專利名稱：一種納米碳纖維阻燃線管及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種塑料管材，特別涉及一種阻燃、防菌的納米碳纖維線管及其制備方法。
背景技術(shù)：
穿線管是一種在電氣工程領(lǐng)域用于穿電線的管材，現(xiàn)有線管大多有PVC管或改性PVC管，其基本要求是防腐蝕、阻燃，還應(yīng)具有一定的抗壓和抗彎折能力。尤其在某些特殊應(yīng)用領(lǐng)域，例如，在煤礦礦井中，所用線管還要求必須具有抗靜電、高阻燃性等性能，綜合性能要求極高?，F(xiàn)有阻燃線管分為有鹵阻燃和無鹵阻燃兩種。其中有鹵阻燃雖然添加量少，阻燃性能高，但因燃燒是會(huì)揮發(fā)出大量有毒煙氣，造成“二次污染”，甚至危害人體健康。而無鹵阻燃的基體一般是金屬氧化物、金屬有機(jī)化合物、水合金屬氧化物等，阻燃劑是氫氧化鎂、氫氧化鋁、三氧化二銻、鉬的化合物等。如單一使用此類阻燃劑，阻燃效果不理想，添加 量大，不僅提高了生產(chǎn)成本，而且也影響了線管的抗彎折性能。針對上述不足，需要提供一種高性能阻燃線管，不僅阻燃性能好，而且抗靜電、防菌防腐、抗壓強(qiáng)度和韌性好。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種納米碳纖維阻燃線管及其制備方法，所得納米碳纖維阻燃線管專供電線、電纜、光纖等穿線使用，不僅阻燃性能好，而且抗靜電、防腐防菌，線管韌性好，不易折斷或破損，使用壽命長。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種納米碳纖維阻燃線管，按重量份包括以下組分聚氯乙烯40-80，納米碳酸鈣20-50，阻燃劑1-5，氯化聚乙烯5-10，復(fù)合穩(wěn)定劑3-6，PVC加工助劑1-3，石蠟O. 8-2，聚乙烯蠟O. 6-2. 4，硬脂酸O. 7-1. 8，鈦白粉1-4，熒光增白劑O. 05-0. 15，合成植物脂1-5。進(jìn)一步，按重量份包括以下組分聚氯乙烯60-70，納米碳酸鈣30-40，阻燃劑2_3，氯化聚乙烯7-8，復(fù)合穩(wěn)定劑4-5，PVC加工助劑1. 5-2. 5，石蠟1-1. 5，聚乙烯蠟1_2，硬脂酸1-1. 5，鈦白粉2-3，熒光增白劑O. 1-0. 12，合成植物脂2_4。進(jìn)一步，按重量份包括以下組分聚氯乙烯65，納米碳酸鈣35，阻燃劑2. 5，氯化聚乙烯7. 5，復(fù)合穩(wěn)定劑4. 5，PVC加工助劑2，石蠟1. 2，聚乙烯蠟1. 5，硬脂酸1. 2，鈦白粉2. 5，熒光增白劑O. 11，合成植物脂3。進(jìn)一步，所述阻燃劑為TCEP、TCPP、TDCPP、IPPP、MCA、BDDP、TPP 和 APP 中的一種或幾種的混合物。進(jìn)一步，所述阻燃劑為TCEP，TDCPP，MCA和BDDP按質(zhì)量比為2 I I I的混合物。進(jìn)一步，所述復(fù)合穩(wěn)定劑采用鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑；PVC加工助劑采用ACR。另外，本發(fā)明還提供一種納米碳纖維阻燃線管的制備方法，包括以下步驟
a,備料、混合按上述配方取料備用，采用高混機(jī)進(jìn)行混料處理，其中高混溫度為120-130°C ；b，高溫熔融擠出螺桿擠出機(jī)的熔融溫度為160_180°C ；c，定徑擠出定徑套的溫度為160_200°C ；d，真空定型采用真空定型箱定型，其中溫度壓力變化范圍值為230°C /4.554，250 °C /4. 0,270 °C /3. 75,275 °C /3. 45,280 °C /3. 40,290 °C /3. 10,300 °C /2.70，325°C /1. 10, 350°C /0. 95 ； e，噴淋冷卻噴淋水箱水溫為1_8°C ；f，牽引、切割牽引機(jī)履帶牽引后定長切割即可。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的納米碳纖維阻燃線管，按重量份包括以下組分 聚氯乙烯40-80，納米碳酸鈣20-50，阻燃劑1-5，氯化聚乙烯5_10，復(fù)合穩(wěn)定劑3_6，PVC加工助劑1-3，石蠟O. 8-2，聚乙烯蠟O. 6-2. 4，硬脂酸O. 7-1. 8，鈦白粉1-4,熒光增白劑O. 05-0. 15，合成植物脂1-5。采用高混-高溫熔融擠出-定徑擠出-真空定型-噴淋冷卻-牽引、切割等步驟制成。所得納米碳纖維阻燃線管專供電線、電纜、光纖等穿線使用，不僅阻燃性能好，而且抗靜電、防腐防菌，線管韌性好，不易折斷或破損，使用壽命是現(xiàn)有普通阻燃線管的3-5倍。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1本實(shí)施例的納米碳纖維阻燃線管，其制備方法包括以下步驟a，備料、混合按以下配方備料聚氯乙烯400kg，納米碳酸鈣500kg，阻燃劑10kg，氯化聚乙烯100kg,復(fù)合穩(wěn)定劑30kg, PVC加工助劑30kg,石臘8kg,聚乙烯臘24kg,硬脂酸7kg,鈦白粉40kg，熒光增白劑O. 5kg，合成植物脂50kg，然后采用高混機(jī)進(jìn)行混料處理，其中高混溫度為120°C ;b，高溫熔融擠出螺桿擠出機(jī)的熔融溫度為180°C ；C，定徑擠出定徑套的溫度為160°C ;d，真空定型采用真空定型箱定型，其中溫度壓力變化范圍值為230°C /4. 554,250 °C /4. 0,270 °C /3. 75,275 °C /3. 45,280 °C /3. 40,290 °C /3. 10,300 °C /2.70，325°C /1. 10, 350°C /0. 95 ；e，噴淋冷卻噴淋水箱水溫為8°C ；f，牽引、切割牽引機(jī)履帶牽引后定長切割即可。實(shí)施例2本實(shí)施例的納米碳纖維阻燃線管，其制備方法包括以下步驟a，備料、混合按以下配方備料聚氯乙烯800kg，納米碳酸鈣200g阻燃劑50kg，氯化聚乙烯50kg,復(fù)合穩(wěn)定劑60kg, PVC加工助劑IOkg,石臘20kg,聚乙烯臘6kg,硬脂酸18kg，鈦白粉10kg，熒光增白劑1. 5kg，合成植物脂10kg，然后采用高混機(jī)進(jìn)行混料處理，其中高混溫度為130°C ;b，高溫熔融擠出螺桿擠出機(jī)的熔融溫度為160°C ；C，定徑擠出定徑套的溫度為200°C ；
d，真空定型采用真空定型箱定型，其中溫度壓力變化范圍值為230°C /4.554，250 °C /4. 0,270 °C /3. 75,275 °C /3. 45,280 °C /3. 40,290 °C /3. 10,300 °C /2.70，325°C /1. 10, 350°C /0. 95 ；e，噴淋冷卻噴淋水箱水溫為1°C ；f，牽引、切割牽引機(jī)履帶牽引后定長切割即可。實(shí)施例3本實(shí)施例的納米碳纖維阻燃線管，其制備方法包括以下步驟a，備料、混合按以下配方備料聚氯乙烯700kg，納米碳酸鈣300kg，阻燃劑30kg，氯化聚乙烯70kg,復(fù)合穩(wěn)定劑50kg, PVC加工助劑15g,石臘15kg,聚乙烯臘IOkg,硬脂酸15kg，鈦白粉20kg，熒光增白劑1. 2kg，合成植物脂20kg，然后采用高混機(jī)進(jìn)行混料處理，其中高混溫度為123°C ；b,聞溫熔融擠出螺桿擠出機(jī)的熔融溫度為165°C ；C，定徑擠出定徑套的溫度為190°C ;d，真空定型采用真空定型箱定型，其中溫度壓力變化范圍值為230°C /4.554，250 °C /4. 0,270 °C /3. 75,275 °C /3. 45,280 °C /3. 40,290 °C /3. 10,300 °C /2.70，325°C /1. 10, 350°C /0. 95 ； e，噴淋冷卻噴淋水箱水溫為5 V ；f，牽引、切割牽引機(jī)履帶牽引后定長切割即可。實(shí)施例4本實(shí)施例的納米碳纖維阻燃線管，其制備方法包括以下步驟a，備料、混合按以下配方備料聚氯乙烯60，納米碳酸鈣40，阻燃劑2，氯化聚乙烯8，復(fù)合穩(wěn)定劑4，PVC加工助劑2. 5，石蠟I，聚乙烯蠟2，硬脂酸I，鈦白粉3，熒光增白劑O. 1，合成植物脂4。然后采用高混機(jī)進(jìn)行混料處理，其中高混溫度為128°C ；b,聞溫熔融擠出螺桿擠出機(jī)的熔融溫度為1750°C ；C，定徑擠出定徑套的溫度為180°C ;d，真空定型采用真空定型箱定型，其中溫度壓力變化范圍值為230°C /4.554，250 °C /4. 0,270 °C /3. 75,275 °C /3. 45,280 °C /3. 40,290 °C /3. 10,300 °C /2.70，325°C /1. 10, 350°C /0. 95 ；e，噴淋冷卻噴淋水箱水溫為2 V ；f，牽引、切割牽引機(jī)履帶牽引后定長切割即可。實(shí)施例5本實(shí)施例的納米碳纖維阻燃線管，其制備方法包括以下步驟a，備料、混合按以下配方備料聚氯乙烯65，納米碳酸鈣35，阻燃劑2. 5，氯化聚乙烯7. 5，復(fù)合穩(wěn)定劑4. 5，PVC加工助劑2，石蠟1. 2，聚乙烯蠟1. 5，硬脂酸1. 2，鈦白粉2. 5，熒光增白劑O. 11，合成植物脂3，然后采用高混機(jī)進(jìn)行混料處理，其中高混溫度為125°C ； b，高溫熔融擠出螺桿擠出機(jī)的熔融溫度為170°C ；c，定徑擠出定徑套的溫度為185°C ;d，真空定型采用真空定型箱定型，其中溫度壓力變化范圍值為230°C /4.554，250 °C /4. 0,270 °C /3. 75,275 °C /3. 45,280 °C /3. 40,290 °C /3. 10,300 °C /2.70，325°C /1. 10, 350°C /0. 95 ；e，噴淋冷卻噴淋水箱水溫為5°C ；f，牽引、切割牽引機(jī)履帶牽引后定長切割即可。上述各實(shí)施例中，所述阻燃劑為TCEP、TCPP、TDCPP、IPPP、MCA、BDDP、TPP和APP中的一種或幾種的混合物。最優(yōu)配比采用TCEP，TDCPP，MCA和BDDP按質(zhì)量比為2 :1:1:1的混合物。所述阻燃劑無鹵，環(huán)保，阻燃效果十分明顯，而且取材容易，成本較低，大大節(jié)約了成本。上述各實(shí)施例中，所述復(fù)合穩(wěn)定劑采用鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑，在線材的加供過程中具有很好的分散性、相容性、加工流動(dòng)性，適應(yīng)性廣，制品表面光潔度優(yōu)；穩(wěn)定效果好，用量少，具有多功能性；在白色線材的制備中，白度較其同類產(chǎn)品更佳，而且價(jià)格低，節(jié)約成本；PVC加工助劑采用ACR，本發(fā)明中具體可采用ACR-201或ACR-301 ;其能夠加快PVC的塑化過程，改進(jìn)熱塑性熔體的流變性能，改善熱彈性狀態(tài)下熔體力學(xué)性能，提高線管的外觀質(zhì)量。通過對上述各實(shí)施例所得的納米碳纖維阻燃線管進(jìn)行性能測試，同時(shí)以現(xiàn)有無鹵阻燃線管作為對照，具體性能參見下表
權(quán)利要求
1.一種納米碳纖維阻燃線管，其特征在于按重量份包括以下組分聚氯乙烯40-80， 納米碳酸鈣20-50，阻燃劑1-5，氯化聚乙烯5-10，復(fù)合穩(wěn)定劑3-6，PVC加工助劑1_3，石蠟O.8-2，聚乙烯蠟O. 6-2. 4，硬脂酸O. 7-1. 8，鈦白粉1_4，熒光增白劑O. 05-0. 15，合成植物脂 1-5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米碳纖維阻燃線管，其特征在于按重量份包括以下組分 聚氯乙烯60-70，納米碳酸鈣30-40，阻燃劑2-3，氯化聚乙烯7_8，復(fù)合穩(wěn)定劑4_5，PVC加工助劑1.5-2. 5，石蠟1-1. 5，聚乙烯蠟1-2，硬脂酸1-1. 5，鈦白粉2-3，熒光增白劑O. 1-0. 12， 合成植物脂2-4。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的納米碳纖維阻燃線管，其特征在于按重量份包括以下組分 聚氯乙烯65，納米碳酸鈣35，阻燃劑2. 5，氯化聚乙烯7. 5，復(fù)合穩(wěn)定劑4. 5，PVC加工助劑2， 石蠟1. 2，聚乙烯蠟1. 5，硬脂酸1. 2，鈦白粉2. 5，熒光增白劑O. 11，合成植物脂3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米碳纖維阻燃線管，其特征在于所述阻燃劑為TCEP、 TCPP, TDCPP, IPPP, MCA、BDDP, TPP和APP中的一種或幾種的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米碳纖維阻燃線管，其特征在于所述阻燃劑為TCEP， TDCPP，MCA和BDDP按質(zhì)量比為2 I I I的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米碳纖維阻燃線管，其特征在于所述復(fù)合穩(wěn)定劑采用鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑；PVC加工助劑采用ACR。
7.—種權(quán)利要求1-4任一所述納米碳纖維阻燃線管的制備方法，其特征在于包括以下步驟a，備料、混合按權(quán)利要求1-4任一所述的配方取料備用，采用高混機(jī)進(jìn)行混料處理， 其中高混溫度為120-130°C ；b，高溫熔融擠出螺桿擠出機(jī)的熔融溫度為160-180°C ； c，定徑擠出定徑套的溫度為160-200°C ；d，真空定型采用真空定型箱定型，其中溫度壓力變化范圍值為230°C /4. 554， 250 °C /4. 0,270 °C /3. 75,275 °C /3. 45,280 °C /3. ，40,290 °C /3. 10,300 °C /2.70， 325°C /1. 10, 350°C /0. 95 ；e，噴淋冷卻噴淋水箱水溫為1-8 °C ；f，牽引、切割牽引機(jī)履帶牽引后定長切割即可。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種納米碳纖維阻燃線管，按重量份包括以下組分聚氯乙烯40-80，納米碳酸鈣20-50，阻燃劑1-5，氯化聚乙烯5-10，復(fù)合穩(wěn)定劑3-6，PVC加工助劑1-3，石蠟0.8-2，聚乙烯蠟0.6-2.4，硬脂酸0.7-1.8，鈦白粉1-4，熒光增白劑0.05-0.15，合成植物脂1-5。采用高混-高溫熔融擠出-定徑擠出-真空定型-噴淋冷卻-牽引、切割等步驟制成。所得納米碳纖維阻燃線管專供電線、電纜、光纖等穿線使用，不僅阻燃性能好，而且抗靜電、防腐防菌，線管韌性好，不易折斷或破損，使用壽命是現(xiàn)有普通阻燃線管的3-5倍。
文檔編號C08K3/26GK103013000SQ20121059345
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者李子清 申請人:重慶美爾康塑膠有限公司