技术领域
本发明涉及电缆料技术领域，具体是一种具有良好耐老化性的聚氯乙烯电缆料及其制备方法。
背景技术
电线电缆行业是我国经济建设重要的配套产业，广泛应用于国民经济各个领域，电线电缆是输送电能、传递信息和制造各种电机、电器、仪表、汽车、机床等设备所不可缺少的基础器材，电线电缆为电力行业和通信产业提供基础设施，占据着我国电工行业1/4的产值，是中国仅次于汽车行业的第二大行业，产品品种满足率和国内市场占有率均超过90％。在世界范围内，中国电线电缆总产值已超过美国，成为世界上第一大电线电缆生产国。
电线电缆绝缘及护套用塑料俗称电缆料，其中包括了橡胶、塑料、尼龙等多种品种。电缆料生产企业是以电缆生产企业为用户，只要有电线电缆需求就有电缆料的市场。电线电缆产品中除钢芯铝绞线、电磁线等裸线产品外几乎都需要绝缘层口。目前我国有电线电缆生产企业近5000家，又有城乡电网改造、西部大开发及通信设施大面积升级改造对电线电缆产品的巨大需求，因而从一段时间来看，电缆料在我国具有广泛的市场发展前景。PVC电缆料因价格低廉，性能优良，在电线电缆绝缘保护材料中长期占有重要地位。然而，现有的PVC电缆料大多存在不耐热老化、老化后拉伸强度低等缺陷，亟待改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有良好耐老化性的聚氯乙烯电缆料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种具有良好耐老化性的聚氯乙烯电缆料，由以下按照重量份的原料制成：PVC树脂100-105份、偏苯三酸三辛酯9-13份、云母粉5-9份、碳酸钙8-12份、氧化锑3-5份、气相白炭黑2-3份、硼酸锌1-3份、硬脂酸锌1-2份、防老剂1-2份、抗氧剂0.6-1.0份、钛白粉3-5份、苯并三唑1-2份、锂辉石3-6份、氮碳化钛2-3份。
作为本发明进一步的方案：由以下按照重量份的原料制成：PVC树脂101-104份、偏苯三酸三辛酯10-12份、云母粉6-8份、碳酸钙9-11份、氧化锑3.5-4.5份、气相白炭黑2.3-2.7份、硼酸锌1.5-2.5份、硬脂酸锌1.2-1.7份、防老剂1.4-1.8份、抗氧剂0.7-0.9份、钛白粉3.5-4.5份、苯并三唑1.3-1.7份、锂辉石4-5份、氮碳化钛2.1-2.6份。
作为本发明再进一步的方案：由以下按照重量份的原料制成：PVC树脂103份、偏苯三酸三辛酯11份、云母粉7份、碳酸钙10份、氧化锑4份、气相白炭黑2.5份、硼酸锌2份、硬脂酸锌1.4份、防老剂1.7份、抗氧剂0.8份、钛白粉4份、苯并三唑1.5份、锂辉石4.5份、氮碳化钛2.3份。
作为本发明再进一步的方案：所述防老剂由防老剂IPPD和防老剂AW按照重量比2:1组合而成。
作为本发明再进一步的方案：所述抗氧剂为抗氧剂TNP。
所述具有良好耐老化性的聚氯乙烯电缆料的制备方法，步骤如下：
1)称取锂辉石，粉碎后，过50-80目筛，获得锂辉石粉末；
2)将锂辉石粉末投入至球磨机中，以去离子水作为球磨液，球磨混合6-8h，出料，获得混合物A；
3)向混合物A中加入浓度20％的稀盐酸溶液，在300-400rpm下搅拌混合50-60min，出料，然后送入超声波处理器中，超声处理30-40min后，出料，静置12-15h，获得混合物B；
4)将混合物B进行离心分离，取固相物料，水洗3-5次后，干燥，获得混合物C；
5)称取PVC树脂、偏苯三酸三辛酯、云母粉、碳酸钙、氧化锑、气相白炭黑、硼酸锌、硬脂酸锌和氮碳化钛，合并后，投入至高速混合机中，再加入混合物C，混合处理8-10min，获得混合物D；
6)称取防老剂、抗氧剂、钛白粉和苯并三唑，加入至混合物D中，继续搅拌混合12-15min，放料至冷却混合机中进行冷搅15-20min后，出料，获得混合物E；
7)将混合物E送入双螺杆挤出造粒机中挤出造粒，干燥，即可。
作为本发明再进一步的方案：步骤2)中，所述去离子水的用量为锂辉石粉末重量的1.5-2.0倍。
作为本发明再进一步的方案：步骤3)中，所述稀盐酸溶液的体积加入量为混合物A体积的50-60％。
作为本发明再进一步的方案：步骤3)中，所述超声处理频率为30-40kHz。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明制备的聚氯乙烯电缆料具有良好的抗热老化性能，且在老化过程中其力学性能变化率小，有利于降低因电缆老化所造成的安全事故，能够满足市场需求，具有重要的市场价值和社会价值。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种具有良好耐老化性的聚氯乙烯电缆料，由以下按照重量份的原料制成：PVC树脂100份、偏苯三酸三辛酯9份、云母粉5份、碳酸钙8份、氧化锑3份、气相白炭黑2份、硼酸锌1份、硬脂酸锌1份、防老剂1份、抗氧剂0.6份、钛白粉3份、苯并三唑1份、锂辉石3份、氮碳化钛2份。
其中，所述防老剂由防老剂IPPD和防老剂AW按照重量比2:1组合而成；所述抗氧剂为抗氧剂TNP。
本实施例中，所述具有良好耐老化性的聚氯乙烯电缆料的制备方法，步骤如下：
1)称取锂辉石，粉碎后，过50目筛，获得锂辉石粉末；
2)将锂辉石粉末投入至球磨机中，以去离子水作为球磨液，球磨混合6h，出料，获得混合物A，其中，所述去离子水的用量为锂辉石粉末重量的1.5倍；
3)向混合物A中加入浓度20％的稀盐酸溶液，在300rpm下搅拌混合50min，出料，然后送入超声波处理器中，超声处理30min后，出料，静置12h，获得混合物B，其中，所述稀盐酸溶液的体积加入量为混合物A体积的50％，所述超声处理频率为30kHz；
4)将混合物B进行离心分离，取固相物料，水洗3次后，干燥，获得混合物C；
5)称取PVC树脂、偏苯三酸三辛酯、云母粉、碳酸钙、氧化锑、气相白炭黑、硼酸锌、硬脂酸锌和氮碳化钛，合并后，投入至高速混合机中，再加入混合物C，混合处理8min，获得混合物D；
6)称取防老剂、抗氧剂、钛白粉和苯并三唑，加入至混合物D中，继续搅拌混合12min，放料至冷却混合机中进行冷搅15min后，出料，获得混合物E；
7)将混合物E送入双螺杆挤出造粒机中挤出造粒，干燥，即可。
实施例2
一种具有良好耐老化性的聚氯乙烯电缆料，由以下按照重量份的原料制成：PVC树脂101份、偏苯三酸三辛酯10份、云母粉6份、碳酸钙11份、氧化锑4.5份、气相白炭黑2.7份、硼酸锌1.5份、硬脂酸锌1.2份、防老剂1.4份、抗氧剂0.7份、钛白粉4.5份、苯并三唑1.7份、锂辉石5份、氮碳化钛2.6份。
其中，所述防老剂由防老剂IPPD和防老剂AW按照重量比2:1组合而成；所述抗氧剂为抗氧剂TNP。
本实施例中，所述具有良好耐老化性的聚氯乙烯电缆料的制备方法，步骤如下：
1)称取锂辉石，粉碎后，过60目筛，获得锂辉石粉末；
2)将锂辉石粉末投入至球磨机中，以去离子水作为球磨液，球磨混合6.5h，出料，获得混合物A，其中，所述去离子水的用量为锂辉石粉末重量的1.5倍；
3)向混合物A中加入浓度20％的稀盐酸溶液，在300rpm下搅拌混合52min，出料，然后送入超声波处理器中，超声处理35min后，出料，静置13h，获得混合物B，其中，所述稀盐酸溶液的体积加入量为混合物A体积的50％，所述超声处理频率为30kHz；
4)将混合物B进行离心分离，取固相物料，水洗4次后，干燥，获得混合物C；
5)称取PVC树脂、偏苯三酸三辛酯、云母粉、碳酸钙、氧化锑、气相白炭黑、硼酸锌、硬脂酸锌和氮碳化钛，合并后，投入至高速混合机中，再加入混合物C，混合处理8min，获得混合物D；
6)称取防老剂、抗氧剂、钛白粉和苯并三唑，加入至混合物D中，继续搅拌混合13min，放料至冷却混合机中进行冷搅16min后，出料，获得混合物E；
7)将混合物E送入双螺杆挤出造粒机中挤出造粒，干燥，即可。
实施例3
一种具有良好耐老化性的聚氯乙烯电缆料，由以下按照重量份的原料制成：PVC树脂103份、偏苯三酸三辛酯11份、云母粉7份、碳酸钙10份、氧化锑4份、气相白炭黑2.5份、硼酸锌2份、硬脂酸锌1.4份、防老剂1.7份、抗氧剂0.8份、钛白粉4份、苯并三唑1.5份、锂辉石4.5份、氮碳化钛2.3份。
其中，所述防老剂由防老剂IPPD和防老剂AW按照重量比2:1组合而成；所述抗氧剂为抗氧剂TNP。
本实施例中，所述具有良好耐老化性的聚氯乙烯电缆料的制备方法，步骤如下：
1)称取锂辉石，粉碎后，过70目筛，获得锂辉石粉末；
2)将锂辉石粉末投入至球磨机中，以去离子水作为球磨液，球磨混合7h，出料，获得混合物A，其中，所述去离子水的用量为锂辉石粉末重量的1.8倍；
3)向混合物A中加入浓度20％的稀盐酸溶液，在350rpm下搅拌混合55min，出料，然后送入超声波处理器中，超声处理35min后，出料，静置13h，获得混合物B，其中，所述稀盐酸溶液的体积加入量为混合物A体积的55％，所述超声处理频率为40kHz；
4)将混合物B进行离心分离，取固相物料，水洗4次后，干燥，获得混合物C；
5)称取PVC树脂、偏苯三酸三辛酯、云母粉、碳酸钙、氧化锑、气相白炭黑、硼酸锌、硬脂酸锌和氮碳化钛，合并后，投入至高速混合机中，再加入混合物C，混合处理9min，获得混合物D；
6)称取防老剂、抗氧剂、钛白粉和苯并三唑，加入至混合物D中，继续搅拌混合14min，放料至冷却混合机中进行冷搅17min后，出料，获得混合物E；
7)将混合物E送入双螺杆挤出造粒机中挤出造粒，干燥，即可。
实施例4
一种具有良好耐老化性的聚氯乙烯电缆料，由以下按照重量份的原料制成：PVC树脂104份、偏苯三酸三辛酯12份、云母粉8份、碳酸钙9份、氧化锑3.5份、气相白炭黑2.3份、硼酸锌2.5份、硬脂酸锌1.7份、防老剂1.8份、抗氧剂0.9份、钛白粉3.5份、苯并三唑1.3份、锂辉石4份、氮碳化钛2.1份。
其中，所述防老剂由防老剂IPPD和防老剂AW按照重量比2:1组合而成；所述抗氧剂为抗氧剂TNP。
本实施例中，所述具有良好耐老化性的聚氯乙烯电缆料的制备方法，步骤如下：
1)称取锂辉石，粉碎后，过70目筛，获得锂辉石粉末；
2)将锂辉石粉末投入至球磨机中，以去离子水作为球磨液，球磨混合7.5h，出料，获得混合物A，其中，所述去离子水的用量为锂辉石粉末重量的1.7倍；
3)向混合物A中加入浓度20％的稀盐酸溶液，在400rpm下搅拌混合55min，出料，然后送入超声波处理器中，超声处理40min后，出料，静置14h，获得混合物B，其中，所述稀盐酸溶液的体积加入量为混合物A体积的60％，所述超声处理频率为40kHz；
4)将混合物B进行离心分离，取固相物料，水洗5次后，干燥，获得混合物C；
5)称取PVC树脂、偏苯三酸三辛酯、云母粉、碳酸钙、氧化锑、气相白炭黑、硼酸锌、硬脂酸锌和氮碳化钛，合并后，投入至高速混合机中，再加入混合物C，混合处理9min，获得混合物D；
6)称取防老剂、抗氧剂、钛白粉和苯并三唑，加入至混合物D中，继续搅拌混合14min，放料至冷却混合机中进行冷搅19min后，出料，获得混合物E；
7)将混合物E送入双螺杆挤出造粒机中挤出造粒，干燥，即可。
实施例5
一种具有良好耐老化性的聚氯乙烯电缆料，由以下按照重量份的原料制成：PVC树脂105份、偏苯三酸三辛酯13份、云母粉9份、碳酸钙12份、氧化锑5份、气相白炭黑3份、硼酸锌3份、硬脂酸锌2份、防老剂2份、抗氧剂1.0份、钛白粉5份、苯并三唑2份、锂辉石6份、氮碳化钛3份。
其中，所述防老剂由防老剂IPPD和防老剂AW按照重量比2:1组合而成；所述抗氧剂为抗氧剂TNP。
本实施例中，所述具有良好耐老化性的聚氯乙烯电缆料的制备方法，步骤如下：
1)称取锂辉石，粉碎后，过80目筛，获得锂辉石粉末；
2)将锂辉石粉末投入至球磨机中，以去离子水作为球磨液，球磨混合8h，出料，获得混合物A，其中，所述去离子水的用量为锂辉石粉末重量的2.0倍；
3)向混合物A中加入浓度20％的稀盐酸溶液，在400rpm下搅拌混合60min，出料，然后送入超声波处理器中，超声处理40min后，出料，静置15h，获得混合物B，其中，所述稀盐酸溶液的体积加入量为混合物A体积的60％，所述超声处理频率为40kHz；
4)将混合物B进行离心分离，取固相物料，水洗5次后，干燥，获得混合物C；
5)称取PVC树脂、偏苯三酸三辛酯、云母粉、碳酸钙、氧化锑、气相白炭黑、硼酸锌、硬脂酸锌和氮碳化钛，合并后，投入至高速混合机中，再加入混合物C，混合处理10min，获得混合物D；
6)称取防老剂、抗氧剂、钛白粉和苯并三唑，加入至混合物D中，继续搅拌混合15min，放料至冷却混合机中进行冷搅20min后，出料，获得混合物E；
7)将混合物E送入双螺杆挤出造粒机中挤出造粒，干燥，即可。
对比例1
与实施例3相比，不含锂辉石，其他与实施例3相同。
对比例2
与实施例3相比，不含氮碳化钛，其他与实施例3相同。
对比例3
与实施例3相比，不含锂辉石和氮碳化钛，其他与实施例3相同。
对本发明实施例1-5及对比例1-3所制备的电缆料进行性能测试，测试结果如下。
表1性能测试表
从上表可以看出，本发明制备的聚氯乙烯电缆料具有良好的抗热老化性能，且在老化过程中其力学性能变化率小，有利于降低因电缆老化所造成的安全事故，能够满足市场需求，具有重要的市场价值和社会价值。
另外，从实施例3与对比例1-3的数据对比中可以看出，本发明通过加入锂辉石和氮碳化钛，锂辉石和氮碳化钛相互配合并与其他组份协同作用，有利于提高聚氯乙烯电缆料的抗热老化性能。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。