[发明专利]阻燃、低烟、耐热PVC电缆料配方

说明书

技术领域

本发明涉及一种PVC的电线电缆，特别涉及到能够阻燃、低烟的PVC电线电缆。

背景技术

    聚氯乙烯(PVC) 具有耐腐蚀、综合力学性能好等优点,广泛应用于建材、电线电缆等方面。未加增塑剂的PVC(PVC - U) 制品具有良好的阻燃性能,但掺入大量增塑剂的软质PVC 却易燃。同时,无论是硬

质PVC 还是软质PVC 在燃烧过程中都会产生大量烟雾,其最大烟密度( Dm ) 高达720 (以Rohm & HassXP - 2 烟箱测定) ,在塑料中名列榜首。据统计,火灾中死亡人数的82. 5 %是被燃烧时产生的有毒气体窒息而死。因此,对PVC 的阻燃抑烟研究引起人们极大的关注。PVC 燃烧发烟是复杂的化学过程,涉及PVC 脱HCl 形成多烯结构、断链、交联等多种反应。加入热稳定剂的PVC 制品在室温和加工温度时的热稳定性较好,但在高温燃烧条件下, PVC 仍易发生脱除HCl反应, HCl 气体在空气中极易吸湿形成酸性化合物,悬浮在空气中形成大量白烟,同时生成含共轭双键的不饱和烃。当PVC 脱HCl 程度较高时,还会发生多烯交联形成芳香类化合物、碳链断裂、分子重排环化等反应。在大气环境下,还会发生多烯的氧化及氧化产物的系列反应。PVC 热解产生的HCl 和热解产物的环化是其燃烧发烟的重要因素。在含增塑剂的制品中,由于增塑剂分子参加了中间产物的高温化学反应,且增塑剂本身燃烧会产生大量黑烟,大大增加了黑烟的产生量,所以抑制PVC 发烟的最根本方法就是控制PVC 的热解中间产物,使这些中间产物的碎片不参与成环、聚合,从而不产生如乙炔、苯、稠状芳香族化合物等碳氢比高的中间产物; 另外, 在PVC热解反应后呈固态凝聚和减少碳的汽化物是降低黑烟浓度的有效途径。

发明内容

  本发明的目的在于解决和抑制在PVC线缆过程中产生烟雾；特别是黑烟的产生。

1、为完成上述发明目的，我们结合实际经验，进行了多次实验，最终形成配方如下：一种阻燃、低烟、耐热PVC电缆料配方，其特征在于：以下配方安重量份计算；

PVC                    100 

防烟增塑剂             35.3-60

硬脂酸铅               0.8

三碱式硫酸铅           6 

石蜡                   0.5

水合硼酸锌             4~6

氢氧化铝               2

抗氧剂7096             0.5

在这里防烟增塑剂是本公司特地研发制造的，我们知道，在PVC燃烧过程中，之所以会产生黑烟，或是有毒气体，其根本原因在于增塑剂在燃烧过程分为三个阶段，而在第三阶段也就是在高温达到400℃时会产生黑烟，在通常情况下，抵制这做法都放入抑烟剂，抑烟剂的做法无非就是无机阻燃剂和有机盐类化合物两种；我们在实验中发现在锡酸锌含量相同的情况下,锡酸锌包覆碳酸钙对PVC 的阻燃和抑烟性能优于锡酸锌;在锡酸锌添加量为10 份时, 锡酸锌包覆碳酸钙阻燃PVC 样品和三氧化二锑阻燃PVC 样品具有相同的氧指数, 但当锡酸锌添加量为20 份时,前者的氧指数比后者的高3 % ,前者的烟密度等级比后者低约10 %。这充分说明一点，无论锡酸锌包覆碳酸钙阻燃率会比通常情况下直接使用锡酸锌来的效果好，可是从上面的比例我们到，这个比例并不是令我们相当满意的，那么怎么才能做到满意呢？我们发现，之所以会这比以往技术好的原因在于，在高温时，锡酸锌包覆碳酸钙会直接反应，从而阻在400度高温的部分烟产生，那么在此基础之上，我们可以让他们做的更好，那就是将三者直接相互包覆；也就是说在微观上，做到，在所有的DOP都还没有达到400℃时，已经被锡酸锌包覆碳酸钙的反应覆盖了，可能有些人会认为，为什么不能通过直接给锡酸锌包覆碳酸钙加量完成呢？这个想法，我们也有想过，可是当我们制成了线缆后发现，这些线缆的柔软度与加入的量成倍数的上升，也就是说，我们每多加一份锡酸锌包覆碳酸钙，他的柔软度会降低一倍；可想而知，当这个加到25份时，其实这个电缆已经没有柔软度了。因此，我们采用了下列方法自制了防烟增塑剂。