2中，乙烯化氫氧化鎂、4-氨基-2-巰基嘧啶和甲苯的質量體積比為1g:(0.17-0.34)g:(10-20)ml。

19、優(yōu)選地，所述s2中，紫外光引發(fā)反應的過程中還加入了光引發(fā)劑，加入量是4-氨基-2-巰基嘧啶質量的1％-6％；其中，光引發(fā)劑為安息香二甲醚、安息香二乙醚、2,2-二乙氧基苯乙酮中的任意一種。

20、優(yōu)選地，所述s3中，活性氫氧化鎂、金剛烷磺酰氯和甲苯的質量體積比為1g:(0.24-0.48)g:(15-25)ml。

21、優(yōu)選地，所述s3中，催化劑為四丁基碘化銨，加入量是金剛烷磺酰氯質量的6％-12％。

22、優(yōu)選地，所述s3中，氧化劑為叔丁基過氧化氫，加入量是金剛烷磺酰氯質量的5％-10％。

23、第二方面，本發(fā)明提供一種低煙pvc線纜料的制備方法，包括以下步驟：

24、步驟1，將pvc樹脂、填充料、改性阻燃劑和增塑劑混合，在160-180℃的條件下混合，混合時間為20-30min，得到第一混合原料；

25、步驟2，向第一混合原料內加入潤滑劑、光穩(wěn)定劑和熱穩(wěn)定劑，再次保溫攪拌混合，混合時間為5-15min，得到第二混合原料；

26、步驟3，將第二混合原料導入雙螺桿擠出機中，經(jīng)過熔融擠出造粒，擠出溫度區(qū)間為175-200℃，得到低煙pvc線纜料。

27、本發(fā)明的有益效果為：

28、1、本發(fā)明制備了一種pvc線纜料，該線纜料以pvc樹脂作為主料，填充料采用了不同粒徑的碳酸鈣，增塑劑采用了磷酸三甲苯酯部分取代了鄰苯化合物，而阻燃劑為改性處理后的氫氧化鎂，另外還加入了潤滑劑和光穩(wěn)定劑，各原料之間相互協(xié)同從而達到低煙阻燃效果，特別是阻燃劑的改性處理，使得線纜料不僅保持優(yōu)異的阻燃性，還比傳統(tǒng)的線纜表現(xiàn)出更好的力學強度以及耐老化性。

29、2、阻燃劑改性氫氧化鎂是在無機阻燃劑氫氧化鎂的基礎上經(jīng)過表面有機包覆改性后制備得到。其中，改性過程包括：先對氫氧化鎂進行硅烷化處理得到乙烯化氫氧化鎂；再和4-氨基-2-巰基嘧啶經(jīng)過乙烯基-巰基的點擊化學反應后，得到含有硫醚基的活性氫氧化鎂；然后與金剛烷磺酰氯結合，通過磺酰基-氨基之間的反應得到磺酰胺基團，最終制備得到改性氫氧化鎂。

30、3、相比較于傳統(tǒng)的無機氫氧化鎂阻燃劑，本發(fā)明制備的改性氫氧化鎂與聚氯乙烯具有更好的相容性，氫氧化鎂經(jīng)過表面改性處理后，表面含有大量的硫醚、磺酰胺、嘧啶以及金剛烷等基團，經(jīng)過檢測發(fā)現(xiàn)，不僅對于pvc線纜的阻燃效果有一定的提升作用，而且在力學性能和耐老化性方面也有較好的表現(xiàn)。

技術特征：

1.一種低煙pvc線纜料，其特征在于，按照重量份數(shù)計算，包括以下成分：

2.根據(jù)權利要求1所述的一種低煙pvc線纜料，其特征在于，所述pvc樹脂的型號為sg-2、sg-3、sg-5、sg-7、sg-8中的一種或者多種混合。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種低煙pvc線纜料，其特征在于，所述填充料為碳酸鈣，包括質量比為2-4:1的微米碳酸鈣和納米碳酸鈣，微米碳酸鈣的粒徑為2-3μm，納米碳酸鈣的粒徑為50-100nm。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種低煙pvc線纜料，其特征在于，所述增塑劑為磷酸三甲苯酯和鄰苯二甲酸二辛酯的混合物，磷酸三甲苯酯和鄰苯二甲酸二辛酯的質量比為1:3-5。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種低煙pvc線纜料，其特征在于，所述潤滑劑為硬脂酸丁酯、單硬脂酸甘油酯、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、石蠟、聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟中的一種或多種混合。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種低煙pvc線纜料，其特征在于，所述光穩(wěn)定劑為uv-9、uv-531、uv-327、uv-326中的一種或多種混合。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種低煙pvc線纜料，其特征在于，所述s2中，乙烯化氫氧化鎂、4-氨基-2-巰基嘧啶和甲苯的質量體積比為1g:(0.17-0.34)g:(10-20)ml。

8.根據(jù)權利要求1所述的一種低煙pvc線纜料，其特征在于，所述s3中，活性氫氧化鎂、金剛烷磺酰氯和甲苯的質量體積比為1g:(0.24-0.48)g:(15-25)ml。

9.根據(jù)權利要求1所述的一種低煙pvc線纜料，其特征在于，所述s3中，催化劑為四丁基碘化銨，加入量是金剛烷磺酰氯質量的6％-12％；氧化劑為叔丁基過氧化氫，加入量是金剛烷磺酰氯質量的5％-10％。

10.一種權利要求1所述的低煙pvc線纜料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術總結
本發(fā)明涉及電纜領域，具體涉及一種低煙PVC線纜料，按照重量份數(shù)計算，包括以下成分：PVC樹脂70?90份、填充料22?38份、阻燃劑10?25份、增塑劑13?28份、潤滑劑1.5?5.5份和0.3?1.2份光穩(wěn)定劑；其中，所述阻燃劑為改性氫氧化鎂。本發(fā)明所使用的各原料之間相互協(xié)同從而達到低煙阻燃效果，特別是阻燃劑的改性處理，使得線纜料不僅保持優(yōu)異的阻燃性，還比傳統(tǒng)的線纜表現(xiàn)出更好的力學強度以及耐老化性。

技術研發(fā)人員：劉春曉,李明,張雪,于麗,修利濤,王兆國
受保護的技術使用者：煙臺艾弗爾阻燃科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/8