CN102964672A

CN102964672A - 改性夜光低烟无卤阻燃电线电缆料及其制备方法

Info

Publication number: CN102964672A
Application number: CN2012105235466A
Authority: CN
Inventors: 任路宾; 胡广青
Original assignee: LANGFANG XINHUZHONGLI POLYMER MATERIALS Co Ltd
Current assignee: HEBEI XINHAI HIGH-TECH NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.
Priority date: 2012-12-07
Filing date: 2012-12-07
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2032-12-07
Also published as: CN102964672B

Abstract

本发明属于电线电缆料的制备，特别是指一种改性夜光低烟无卤阻燃电线电缆料及其制备方法。采用有效数量的马来酸酐接枝乙烯-乙酸乙烯共聚物弹性体、茂金属聚乙烯、相容剂、阻燃剂、夜光粉、表面处理剂、润滑剂、加工助剂、抗氧剂经表面处理、造粒工艺制备得到成品。本发明解决了现有技术中产品发光时间短、低烟无卤产品在国内生产企业少的问题，具有产品发光时间长、低烟无卤环保等优点。

Description

改性夜光低烟无卤阻燃电线电缆料及其制备方法

技术领域

本发明属于电线电缆料的制备，特别是指一种改性夜光低烟无卤阻燃电线电缆料及其制备方法。

背景技术

近年来，夜光材料的研究开发在一些领域已经取得应用，现已应用于涂料等领域并取得很好的社会效益。夜光材料具有在亮处吸收储存日光、灯光、环境杂散光等各种可见光，在暗处即可自动持续发光，给人们黑暗中更多的信息指示。

现有不少场合的电线电缆在黑暗中需要明显的指示信息，人们已经采用夜光涂料进行对电缆表面涂层处理来达到目的（例如申请号为201110329414.5、02213318.6、201020654311.7的专利文献、），但经久性不理想。专利号为200510038140.9的专利文献中公开了一种改良的橡胶绝缘发光电缆，主要应用于矿井。该专利技术存在问题是，发光持续时间短（仅为12小时左右）、且烟密度及卤酸气体指标未见报道。而低烟无卤的电缆料目前在国际上引领产品的发展趋势，而在国内由于行业发展速度导致其技术的开发和应用收到很大的局限性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改性夜光低烟无卤阻燃电线电缆料及其制备方法以解决现有技术存在的问题。

本发明的整体技术构思是：

改性夜光低烟无卤阻燃电线电缆料，由如下单位质量份的原料制成：

马来酸酐接枝乙烯-乙酸乙烯共聚物弹性体50-80，茂金属聚乙烯20-50，相容剂10-15，阻燃剂130-160，夜光粉4-7，表面处理剂1.5-2.5，润滑剂2-3.5，加工助剂0.3-0.5，抗氧剂0.5-0.8。

其中相容剂选用马来酸酐接枝POE，阻燃剂选用水合氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或其结合，夜光粉选用经稀土激活的铝酸锶，表面处理剂选用乙烯基硅烷偶联剂A-172，润滑剂使用二甲基硅油，加工助剂选用硅酮类或含氟工艺改进剂中的一种，抗氧剂选用受阻酚类抗氧剂与磷酸酯类抗氧剂的一种或其结合。

上述配方中马来酸酐接枝乙烯-乙酸乙烯共聚物弹性体与夜光粉、阻燃剂具有很好的亲和力，且与聚烯烃具有很好的相容性，相容剂起到架桥作用。阻燃剂以低毒、低烟且环保的水合氢氧化铝、氢氧化镁或者两者混合体系为主阻燃剂，夜光粉采用无毒、无放射性、高亮度、长余辉、寿命长的经稀土激活的铝酸锶材料，抗氧剂在少添加量前提下可极大限度提高材料寿命，加工助剂的选用在于改进加工性能。

改性夜光低烟无卤阻燃电线电缆料的制备方法，由如下工艺步骤组成：

A、表面处理

使用具有油加热的高速搅拌机，投入阻燃剂，夜光粉，边加热边高速搅拌，温度达到80-100℃后通过喷雾方式加入表面处理剂，高速混合3-5分钟出料。

B、造粒

将步骤A中制备的物料、抗氧剂和润滑剂、加工助剂、相容剂、茂金属聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯共聚物弹性体依次投入密炼机室内，经密炼机捏合，物料温度达到145℃-155℃并塑化均匀后出料，制备的物料进入双阶机塑化造粒机造粒，造粒机中各区温度从进料口到机头为130℃-165℃，出料热切风冷制得产品，所得粒子长度2-3mm。

采用上述表面处理的工艺进行均匀包覆处理，使得各物料的相容性大大提高，并且提高粉体在体系中的分散性，最终表现为产品性能均匀，机械性能高，使用寿命长。

本发明的具体技术特征和工艺要求是：

所述的阻燃剂优选的技术方案是包括阻燃剂1和阻燃剂2，其中阻燃剂1选用水合氢氧化铝，阻燃剂选用氢氧化镁，阻燃剂由如下单位质量份的原料组成：

水合氢氧化铝100-120，氢氧化镁30-40。

所述的受阻酚类抗氧剂优选选用四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯，磷酸酯类抗氧剂选用三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。

所述的乙烯-乙酸乙烯共聚物弹性体由上海久聚高分子材料有限公司生产，表面处理剂由曲阜市万达化工有限公司生产，润滑剂的产品型号为道康宁AK2000，加工助剂中硅酮类工艺改进剂的产品型号为道康宁MB50002，含氟工艺改进剂选用美国3M公司生产的型号为8210的产品，协效阻燃剂选用由美国NANOCOR生产的型号为I44P的产品。

为达到更好的高阻燃性还可添加协效阻燃剂，其中还包括如下单位质量份的组分：协效阻燃剂7-12，协效阻燃剂选用蒙脱土，协效阻燃剂选用由美国NANOCOR生产的型号为I44P的产品。

所述的步骤A中的高速搅拌的转速为900-1000转/分钟，高速混合的工艺要求为900-1000转/分钟。

所述的步骤A中还加入协效阻燃剂，协效阻燃剂随阻燃剂一并投料。

申请人以本发明的原料和方法制备的电缆料为原料，加工制备成夜光电缆，经过测试，实验结果如表一：

表一

本发明所取得的实质性特点和显著的技术进步在于：

本专利申请中各原料的配比得当，采用本专利申请的方法制备的产品经电线电缆厂二次加工成夜光电缆产品，在有光源情况下吸收储存可见光，在夜间等黑暗场合可持续发光，不需能源照明，节约能源，为标识、指引等提供便利。制成的电缆具有各项指标符合国标要求且低烟、低毒阻燃的环保特性，发光持续时间长，可广泛应用于电子、电力、通讯、建筑、仪器仪表、军事、公共安全、医疗等应用领域。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步描述，但不应理解为对本发明的限定，本发明的保护范围以权利要求记载的内容为准，任何依据说明书所作出的等效技术手段替换，均不脱离本发明的保护范围。

实施例1

马来酸酐接枝乙烯-乙酸乙烯共聚物弹性体50，茂金属聚乙烯20，相容剂10，阻燃剂140，夜光粉4，表面处理剂1.5，润滑剂2.3，加工助剂0.5，抗氧剂0.6。

其中乙烯-乙酸乙烯共聚物弹性体由上海久聚高分子材料有限公司生产，相容剂选用马来酸酐接枝POE。阻燃剂包括阻燃剂1和阻燃剂2，其中阻燃剂1选用水合氢氧化铝，阻燃剂选用氢氧化镁，阻燃剂由如下单位质量份的原料组成：水合氢氧化铝105，氢氧化镁35。夜光粉选用经稀土激活的铝酸锶，由广州众明化工科技有限公司生产。表面处理剂选用乙烯基硅烷偶联剂A-172，由曲阜市万达化工有限公司生产。润滑剂使用二甲基硅油，润滑剂的产品型号为道康宁AK2000；加工助剂选用硅酮类工艺改进剂，硅酮类工艺改进剂的产品型号为道康宁MB50002；抗氧剂中受阻酚类抗氧剂：磷酸酯类抗氧剂的质量份数比为0.4:0.2，受阻酚类抗氧剂优选选用四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯，磷酸酯类抗氧剂选用三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。

A、表面处理

使用具有油加热的高速搅拌机，投入阻燃剂，协效阻燃剂，夜光粉，边加热边高速搅拌，温度达到80-100℃后通过喷雾方式加入表面处理剂，高速混合3-5分钟出料。

B、造粒

所制备的产品性能见表一。

实施例2

本实施例的制备方法同实施例1。

马来酸酐接枝乙烯-乙酸乙烯共聚物弹性体80，茂金属聚乙烯40，相容剂10，阻燃剂160，夜光粉4，表面处理剂2，润滑剂2.3，加工助剂0.3，抗氧剂0.7。

其中乙烯-乙酸乙烯共聚物弹性体由上海久聚高分子材料有限公司生产，相容剂选用马来酸酐接枝POE。阻燃剂包括阻燃剂1和阻燃剂2，其中阻燃剂1选用水合氢氧化铝，阻燃剂选用氢氧化镁，阻燃剂由如下单位质量份的原料组成：水合氢氧化铝120，氢氧化镁40。夜光粉选用经稀土激活的铝酸锶，由广州众明化工科技有限公司生产。表面处理剂选用乙烯基硅烷偶联剂A-172，由曲阜市万达化工有限公司生产。润滑剂使用二甲基硅油，润滑剂的产品型号为道康宁AK2000；加工助剂选用硅酮类工艺改进剂，硅酮类工艺改进剂的产品型号为道康宁MB50002；抗氧剂中受阻酚类抗氧剂：磷酸酯类抗氧剂的质量份数比为0.5:0.2，受阻酚类抗氧剂优选选用四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯，磷酸酯类抗氧剂选用三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。

上述产品的性能做了例行测试：拉伸强度12.9MPa，断裂伸长率210%，氧指数34%，体积电阻率6.3×10¹²Ω.m，其它各项指标与表一相符。

实施例3

本实施例的制备方法同实施例1。

马来酸酐接枝乙烯-乙酸乙烯共聚物弹性体80，茂金属聚乙烯20，相容剂15，阻燃剂140，协效阻燃剂8，夜光粉6.5，表面处理剂2，润滑剂2.3，加工助剂0.5，抗氧剂0.7。

其中乙烯-乙酸乙烯共聚物弹性体由上海久聚高分子材料有限公司生产，相容剂选用马来酸酐接枝POE。阻燃剂包括阻燃剂1和阻燃剂2，其中阻燃剂1选用水合氢氧化铝，阻燃剂选用氢氧化镁，阻燃剂由如下单位质量份的原料组成：水合氢氧化铝120，氢氧化镁40。协效阻燃剂选用蒙脱土，为由美国NANOCOR生产的型号为I44P的产品。夜光粉选用经稀土激活的铝酸锶，由广州众明化工科技有限公司生产。表面处理剂选用乙烯基硅烷偶联剂A-172，由曲阜市万达化工有限公司生产。润滑剂使用二甲基硅油，润滑剂的产品型号为道康宁AK2000；加工助剂选用含氟工艺改进剂，为美国3M公司生产的型号为8210的产品；抗氧剂中选用受阻酚类抗氧剂，采用四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯。

上述产品的性能做了例行测试：拉伸强度11.5MPa，断裂伸长率193%，氧指数38%，体积电阻率3.5×10¹²Ω.m，其它各项指标与表一相符。

实施例4

本实施例的制备方法同实施例1。

马来酸酐接枝乙烯-乙酸乙烯共聚物弹性体80，茂金属聚乙烯20，相容剂15，阻燃剂160，夜光粉6.5，表面处理剂2，润滑剂2.3，加工助剂0.5，抗氧剂0.7。

其中乙烯-乙酸乙烯共聚物弹性体由上海久聚高分子材料有限公司生产，相容剂选用马来酸酐接枝POE。阻燃剂包括阻燃剂1和阻燃剂2，其中阻燃剂1选用水合氢氧化铝，阻燃剂选用氢氧化镁，阻燃剂由如下单位质量份的原料组成：水合氢氧化铝120，氢氧化镁40。夜光粉选用经稀土激活的铝酸锶，由广州众明化工科技有限公司生产。表面处理剂选用乙烯基硅烷偶联剂A-172，由曲阜市万达化工有限公司生产。润滑剂使用二甲基硅油，润滑剂的产品型号为道康宁AK2000；加工助剂选用含氟工艺改进剂，为美国3M公司生产的型号为8210的产品；抗氧剂中受阻酚类抗氧剂：磷酸酯类抗氧剂的质量份数比为0.5:0.2，受阻酚类抗氧剂优选选用四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯。

上述产品的性能做了例行测试：拉伸强度11.0MPa，断裂伸长率200%，氧指数39%，体积电阻率2.0×10¹²Ω.m，其它各项指标与表一相符。

Claims

1.改性夜光低烟无卤阻燃电线电缆料，其特征在于由如下单位质量份的原料制成：

乙烯-乙酸乙烯共聚物弹性体50-80，茂金属聚乙烯20-50，相容剂10-15，阻燃剂130-160，夜光粉4-7，表面处理剂1.5-2.5，润滑剂2-3.5，加工助剂0.3-0.5，抗氧剂0.5-0.8；

其中相容剂选用马来酸酐接枝POE，阻燃剂选用水合氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或其结合，夜光粉选用经稀土激活的铝酸锶，表面处理剂选用乙烯基硅烷偶联剂A-172，润滑剂使用二甲基硅油，加工助剂选用硅酮类或含氟工艺改进剂中的一种，抗氧剂选用受阻酚类抗氧剂与磷酸酯类抗氧剂的结合。

2.根据权利要求1所述的改性夜光低烟无卤阻燃电线电缆料，其特征在于所述的阻燃剂包括阻燃剂1和阻燃剂2，其中阻燃剂1选用水合氢氧化铝，阻燃剂选用氢氧化镁，阻燃剂由如下单位质量份的原料组成：

水合氢氧化铝100-120，氢氧化镁30-40。

3.根据权利要求1所述的改性夜光低烟无卤阻燃电线电缆料，其特征在于所述的受阻酚类抗氧剂选用四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯，磷酸酯类抗氧剂选用三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。

4.根据权利要求1所述的改性夜光低烟无卤阻燃电线电缆料，其特征在于所述的乙烯-乙酸乙烯共聚物弹性体由上海久聚高分子材料有限公司生产，表面处理剂由曲阜市万达化工有限公司生产，润滑剂的产品型号为道康宁AK2000，加工助剂中硅酮类工艺改进剂的产品型号为道康宁MB50002，含氟工艺改进剂选用美国3M公司生产的型号为8210的产品。

5.根据权利要求1所述的改性夜光低烟无卤阻燃电线电缆料，其特征在于其中还包括如下单位质量份的组分：

协效阻燃剂7-12

协效阻燃剂选用蒙脱土，协效阻燃剂选用由美国NANOCOR生产的型号为I44P的产品。

6.根据权利要求1所述的改性夜光低烟无卤阻燃电线电缆料的制备方法，其特征在于由如下工艺步骤组成：

A、表面处理

使用具有油加热的高速搅拌机，投入阻燃剂，夜光粉，边加热边高速搅拌，温度达到80-100℃后通过喷雾方式加入表面处理剂，高速混合3-5分钟出料；

B、造粒

7.根据权利要求1所述的改性夜光低烟无卤阻燃电线电缆料的制备方法，其特征在于所述的步骤A中的高速搅拌的转速为900-1000转/分钟，高速混合的工艺要求为900-1000转/分钟。

8.根据权利要求6所述的改性夜光低烟无卤阻燃电线电缆料的制备方法，其特征在于所述的步骤A中还加入协效阻燃剂，协效阻燃剂随阻燃剂一并投料。