CN101921432A - 一种低烟、无卤、阻燃聚丙烯电缆料及其制备方法 - Google Patents

一种低烟、无卤、阻燃聚丙烯电缆料及其制备方法 Download PDF

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包祥俊
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Abstract

本发明属于电缆技术领域，具体涉及一种低烟、无卤、阻燃聚丙烯电缆料及其制备方法，包括以下重量份的原料：聚丙烯100-140份、阻燃剂15-30份、阻燃助剂60-90份，阻燃剂为有机硅酮阻燃剂；阻燃助剂为硬脂酸镁、聚磷酸铵、氢氧化铝和氢氧化镁中的一种或几种。制备方法：称取原料备用；将聚丙烯加入混料机中，通过喷淋装置加入有机硅酮阻燃剂，充分混合后再加入阻燃助剂混合均匀；投入双螺杆挤出机挤出、切粒。有机硅酮阻燃剂与聚丙烯相容性好，起到改善聚丙烯流动性的作用，由于有机硅酮阻燃剂的使用，减少了无机阻燃剂的用量，可与聚丙烯更好地相容，在实现低烟、无卤、阻燃的基础上能够很好的保证聚丙烯的力学性能和加工性能。

Description

一种低烟、无卤、阻燃聚丙烯电缆料及其制备方法
技术领域
本发明属于电缆技术领域，具体涉及一种低烟、无卤、阻燃聚丙烯电缆料及其制备方法。
背景技术
目前，改善高分子材料阻燃性能的方法是添加阻燃剂。含卤阻燃剂不仅发烟量大，而且释放出的气体具有高腐蚀性，所以含卤阻燃剂逐渐被取代。现在大多采用氢氧化铝、氢氧化镁等无机添加剂为阻燃剂，但是由于无机添加剂的阻燃能力不高，因此要达到规定的氧指数水平，需要大量加入，使材料流动性变差，加工性降低，最终造成材料力学性能的下降。
专利号为01126901.4的中国发明介绍了一种无卤阻燃热塑性工程塑料，所述的树脂基体用量为200-600重量份，阻燃体系虽然包括重量份为100-500的含氮阻燃剂和重量份为1-10的有机硅阻燃剂，但仍需加入与树脂基体用量相当的200-600重量份的水合金属氢氧化物，这就造成了加工性能差、力学性能降低。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种通过减少无机添加剂而使加工性能好、力学性能强的低烟、无卤、阻燃聚丙烯电缆料。
本发明的目的是这样实现的。
一种低烟、无卤、阻燃聚丙烯电缆料，它包括以下重量份的原料：
聚丙烯：                       100-140份
阻燃剂                          15-30份
阻燃助剂                       60-90份。
其中，所述阻燃剂为有机硅酮阻燃剂，型号为SFR-100或SFR-210。
其中，所述阻燃助剂为硬脂酸镁、聚磷酸铵、氢氧化铝和氢氧化镁中的一种或几种。
进一步的，它包括以下重量份的原料：
聚丙烯                        120-140份
阻燃剂                        20-30份
 阻燃助剂                      60-80份。
更进一步的，它包括以下重量份的原料：
聚丙烯                        130份
阻燃剂                         20份
阻燃助剂                     60份。
其中，所述聚丙烯为高抗冲聚丙烯。
它还包括0.2-4重量份的抗老化剂。
具体地，所述抗老化剂为四[甲基-β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯（抗氧剂1010）、三［2.4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯（抗氧剂168）、N, N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺（抗氧剂1098）、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮（UV-531）中的一种或几种。
它还包括2-10重量份的热稳定剂。
具体地，所述热稳定剂为硬脂酸铝和硬脂酸镁中的一种或两种。
本发明的目的之二是提供一种低烟、无卤、阻燃聚丙烯电缆料的制备方法。
它包括如下制备步骤：
a、按重量份数称取各原料备用；
b、将已称取的聚丙烯加入混料机中，通过喷淋装置加入上述的有机硅酮阻燃剂，充分混合后再加入阻燃助剂混合均匀；
c、将上述混合均匀的物料投入双螺杆挤出机，挤出、切粒。
所述步骤c中双螺杆挤出机的温度设定在190-230摄氏度。
本发明的有益效果为：本发明采用的聚丙烯本身粘度低、流动性好，力学性能优异；所用的阻燃剂为有机硅酮阻燃剂，与聚丙烯相容性好，起到了改善聚丙烯流动性的作用，另外由于有机硅酮阻燃剂的使用，大大减少了无机阻燃剂的用量，而使少量的无机阻燃剂与聚丙烯更好地相容，在实现低烟、无卤、阻燃的基础上能够很好的保证聚丙烯的力学性能，在加工时不需要加入加工助剂也可使加工性能优异。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明，但本发明的实施范围并不限于此。
实施例1
a、称取高抗冲聚丙烯100kg，有机硅酮阻燃剂 15kg，氢氧化镁60kg备用；
b、将100kg高抗冲聚丙烯加入混料机中，通过喷淋装置加入15kg有机硅酮阻燃剂，充分混合后再加入60kg氢氧化镁混合均匀；
c、将上述混合均匀的物料投入双螺杆挤出机，在200摄氏度挤出、切粒。
试验结果：本实例所制备的聚丙烯电缆料的拉伸强度为14.4MPa,断裂伸长率 320%，氧指数33.0，燃烧试验通过UL-94 V-0级。
实施例2
a、称取高抗冲聚丙烯130kg，有机硅酮阻燃剂 20kg，氢氧化镁60kg备用；
b、将130kg高抗冲聚丙烯加入混料机中，通过喷淋装置加入20kg有机硅酮阻燃剂，充分混合后再加入60kg氢氧化镁混合均匀；
c、将上述混合均匀的物料投入双螺杆挤出机，在210摄氏度挤出、切粒。
试验结果：本实例所制备的聚丙烯电缆料的拉伸强度为14MPa,断裂伸长率 340%，氧指数32.3，燃烧试验通过UL-94 V-0级。
实施例3
a、称取高抗冲聚丙烯140kg，有机硅酮阻燃剂30kg，氢氧化铝90kg备用；
b、将140kg高抗冲聚丙烯加入混料机中，通过喷淋装置加入30kg有机硅酮阻燃剂，充分混合后再加入90kg氢氧化铝混合均匀；
c、将上述混合均匀的物料投入双螺杆挤出机，在230摄氏度挤出、切粒。
试验结果：本实例所制备的聚丙烯电缆料的拉伸强度为15.1MPa，断裂伸长率 309%，氧指数34，燃烧试验通过UL-94 V-0级。
实施例4
a、称取高抗冲聚丙烯110kg，有机硅酮阻燃剂15kg，氢氧化镁50kg，硬脂酸镁10kg备用；
b、将110kg高抗冲聚丙烯加入混料机中，通过喷淋装置加入15kg有机硅酮阻燃剂，充分混合后再加入氢氧化镁50kg，硬脂酸镁10kg混合均匀；
c、将上述混合均匀的物料投入双螺杆挤出机，在190摄氏度挤出、切粒。
试验结果：本实例所制备的聚丙烯电缆料的拉伸强度为13.5MPa,断裂伸长率 306%，氧指数33.5，燃烧试验通过UL-94 V-0级。
实施例5
a、称取高抗冲聚丙烯120kg，有机硅酮阻燃剂20kg，硬脂酸镁40kg，氢氧化铝30kg，硬脂酸铝5kg备用；
b、将120kg高抗冲聚丙烯加入混料机中，通过喷淋装置加入20kg有机硅酮阻燃剂，充分混合后再加入40kg硬脂酸镁、30kg氢氧化镁、5kg硬脂酸铝混合均匀；
c、将上述混合均匀的物料投入双螺杆挤出机，在210摄氏度挤出、切粒。
试验结果：本实例所制备的聚丙烯电缆料的拉伸强度为13.1MPa,断裂伸长率 310%，氧指数31.4，燃烧试验通过UL-94 V-0级。
实施例6
a、称取高抗冲聚丙烯100kg，有机硅酮阻燃剂15kg，聚磷酸铵90kg备用；
b、将100kg高抗冲聚丙烯加入混料机中，通过喷淋装置加入15kg有机硅酮阻燃剂，充分混合后再加入90kg聚磷酸铵混合均匀；
c、将上述混合均匀的物料投入双螺杆挤出机，在200摄氏度挤出、切粒。
试验结果：本实例所制备的聚丙烯电缆料的拉伸强度为15.1MPa,断裂伸长率 324%，氧指数34.8，燃烧试验通过UL-94 V-0级。
实施例7
a、称取高抗冲聚丙烯110kg，有机硅酮阻燃剂20kg，聚磷酸铵30kg，硬脂酸镁40kg，抗氧剂1010 1kg，备用；
b、将110kg高抗冲聚丙烯加入混料机中，通过喷淋装置加入20kg有机硅酮阻燃剂，充分混合后再加入聚磷酸铵30kg，硬脂酸镁40kg，抗氧剂1010 1kg，混合均匀；
c、将上述混合均匀的物料投入双螺杆挤出机，在195摄氏度挤出、切粒。
试验结果：本实例所制备的聚丙烯电缆料的拉伸强度为14.7MPa,断裂伸长率 302%，氧指数33.8，燃烧试验通过UL-94 V-0级。
实施例8
a、称取高抗冲聚丙烯140kg，有机硅酮阻燃剂30kg，氢氧化铝70kg，硬脂酸铝10kg，抗氧剂1098 2kg，UV-531 2kg，备用；
b、将140kg高抗冲聚丙烯加入混料机中，通过喷淋装置加入30kg有机硅酮阻燃剂，充分混合后再加入氢氧化铝70kg，硬脂酸铝10kg，抗氧剂1098 2kg，UV-531 2kg，混合均匀；
c、将上述混合均匀的物料投入双螺杆挤出机，在200摄氏度挤出、切粒。
试验结果：本实例所制备的聚丙烯电缆料的拉伸强度为12.9MPa,断裂伸长率 316%，氧指数34.2，燃烧试验通过UL-94 V-0级。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (10)

1.一种低烟、无卤、阻燃聚丙烯电缆料，其特征在于：它包括以下重量份的原料：
聚丙烯                       100-140份
阻燃剂                         15-30份
阻燃助剂                       60-90份；
其中，所述阻燃剂为有机硅酮阻燃剂；
其中，所述阻燃助剂为硬脂酸镁、聚磷酸铵、氢氧化铝和氢氧化镁中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的一种低烟、无卤、阻燃聚丙烯电缆料，其特征在于：它包括以下重量份的原料：
聚丙烯                          120-140份
阻燃剂                        20-30份
阻燃助剂                      60-80份。
3.根据权利要求2所述的一种低烟、无卤、阻燃聚丙烯电缆料，其特征在于：它包括以下重量份的原料：
聚丙烯                     130份
阻燃剂                     20份
阻燃助剂                  60份。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种低烟、无卤、阻燃聚丙烯电缆料，其特征在于：所述聚丙烯为高抗冲聚丙烯。
5.根据权利要求1所述的一种低烟、无卤、阻燃聚丙烯电缆料，其特征在于：它还包括0.2-4重量份的抗老化剂。
6.根据权利要求5所述的一种低烟、无卤、阻燃聚丙烯电缆料，其特征在于：所述抗老化剂为四[甲基-β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯、三［2.4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯、N, N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的一种或几种。
7.根据权利要求1或5所述的一种低烟、无卤、阻燃聚丙烯电缆料，其特征在于：它还包括2-10重量份的热稳定剂。     
8.根据权利要求7所述的一种低烟、无卤、阻燃聚丙烯电缆料，其特征在于：所述热稳定剂为硬脂酸铝和硬脂酸镁中的一种或两种。
9.如利要求1所述的一种低烟、无卤、阻燃聚丙烯电缆料的制备方法，其特征在于：它包括如下制备步骤：
a、按重量份数称取各原料备用；
b、将已称取的聚丙烯加入混料机中，通过喷淋装置加入上述的有机阻燃剂，充分混合后再加入阻燃助剂混合均匀；
c、将上述混合均匀的物料投入双螺杆挤出机挤出、切粒。
10.权利要求9所述的一种低烟、无卤、阻燃聚丙烯电缆料的制备方法，其特征在于：所述步骤c中双螺杆挤出机的温度设定在190-230摄氏度。
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