[发明专利]一种PVC电缆料制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种塑料制品的制备方法，尤其是涉及一种采用复配型热稳定剂加工PVC电缆料的方法。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)塑料制品，包括板材、管材、管件、异型材等硬制品和膜、管、鞋、玩具、电缆料、人造革等软制品，广泛应用于工业建筑、农业、日用品、包装、电力、公用事业等领域。但是，PVC存在热稳定性差，在通常加工温度下即发生严重的降解的缺点。人们已推测并通过大量的研究证实，导致工业生产PVC对热稳定的主要原因在于其分子中存在烯丙基氯(I)、叔氯(II)等不稳定结构缺陷。这些结构缺陷受热容易消去HCl，而HCl对PVC脱HCl具有催化作用，这就导致了链锁式脱HCl反应，从而使PVC高分子链形成共轭多烯序列并发生交联等反应。共轭多烯序列是一个生色团，当共轭双键数大于6时，开始显色，而随着共轭双键数进一步增加，颜色随之加深。在有氧环境下，PVC热降解也伴随发生自动氧化反应。

根据上述PVC热降解机理，原理上，解决PVC热稳定性根本方法是改进合成方法和工艺并严格控制工艺条件以避免或减少不稳定结构缺陷的生成，遗憾的是，直到目前这种方法所能达到的效果还是很有限的。除了从工艺方面解决上述问题，人们还使用了稳定助剂，例如铅、镉稳定剂等，使用了铅稳定剂的PVC制品主要特点是热稳定性好，电气绝缘性极为优良，吸水率低并兼有一定的润滑效果，户外耐候性好，其主要缺点是透明性差，初期色相差、易交叉污染、有毒、户外使用有“冒霜”现象。1974年联合国环境规划局(UNEP)和国际劳动卫生重金属委员会讨论将镉定为重点环境污染物。美国毒物管理委员会(ATSDR)已将其列为第六位危及人类健康的有毒物质。这些PVC制品都会在使用过程中释放出重金属，造成重金属污染。此外，常规的电线电缆生产加工过程中污染是相当严重的；在制造、使用及废弃过程和废物回收处理时会产生大量的有毒物质，有资料表明：在填埋场内，有10％以上的铅盐稳定剂从含有各种混合增塑剂柔性PVC电缆料中释放出来(引自欧盟绿皮书-PVC的环保问题-C)，当然还包括二噁英、卤氢酸等。近年来，欧、美、日等国家对电线电缆的公害现状十分重视，纷纷制定了法律法规对电线电缆生产制造过程的废气、废水、固体排放物进行了严格的限制，而且对报废的电线电缆的处理实施全面的监控，要求电线电缆制造企业采用符合环保的材料取代传统材料，以达到绿色、环保的要求。这就要求企业在设计和生产电缆电线时，不仅要考虑产品的功能、性能、材料、结构、外观等常规因素，还要考虑整个产品的生命周期对能源、环境、自然资源的影响程度，以及工艺过程对环境和人体的影响。

发明内容

本发明的目的主要是解决现有技术所存在的电缆综合生产成本高、热稳定效率不理想、粉尘污染和游离重金属污染，以及使用铅/镉等稳定剂既对人体有损害、又会产生重金属污染、不符合环保要求的技术问题；本发明的另一目的是环保和节约资源的前提下，提供一种性能优良的PVC电缆料制备方法，使PVC电缆料的制备更为简便有效，应用更为安全可靠。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：在PVC电缆料中添加了一种复配型热稳定剂；所述复配型热稳定剂是钙、锌、镁、钡金属的液态有机盐添加有机稳定剂和协同稳定剂复配而成；所述有机稳定剂是二苯基硫脲或硬脂酰苯烷，所述协同稳定剂是亚磷酸酯类物质。

本发明所述电缆料的制备方法包含配料、磨浆、捏合、挤塑、炼塑五个步骤，其中：

a)配料时，添加3～8份的复配型热稳定剂；

b)磨浆后细度不大于70μm；

c)捏合时，依次添加树脂、粉料、增塑剂、浆料、润滑剂，控制温度在75℃～90℃之间，捏合6～20分钟；

d)挤塑时，将料温控制在150℃～180℃之间；

e)炼塑时，控制温度在160℃～175℃之间。

作为优选，在相同的PVC配方中用复配型热稳定剂以等量代替金属盐类稳定剂时，可在原配方中增加3份以上填充剂。

作为优选，所述有机稳定剂还可以是硬脂酰-苯甲酰-甲烷或β-氨基丁烯酸酯；所述硬脂酰-苯甲酰-甲烷为：

所述β-氨基丁烯酸酯

作为优选，所述协同稳定剂还可以是包括环氧大豆油、妥儿油脂肪酸在内的环氧化合物，其典型结构为：

所述协同稳定剂还可以是多元醇和二氢吡啶、β-氧化羧酸酯、1-3-二酮的任意一种，其典型结构为：