CN103739968B - 一种油膨胀阻燃剂、超柔软无卤阻燃三元乙丙橡胶电缆料及其制备方法 - Google Patents

一种油膨胀阻燃剂、超柔软无卤阻燃三元乙丙橡胶电缆料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种油膨胀阻燃剂，由15～40份的阻燃剂和10～20份的填充油制备而成。本发明公开的超柔软无卤阻燃三元乙丙橡胶电缆料。通过在三元乙丙橡胶电缆料中加入弹性体来达到增加柔软度的目的并用油膨胀阻燃剂代替了以往的无机阻燃剂来获得更高的阻燃效果，同时加入改性树脂和表面活性剂来提高电缆料的工艺性能。其中油膨胀剂阻燃剂的配比是:阻燃剂15～40份，填充油10～20份，由此得到的超柔软无卤阻燃三元乙丙橡胶电缆料的成份和质量份数比是：三元乙丙橡胶100份，弹性体10～30份，阻燃剂15～40份，填充油10～20份，改性树脂10～20份，表面改性剂1～3份。

Description

一种油膨胀阻燃剂、超柔软无卤阻燃三元乙丙橡胶电缆料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电缆料及其制备领域，具体涉及一种油膨胀阻燃剂、超柔软无卤阻燃三元乙丙橡胶电缆料及其制备方法。
背景技术
三元乙丙橡胶因其具有优越的耐氧化、抗臭氧和抗侵蚀能力并能够大量吸收填料和油的特点被广泛用于橡胶电缆领域。但三元乙丙橡胶电缆也由于其特殊的化学结构，存在着阻燃效果不好、柔软性不足等缺点。为此对三元乙丙橡胶的改进也在不断的进行，目前国内主要通过在三元乙丙橡胶中添加无机阻燃剂和软化剂来增加它的阻燃和软化效果，但无机阻燃剂和软化剂都存在的分散性不均的问题，因此超柔软无卤阻燃三元乙丙橡胶电缆料被开发出来。
发明内容
本发明的目的之一在于解决三元乙丙橡胶电缆料中存在的柔软性和无机阻燃效果不好的缺点而提供一种油膨胀阻燃剂。
本发明的目的之二在于解决三元乙丙橡胶电缆料中存在的柔软性和无机阻燃效果不好的缺点超柔软无卤阻燃三元乙丙橡胶电缆料。
本发明的目的之三在于提供上述超柔软无卤阻燃三元乙丙橡胶电缆料的制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种油膨胀阻燃剂，由以下重量份数的组分制备而成：
阻燃剂 15～40份，
填充油 10～20份。
在本发明的一个优选实施例中，所述阻燃剂为SEBS1651，EBS300P，SEBS-G-MAN1901中的一种或两种以上的混合。
在本发明的一个优选实施例中，所述填充油为环烷基油，石蜡油，芳烃油，白油中的一种或两种以上的混合。填充油和阻燃剂制成的油膨胀剂由于膨胀作用所以不存在分散性不均匀的问题，并且能够达到更好的阻燃效果。
一种超柔软无卤阻燃三元乙丙橡胶电缆料，由以下重量份数的组分制备而成：
在本发明的一个优选实施例中，所述三元乙丙橡胶中的乙烯与丙烯质量比为75:25。
在本发明的一个优选实施例中，所述三元乙丙橡胶为第三单体为亚乙烯基降冰片烯的E型三元乙丙橡胶、第三单体为双环戊二烯的D型三元乙丙橡胶、第三单体为1,4-己二烯的H型三元乙丙橡胶中的一种或两种以上的混合。
在本发明的一个优选实施例中，所述弹性体为热塑性弹性体TPE,热塑性聚氨酯弹性体TPU,热塑性弹性体橡胶TPR中的一种或两种以上的混合。弹性体的加入可以增强材料的韧性和可加工性。
在本发明的一个优选实施例中，所述改性树脂为马来酸酐接枝乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA-G-MAN）、聚丙烯、聚苯乙烯中的一种或两种以上的混合。改性树脂可以增强材料的抗冲击强度和抗拉强度。
在本发明的一个优选实施例中，所述表面改性剂为四甲乙基硅烷偶联剂、乙二醇螯合型钛酸酯偶联剂（WB-200）、甲基丙烯酰氧基锆类偶联剂（tl-2）中的一种或两种以上的混合。表面改性剂可以改善树脂之间的相容性，提高材料的可加工性能。
上述超柔软无卤阻燃三元乙丙橡胶电缆料的制备方法，包括如下步骤：
A、将配方量的阻燃剂和填充油混合均匀，在空气中放置24h后，制成油膨胀阻燃剂；
B、将步骤A中生产的油膨胀阻燃剂与其余组分混合，在180℃～190℃密炼机混合9min～11min，取出在180℃～190℃开炼机混合9min～11min后通过单螺杆挤出造粒制得超柔软无卤阻燃三元乙丙橡胶电缆料。
在本发明的一个优选实施例中，所述单螺杆过程中的四个温度段为：加料段150～160℃，输送段160～180℃，熔融段180～190℃，机头190～200℃。
本发明具有的有益效果为：本发明提供一种超柔软高阻燃三元乙丙橡胶电缆料，通过在三元乙丙橡胶电缆料中加入弹性体来达到增加柔软度的目的并用油膨胀阻燃剂代替了以往的无机阻燃剂来获得更高的阻燃效果，同时加入改性树脂和表面活性剂来提高电缆料的工艺性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
三元乙丙橡胶电缆由于其特殊的化学结构，存在着阻燃效果不好，柔软性不足等缺点。并且无卤阻燃三元乙丙橡胶电缆料因使用阻燃剂为无机阻燃剂，容易出现分散性不均的问题，为此超柔软无卤阻燃三元乙丙橡胶电缆料被开发出来。并且要求其性能要满足相关的国家标准，由此形成的技术方案及重量份数配方组成是：
一种油膨胀阻燃剂，由以下重量份数的组分制备而成：
阻燃剂 15～40份，
填充油 10～20份。
超柔软无卤阻燃三元乙丙橡胶电缆料包括如下重量份数的各组分：
本发明获得的超柔软无卤阻燃三元乙丙橡胶电缆料按照电线电缆行业通用测试方法进行测试，获得如下表1所示的数据：
表1
由表1可知，超柔软高阻燃三元乙丙橡胶电缆料在各项性能上都优于传统的无卤阻燃三元乙丙橡胶电缆料，尤其在柔软性和氧指数上更显突出。
具体的超柔软无卤阻燃三元乙丙橡胶电缆料配比见以下各实施例：
实施例1
本实施例涉及一种超柔软无卤阻燃三元乙丙橡胶电缆料，包含的原料成分及重量份如下：
按照上述原料配比，将阻燃剂1651、1901和白油、环烷基油混合均匀，在空气中放置24h后，制成油膨胀阻燃剂。再将A中生产的油膨胀阻燃剂与其余原料混合，在180℃密炼机混合10min，取出在180℃开炼机混合10min后通过单螺杆挤出造粒制得超柔软无卤阻燃三元乙丙橡胶电缆料（造粒过程中的四个温度段为：加料段150～160℃，输送段160～180℃，熔融段180～190℃，机头190～200℃）。
E型三元乙丙橡胶中乙烯与丙烯质量比为75:25。
实施例2
本实施例涉及一种超柔软无卤阻燃三元乙丙橡胶电缆料，包含的原料成分及重量份如下：
按照上述原料配比，将阻燃剂300P和石蜡油混合均匀，在空气中放置24h后，制成油膨胀阻燃剂。再将A中生产的油膨胀阻燃剂与其余粒料混合，在180℃密炼机混合10min，取出在180℃开炼机混合10min后通过单螺杆挤出造粒制得超柔软无卤阻燃三元乙丙橡胶电缆料（造粒过程中的四个温度段为：加料段150～160℃，输送段160～180℃，熔融段180～190℃,机头190～200℃）。
D型三元乙丙橡胶中乙烯与丙烯质量比为75:25。
实施例3
本实施例涉及一种超柔软无卤阻燃三元乙丙橡胶电缆料，包含的原料成分及重量份如下：
按照上述原料配比，将阻燃剂1901和白油混合均匀，在空气中放置24h后，制成油膨胀阻燃剂。再将A中生产的油膨胀阻燃剂与其余粒料混合，在180℃密炼机混合10min，取出在180℃开炼机混合10min后通过单螺杆挤出造粒制得超柔软无卤阻燃三元乙丙橡胶电缆料（造粒过程中的四个温度段为：加料段150～160℃，输送段160～180℃，熔融段180～190℃，机头190～200℃）。
H型三元乙丙橡胶中乙烯与丙烯质量比为75:25。
实施例4
本实施例涉及一种超柔软无卤阻燃三元乙丙橡胶电缆料，包含的原料成分及重量份如下：
按照上述原料配比，将阻燃剂300P和芳烃油混合均匀，在空气中放置24h后，制成油膨胀阻燃剂。再将A中生产的油膨胀阻燃剂与其余粒料混合，在180℃密炼机混合10min，取出在180℃开炼机混合10min后通过单螺杆挤出造粒制得超柔软无卤阻燃三元乙丙橡胶电缆料（造粒过程中的四个温度段为：加料段150～160℃，输送段160～180℃，熔融段180～190℃，机头190～200℃）。
E型三元乙丙橡胶中乙烯与丙烯质量比为75:25，D型三元乙丙橡胶中乙烯与丙烯质量比为75:25。
实施例数据如下表2：
表2
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (1)

1.一种超柔软无卤阻燃三元乙丙橡胶电缆料，其特征在于，所述的电缆料包括如下重量份数的各组分：
所述三元乙丙橡胶中的乙烯与丙烯质量比为75:25；
所述三元乙丙橡胶为第三单体为亚乙烯基降冰片烯的E型三元乙丙橡胶、第三单体为双环戊二烯的D型三元乙丙橡胶、第三单体为1,4-己二烯的H型三元乙丙橡胶中的一种或两种以上的混合；
所述弹性体为热塑性弹性体TPE,热塑性聚氨酯弹性体TPU,热塑性弹性体橡胶TPR中的一种或两种以上的混合；
所述改性树脂为马来酸酐接枝乙烯醋酸乙烯共聚物、聚丙烯、聚苯乙烯中的一种或两种以上的混合；
所述表面改性剂为乙二醇螯合型钛酸酯偶联剂、甲基丙烯酰氧基锆类偶联剂中的一种或两种的混合；
所述的超柔软无卤阻燃三元乙丙橡胶电缆料的制备方法，包括如下步骤：
A、将配方量的阻燃剂和填充油混合均匀，在空气中放置24h后，制成油膨胀阻燃剂；
B、将步骤A中生产的油膨胀阻燃剂与其余组分混合，在175℃～185℃密炼机混合9min～11min，取出在180℃开炼机混合9min～11min后通过单螺杆挤出造粒制得超柔软无卤阻燃三元乙丙橡胶电缆料；
所述单螺杆过程中的四个温度段为：加料段150～160℃，输送段160～180℃，熔融段180～190℃，机头190～200℃。
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