本发明属于电缆技术领域，具体涉及一种抗冻电缆料及其制备方法。
背景技术：
现有的pvc电缆料一般是以聚氯乙烯为基础树脂,添加稳定剂、邻苯二甲酸二辛酯，邻苯二甲酸二异癸酯，对苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯等增塑剂以及碳酸钙等无机填充物，助剂和润滑剂等添加剂,经过混配捏合挤出而制备的粒子。
因使用的稳定剂，增塑剂及各种填充物等添加物质在环保方面的不同而不同。一般是以rohs或reach的检测方法和标准来衡量。分为环保和非环保pvc电缆料。环保电缆料，就是说当电缆料制备成功后，以rohs或reach的检测方法和标准在icp测试设备上测试，所有物质成分中重金属含量,dehp,壬基酚，多溴联苯类等禁用物质和受控物质等，不能含有或在一定分量以内。因每个国家的标准和要求不一样，相应的环保标准而不同。测试单位一般以ppm来计量。环保电缆料的稳定剂一般是使用钙锌稳定剂。满足reach标准的pvc电缆料最重要的是不能使用dehp16种物质来做增塑剂。非环保电缆料非环保电缆料一般使用铅盐来做稳定剂，因其含有重金属铅，铬，镉，汞，钡等重金属，会对环境和人类健康造成极大损害，而受到越来越多的国家限制或禁止使用。
电线电缆是工农业生产和现代生活中不可或缺的重要材料，我国是全世界最大的电线电缆生产国家，电线电缆行业在我国的国民经济中占有非常重要的地位。现有电缆料生产的电缆，经常在使用中会表现出耐火抗冻性差，老化快，耐化学腐蚀性能低等问题，对生活生产带来很大的不便，因此，需要改进。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种抗冻电缆料及其制备方法，该种电缆料耐火抗冻性高，耐化学腐蚀性能好，使用寿命长，不易发生老化现象，且制备简单方便。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种抗冻电缆料，包括以下按重量份数计的原料：sg-4pvc树脂30-50份、偏苯三酸三辛酯20-30份、尼龙酸二异丁酯10-20份、钙锌稳定剂5-10份、氢氧化铝4-8份、玻璃纤维3-7份、硬脂酸锌2-6份、氯化石蜡2-4份、改性凹土粉6-12份、增塑剂1-5份、抗氧剂1-5份、抗裂剂1-3份和防冻剂1-3份；
所述改性凹土粉通过以下步骤制得：将凹凸棒石粘土粉碎至颗粒大小至粒径≤1mm，然后浸没到清水中，用电动搅拌机搅拌10-20min，转速设定为300～500r/min，然后过滤将溶质浸没到无机稀酸溶液中水浴热处理1-2h，温度设定在70～90℃之间，再向酸化后的悬浮液中加入分散剂焦磷酸钠充分搅拌，协同超声水热法处理2-3h后，最后对其进行离心处理，离心之后，取上层悬浮液经过过滤、干燥后输送到回转式烘干炉内焙烧1～2h即可，焙烧温度为250～350℃。
进一步地，所述电缆料包括以下按重量份数计的原料：sg-4pvc树脂40份、偏苯三酸三辛酯25份、尼龙酸二异丁酯15份、钙锌稳定剂8份、氢氧化铝6份、玻璃纤维5份、硬脂酸锌4份、氯化石蜡3份、改性凹土粉9份、增塑剂3份、抗氧剂3份、抗裂剂2份和防焦剂2份。
优选地，所述增塑剂为癸二酸二辛酯、五氯硬脂酸甲酯或氯甲氧基油酸甲酯中的一种。
优选地，所述抗氧剂为抗氧剂tnp、抗氧剂1076或抗氧剂1010中的一种。
优选地，所述抗裂剂为木质纤维素。
优选地，所述防冻剂为二甲基亚砜、甲酰胺、氯化钙或醋酸钠中的一种或者一种以上。
上述的一种抗冻电缆料的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)按所述重量份配比称取原料；
(2)将钙锌稳定剂、氢氧化铝、玻璃纤维、硬脂酸锌和改性凹土粉混合经超细破碎机粉碎后，然后加入体积比为12-16％的水，然后经成球磨机制成粒径≤1mm的生料球，在温度为85-95℃下干燥40-50min，得超细骨料；
(3)将氯化石蜡、sg-4pvc、偏苯三酸三辛酯、尼龙酸二异丁酯、增塑剂、抗氧剂、抗裂剂和防冻剂混合进行感应加热处理；
(4)将步骤(2)和(3)所得的物料送入双螺杆挤出机中混炼、造粒，加入高速搅拌机中，先在转速260r/min下搅拌10-12min，然后在转速380r/min下搅拌25-35min，得到混合粉料，最后经单螺杆挤出机在100-110℃下挤出造粒即可。
进一步地，在步骤(3)中，所述感应加热处理是先将温度从常温上升到120℃，用时6-8min；再将温度从120℃上升到160℃，用时4-6min；之后将温度从160℃上升到180℃，用时1-3min；最后空冷至常温。
本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明的电缆料以pvc为主料，配合其他辅料和填充料，成分不含铅，安全环保，使得机械加工性能好，切割方便不费力，而且抗磁性能、抗冻性、耐高温性能、耐化学腐蚀性能都比普通电缆料明显提升，其拉伸性能和抗老化性能比普通电缆料提升85％以上，使用寿命长；
(2)本发明的电缆料制备简单，原料来源广泛，生产成本低，用途广泛，可应用于恶劣的室外环境，经济价值高，具有广阔的市场前景。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种抗冻电缆料，称取以下原料：sg-4pvc树脂30kg、偏苯三酸三辛酯20kg、尼龙酸二异丁酯10kg、钙锌稳定剂5kg、氢氧化铝4kg、玻璃纤维3kg、硬脂酸锌2kg、氯化石蜡2kg、改性凹土粉6kg、增塑剂1kg、抗氧剂1kg、抗裂剂1kg和防冻剂1kg；
所述改性凹土粉通过以下步骤制得：将凹凸棒石粘土粉碎至颗粒大小至粒径≤1mm，然后浸没到清水中，用电动搅拌机搅拌10min，转速设定为300r/min，然后过滤将溶质浸没到无机稀酸溶液中水浴热处理1h，温度设定在70℃之间，再向酸化后的悬浮液中加入分散剂焦磷酸钠充分搅拌，协同超声水热法处理2h后，最后对其进行离心处理，离心之后，取上层悬浮液经过过滤、干燥后输送到回转式烘干炉内焙烧1h即可，焙烧温度为250℃。
其中，上述的增塑剂采用癸二酸二辛酯；抗氧剂采用抗氧剂tnp；抗裂剂采用木质纤维素；防冻剂采用二甲基亚砜。
上述的一种抗冻电缆料的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)将上述的钙锌稳定剂、氢氧化铝、玻璃纤维、硬脂酸锌和改性凹土粉混合经超细破碎机粉碎后，然后加入体积比为12％的水，然后经成球磨机制成粒径≤1mm的生料球，在温度为85℃下干燥40min，得超细骨料；
(2)将氯化石蜡、sg-4pvc、偏苯三酸三辛酯、尼龙酸二异丁酯、增塑剂、抗氧剂、抗裂剂和防冻剂混合进行感应加热处理，具体步骤是先将温度从常温上升到120℃，用时6min；再将温度从120℃上升到160℃，用时4min；之后将温度从160℃上升到180℃，用时1min；最后空冷至常温；
(3)将上述加工后的所有物料输送至双螺杆挤出机中进行混炼、造粒处理，先加入到高速搅拌机中，先在转速260r/min下搅拌10min，然后在转速380r/min下搅拌25min，得到混合粉料，最后经单螺杆挤出机在100℃下挤出造粒即制得本发明的抗冻电缆料。
实施例2
一种抗冻电缆料，称取以下原料：sg-4pvc树脂40kg、偏苯三酸三辛酯25kg、尼龙酸二异丁酯15kg、钙锌稳定剂8kg、氢氧化铝6kg、玻璃纤维5kg、硬脂酸锌4kg、氯化石蜡3kg、改性凹土粉9kg、增塑剂3kg、抗氧剂3kg、抗裂剂2kg和防焦剂2kg；
所述改性凹土粉通过以下步骤制得：将凹凸棒石粘土粉碎至颗粒大小至粒径≤1mm，然后浸没到清水中，用电动搅拌机搅拌15min，转速设定为400r/min，然后过滤将溶质浸没到无机稀酸溶液中水浴热处理1.5h，温度设定在80℃之间，再向酸化后的悬浮液中加入分散剂焦磷酸钠充分搅拌，协同超声水热法处理2.5h后，最后对其进行离心处理，离心之后，取上层悬浮液经过过滤、干燥后输送到回转式烘干炉内焙烧1.5h即可，焙烧温度为300℃。
其中，上述的增塑剂采用五氯硬脂酸甲酯；抗氧剂采用抗氧剂1076；抗裂剂采用木质纤维素；防冻剂采用甲酰胺和氯化钙两种混合物，且两者之间的质量比为1:1。
上述的一种抗冻电缆料的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)将上述的钙锌稳定剂、氢氧化铝、玻璃纤维、硬脂酸锌和改性凹土粉混合经超细破碎机粉碎后，然后加入体积比为14％的水，然后经成球磨机制成粒径≤1mm的生料球，在温度为90℃下干燥45min，得超细骨料；
(2)将氯化石蜡、sg-4pvc、偏苯三酸三辛酯、尼龙酸二异丁酯、增塑剂、抗氧剂、抗裂剂和防冻剂混合进行感应加热处理，具体步骤是先将温度从常温上升到120℃，用时7min；再将温度从120℃上升到160℃，用时5min；之后将温度从160℃上升到180℃，用时2min；最后空冷至常温；
(3)将上述加工后的所有物料输送至双螺杆挤出机中进行混炼、造粒处理，先加入到高速搅拌机中，先在转速260r/min下搅拌11min，然后在转速380r/min下搅拌30min，得到混合粉料，最后经单螺杆挤出机在105℃下挤出造粒即制得本发明的抗冻电缆料。
实施例3
一种抗冻电缆料，称取以下原料：sg-4pvc树脂50kg、偏苯三酸三辛酯30kg、尼龙酸二异丁酯20kg、钙锌稳定剂10kg、氢氧化铝8kg、玻璃纤维7kg、硬脂酸锌6kg、氯化石蜡4kg、改性凹土粉12kg、增塑剂5kg、抗氧剂5kg、抗裂剂3kg和防冻剂3kg；
所述改性凹土粉通过以下步骤制得：将凹凸棒石粘土粉碎至颗粒大小至粒径≤1mm，然后浸没到清水中，用电动搅拌机搅拌20min，转速设定为500r/min，然后过滤将溶质浸没到无机稀酸溶液中水浴热处理2h，温度设定在90℃之间，再向酸化后的悬浮液中加入分散剂焦磷酸钠充分搅拌，协同超声水热法处理3h后，最后对其进行离心处理，离心之后，取上层悬浮液经过过滤、干燥后输送到回转式烘干炉内焙烧2h即可，焙烧温度为350℃。
其中，上述的增塑剂采用氯甲氧基油酸甲酯；抗氧剂采用抗氧剂1010；抗裂剂采用木质纤维素；防冻剂采用氯化钙和醋酸钠两种混合物，且两者之间的质量比为1:2。
上述的一种抗冻电缆料的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)将上述的钙锌稳定剂、氢氧化铝、玻璃纤维、硬脂酸锌和改性凹土粉混合经超细破碎机粉碎后，然后加入体积比为16％的水，然后经成球磨机制成粒径≤1mm的生料球，在温度为95℃下干燥50min，得超细骨料；
(2)将氯化石蜡、sg-4pvc、偏苯三酸三辛酯、尼龙酸二异丁酯、增塑剂、抗氧剂、抗裂剂和防冻剂混合进行感应加热处理，具体步骤是先将温度从常温上升到120℃，用时8min；再将温度从120℃上升到160℃，用时6min；之后将温度从160℃上升到180℃，用时3min；最后空冷至常温；
(3)将上述加工后的所有物料输送至双螺杆挤出机中进行混炼、造粒处理，先加入到高速搅拌机中，先在转速260r/min下搅拌12min，然后在转速380r/min下搅拌35min，得到混合粉料，最后经单螺杆挤出机在110℃下挤出造粒即制得本发明的抗冻电缆料。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。