CN102924953B - 一种耐火再生低烟无卤聚烯烃护套料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐火再生低烟无卤聚烯烃护套料及其制备方法，护套料由以下重量份数的各组分组成：75～85份再生低烟无卤电缆料粒子，5～10乙烯-辛烯共聚物，3～5份改性纳米蒙脱土，5～7份改性纳米氢氧化镁，1.5～2份润滑剂，1～2份乙烯-辛烯接枝马来酸酐共聚物，0.2～0.3份抗氧剂，1.5～2份黑色母。与现有技术相比，本发明不仅可以满足目前人们对电线电缆防火性能要求，而且可以使废旧电缆皮回收再利用，减少废旧电缆皮对环境的污染。
Description
技术领域
本发明属于废旧低烟无卤电缆料回收再利用领域，具体涉及一种耐火再生低烟无卤聚烯烃护套料及其制备方法。
背景技术
在日常生活中存在很多易发生火灾的隐患，如电视机、空调、冰箱等家用电气，如果长时间使用，会造成电器元件损坏、电线磨损等，从而发生短路和电故障，引发火灾。在酒店、机场、车站、网吧等公共场合，由于超负荷用电或电线老化引起的火灾也日益增加。因此对电线电缆进行阻燃、防火处理就十分重要。
众所周知，热塑性高分子材料可以回收再利用。本发明利用回收的废旧热塑性低烟无卤电缆料作为基料，加入一定量防火性能优异的无机阻燃剂，再添加一定量助剂，经过特殊工艺生产出不含卤素，满足环保要求，各项性能均符合国家标准，且垂直燃烧等级达到V0级的低烟无卤电缆料，可以有效的阻止火焰的传播，大大的减少火灾发生的可能性。而且本发明还有一个非常明显的优点，就是将废旧电缆料回收再利用，不仅可以节约资源，而且可以减少环境污染。
发明内容
发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种耐火再生低烟无卤聚烯烃护套料，不仅可以满足目前人们对电线电缆防火性能要求，而且可以使废旧电缆皮回收再利用，减少废旧电缆皮对环境的污染。本发明的另一目的是提供一种上述耐火再生低烟无卤聚烯烃护套料的制备方法。
技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种耐火再生低烟无卤聚烯烃护套料，由以下重量份数的各组分组成：75～85份再生低烟无卤电缆料粒子，5～10乙烯-辛烯共聚物，3～5份改性纳米蒙脱土，5～7份改性纳米氢氧化镁，1.5～2份润滑剂，1～2份乙烯-辛烯接枝马来酸酐共聚物，0.2～0.3份抗氧剂，1.5～2份黑色母。
所述改性纳米蒙脱土为用硅烷进行表面改性处理过的纳米蒙脱土。由以下方法制得：称取聚乙烯粉和硅烷，稍加混合作为阻燃剂表面改性剂，将阻燃剂表面改性剂与纳米蒙脱土加入高速混合机中，在40～45℃下高速搅拌20～25分钟进行表面活化处理；其中，聚乙烯粉为纳米蒙脱土质量的4%～6%，硅烷为纳米蒙脱土质量的2%～3%。
所述改性纳米氢氧化镁为用化学合成法生产而成且用硅烷进行表面改性处理过的氢氧化镁，粒径≥10000目；由以下方法制得：称取聚乙烯粉和硅烷，稍加混合作为阻燃剂表面改性剂，将阻燃剂表面改性剂与纳米氢氧化镁加入高速混合机中，在40～45℃下高速搅拌20～25分钟进行表面活化处理；其中，聚乙烯粉为纳米氢氧化镁质量的4%～6%，硅烷为纳米氢氧化镁质量的2%～3%。
所述再生低烟无卤粒子是废旧低烟无卤电缆皮经过分拣，超声洗涤，粉碎，造粒，烘干等工艺处理后，且不含杂质和水分的粒子。粒子含有杂质和水分会造成电线电缆表面不光滑而且会形成气孔；严重影响电线电缆的外观、力学性能和电气性能。
所述乙烯-辛烯共聚物邵氏硬度≤75邵氏A。选用硬度较低的乙烯-辛烯共聚物，不仅可以增加电缆料的柔软度，而且可以提高废旧电缆料的力学性能。
所述润滑剂为EVA蜡、硅酮母粒和硅酮粉中的两种或三种。
所述抗氧剂为抗氧剂1010。
一种制备耐火再生低烟无卤聚烯烃护套料的方法，包括如下步骤：
1）纳米蒙脱土、纳米氢氧化镁进行表面改性处理：称取聚乙烯粉和硅烷，稍加混合作为阻燃剂表面改性剂，将阻燃剂表面改性剂与纳米蒙脱土、纳米氢氧化镁分别加入高速混合机中，在40～45℃下高速搅拌20～25分钟进行表面活化处理；
2）按配方称取各物料，放入高速混合机中低速搅拌4～6分钟；待物料混合均匀后，送入带有密炼系统的双螺杆挤出机中进行挤出造粒，螺杆各区温度介于130～150℃之间；
3）产品进行抽真空包装。
步骤（1）中，聚乙烯粉为无机阻燃剂质量的4%～6%，硅烷为无机阻燃剂质量的2%～3%。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1）选用废旧电缆皮做为原材料，不仅可以使废旧电缆皮回收再利用，减少废旧电缆皮对环境的污染，而且可以显著降低生产成本。
2) 本发明废旧电缆皮再造粒工艺优异，所造粒子不含杂质和气孔。
2）加入一定量纳米蒙脱土和纳米氢氧化镁可以显著提高电缆料的防火性能，可以有效的防止电缆火焰的蔓延。
3）本发明所加POE不仅可以提高电缆料的柔软度，而且可以提高电缆料的力学性能。
4）本发明的电缆料氧指数高、耐老化性能优异，且各项指标均符合机械工业部关于低烟无卤电缆料的标准。
附图说明
图1是耐火再生低烟无卤聚烯烃护套料加工方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1
耐火再生低烟无卤聚烯烃护套料，工艺流程如图1所示。按质量份数称取以下物质：80份再生低烟无卤电缆料粒子，5份乙烯-辛烯共聚物，4份改性纳米蒙脱土，5份改性纳米氢氧化镁，1.5份EVA蜡、硅酮母粒和硅酮粉，1.5份乙烯-辛烯接枝马来酸酐共聚物，0.2份抗氧剂1010，1.5份黑色母。将所称物质放入高速混合机中低速搅拌4～6分钟，放料，送入密炼机中密炼15分钟后，再送入带有锥形喂料装置的双螺杆机中造粒，最后抽真空包装，制得耐火再生低烟无卤聚烯烃护套料。采用常规检测手段，产品性能如下:拉伸强度12.5，断裂伸长率238.2，氧指数39，20℃体积电阻6.5×1011，低温冲击脆化温度-30℃，垂直燃烧等级V0级。
实施例2
按质量份数称取以下物质：75份再生低烟无卤电缆料粒子，10份乙烯-辛烯共聚物，5份改性纳米蒙脱土，7份改性纳米氢氧化镁，2份EVA蜡和硅酮母粒，2份乙烯-辛烯接枝马来酸酐共聚物，0.3份抗氧剂1010，2份黑色母。将所称物质放入高速混合机中低速搅拌4～6分钟，放料，送入密炼机中密炼15分钟后，再送入带有锥形喂料装置的双螺杆机中造粒，最后抽真空包装，制得耐火再生低烟无卤聚烯烃护套料。采用常规检测手段，产品性能如下:拉伸强度11.8，断裂伸长率265.1，氧指数41，20℃体积电阻5.8×1011，低温冲击脆化温度-30℃，垂直燃烧等级V0级。
实施例3
按质量份数称取以下物质：85份再生低烟无卤电缆料粒子，5份乙烯-辛烯共聚物，3份改性纳米蒙脱土，6份改性纳米氢氧化镁，2份硅酮母粒和硅酮粉，1.5份乙烯-辛烯接枝马来酸酐共聚物，0.2份抗氧剂1010，2份黑色母。将所称物质放入高速混合机中低速搅拌4～6分钟，放料，送入密炼机中密炼15分钟后，再送入带有锥形喂料装置的双螺杆机中造粒，最后抽真空包装，制得耐火再生低烟无卤聚烯烃护套料。采用常规检测手段，产品性能如下:拉伸强度13.2，断裂伸长率217.6，氧指数40，20℃体积电阻5.3×1011，低温冲击脆化温度-30℃，垂直燃烧等级V0级。
实施例4
实施例1~3所使用的药品，特殊要求如下：
改性纳米蒙脱土为用硅烷进行表面改性处理过的纳米蒙脱土。由以下方法制得：称取聚乙烯粉和硅烷，稍加混合作为阻燃剂表面改性剂，将阻燃剂表面改性剂与纳米蒙脱土加入高速混合机中，在40～45℃下高速搅拌20～25分钟进行表面活化处理；其中，聚乙烯粉为纳米蒙脱土质量的4%～6%，硅烷为纳米蒙脱土质量的2%～3%。
改性纳米氢氧化镁为用化学合成法生产而成且用硅烷进行表面改性处理过的氢氧化镁，粒径≥10000目；由以下方法制得：称取聚乙烯粉和硅烷，稍加混合作为阻燃剂表面改性剂，将阻燃剂表面改性剂与纳米氢氧化镁加入高速混合机中，在40～45℃下高速搅拌20～25分钟进行表面活化处理；其中，聚乙烯粉为纳米氢氧化镁质量的4%～6%，硅烷为纳米氢氧化镁质量的2%～3%。
再生低烟无卤粒子是废旧低烟无卤电缆皮经过分拣，超声洗涤，粉碎，造粒，烘干等工艺处理后，且不含杂质和水分的粒子。粒子含有杂质和水分会造成电线电缆表面不光滑而且会形成气孔；严重影响电线电缆的外观、力学性能和电气性能。
乙烯-辛烯共聚物邵氏硬度≤75邵氏A。选用硬度较低的乙烯-辛烯共聚物，不仅可以增加电缆料的柔软度，而且可以提高废旧电缆料的力学性能。
Claims (6)
1.一种耐火再生低烟无卤聚烯烃护套料，其特征在于：由以下重量份数的各组分组成：75～85份再生低烟无卤电缆料粒子，5～10份乙烯-辛烯共聚物，3～5份改性纳米蒙脱土，5～7份改性纳米氢氧化镁，1.5～2份润滑剂，1～2份乙烯-辛烯接枝马来酸酐共聚物，0.2～0.3份抗氧剂，1.5～2份黑色母；
所述改性纳米蒙脱土由以下方法制得：称取聚乙烯粉和硅烷，稍加混合作为阻燃剂表面改性剂，将阻燃剂表面改性剂与纳米蒙脱土加入高速混合机中，在40～45℃下高速搅拌20～25分钟进行表面活化处理；其中，聚乙烯粉为纳米蒙脱土质量的4％～6％，硅烷为纳米蒙脱土质量的2％～3％；
所述改性纳米氢氧化镁由以下方法制得：称取聚乙烯粉和硅烷，稍加混合作为阻燃剂表面改性剂，将阻燃剂表面改性剂与纳米氢氧化镁加入高速混合机中，在40～45℃下高速搅拌20～25分钟进行表面活化处理；其中，聚乙烯粉为纳米氢氧化镁质量的4％～6％，硅烷为纳米氢氧化镁质量的2％～3％。
2.根据权利要求1所述的耐火再生低烟无卤聚烯烃护套料，其特征在于：所述再生低烟无卤电缆料粒子为回收废旧低烟无卤电缆皮经过分拣，超声洗涤，粉碎，造粒，烘干工艺处理后的再生低烟无卤粒子。
3.根据权利要求1所述的耐火再生低烟无卤聚烯烃护套料，其特征在于：所述乙烯-辛烯共聚物硬度≤75邵氏A。
4.根据权利要求1所述的耐火再生低烟无卤聚烯烃护套料，其特征在于：所述改性纳米氢氧化镁粒径≥10000目。
5.一种制备权利要求1所述的耐火再生低烟无卤聚烯烃护套料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)纳米蒙脱土、纳米氢氧化镁表面改性处理：称取聚乙烯粉和硅烷，稍加混合作为阻燃剂表面改性剂，将阻燃剂表面改性剂与纳米蒙脱土、纳米氢氧化镁分别加入高速混合机中，在40～45℃下高速搅拌20～25分钟进行表面活化处理；
2)按配方称取各物料，放入高速混合机中低速搅拌4～6分钟；待物料混合均匀后，送入带有密炼系统的双螺杆挤出机中进行挤出造粒，螺杆各区温度介于130～150℃之间；
3)产品进行抽真空包装。
6.根据权利要求5所述的制备耐火再生低烟无卤聚烯烃护套料的方法，其特征在于：步骤(1)中，聚乙烯粉为无机阻燃剂质量的4％～6％，硅烷为无机阻燃剂质量的2％～3％。
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