电线电缆用阻燃抑烟聚氯乙烯组合物及其制备方法

1.一种电线电缆用阻燃抑烟聚氯乙烯组合物，其特征在于以重量 份数计，包括：
100份聚氯乙烯，
1-5份阻燃抑烟剂，
30-45份增塑剂，
5-20份热稳定剂，
其中：阻燃抑烟剂由1-20份锡酸锌，3-20份硅铝酸钠，100-60 份氢氧化铝和0.5-5份处理剂组成，
增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二乙基己酯及磷酸酯类增 塑剂的混合物。
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于还含有1-10份的耐 低温抗冲改性剂。
3.一种权利要求2所述组合物的制备方法，包括如下步骤：
(a)配制一种由锡酸锌、氢氧化铝、硅铝酸钠组成的无机物粉体混 合物，在80-120℃条件下充分混合，再加入处理剂充分混合得到阻燃 抑烟剂；
(b)将所得阻燃抑烟剂以一定比例加入到聚氯乙烯树酯中，同时 加入稳定剂、增塑剂和低温抗冲改性剂，在60-100℃的条件下充分混 合后挤出造粒。
4.根据权利要求3所述组合物的制备方法，其特征在于所述步骤(a) 中的混合温度为90-110℃。

技术领域\n本发明涉及一种电线电缆用阻燃抑烟聚氯乙烯组合物及其制备 方法，属于塑料加工应用技术领域。\n背景技术\n聚氯乙烯是一种人工合成的热塑性聚合物，具有加工性能良好、 难燃、价格低廉等优点，故在电线电缆、塑料门窗、塑料管材等方面 得到广泛应用。\n然而，由于聚氯乙烯的含氯量高达56％以上，燃烧时会释放出 高浓度的有毒烟雾，妨碍视线，影响逃生及灭火，甚至直接致人于死。 而且当聚氯乙烯用于制备软制品时，由于需要加入大量的增塑剂，失 去其阻燃特性，甚至成为易燃材料，有毒有害气体的发生量更为严重。\n目前，国内外有关专家学者对于解决上述聚氯乙烯燃烧时所产生 的问题，采用多种方法。卡蒂等人在Engineering Plastics.1995，8(4) 中论及锡酸盐、盐基性氧化铁、钼酸铵可有效抑制聚氯乙烯材料燃 烧时的发烟量，但该组合物的阻燃效果较差；贝葛莱在Fire and Materials 1997，Vol.21中利用羟基锡酸盐及氢氧化铝与氢氧化镁作 为聚氯乙烯材料的抑烟剂并有效提高其氧指数，但该组合物的抑烟效 果较差。\n发明内容\n本发明要解决的技术问题是提供一种阻燃抑烟组合物。\n本发明要解决的另一技术问题是提供一种阻燃抑烟组合物的制备方 法。\n本发明的组合物不仅保证了材料具有良好的阻燃抑烟性能、加工性 能、力学性能、电性能及耐低温冲击性能及较低的氯化氢释放量，同时 避免了使用氧化锑等有毒有害物质。本发明的组合物包括以重量份数计 的如下组份：\n100份聚氯乙烯；\n1-5份阻燃抑烟剂；\n30-45份增塑剂；\n5-20份热稳定剂。\n其中阻燃抑烟剂由1-20重量份锡酸锌，3-20重量份硅铝酸钠，100 -60份氢氧化铝组成，还含有0.5-5份的处理剂。\n组合物中的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二乙基 己酯(DOS)及磷酸酯类增塑剂(如三芳基磷酸酯)的混合物。\n本组合物还可加入1-10份的耐低温抗冲改性剂。耐低温抗冲改性剂 为甲基丙烯酸甲酯同甲基丙烯酸丁酯的共聚物(ACR)。\n本发明的制备方法包括如下步骤：配制一种由锡酸锌、氢氧化铝、硅 铝酸钠组成的无机物粉体(阻燃抑烟剂)混合物，在80-120℃，优选 90-110℃条件下充分混合，而后加入处理剂(硬脂酸或者硅烷或者钛酸 酯或者铝钛复合处理剂)充分混合。将所得无机物粉体以一定比例加入 到聚氯乙烯树酯中，同时加入稳定剂、增塑剂、低温抗冲改性剂等，在 60℃-100℃的条件下充分混合后挤出造粒。\n本发明的阻燃抑烟聚氯乙烯组合物用于生产环保电线电缆。\n具体实施方式\n按照本交底书第5项的技术方案，配制阻燃抑烟剂X、Y及Z， 配方组成见表1。\n表1阻燃抑烟剂组成\n  氢氧化铝   锡酸锌   硅铝酸钠   硬脂酸     X     100     5     15     1     Y     100     10     10     1     Z     100     15     5     1\n实施例一(考察阻燃抑烟剂的阻燃抑烟效果)\n将聚氯乙烯(100份)、DOP(40份)、稳定剂(6份)、润滑 剂(2份)及阻燃抑烟剂(变量)等组份利用捏合机及热压机等设备， 压制成含有不同含量阻燃抑烟剂的阻燃抑烟PVC试样。阻燃抑烟剂Y 的含量见表2，对应的氧指数及烟密度值见表3。\n表2实施例一中阻燃抑烟剂含量\n  序号   阻燃抑烟剂Y含量   (份)     1     0     2     20     3     40     4     60     5     80\n表3氧指数及烟密度(无烟法)结果\n  序   号     氧指数     烟密度 氯化氢释放量     1     27     423     186     2     31     294     173     3     33     189     95     4     35     145     78     5     36     132     72\n实施例二\n将聚氯乙烯(100份)、DOP(40份)、稳定剂(6份)、润滑 剂(2份)、阻燃抑烟剂X(50份)及磷酸酯类增塑剂(变量)等组 份利用捏合机及热压机等设备，压制成阻燃抑烟PVC试样，磷酸酯类 增塑剂含量见表4，检测结果见表5。\n表4阻燃抑烟PVC组合物中磷酸酯类增塑剂含量\n    序号     含量(份)     6     0     7     2     8     4     9     6     10     8\n表5检测结果\n  序号     氧指数     烟密度     6     32     179     7     34     168     8     35     174     9     37     185     10     39     173\n实施例三\n将聚氯乙烯(100份)、DOP(40份)、稳定剂(6份)、润滑 剂(2份)、阻燃抑烟剂X(50份)及磷酸酯类增塑剂(3份)耐低 温抗冲改性剂(变量)等组份利用捏合机及热压机等设备，压制成阻 燃抑烟PVC试样，抗冲改性剂含量见表6，检测结果见表7。\n表6耐低温抗冲改性剂含量\n    序号     含量(份)     11     0     12     2     13     4     14     6     15     8\n表7检测结果\n    序号     氧指数     烟密度 低温脆化温度℃     11     34     179     -8     12     34     167     -12     13     35     146     -19     14     34     157     -23     15     34     175     -27