《【最新】PVC电缆料的配方技术及应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【最新】PVC电缆料的配方技术及应用（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1题 目 ： PVC电缆配方技术及其应用 专 业： 材料工程技术（新材料） 班 级： 材料 131 学 生 姓 名： 嵇敏 学 号： 130301117 指 导 教 师： 马群锋 时 间： 2015 年 1 月 2摘 要以聚氯乙烯为基础树脂,添加环保型的钙/锌复合稳定剂、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、偏苯三酸三辛酯增塑剂等添加剂,制备了环保型电缆料。本文介绍了聚氯乙烯电缆料中阻燃抑烟的方法和生产工艺。阐述了 PVC 电缆料阻燃性能的研究进展，并揭示了增塑剂、阻燃剂以及填充剂用量对其阻燃性能的影响。最后，简单描述了共混制备阻燃 PVC 电缆料的研究现状。关键词：聚氯乙烯、
2、电缆料、环保、新产品开发、阻燃3目录(一) PVC 电缆简介 .4(二) P VC 电缆改性 .42.1 钙/锌热稳定剂的研究 .42.2 阻燃改性 .4(三) PVC 电缆配方 .4(四) 实验结果分析 .54 .1PVC 树脂的选用 .54.2 增塑剂的选择 .54.3 环保稳定剂的选择 .74.4 阻燃改性 .84.5 结论 .12(五) 结束语 .12参考文献 .144PVC 电缆配方技术及其应用(一 ) PVC 电缆简介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
3、添加剂,经过混配捏合挤出而制备的粒子。(二 ) P VC 电缆改性2.1 钙 /锌热稳定剂的研究 1 2.2 阻燃改性 2 (三 ) PVC 电缆配方5(四 ) 实验结果分析传统的 PVC 稳定剂含有铅等重金属，性能虽好却不环保，所以用环保的稳定剂替代传统的重金属稳定剂是必须的，目前研究较多、应用较广的是钙/锌复合稳定剂。苏朝北 3 4等经过一系列研究，用国产钙/锌稳定剂，配合适当温度等级的增塑剂，分别制得了 70,90,105的环保 PVC 护套料，环保要求符合 RoHS 规定，性能可满足 GB/T 8815-2002 的要求。4 .1PVC 树脂的选用选用合适的 PVC 树脂是设计具有良好
4、加工工艺性能的 PVC 绝缘料配方和生产性能良好的电缆的至关重要的一步。PVC 分子量越高，制品的拉伸强度、冲击强度、弹性模量越高，但熔体的流动性与可塑性下降，耐热耐寒性越好，加工温度越高。试验发现，采用聚合度为 1300 左右的聚氯乙烯树脂较适合(即SG-3 型树脂)。4.2 增塑剂的选择增塑剂的主要作用是降低聚合物的熔融温度和熔体粘度，进而降低聚合物的加工温度，赋予聚合物制品以柔软性和耐低温性能。通过配方试验发现，环保型 70PVCC 绝缘料在 20 及工作温度下体积电阻率较难达到标准要求。因此使绝缘料的热失重和断裂伸长率及体积电阻率同时满足标准要求是配方研制的关键所在。PVC 树脂有良好
5、的绝缘性能，增塑剂的加入会使绝缘性能降低。选择电性能好、热稳定性好、挥发性比较小、增塑效果好的增塑剂才能使绝缘料有较好的电绝缘性能和物理机械性能。环保型聚氯乙烯绝缘料中较常使用的增塑剂有:邻苯二甲酸二辛醋(DOP )邻苯二甲酸二壬醋(DINP），邻苯二甲酸二异癸醋6（DIDP）邻压苯二甲酸二十一醋（DUP），邻苯二甲酸双十三醇酯（DTDP)，对苯二甲酸二辛醋（DOTP）偏苯三酸三辛酷（TOTM)等。由图 1 看出，增塑剂的挥发性及耐热性优劣顺序如下:TOTM DTDP DUP DIDP DINP DOTP DOP o 。DOP 具有优良的综合性能，增塑效率高、挥发性小、耐寒性和电性能等良好，是
6、理想的主增塑剂。但 DOP 单独使用难满足绝缘料电绝缘能性的要求。DOTP 与 DOP 性能相近，但耐寒性、耐热稳定性和电绝缘性都好于 DOP(比 DOP 高约 18 倍)。因此，需将 DOP 与 DOTP 增塑剂配合使用，可获得所需性能的绝缘料。塑料的挥发性小,则制品的热失重就少,其老化性能就好。其挥发性主要与所用增塑剂有关，增塑剂的挥发性与其闪点有关，闪点低的挥发性较大。由表 1 可知:13#的热失重比其他三个配方大，原因是增塑剂加入量较多挥发量增大所致。热失重与增塑剂的挥发、氯化氢的逸出、低分子物质的析出等有关;热失重会在一定程度上影响塑料的断裂伸长变化率。7由表 2 可知:10#配方在
7、 20 及工作温度下体积电阻率比 5#配方高，这是因为虽然两个配方的增塑剂总用量相同，但 10#配方中 DOTP 的比例较 5#配方多所致;2#配方 20 及工作温度下体积电阻率比 5#配方高，这是因为在 DOTP 加入量相同下，2#配方中 DOP 加入量较 5#配方少，绝缘电阻随着增塑剂加入量增多而下降所致。另外，从表 2 也可以看出，2#配方的低温冲击实验不合格，这是因为 2#配方的增塑剂用量较少导致材料的玻璃化温度升高。因此绝缘电阻与低温冲击性能是一对矛盾，要使他们同时满足标准要求，必须选择适合的增塑剂并将其添加量控制在合适的范围。综合多方面的因素选取邻苯二甲酸二辛酯（DOP)和对苯二甲
8、酸二辛醋CDOTP作为 PVC 的增塑剂。加入 DOTP 主要是为了提高塑料的电绝缘性能等。4.3 环保稳定剂的选择环保 PVC 绝缘料的稳定剂不能含对人体有危害的铅(Pb),锅 CCd、汞(Hg)、砷(As)、铬(Cr)、硒(Se)、锑(Sb)等重金属元素，因此选用无毒的钙锌8复合稳定剂。钙锌复合稳定剂的热稳定性接近或超过某些钡/锅稳定剂、铅类稳定剂，并且耐候性好、透明性良好。钙锌复合稳定剂对热稳定时间的影响见表3 配方中填充剂 25 份，润滑剂 0.6 份，抗氧剂 0.6。钙锌复合稳定剂的加入量太少材料老化性能不合格，加入量太多成本太高，一般加入 5 份左右比较合适。4.4 阻燃改性 5（
9、1）增塑剂用量对阻燃性能的影响 PVC 电缆料中加入的增塑剂不同，电缆料的阻燃性和发烟性将会有所不同。对于 PVC 电缆料中最常用四种增塑剂：邻苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯、磷酸三甲苯酯和聚酯系增塑剂，它们的阻燃性有很大的区别，科学家们做了相关的研究工作。在软质 PVC100 份中加入了93060 份的增塑剂，研究发现当增塑剂含量增加时，PVC 的氧指数降低。对于不同的增塑剂，下降的快慢程度基本一致。并且含磷酸三甲苯酯的 PVC 具有最高的氧指数，它比含有邻苯二甲酸二辛酯的 PVC 的氧指数约高 5。对发烟量的研究显示，含邻苯二甲酸二辛酯和磷酸三甲苯酯的 PVC 的发烟量随着增塑剂的含量的增
10、加而增加。但是含偏苯三酸三辛酯和聚酯系增塑剂的 PVC 具有相反的结果。（2）阻燃剂用量对阻燃性能的影响PVC 电缆料中加入了 Al（OH） 3，Sb 2O3，硼酸锌（ZB）等无机阻燃剂，它们的用量对 PVC 的阻燃性能影响很大，国内外学者对此作了很多相关的研究。聂红云等人研究了 Sb2O3及 Sb2O3/ ZB 复配阻燃剂添加量对 PVC 氧指数的影响。他们发现随着 Sb2O3 的增加，PVC 电缆料的极限氧指数呈直线上升趋势，在纳米Sb2O3 的添加量大于 1.5 份时，纳米 Sb2O3 对 PVC 的氧指数贡献大于微米级Sb2O3。他们还研究了 PVC 在 Sb2O3 与 ZB 的质量比不同的时候的氧指数，发现随着质量比的增加，氧指数下降。这就是说，加入 Sb2O3 越多，PVC 的阻燃性能越高，但是由于 Sb2O3 价格比较昂贵，所以一般加入 Sb2O3 的量不是很高，只要能保证一定的阻燃性即可。并且加入的 ZB 可以用作消烟剂，将 ZB 与Sb2O3 复合使用将使得 PVC 电缆料在具有合适的氧指数的同时还具有低的生烟量。青岛科技大学的黄兆阁6除了研究了 ZB 和 Sb2O3 的添加量对阻燃性能的影响
