CN103012946B - 一种150℃辐照交联低烟无卤阻燃电缆料 - Google Patents
一种150℃辐照交联低烟无卤阻燃电缆料 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种150℃辐照交联低烟无卤阻燃电缆料，由下列质量份的原料制备而成：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物60～90份，线性低密度聚乙烯10～30份，无机填料100～150份，表面处理剂1～3份，抗氧剂0.5～1份，防老剂2～5份，加工助剂2～4份；该电缆料经原料的混合以及塑化造粒等过程制造，其优势在于：优异的耐热性能（耐温等级为150℃），较好的机械性能、阻燃性能、电气性能，热变形小，低烟、低毒、环境友好。
Description
技术领域
本发明涉及低烟无卤阻燃电缆料的领域，特别涉及一种150℃辐照交联低烟无卤阻燃电缆料。
背景技术
传统的聚氯乙烯绝缘材料在电和热的作用下绝缘性能降低，且燃烧时产生腐蚀性气体和有毒气体。交联无卤阻燃材料是通过化学或物理方法，使聚合物分子间形成网状结构。其优点为耐热性能、机械性能优越，热收缩和热变形较小，电性能优良，对人体的损害和对环境的污染很小，因此这种材料已经成为发展的主流。
目前电缆料的交联技术主要有三种：化学交联、硅烷交联和辐照交联。化学交联的挤线和交联过程同步，硅烷交联生产工艺简单，但这些交联方式的过程控制都有一定的不稳定性。辐照交联生产工艺简单，交联过程可控制，加工材料种类多，尤其适用于耐温、阻燃等高性能材料。
为了达到一定的阻燃效果，目前电线电缆绝缘料中无机填料的使用量普遍超过50%，带来了机械性能、电性能较差等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种150 ℃辐照交联低烟无卤阻燃电缆料，这种材料具有优异的耐热性能（耐温等级为150℃），阻燃性能、机械性能、电性能较好，且热变形小，克服了以往电缆料在耐高温和环保等方面的一些问题。
为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：
一种150℃辐照交联低烟无卤阻燃电缆料，由下列质量份的原料制备而成：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 60～90份；
线性低密度聚乙烯 10～30份；
无机填料 100～150份；
表面处理剂 1～3份；
抗氧剂 0.5～1份；
防老剂 2～5份；
加工助剂 2～4份；
其中：该电缆料的辐照交联剂量为10～20Mrad。
所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中，其醋酸乙烯酯的质量百分比含量为15～40%，熔融指数为2～8g/min。
所述的无机填料为氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或两种混合。
所述的表面处理剂为铝酸酯、钛酸酯、硅烷偶联剂中的一种或两种混合。
所述的抗氧剂为四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、β-（4-羟基-3,5-二叔丁基苯基）丙酸正十八酯、硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸二（十八）酯中的一种或两种及两种以上的混合。
所述的防老剂为O,O-双（对苯胺基苯基）二乙酰胺硫代亚磷酸酯、对羟苯基-β-萘胺、苯乙烯化二苯胺中的一种或两种及两种以上的混合。
所述的加工助剂为硅油、硬脂酸中的一种或两种混合。
该电缆料有以下的制备方法：
按照以下的配比进行配料：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物60～90份；线性低密度聚乙烯10～30份；无机填料100～150份；表面处理剂1～3份；抗氧剂0.5～1份；防老剂2～5份；加工助剂2～4份。先将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和线性低密度聚乙烯加入高速混合机在常温下搅拌5min，然后将无机填料、抗氧剂、防老剂、表面处理剂、加工助剂和搅拌过的树脂依次加入密炼机进行密炼，温度为130～140℃，时间为5～10min，最后放入挤出机经挤出造粒制成电缆料。
本发明采用了经过甄选的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，恰当地添加了一定量的无机阻燃剂，使用了特定的抗氧剂和防老剂，在加工助剂的配合之下，拥有较好的机械性能和阻燃性能，并且电性能良好，热变形小，使用寿命长，耐温等级达到150 ℃（在180℃，168h的热老化试验后，拉伸强度和断裂伸长率的变化率小于15%），同时低烟、低毒、环境友好。
具体实施方式
本发明的实施例原材料配方见表1。
表1150℃辐照交联低烟无卤阻燃电缆料实施例配方（份数）
其中：
实施例1采用的表面处理剂为硅烷偶联剂；采用的抗氧剂为四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯和硫代二丙酸二月桂酯（配比为1:1）；采用的防老剂为O,O-双（对苯胺基苯基）二乙酰胺硫代亚磷酸酯和对羟苯基-β-萘胺（配比为1:1）；采用的加工助剂为硬脂酸。该电缆料的辐照交联剂量为15Mrad。
实施例2采用的表面处理剂为硅烷偶联剂；采用的抗氧剂为四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯；采用的防老剂为O,O-双（对苯胺基苯基）二乙酰胺硫代亚磷酸酯；采用的加工助剂为硅油。该电缆料的辐照交联剂量为15Mrad。
实施例3采用的表面处理剂为铝酸酯偶联剂；采用的抗氧剂为β-（4-羟基-3,5-二叔丁基苯基）丙酸正十八酯；采用的防老剂为O,O-双（对苯胺基苯基）二乙酰胺硫代亚磷酸酯和苯乙烯化二苯胺（配比为5:3）；采用的加工助剂为硅油。该电缆料的辐照交联剂量为10Mrad。
实施例4采用的表面处理剂为硅烷偶联剂；采用的抗氧剂为四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯和硫代二丙酸二（十八）酯（配比为4:5）；采用的防老剂为苯乙烯化二苯胺；采用的加工助剂为硅油。该电缆料的辐照交联剂量为12Mrad。
实施例1～4的电缆料的制备方法如下：
先将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和线性低密度聚乙烯加入高速混合机在常温下搅拌5min，然后将无机填料、抗氧剂、防老剂、表面处理剂、加工助剂和搅拌过的树脂依次加入密炼机进行密炼，温度为130～140℃，时间为5～10min，最后放入挤出机经挤出造粒制成电缆料。
实施例1～4的电缆料性能见表2。
表2各实施例电缆料的性能
实施例4的对比例原材料配方见表3。
表3150℃辐照交联低烟无卤阻燃电缆料实施例4的对比例配方（份数）
其中：
对比例1采用的表面处理剂为硅烷偶联剂；采用的抗氧剂为四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯和硫代二丙酸二（十八）酯（配比为4:5）；采用的加工助剂为硅油。该电缆料的辐照交联剂量为12Mrad。
对比例2采用的表面处理剂为硅烷偶联剂；采用的抗氧剂为四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯和硫代二丙酸二（十八）酯（配比为4:5）；采用的防老剂为苯乙烯化二苯胺。该电缆料的辐照交联剂量为12Mrad。
对比例1、2的电缆料的制备方法如下：
先将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和线性低密度聚乙烯加入高速混合机在常温下搅拌5min，然后将无机填料、抗氧剂、防老剂、表面处理剂、加工助剂和搅拌过的树脂依次加入密炼机进行密炼，温度为130～140℃，时间为5～10min，最后放入挤出机经挤出造粒制成电缆料。
对比例1、2的电缆料性能见表4。
表4各对比例电缆料的性能
本发明电缆料性能的典型值见表5。
表5150℃辐照交联低烟无卤阻燃电缆料性能典型值
Claims (2)
1.一种150℃辐照交联低烟无卤阻燃电缆料，其特征在于，由下列质量份的原料制备而成：
其中：该电缆料的辐照交联剂量为12Mrad；
所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中，其醋酸乙烯酯的质量百分比含量为15～40％，熔融指数为2～8g/min；
采用的抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和硫代二丙酸双十八酯，两者的质量配比为4:5。
2.权利要求1所述的150℃辐照交联低烟无卤阻燃电缆料的制备方法，其特征在于，由以下步骤制备而成：
先将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和线性低密度聚乙烯加入高速混合机在常温下搅拌5min，然后将氢氧化镁、氢氧化铝、抗氧剂、苯乙烯化二苯胺、硅烷偶联剂、硅油和搅拌过的树脂依次加入密炼机进行密炼，温度为130～140℃，时间为5～10min，最后放入挤出机经挤出造粒制成电缆料。
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