CN103788451A - 一种pe阻燃电缆材料及其制备方法 - Google Patents

一种pe阻燃电缆材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103788451A
CN103788451A CN201410005681.0A CN201410005681A CN103788451A CN 103788451 A CN103788451 A CN 103788451A CN 201410005681 A CN201410005681 A CN 201410005681A CN 103788451 A CN103788451 A CN 103788451A
Authority
CN
China
Prior art keywords
flame
parts
cable material
coupling agent
retardant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410005681.0A
Other languages
English (en)
Inventor
马青赛
朱山宝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SUZHOU OCAN MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
SUZHOU OCAN MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SUZHOU OCAN MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical SUZHOU OCAN MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201410005681.0A priority Critical patent/CN103788451A/zh
Publication of CN103788451A publication Critical patent/CN103788451A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/06—Polyethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08—Copolymers of ethene
    • C08L23/0846—Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons containing other atoms than carbon or hydrogen atoms
    • C08L23/0853—Vinylacetate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/44—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
    • H01B3/441—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from alkenes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/002—Physical properties
    • C08K2201/003—Additives being defined by their diameter
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
    • C08L2203/202—Applications use in electrical or conductive gadgets use in electrical wires or wirecoating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00—Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/06—Properties of polyethylene
    • C08L2207/066—LDPE (radical process)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)

Abstract

本发明公开了一种PE阻燃电缆材料，其特征在于：包括如下质量份数的原料：低密度聚乙烯50-80份、EVA30-50份、抗氧剂2-4份、铝酸酯偶联剂2-4份、阻燃剂50-70份和增效剂水合羟基氧化铁1-3份组成。所述的抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸季戊四醇脂。所述偶联剂为铝酸酯偶联剂。所述的阻燃剂为Al(OH)3，其粒径为10μm。本发明的有益效果是：水合羟基氧化铁是一种无机金属化物增效剂，能提高氢氧化铝阻燃聚合物的效率，加入少量羟基氧化铁即可显著提升ATH/PE体系的阻燃性能，氧指数可达到30，垂直燃烧通过V-0级别。本发明通过在PE电缆料中加入水合羟基氧化铁，利用羟基氧化铁分解生成的Fe2O3的催化成碳吸附作用显著提高了PE电缆的阻燃性能。本发明还公开了一种PE阻燃电缆材料。

Description

一种PE阻燃电缆材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种PE阻燃电缆材料。
背景技术
聚乙烯（PE）因具有较高的体积电阻率、介电强度和较低的介电损耗而大量被用于电线电缆。由于电缆护套层老化损坏导致其绝缘性下降，造成电线短路引起火灾，而火焰沿电缆线路的蔓延更增加了火灾的危害性。同时，电缆护套层燃烧会产生大量浓烟及有害气体，给逃生和救援带来了极大的困难。为了提高电线电缆的阻燃性能，通常添加卤系阻燃剂来获得阻燃高分子材料。但这种阻燃材料在燃烧时会产生大量烟雾和卤化氢气体，容易使人窒息而死，造成二次灾难。无机金属氢氧化物(氢氧化镁和氢氧化铝)由于无卤环保、发烟量低、价格低廉而成为电缆料的首选阻燃剂，但是其阻燃效率不高，一般需要填充50%以上才能达到一定的阻燃效果。为了降低其添加量，有必要开发能提高其阻燃效率的增效剂。
    过渡金属的氧化物可以提高无机金属氢氧化物的阻燃效率，其可能的阻燃机理是在燃烧过程中，过渡金属离子生成的路易斯酸能起到促进催化成炭的作用。
发明内容
为了解决现有技术的缺陷，本发明提供一种PE阻燃电缆材料，水合羟基氧化铁是一种无机金属化物增效剂，能提高氢氧化铝阻燃聚合物的效率，加入少量羟基氧化铁即可显著提升ATH/PE体系的阻燃性能，氧指数可达到30，垂直燃烧通过V-0级别。本发明通过在PE电缆料中加入水合羟基氧化铁，利用羟基氧化铁分解生成的Fe2O3的催化成碳吸附作用显著提高了PE电缆的阻燃性能。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种PE阻燃电缆材料，其特征在于：包括如下质量份数的原料：低密度聚乙烯50-80份、EVA30-50份、抗氧剂2-4份、铝酸酯偶联剂2-4份、阻燃剂50-70份和增效剂水合羟基氧化铁1-3份组成。
所述的抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸季戊四醇脂。
所述偶联剂为铝酸酯偶联剂。
所述的阻燃剂为Al(OH)3，其粒径为10μm。
一种PE阻燃电缆材料的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
（1）将低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯按一定比例加入单螺杆挤出机共混造粒，作为基础树脂；
（2）将干燥好的Al(OH)3、水合羟基氧化铁、抗氧剂以及偶联剂以一定比例用高混机混合10min；
（3）将混合好的胶料经单螺杆挤出机挤出造粒，螺杆各段温度为130℃，输送段140℃，熔融段145℃，机头150℃。
本发明的有益效果如下：
水合羟基氧化铁是一种无机金属化物增效剂，能提高氢氧化铝阻燃聚合物的效率，加入少量羟基氧化铁即可显著提升ATH/PE体系的阻燃性能，氧指数可达到30，垂直燃烧通过V-0级别。本发明通过在PE电缆料中加入水合羟基氧化铁，利用羟基氧化铁分解生成的Fe2O3的催化成碳吸附作用显著提高了PE电缆的阻燃性能。
 
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实例1：水合羟基氧化铁增效Al(OH)3阻燃PE电缆料，其原料配比见表一：
Figure 2014100056810100002DEST_PATH_IMAGE001
按总量10kg进行配料，将低密度聚乙烯，乙烯-醋酸乙烯酯按质量比70:30比例加入单螺杆挤出机共混造粒，作为基础树脂。取共混好的基础树脂100份，抗氧剂β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸季戊四醇脂2份，铝酸酯偶联剂2份，无机阻燃剂氢氧化铝60份，水合氢氧化铁1.5份加入高速混合机中混合10分钟，混合后经单螺杆挤出，风冷切料，螺杆各段温度为130℃，输送段140℃，熔融段145℃，机头150℃。
相同原料配比下，加入羟基氧化铁1.5phr时，材料氧指数达30.5%,比未加入时提高了2.3%，垂直燃烧通过V-0级别。其结果对比如表二。
 
组分 LOI(%) UL-94等级 熔体低落现象 拉伸强度(MPa) 断裂伸长率(%)
0份FeOOH 28.2 V-2 低落 9.3 432.5
1.5份FeOOH 30.5 V-0 无滴落 9.1 425.6
实例2：水合羟基氧化铁增效Al(OH)3阻燃PE电缆料，其原料配比见表三：
Figure 77916DEST_PATH_IMAGE002
按总量10kg进行配料，将低密度聚乙烯，乙烯-醋酸乙烯酯按质量比55:45比例加入单螺杆挤出机共混造粒，作为基础树脂。取共混好的基础树脂100份，抗氧剂β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸季戊四醇脂3份，铝酸酯偶联剂1.5份，无机阻燃剂氢氧化铝50份，水合氢氧化铁2份加入高速混合机中混合10分钟，混合后经单螺杆挤出，风冷切料，螺杆各段温度为130℃，输送段140℃，熔融段145℃，机头150℃。
相同原料配比下，加入羟基氧化铁2phr时，材料氧指数达30.1%比未加入时提高了2.2%，垂直燃烧通过V-0级别。其结果对比如表四。
 
组分 LOI(%) UL-94等级 熔体低落现象 拉伸强度(MPa) 断裂伸长率(%)
0份FeOOH 27.9 V-2 低落 8.56 459.5
2份FeOOH 30.1 V-0 无滴落 8.38 446.3
以上是对本发明的描述而非限定，基于本发明思想的其他实施例，亦均在本发明的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种PE阻燃电缆材料，其特征在于：包括如下质量份数的原料：低密度聚乙烯50-80份、EVA30-50份、抗氧剂2-4份、铝酸酯偶联剂2-4份、阻燃剂50-70份和增效剂水合羟基氧化铁1-3份组成。
2.根据权利要求1所述的一种PE阻燃电缆材料，其特征在于：所述的抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸季戊四醇脂。
3.根据权利要求1所述的一种PE阻燃电缆材料，其特征在于：所述偶联剂为铝酸酯偶联剂。
4.根据权利要求1所述的一种PE阻燃电缆材料，其特征在于：所述的阻燃剂为Al(OH)3，其粒径为10μm。
5.根据权利要求1所述的一种PE阻燃电缆材料的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
（1）将低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯按一定比例加入单螺杆挤出机共混造粒，作为基础树脂；
（2）将干燥好的Al(OH)3、水合羟基氧化铁、抗氧剂以及偶联剂以一定比例用高混机混合10min；
（3）将混合好的胶料经单螺杆挤出机挤出造粒，螺杆各段温度为130℃，输送段140℃，熔融段145℃，机头150℃。
CN201410005681.0A 2014-01-07 2014-01-07 一种pe阻燃电缆材料及其制备方法 Pending CN103788451A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410005681.0A CN103788451A (zh) 2014-01-07 2014-01-07 一种pe阻燃电缆材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410005681.0A CN103788451A (zh) 2014-01-07 2014-01-07 一种pe阻燃电缆材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103788451A true CN103788451A (zh) 2014-05-14

Family

ID=50664534

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410005681.0A Pending CN103788451A (zh) 2014-01-07 2014-01-07 一种pe阻燃电缆材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103788451A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104086846A (zh) * 2014-06-17 2014-10-08 沈太英 一种用于电力系统的阻燃聚乙烯电缆材料及其加工方法
CN104961962A (zh) * 2015-07-14 2015-10-07 常州市盈顺电子有限公司 一种具有阻燃效果的复合电缆材料及其制备方法
CN109486050A (zh) * 2017-09-13 2019-03-19 上海电缆厂（南京）有限公司 一种阻燃耐酸碱电缆材料
CN110591213A (zh) * 2019-09-19 2019-12-20 安徽滁州德威新材料有限公司 一种低烟密度高阻燃无卤电缆料及其制备方法
CN114672091A (zh) * 2022-02-22 2022-06-28 浙江师范大学 一种同时改善乙烯醋酸乙烯共聚物多种性能的方法
CN114752137A (zh) * 2022-03-22 2022-07-15 金发科技股份有限公司 一种阻燃聚烯烃材料及其制备方法和应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102161794A (zh) * 2011-03-14 2011-08-24 安徽欣意电缆有限公司 低烟无卤阻燃聚乙烯电缆料
CN103012947A (zh) * 2012-12-21 2013-04-03 上海至正道化高分子材料有限公司 一种数据传输电缆用低烟无卤阻燃护套料及其制备方法
CN103172918A (zh) * 2011-12-22 2013-06-26 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 一种低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法
CN103205053A (zh) * 2013-04-12 2013-07-17 江苏领瑞新材料科技有限公司 一种纳米改性低收缩低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备
CN103450549A (zh) * 2013-08-30 2013-12-18 江苏达胜高聚物有限公司 一种膨胀型无卤阻燃电缆料

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102161794A (zh) * 2011-03-14 2011-08-24 安徽欣意电缆有限公司 低烟无卤阻燃聚乙烯电缆料
CN103172918A (zh) * 2011-12-22 2013-06-26 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 一种低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法
CN103012947A (zh) * 2012-12-21 2013-04-03 上海至正道化高分子材料有限公司 一种数据传输电缆用低烟无卤阻燃护套料及其制备方法
CN103205053A (zh) * 2013-04-12 2013-07-17 江苏领瑞新材料科技有限公司 一种纳米改性低收缩低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备
CN103450549A (zh) * 2013-08-30 2013-12-18 江苏达胜高聚物有限公司 一种膨胀型无卤阻燃电缆料

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈绪煌等: "IFR/FeOOH/POE复合材料的制备与阻燃性能研究", 《塑料工业》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104086846A (zh) * 2014-06-17 2014-10-08 沈太英 一种用于电力系统的阻燃聚乙烯电缆材料及其加工方法
CN104961962A (zh) * 2015-07-14 2015-10-07 常州市盈顺电子有限公司 一种具有阻燃效果的复合电缆材料及其制备方法
CN109486050A (zh) * 2017-09-13 2019-03-19 上海电缆厂（南京）有限公司 一种阻燃耐酸碱电缆材料
CN110591213A (zh) * 2019-09-19 2019-12-20 安徽滁州德威新材料有限公司 一种低烟密度高阻燃无卤电缆料及其制备方法
CN114672091A (zh) * 2022-02-22 2022-06-28 浙江师范大学 一种同时改善乙烯醋酸乙烯共聚物多种性能的方法
CN114672091B (zh) * 2022-02-22 2023-09-22 浙江师范大学 一种同时改善乙烯醋酸乙烯共聚物多种性能的方法
CN114752137A (zh) * 2022-03-22 2022-07-15 金发科技股份有限公司 一种阻燃聚烯烃材料及其制备方法和应用
CN114752137B (zh) * 2022-03-22 2023-08-29 金发科技股份有限公司 一种阻燃聚烯烃材料及其制备方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103788451A (zh) 一种pe阻燃电缆材料及其制备方法
Liu et al. The synergistic effect of layered double hydroxides with other flame retardant additives for polymer nanocomposites: a critical review
CN103450544B (zh) 一种辐照交联低烟无卤阻燃聚烯烃复合材料及其制备方法
Liu et al. Preparation of ammonium polyphosphate and dye co-intercalated LDH/polypropylene composites with enhanced flame retardant and UV resistance properties
CN103172918B (zh) 一种低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法
CN102153802B (zh) 紫外光深度交联无卤阻燃聚烯烃电缆料及其绝缘或护套层的制备方法
CN103102669B (zh) 耐热低烟无卤阻燃pc/abs合金材料及其制备方法
CN103627068A (zh) 一种低烟无卤高阻燃电线电缆料及其制备方法
CN106496759A (zh) 一种促进成炭的乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物的低烟无卤纳米阻燃复合材料及其制备方法
CN103232631B (zh) 一种无卤低烟阻燃电缆护套料及其制备方法
EP2343334A2 (en) Clean flame retardant compositions for flame retardancy and enhancing mechanical properties to insulate wire and cable
CN101508806A (zh) 耐油型低烟无卤阻燃电缆材料
CN103360675A (zh) 一种可交联耐油低烟无卤阻燃电线电缆料及其制备方法
CN103694499B (zh) 耐迁移高阻燃性热塑性弹性体用无卤阻燃体系
CN109593266B (zh) 一种超低烟密度无卤阻燃电缆料及其制备方法
Beyer Flame retardancy of nanocomposites based on organoclays and carbon nanotubes with aluminium trihydrate
CN104744874B (zh) 高耐热低烟阻燃abs材料及其制备方法
CN107057121B (zh) 一种含磷氮聚合物包覆β-FeOOH纳米粒子及其制备方法和应用
CN103642118A (zh) 受热收缩时管壁不起泡的辐照交联无卤阻燃材料及应用
CN104479258A (zh) 一种高阻燃抑烟建筑用硬聚氯乙烯电工套管
CN103087394B (zh) 一种低烟无卤阻燃电缆材料
CN103756119A (zh) 一种陶土改性的低烟无卤电力电缆护套料及其制造方法
CN102875887B (zh) 一种电缆用低烟无卤阻燃绝缘料
CN101619150B (zh) 一种低烟无卤阻燃填充条
CN102746564B (zh) 一种改性耐高温耐腐蚀的电缆料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20140514