本發(fā)明屬于電纜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗凍電纜料及其制備方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的pvc電纜料一般是以聚氯乙烯為基礎(chǔ)樹脂,添加穩(wěn)定劑、鄰苯二甲酸二辛酯，鄰苯二甲酸二異癸酯，對(duì)苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯等增塑劑以及碳酸鈣等無(wú)機(jī)填充物，助劑和潤(rùn)滑劑等添加劑,經(jīng)過混配捏合擠出而制備的粒子。

因使用的穩(wěn)定劑，增塑劑及各種填充物等添加物質(zhì)在環(huán)保方面的不同而不同。一般是以rohs或reach的檢測(cè)方法和標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量。分為環(huán)保和非環(huán)保pvc電纜料。環(huán)保電纜料，就是說(shuō)當(dāng)電纜料制備成功后，以rohs或reach的檢測(cè)方法和標(biāo)準(zhǔn)在icp測(cè)試設(shè)備上測(cè)試，所有物質(zhì)成分中重金屬含量,dehp,壬基酚，多溴聯(lián)苯類等禁用物質(zhì)和受控物質(zhì)等，不能含有或在一定分量以內(nèi)。因每個(gè)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)和要求不一樣，相應(yīng)的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)而不同。測(cè)試單位一般以ppm來(lái)計(jì)量。環(huán)保電纜料的穩(wěn)定劑一般是使用鈣鋅穩(wěn)定劑。滿足reach標(biāo)準(zhǔn)的pvc電纜料最重要的是不能使用dehp16種物質(zhì)來(lái)做增塑劑。非環(huán)保電纜料非環(huán)保電纜料一般使用鉛鹽來(lái)做穩(wěn)定劑，因其含有重金屬鉛，鉻，鎘，汞，鋇等重金屬，會(huì)對(duì)環(huán)境和人類健康造成極大損害，而受到越來(lái)越多的國(guó)家限制或禁止使用。

電線電纜是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和現(xiàn)代生活中不可或缺的重要材料，我國(guó)是全世界最大的電線電纜生產(chǎn)國(guó)家，電線電纜行業(yè)在我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有非常重要的地位?，F(xiàn)有電纜料生產(chǎn)的電纜，經(jīng)常在使用中會(huì)表現(xiàn)出耐火抗凍性差，老化快，耐化學(xué)腐蝕性能低等問題，對(duì)生活生產(chǎn)帶來(lái)很大的不便，因此，需要改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種抗凍電纜料及其制備方法，該種電纜料耐火抗凍性高，耐化學(xué)腐蝕性能好，使用壽命長(zhǎng)，不易發(fā)生老化現(xiàn)象，且制備簡(jiǎn)單方便。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

一種抗凍電纜料，包括以下按重量份數(shù)計(jì)的原料：sg-4pvc樹脂30-50份、偏苯三酸三辛酯20-30份、尼龍酸二異丁酯10-20份、鈣鋅穩(wěn)定劑5-10份、氫氧化鋁4-8份、玻璃纖維3-7份、硬脂酸鋅2-6份、氯化石蠟2-4份、改性凹土粉6-12份、增塑劑1-5份、抗氧劑1-5份、抗裂劑1-3份和防凍劑1-3份；

所述改性凹土粉通過以下步驟制得：將凹凸棒石粘土粉碎至顆粒大小至粒徑≤1mm，然后浸沒到清水中，用電動(dòng)攪拌機(jī)攪拌10-20min，轉(zhuǎn)速設(shè)定為300～500r/min，然后過濾將溶質(zhì)浸沒到無(wú)機(jī)稀酸溶液中水浴熱處理1-2h，溫度設(shè)定在70～90℃之間，再向酸化后的懸浮液中加入分散劑焦磷酸鈉充分?jǐn)嚢?，協(xié)同超聲水熱法處理2-3h后，最后對(duì)其進(jìn)行離心處理，離心之后，取上層懸浮液經(jīng)過過濾、干燥后輸送到回轉(zhuǎn)式烘干爐內(nèi)焙燒1～2h即可，焙燒溫度為250～350℃。

進(jìn)一步地，所述電纜料包括以下按重量份數(shù)計(jì)的原料：sg-4pvc樹脂40份、偏苯三酸三辛酯25份、尼龍酸二異丁酯15份、鈣鋅穩(wěn)定劑8份、氫氧化鋁6份、玻璃纖維5份、硬脂酸鋅4份、氯化石蠟3份、改性凹土粉9份、增塑劑3份、抗氧劑3份、抗裂劑2份和防焦劑2份。

優(yōu)選地，所述增塑劑為癸二酸二辛酯、五氯硬脂酸甲酯或氯甲氧基油酸甲酯中的一種。

優(yōu)選地，所述抗氧劑為抗氧劑tnp、抗氧劑1076或抗氧劑1010中的一種。

優(yōu)選地，所述抗裂劑為木質(zhì)纖維素。

優(yōu)選地，所述防凍劑為二甲基亞砜、甲酰胺、氯化鈣或醋酸鈉中的一種或者一種以上。

上述的一種抗凍電纜料的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行：

(1)按所述重量份配比稱取原料；

(2)將鈣鋅穩(wěn)定劑、氫氧化鋁、玻璃纖維、硬脂酸鋅和改性凹土粉混合經(jīng)超細(xì)破碎機(jī)粉碎后，然后加入體積比為12-16％的水，然后經(jīng)成球磨機(jī)制成粒徑≤1mm的生料球，在溫度為85-95℃下干燥40-50min，得超細(xì)骨料；

(3)將氯化石蠟、sg-4pvc、偏苯三酸三辛酯、尼龍酸二異丁酯、增塑劑、抗氧劑、抗裂劑和防凍劑混合進(jìn)行感應(yīng)加熱處理；

(4)將步驟(2)和(3)所得的物料送入雙螺桿擠出機(jī)中混煉、造粒，加入高速攪拌機(jī)中，先在轉(zhuǎn)速260r/min下攪拌10-12min，然后在轉(zhuǎn)速380r/min下攪拌25-35min，得到混合粉料，最后經(jīng)單螺桿擠出機(jī)在100-110℃下擠出造粒即可。

進(jìn)一步地，在步驟(3)中，所述感應(yīng)加熱處理是先將溫度從常溫上升到120℃，用時(shí)6-8min；再將溫度從120℃上升到160℃，用時(shí)4-6min；之后將溫度從160℃上升到180℃，用時(shí)1-3min；最后空冷至常溫。

本發(fā)明具有如下的有益效果：

(1)本發(fā)明的電纜料以pvc為主料，配合其他輔料和填充料，成分不含鉛，安全環(huán)保，使得機(jī)械加工性能好，切割方便不費(fèi)力，而且抗磁性能、抗凍性、耐高溫性能、耐化學(xué)腐蝕性能都比普通電纜料明顯提升，其拉伸性能和抗老化性能比普通電纜料提升85％以上，使用壽命長(zhǎng)；

(2)本發(fā)明的電纜料制備簡(jiǎn)單，原料來(lái)源廣泛，生產(chǎn)成本低，用途廣泛，可應(yīng)用于惡劣的室外環(huán)境，經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步描述，以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1

一種抗凍電纜料，稱取以下原料：sg-4pvc樹脂30kg、偏苯三酸三辛酯20kg、尼龍酸二異丁酯10kg、鈣鋅穩(wěn)定劑5kg、氫氧化鋁4kg、玻璃纖維3kg、硬脂酸鋅2kg、氯化石蠟2kg、改性凹土粉6kg、增塑劑1kg、抗氧劑1kg、抗裂劑1kg和防凍劑1kg；

所述改性凹土粉通過以下步驟制得：將凹凸棒石粘土粉碎至顆粒大小至粒徑≤1mm，然后浸沒到清水中，用電動(dòng)攪拌機(jī)攪拌10min，轉(zhuǎn)速設(shè)定為300r/min，然后過濾將溶質(zhì)浸沒到無(wú)機(jī)稀酸溶液中水浴熱處理1h，溫度設(shè)定在70℃之間，再向酸化后的懸浮液中加入分散劑焦磷酸鈉充分?jǐn)嚢?，協(xié)同超聲水熱法處理2h后，最后對(duì)其進(jìn)行離心處理，離心之后，取上層懸浮液經(jīng)過過濾、干燥后輸送到回轉(zhuǎn)式烘干爐內(nèi)焙燒1h即可，焙燒溫度為250℃。

其中，上述的增塑劑采用癸二酸二辛酯；抗氧劑采用抗氧劑tnp；抗裂劑采用木質(zhì)纖維素；防凍劑采用二甲基亞砜。

上述的一種抗凍電纜料的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行：

(1)將上述的鈣鋅穩(wěn)定劑、氫氧化鋁、玻璃纖維、硬脂酸鋅和改性凹土粉混合經(jīng)超細(xì)破碎機(jī)粉碎后，然后加入體積比為12％的水，然后經(jīng)成球磨機(jī)制成粒徑≤1mm的生料球，在溫度為85℃下干燥40min，得超細(xì)骨料；

(2)將氯化石蠟、sg-4pvc、偏苯三酸三辛酯、尼龍酸二異丁酯、增塑劑、抗氧劑、抗裂劑和防凍劑混合進(jìn)行感應(yīng)加熱處理，具體步驟是先將溫度從常溫上升到120℃，用時(shí)6min；再將溫度從120℃上升到160℃，用時(shí)4min；之后將溫度從160℃上升到180℃，用時(shí)1min；最后空冷至常溫；

(3)將上述加工后的所有物料輸送至雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行混煉、造粒處理，先加入到高速攪拌機(jī)中，先在轉(zhuǎn)速260r/min下攪拌10min，然后在轉(zhuǎn)速380r/min下攪拌25min，得到混合粉料，最后經(jīng)單螺桿擠出機(jī)在100℃下擠出造粒即制得本發(fā)明的抗凍電纜料。

實(shí)施例2

一種抗凍電纜料，稱取以下原料：sg-4pvc樹脂40kg、偏苯三酸三辛酯25kg、尼龍酸二異丁酯15kg、鈣鋅穩(wěn)定劑8kg、氫氧化鋁6kg、玻璃纖維5kg、硬脂酸鋅4kg、氯化石蠟3kg、改性凹土粉9kg、增塑劑3kg、抗氧劑3kg、抗裂劑2kg和防焦劑2kg；

所述改性凹土粉通過以下步驟制得：將凹凸棒石粘土粉碎至顆粒大小至粒徑≤1mm，然后浸沒到清水中，用電動(dòng)攪拌機(jī)攪拌15min，轉(zhuǎn)速設(shè)定為400r/min，然后過濾將溶質(zhì)浸沒到無(wú)機(jī)稀酸溶液中水浴熱處理1.5h，溫度設(shè)定在80℃之間，再向酸化后的懸浮液中加入分散劑焦磷酸鈉充分?jǐn)嚢瑁瑓f(xié)同超聲水熱法處理2.5h后，最后對(duì)其進(jìn)行離心處理，離心之后，取上層懸浮液經(jīng)過過濾、干燥后輸送到回轉(zhuǎn)式烘干爐內(nèi)焙燒1.5h即可，焙燒溫度為300℃。

其中，上述的增塑劑采用五氯硬脂酸甲酯；抗氧劑采用抗氧劑1076；抗裂劑采用木質(zhì)纖維素；防凍劑采用甲酰胺和氯化鈣兩種混合物，且兩者之間的質(zhì)量比為1:1。

上述的一種抗凍電纜料的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行：

(1)將上述的鈣鋅穩(wěn)定劑、氫氧化鋁、玻璃纖維、硬脂酸鋅和改性凹土粉混合經(jīng)超細(xì)破碎機(jī)粉碎后，然后加入體積比為14％的水，然后經(jīng)成球磨機(jī)制成粒徑≤1mm的生料球，在溫度為90℃下干燥45min，得超細(xì)骨料；

(2)將氯化石蠟、sg-4pvc、偏苯三酸三辛酯、尼龍酸二異丁酯、增塑劑、抗氧劑、抗裂劑和防凍劑混合進(jìn)行感應(yīng)加熱處理，具體步驟是先將溫度從常溫上升到120℃，用時(shí)7min；再將溫度從120℃上升到160℃，用時(shí)5min；之后將溫度從160℃上升到180℃，用時(shí)2min；最后空冷至常溫；

(3)將上述加工后的所有物料輸送至雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行混煉、造粒處理，先加入到高速攪拌機(jī)中，先在轉(zhuǎn)速260r/min下攪拌11min，然后在轉(zhuǎn)速380r/min下攪拌30min，得到混合粉料，最后經(jīng)單螺桿擠出機(jī)在105℃下擠出造粒即制得本發(fā)明的抗凍電纜料。

實(shí)施例3

一種抗凍電纜料，稱取以下原料：sg-4pvc樹脂50kg、偏苯三酸三辛酯30kg、尼龍酸二異丁酯20kg、鈣鋅穩(wěn)定劑10kg、氫氧化鋁8kg、玻璃纖維7kg、硬脂酸鋅6kg、氯化石蠟4kg、改性凹土粉12kg、增塑劑5kg、抗氧劑5kg、抗裂劑3kg和防凍劑3kg；

所述改性凹土粉通過以下步驟制得：將凹凸棒石粘土粉碎至顆粒大小至粒徑≤1mm，然后浸沒到清水中，用電動(dòng)攪拌機(jī)攪拌20min，轉(zhuǎn)速設(shè)定為500r/min，然后過濾將溶質(zhì)浸沒到無(wú)機(jī)稀酸溶液中水浴熱處理2h，溫度設(shè)定在90℃之間，再向酸化后的懸浮液中加入分散劑焦磷酸鈉充分?jǐn)嚢?，協(xié)同超聲水熱法處理3h后，最后對(duì)其進(jìn)行離心處理，離心之后，取上層懸浮液經(jīng)過過濾、干燥后輸送到回轉(zhuǎn)式烘干爐內(nèi)焙燒2h即可，焙燒溫度為350℃。

其中，上述的增塑劑采用氯甲氧基油酸甲酯；抗氧劑采用抗氧劑1010；抗裂劑采用木質(zhì)纖維素；防凍劑采用氯化鈣和醋酸鈉兩種混合物，且兩者之間的質(zhì)量比為1:2。

上述的一種抗凍電纜料的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行：

(1)將上述的鈣鋅穩(wěn)定劑、氫氧化鋁、玻璃纖維、硬脂酸鋅和改性凹土粉混合經(jīng)超細(xì)破碎機(jī)粉碎后，然后加入體積比為16％的水，然后經(jīng)成球磨機(jī)制成粒徑≤1mm的生料球，在溫度為95℃下干燥50min，得超細(xì)骨料；

(2)將氯化石蠟、sg-4pvc、偏苯三酸三辛酯、尼龍酸二異丁酯、增塑劑、抗氧劑、抗裂劑和防凍劑混合進(jìn)行感應(yīng)加熱處理，具體步驟是先將溫度從常溫上升到120℃，用時(shí)8min；再將溫度從120℃上升到160℃，用時(shí)6min；之后將溫度從160℃上升到180℃，用時(shí)3min；最后空冷至常溫；

(3)將上述加工后的所有物料輸送至雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行混煉、造粒處理，先加入到高速攪拌機(jī)中，先在轉(zhuǎn)速260r/min下攪拌12min，然后在轉(zhuǎn)速380r/min下攪拌35min，得到混合粉料，最后經(jīng)單螺桿擠出機(jī)在110℃下擠出造粒即制得本發(fā)明的抗凍電纜料。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。