一种环保低烟无铅聚氯乙烯电工管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种环保低烟无铅聚氯乙烯电工管及其制备方法，电工管，以质量分计由如下组分制成：聚氯乙烯树脂100份；碳酸钙20～25份；有机复合热稳定剂3.0～5.0份；抗冲剂8～12份；水滑石2～3份；补强剂5～8份；无卤消烟阻燃剂2～4份；内外润滑剂1～2份；TiO20.7～1.3份。按配方比，先加入碳酸钙高速混合，出去碳酸钙中的水分；再加入聚氯乙烯树脂高速混合2～3min；之后加入其它组分高速热混捏合10～15min，使其温度达到120～130℃；然后再以10～15r/min的搅拌速度在通冷却水的情况下冷却至40～50℃时放料；最后再加热到150～220℃塑化挤出成型。本发明专利技术电工管的刚性好、抗弯性能好、耐热性和耐老化性能优良、绝缘性好，制造成本低，加工工艺简单。

【技术实现步骤摘要】
一种环保低烟无铅聚氯乙烯电工管及其制备方法
本专利技术涉及聚氯乙烯电工管材料领域，具体涉及一种环保低烟无铅聚氯乙烯电工管及制备方法。
技术介绍
聚氯乙烯(PVC)是世界五大通用树脂(PE、PVC、PP、PS、ABS)之一，是世界上实现工业化时间最早、应用范围最广的通用型热塑性塑料。但是PVC结构不稳定，在加工成型中容易降解，当加工温度达到90℃时，即发生轻微的热分解反应；当温度达到120℃时，即发生明显的热分解反应，使PVC颜色逐渐加深。所以，必须使用热稳定剂，防止PVC在加工过程中的热分解。常用的热稳定剂主要有铅盐类、金属皂类、有机锡类、稀土类和钙锌类等稳定剂。随着人们环保意识的进一步增强，铅盐类稳定剂的使用量正逐渐减少。而有机锡类热稳定剂由于其价格原因，目前尚得不到广泛的推广。无毒钙锌热稳定剂是目前世界上公认的无毒、环保型热稳定剂，且具有价格低廉、润滑性良好等优点，因此具有极广阔的发展空间。而随着国家经济改革的深入，环境保护意识的加强，使得PVC制品的生产、使用环境友好化成为必然趋势。电工管是一种电气安装电线用的硬质PVC胶管，需要满足防腐蚀、防漏电、阻燃和良好的力学性能等要求。现有的电工管材料的阻燃分为有卤阻燃和无卤阻燃两种类型，其中有卤阻燃虽然添加量小、阻燃性能高，但其燃烧时会挥发出大量的有毒气体和浓烟，造成“二次灾害”。无卤阻燃材料的基体一般是金属氧化物、金属有机化合物、水和金属氢氧化物等，阻燃剂是氢氧化镁、氢氧化铝、三氧化锑、钼的氧化物等。如单一使用这类阻燃剂时，阻燃效果不太理想，添加量较大，不仅提高了产品的成本而且也影响了材料的弯折性能。并且，目前生产PVC电工管大量使用铅盐类稳定剂，不仅生产过程对生产者可能造成极大的伤害而且对周边环境，包括水、土壤和空气，造成重金属沉积，从而对生活在此环境中人类及动物造成不可估量的健康隐患。传统Ca/Zn复合热稳定剂虽然利用了两者具有的一定的协同效应，使其成为近年来复合稳定剂中最活跃的研究领域，比如刘迪强等人在公开号为CN101967253A的中国专利技术专利申请文献中公开了一种环保PVC钙锌稳定剂，涉及硬脂酸钙锌盐的复配，李剑、王杨林等人在公开号为CN101942110A的中国专利技术专利申请文献中公开了一种钙锌复合热稳定剂，涉及硬脂酸钙锌盐的配方，安徽师范大学周运友等人在公开号为CN102504340A的中国专利技术专利申请文献中公开了一种无毒钙锌热稳定剂，涉及钙锌稳定剂分子层面混合的方法，很好的取代了传统的有毒稳定剂。因此综上所述，急需要一种无铅、低烟、低卤、阻燃性能好的电工套管。
技术实现思路
本专利技术提供一种环保低烟无铅聚氯乙烯电工管及其制备方法，该电工管的刚性好、抗弯性能好、耐热性和耐老化性能优良、绝缘性好，制造成本低，加工工艺简单。一种环保低烟无铅聚氯乙烯电工管，以质量分计由如下组份制成：最优选地，以质量分计由如下组分制成：作为优选，所述有机复合热稳定剂以重量百分比计，由如下组分组成：其中，所述尿嘧啶衍生物基锌盐为N，N-二甲基-6-氨基尿嘧啶锌盐、N-甲基-6-氨基尿嘧啶锌盐、N-甲基-6-氨基硫脲嘧啶锌盐和N，N-二甲基-6-氨基硫脲嘧啶锌盐的一种或几种的混合物。优选地，以重量百分比计，由如下组分制成：优选地，所述二酮为1，3-环己二酮、1-十七烷基-3-苯基丙二酮、二苯基乙二酮、硬脂酰苯甲酰甲烷、4-对甲氧基苯基-2，4-二氧代丁酸的一种或几种的混合物。进一步优选，所述二酮为1,3-环己二酮、17烷基-3-苯基丙二酮和二苯基乙二酮的混合物，其中1,3-环己二酮、17烷基-3-苯基丙二酮和二苯基乙二酮的摩尔比为2：1：1。或者：所述二酮为1,3-环己二酮、17烷基-3-苯基丙二酮和硬脂酰苯甲酰甲烷的混合物，其中1,3-环己二酮、17烷基-3-苯基丙二酮和硬脂酰苯甲酰甲烷的混合物的摩尔比为2:1:1。水滑石采用环氧化合物作为改性剂，将环氧化合物与水滑石均匀混合后，在120℃温度条件下，经剪切混炼，固化成密实粉末状物，制成环氧化有机水滑石。优选地，所述有机水滑石以重量百分比计，其组成为：水滑石类化合物60～95％；环氧化合物5～40％；更进一步优选地，所述有机水滑石以重量百分比计，其组成为：水滑石类化合物95％；环氧化合物5％；其中，所述水滑石类化合物的层板阳离子为Mg2+或Al3+，层间阴离子为CO32-、OH-、SO42－、NO3-或Cl-，所述水滑石类化合物的一次粒径为10～150nm；所述环氧化合物为双酚A环氧树脂、线形酚醛环氧树脂、溴化双酚A环氧树脂或丙烯酸双酚A环氧树脂。所述有机水滑石的制备方法如下：将水滑石类化合物和环氧化合物混合，于120℃～160℃温度下，经剪切混炼，固化成密实粉状物，制得有机纳米水滑石。环氧化有机水滑石耐高温变色性能好，层间距大，可达1.11～3.0nm，在聚合物中易剥离分散。优选地，所述多羟基硬脂酸盐为十二羟基硬脂酸锂、八羟基硬脂酸钙、十二羟基硬脂酸锌、十二羟基硬脂酸镁、八羟基硬脂酸镁的一种或几种的混合物。进一步优选地，以重量百分比计，由如下组分制成：在配方比为上述组合的基础上，所述组分从以下组合中选择：N，N-二甲基-6-氨基尿嘧啶锌盐、有机纳米水滑石、十二羟基硬脂酸锂和1,3-环己二酮。或：N-甲基-6-氨基尿嘧啶锌盐、有机纳米水滑石、二酮混合物和八羟基硬脂酸镁；其中二酮混合物为摩尔比为2:1:1的1,3-环己二酮、17烷基-3-苯基丙二酮和二苯基乙二酮的混合物。或：N-甲基-6-氨基硫脲锌盐、有机纳米水滑石、二酮混合物和十二羟基硬脂酸锂；其中二酮混合物为摩尔比为2:1:1的1,3-环己二酮、17烷基-3-苯基丙二酮和硬脂酰苯甲酰甲烷的混合物或：N，N-二甲基-6-氨基硫脲锌盐、有机纳米水滑石、二酮混合物和八羟基硬脂酸钙；其中二酮混合物为摩尔比为2:1:1的1,3-环己二酮、17烷基-3-苯基丙二酮和二苯基乙二酮的混合物。最优选地，所述有机复合热稳定剂为质量比为0.6:0.20.05:0.12的N，N-二甲基-6-氨基硫脲锌盐、有机纳米水滑石、二酮混合物和八羟基硬脂酸钙；其中二酮混合物为摩尔比为2:1:1的1,3-环己二酮、17烷基-3-苯基丙二酮和二苯基乙二酮的混合物。有机复合热稳定剂优选采用如下方法制备：按配方比将尿嘧啶衍生物基锌盐、二酮、有机水滑石和多羟基硬脂酸盐在60～85℃进行高速混合，再将混合物加入单螺杆挤出机中，在60～80℃下粘合挤出，经过空气冷却后切粒成2～3mm的母粒。优选地，所述N，N-二甲基-6-氨基尿嘧啶锌盐制备方法如下：将100ml无水乙醇中加入0.1mol金属钠，搅拌回流0.5h后制得浓乙醇钠/乙醇溶液；0.1mol尿素、0.2mol氰乙酸、0.1mol乙酸酐在500ml三口烧瓶中80℃下反应回流40min后，加入制得的浓乙醇钠/乙醇溶液100ml继续加热回流3h，再缓慢滴加盐酸溶液pH调至7，然后加入硬脂酸0.1mol至其完全融化溶解；将温度升至95℃后，缓慢滴加0.1mol氯化锌，滴完后再搅拌2.5h，冷却至室温后，将产物抽滤，用水雾浸润洗涤，于80～90℃烘干至恒重，制备得到N，N-二甲基-6-氨基尿嘧啶锌盐。所述N-甲基-6-氨基尿嘧啶锌盐制备方法如下：将100ml无本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环保低烟无铅聚氯乙烯电工管，其特征在于，以质量分计由如下组分制成：

【技术特征摘要】
1.一种环保低烟无铅聚氯乙烯电工管，其特征在于，以质量份计由如下组分制成：所述有机复合热稳定剂以重量百分比计，由如下组分组成：所述尿嘧啶衍生物基锌盐为N-甲基-6-氨基尿嘧啶锌盐、N-甲基-6-氨基硫脲嘧啶锌盐和N，N-二甲基-6-氨基硫脲嘧啶锌盐的一种或几种的混合物；所述有机水滑石以重量百分比计，其组成为：水滑石类化合物60～95％；环氧化合物5～40％；其中，所述水滑石类化合物的层板阳离子为Mg2+或Al3+，层间阴离子为CO32-、OH-、SO42－、NO3-或Cl-，所述水滑石类化合物的一次粒径为10～150nm；所述环氧化合物为双酚A环氧树脂、线形酚醛环氧树脂、溴化双酚A环氧树脂或丙烯酸双酚A环氧树脂；环保低烟无铅聚氯乙烯电工管由包括如下步骤的方法制备：按配方比先加入碳酸钙高速混合，除去碳酸钙中的水分；再加入聚氯乙烯树脂高速混合2～3min；之后加入其它组分高速热混捏合10～15min，使其温度达到120～130℃；然后再以10～15r...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱杭琦，盛仲夷，马骥，徐康，郭芷含，谢松桂，
申请(专利权)人：杭州鸿雁电器有限公司，杭州鸿雁管道系统科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33