CN103289181A - 光缆用热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃紧套料及其制备方法 - Google Patents
光缆用热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃紧套料及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种光缆用热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃紧套料及其制备方法。具体说，是制作光纤紧套用的光缆用热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃粒子及其制备方法。所述光缆用热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃紧套料是用乙烯醋酸乙烯树脂、线性低密度聚乙烯树脂、萜烯树脂、无卤阻燃剂、阻燃协效剂、复配偶联剂、抗氧剂、复配蜡体系和复配外润滑体系等原料，经搅拌、混炼、挤出等步骤制成。这种光缆用热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃紧套料，耐高低温循环好、热收缩小、挤塑速度快、废品率低、模口堆积少、与光纤间粘结性能好。尤其适用于室内光缆上。
Description
技术领域
本发明涉及一种塑料粒子及其制备方法。具体说，是制作光纤紧套用的光缆用热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃粒子及其制备方法。尤其适用于室内光缆上。
背景技术
在室内光缆生产行业都知道，以往用来制作光纤紧套的材料都是尼龙、聚酯或聚氯乙烯粒子。其中的尼龙、聚酯，不仅无卤阻燃性能较差，而且难以加工、生产成本较高。而聚氯乙烯在发生火灾燃烧时，会释放出大量卤化氢等有毒有害气体，不利于人员逃生且对仪器设备等造成二次危害，对环境造成污染。为解决以上问题，近年来大都以无卤材料替代聚氯乙烯。虽然采用无卤材料替代聚氯乙烯可以避免燃烧时释放有毒有害气体，不会对大气造成污染，但存在耐高低温循环差、热收缩大、挤塑速度慢、废品率高、模口堆积多、与光纤间粘结性能差等缺点。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种光缆用热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃紧套料。这种光缆用热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃紧套料，耐高低温循环好、热收缩小、挤塑速度快、废品率低、模口堆积少、与光纤间粘结性能好。
为解决上述问题，采取以下技术方案：
本发明的光缆用热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃紧套料特点是包括以下重量份数的原料：
乙烯醋酸乙烯树脂65~75重量份；
线性低密度聚乙烯树脂25~35重量份；
萜烯树脂10~15重量份；
无卤阻燃剂150~170重量份；
阻燃协效剂10~20重量份；
复配偶联剂1~2重量份；
抗氧剂0.5~1重量份；
复配蜡体系0.5~1.5重量份；
复配外润滑体系0.5~1.5重量份；
其中，所述无卤阻燃剂是用氢氧化铝和氢氧化镁按照氢氧化铝：氢氧化镁=2：1的重量比例制成；所述阻燃协效剂是硼酸锌；所述复配偶联剂是用乙烯基硅烷偶联剂和氨基硅烷偶联剂按照乙烯基硅烷偶联剂：氨基硅烷偶联剂=3:2的重量比例制成；所述抗氧剂是IRGANOX1010或IRGANOX1035型抗氧剂；
所述复配蜡体系是用聚乙烯蜡、固体石蜡、芥酸酰胺按照聚乙烯蜡：固体石蜡：芥酸酰胺=1：0.5：0.8的重量比例制成；所述复配外润滑体系是用高分子量硅氧烷和硬酯酸单甘油酯按照高分子量硅氧烷：硬酯酸单甘油酯=1.5:1的重量比例制成。
所述IRGANOX1010型抗氧剂是四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯，所述IRGANOX1035型抗氧剂是 2,2-硫代双[3-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸乙酯]。
制备所述光缆用热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃紧套料的方法的特点依次包括以下步骤：
先将氢氧化铝和氢氧化镁放入1350~1450转/分钟的高速搅拌机中，搅拌2~4分钟，混合均匀；之后，采用喷雾方法，在继续搅拌下、在1分钟时间内喷入氨基硅烷偶联剂；之后，采用喷雾方法，在继续搅拌下、在1分钟时间内喷入乙烯基硅烷；之后，以600~700转/分钟的转速，继续搅拌1分钟，得到处理好的无卤阻燃剂；
然后，将乙烯醋酸乙烯树脂、线性低密度聚乙烯树脂、萜烯树脂、阻燃协效剂、抗氧剂、复配蜡体系、复配外润滑体系和处理好的无卤阻燃剂一起加入温度为150~160摄氏度的混炼机中混炼8~10分钟，制成面团状物料；
最后，用双螺杆挤出机将所述面团状物料挤出并制成颗粒状，得到无卤阻燃聚烯烃粒子，即光缆用热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃紧套料。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述双螺杆挤出机是六个温度段的挤出机，所述六个温度段的温度分别为140摄氏度、145摄氏度、150摄氏度、155摄氏度、160摄氏度、165摄氏度。
采取上述方案，具有以下优点：
由上述方案可以看出，由于本发明由乙烯醋酸乙烯树脂、线性低密度聚乙烯树脂、萜烯树脂、无卤阻燃剂、阻燃协效剂、复配偶联剂、抗氧剂、复配蜡体系、复配外润滑体系等原料制成。其中，所述无卤阻燃剂是用氢氧化铝和氢氧化镁按照氢氧化铝：氢氧化镁=2：1的重量比例制成；所述阻燃协效剂是硼酸锌；所述复配偶联剂是用乙烯基硅烷偶联剂和氨基硅烷偶联剂按照乙烯基硅烷偶联剂：氨基硅烷偶联剂=3:2的重量比例制成；所述抗氧剂是IRGANOX1010或IRGANOX1035型抗氧剂；所述复配蜡体系是用聚乙烯蜡、固体石蜡、芥酸酰胺按照聚乙烯蜡：固体石蜡：芥酸酰胺=1：0.5：0.8的重量比例制成；所述复配外润滑体系是用高分子量硅氧烷和硬酯酸单甘油酯按照高分子量硅氧烷：硬酯酸单甘油酯=1.5:1的重量比例混合制成。
采用由乙烯基硅烷偶联剂和氨基硅烷偶联剂组成的复配偶联剂来协同处理无机阻燃剂，并采用两次包覆技术进行处理。大大改进了产品的加工流动性、强度、抗热收缩性和阻燃性之间的平衡。
采用萜烯等增粘树脂提高紧套与光纤间的粘结强度，改进与光纤的粘结性能。
采用三种不同熔点的聚乙烯蜡、固体石蜡和芥酸酰胺，配合改进紧套料成型时对光纤的浸润性。不同的蜡和组份中相应的树脂相适应。
采用高分子量硅氧烷和硬脂酸单甘油酯复配，构成良好的外润滑体系，减轻挤塑成型时模具口积料的产生。
因此，本发明具有无卤、低烟、阻燃、机械物理性能好、热收缩小、挤塑速度快（可达210m/min以上）及模口堆积少、与光纤粘结好等性能，制成的紧套产品耐高低温循环好。
具体实施方式
实施例一
先选取65重量份的乙烯醋酸乙烯树脂、35重量份的线性低密度聚乙烯树脂、10重量份的萜烯树脂、150重量份的无卤阻燃剂、10重量份的阻燃协效剂、1重量份的复配偶联剂、0.5重量份的抗氧剂、0.5重量份的复配蜡体系、0.5重量份的复配外润滑体系。其中，所述无卤阻燃剂是用氢氧化铝和氢氧化镁按照氢氧化铝：氢氧化镁=2： 1的重量比例制成；所述阻燃协效剂是硼酸锌；所述复配偶联剂是用乙烯基硅烷偶联剂和氨基硅烷偶联剂按照乙烯基硅烷偶联剂：氨基硅烷偶联剂=3:2的重量比例制成；所述抗氧剂是IRGANOX1010或IRGANOX1035型抗氧剂；所述复配蜡体系是用聚乙烯蜡、固体石蜡、芥酸酰胺按照聚乙烯蜡：固体石蜡：芥酸酰胺=1：0.5：0.8的重量比例制成；所述复配外润滑体系是用高分子量硅氧烷和硬酯酸单甘油酯按照高分子量硅氧烷：硬酯酸单甘油酯=1.5:1的重量比例制成。
然后，将氢氧化铝和氢氧化镁放入1350转/分钟的高速搅拌机中，搅拌2分钟，混合均匀。之后，采用喷雾方法，在继续搅拌下、在1分钟时间内喷入氨基硅烷偶联剂。之后，采用喷雾方法，在继续搅拌下、在1分钟时间内喷入乙烯基硅烷。之后，以 600转/分钟的转速，继续搅拌1分钟，得到处理好的无卤阻燃剂。
之后，将乙烯醋酸乙烯树脂、线性低密度聚乙烯树脂、萜烯树脂、阻燃协效剂、抗氧剂、复配蜡体系、复配外润滑体系和处理好的无卤阻燃剂一起加入温度为150摄氏度的混炼机中混炼8分钟，制成面团状物料。
最后，用双螺杆挤出机将所述面团状物料挤出并制成颗粒状，得到无卤阻燃聚烯烃粒子，即光缆用热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃紧套料。所述双螺杆挤出机是六个温度段的挤出机，所述六个温度段的温度分别为140摄氏度、145摄氏度、150摄氏度、155摄氏度、160摄氏度、165摄氏度。
实施例二
先选取70重量份的乙烯醋酸乙烯树脂、30重量份的线性低密度聚乙烯树脂、12重量份的萜烯树脂、160重量份的无卤阻燃剂、15重量份的阻燃协效剂、1.5重量份的复配偶联剂、0.8重量份的抗氧剂、0.7重量份的复配蜡体系、0.8重量份的复配外润滑体系。其中，所述无卤阻燃剂是用氢氧化铝和氢氧化镁按照氢氧化铝：氢氧化镁=2： 1的重量比例制成；所述阻燃协效剂是硼酸锌；所述复配偶联剂是用乙烯基硅烷偶联剂和氨基硅烷偶联剂按照乙烯基硅烷偶联剂：氨基硅烷偶联剂=3:2的重量比例制成；所述抗氧剂是IRGANOX1010或IRGANOX1035型抗氧剂；所述复配蜡体系是用聚乙烯蜡、固体石蜡、芥酸酰胺按照聚乙烯蜡：固体石蜡：芥酸酰胺=1：0.5：0.8的重量比例制成；所述复配外润滑体系是用高分子量硅氧烷和硬酯酸单甘油酯按照高分子量硅氧烷：硬酯酸单甘油酯=1.5:1的重量比例制成。
然后，将氢氧化铝和氢氧化镁放入1400转/分钟的高速搅拌机中，搅拌3分钟，混合均匀。之后，采用喷雾方法，在继续搅拌下、在1分钟时间内喷入氨基硅烷偶联剂。之后，采用喷雾方法，在继续搅拌下、在1分钟时间内喷入乙烯基硅烷。之后，以 650转/分钟的转速，继续搅拌1分钟，得到处理好的无卤阻燃剂。
之后，将乙烯醋酸乙烯树脂、线性低密度聚乙烯树脂、萜烯树脂、阻燃协效剂、抗氧剂、复配蜡体系、复配外润滑体系和处理好的无卤阻燃剂一起加入温度为155摄氏度的混炼机中混炼9分钟，制成面团状物料。
最后，用双螺杆挤出机将所述面团状物料挤出并制成颗粒状，得到无卤阻燃聚烯烃粒子，即光缆用热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃紧套料。所述双螺杆挤出机是六个温度段的挤出机，所述六个温度段的温度分别为140摄氏度、145摄氏度、150摄氏度、155摄氏度、160摄氏度、165摄氏度。
实施例三
先选取75重量份的乙烯醋酸乙烯树脂、25重量份的线性低密度聚乙烯树脂、15重量份的萜烯树脂、170重量份的无卤阻燃剂、20重量份的阻燃协效剂、2重量份的复配偶联剂、1重量份的抗氧剂、1.5重量份的复配蜡体系、1.5重量份的复配外润滑体系。其中，所述无卤阻燃剂是用氢氧化铝和氢氧化镁按照氢氧化铝：氢氧化镁=2： 1的重量比例制成；所述阻燃协效剂是硼酸锌；所述复配偶联剂是用乙烯基硅烷偶联剂和氨基硅烷偶联剂按照乙烯基硅烷偶联剂：氨基硅烷偶联剂=3:2的重量比例制成；所述抗氧剂是IRGANOX1010或IRGANOX1035型抗氧剂；所述复配蜡体系是用聚乙烯蜡、固体石蜡、芥酸酰胺按照聚乙烯蜡：固体石蜡：芥酸酰胺=1：0.5：0.8的重量比例制成；所述复配外润滑体系是用高分子量硅氧烷和硬酯酸单甘油酯按照高分子量硅氧烷：硬酯酸单甘油酯=1.5:1的重量比例制成。
然后，将氢氧化铝和氢氧化镁放入1450转/分钟的高速搅拌机中，搅拌3分钟，混合均匀。之后，采用喷雾方法，在继续搅拌下、在1分钟时间内喷入氨基硅烷偶联剂。之后，采用喷雾方法，在继续搅拌下、在1分钟时间内喷入乙烯基硅烷。之后，以 700转/分钟的转速，继续搅拌1分钟，得到处理好的无卤阻燃剂。
之后，将乙烯醋酸乙烯树脂、线性低密度聚乙烯树脂、萜烯树脂、阻燃协效剂、抗氧剂、复配蜡体系、复配外润滑体系和处理好的无卤阻燃剂一起加入温度为155摄氏度的混炼机中混炼10分钟，制成面团状物料。
最后，用双螺杆挤出机将所述面团状物料挤出并制成颗粒状，得到无卤阻燃聚烯烃粒子，即光缆用热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃紧套料。所述双螺杆挤出机是六个温度段的挤出机，所述六个温度段的温度分别为140摄氏度、145摄氏度、150摄氏度、155摄氏度、160摄氏度、165摄氏度。
Claims (3)
1.光缆用热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃紧套料，其特征在于包括以下重量份数的原料：
乙烯醋酸乙烯树脂65~75重量份；
线性低密度聚乙烯树脂25~35重量份；
萜烯树脂10~15重量份；
无卤阻燃剂150~170重量份；
阻燃协效剂10~20重量份；
复配偶联剂1~2重量份；
抗氧剂0.5~1重量份；
复配蜡体系0.5~1.5重量份；
复配外润滑体系0.5~1.5重量份；
其中，所述无卤阻燃剂是用氢氧化铝和氢氧化镁按照氢氧化铝：氢氧化镁=2：1的重量比例制成；所述阻燃协效剂是硼酸锌；所述复配偶联剂是用乙烯基硅烷偶联剂和氨基硅烷偶联剂按照乙烯基硅烷偶联剂：氨基硅烷偶联剂=3:2的重量比例制成；所述抗氧剂是IRGANOX1010或IRGANOX1035型抗氧剂；
所述复配蜡体系是用聚乙烯蜡、固体石蜡、芥酸酰胺按照聚乙烯蜡：固体石蜡：芥酸酰胺=1：0.5：0.8的重量比例制成；所述复配外润滑体系是用高分子量硅氧烷和硬酯酸单甘油酯按照高分子量硅氧烷：硬酯酸单甘油酯=1.5:1的重量比例制成。
2.如权利要求1所述的光缆用热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃紧套料，其特征在于所述IRGANOX1010型抗氧剂是四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯，所述IRGANOX1035型抗氧剂是 2,2-硫代双[3-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸乙酯]。
3.制备权利要求1所述光缆用热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃紧套料的方法，其特征在于依次包括以下步骤：
先将氢氧化铝和氢氧化镁放入1350~1450转/分钟的高速搅拌机中，搅拌2~4分钟，混合均匀；之后，采用喷雾方法，在继续搅拌下、在1分钟时间内喷入氨基硅烷偶联剂；之后，采用喷雾方法，在继续搅拌下、在1分钟时间内喷入乙烯基硅烷；之后，以600~700转/分钟的转速，继续搅拌1分钟，得到处理好的无卤阻燃剂；
然后，将乙烯醋酸乙烯树脂、线性低密度聚乙烯树脂、萜烯树脂、阻燃协效剂、抗氧剂、复配蜡体系、复配外润滑体系和处理好的无卤阻燃剂一起加入温度为150~160摄氏度的混炼机中混炼8~10分钟，制成面团状物料；
最后，用双螺杆挤出机将所述面团状物料挤出并制成颗粒状，得到无卤阻燃聚烯烃粒子，即光缆用热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃紧套料；
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