CN103849062A - 一种无卤阻燃电缆护套料 - Google Patents

一种无卤阻燃电缆护套料 Download PDF

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Abstract

本发明公开的无卤阻燃电缆护套料，其原料组成为，以重量份数计：基体树脂：100份；阻燃剂：10-50份；增强剂：30-40份；相容剂：5-20份；润滑剂：1-2份；抗氧剂：1-2份；其中基体树脂为乙烯-醋酸乙烯的嵌段共聚物，阻燃剂为聚磷酸铵或者磷酸三苯酯的一种或者两者混合物，增强剂为玻璃微珠，相容剂为低聚硅氧烷，所述润滑剂为硅氧烷或者芥酸酰胺中的一种或者多种的混合物，抗氧剂为受阻酚类或者亚磷酸酯类或者硫代酯类抗氧剂中的一种或者多种的混合物。本发明公开的电缆护套料构成简单，原料来源广泛，生产使用方便，污染低，阻燃绝缘效果好，具有良好的延展性和抗氧化腐蚀性能。

Description

一种无卤阻燃电缆护套料
  
技术领域
    本发明涉及一种阻燃型电缆材料，特别是一种无卤阻燃电缆护套料。 
背景技术
聚烯烃弹性体材料具有较好的加工性能和弹性，很适合做各种挤出线材护套的原材料。但由于聚烯烃弹性体材料具有较强的可燃性，用其制作的电线电缆，当周围环境发生火灾后，火焰会沿着线缆迅速蔓延到整个线路，导致火焰的蔓延和扩大。因此，应该选择含阻燃剂的阻燃电线电缆。目前阻燃剂主要分为有机阻燃剂和无机阻燃剂，含卤阻燃剂和无卤阻燃剂。有机阻燃剂是以溴系、磷氮系、氮系和包覆红磷等化合物为代表的一些阻燃剂，无机主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝、硅系等阻燃体系。 
其中卤系阻燃剂以其添加量少、成本低廉、阻燃效果显著而得到广泛应用，在阻燃聚烯烃线缆应用领域中曾占有重要地位。但此类含卤阻燃线缆在燃烧时发烟量大，会产生大量腐蚀性气体和有毒气体，给灭火、逃离和恢复工作带来很大困难，并造成二次危害。因此，从安全性和环保性等方面考虑应选择低烟无卤阻燃剂应用到线缆上。 
如中国专利申请（公开号：CN102020804A）涉及一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆护套料，该电缆护套料的组成及含量（重量份）为：：聚烯烃共混物基体树脂100 ；经表面改性处理的无机阻燃剂90 ～150 ；高分子相容剂10 ～20 ；多功能改性剂3 ～20 ；抗氧剂1 ～1．5 ；加工助剂1 ～2 ；所述无机阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、水滑石中的一种。虽然上述无机阻燃剂能起到一定的阻燃效果，但镁铝化合物填充必须超过50% 以上才能够起到效果，最终产品物理性能不佳，且自熄能力较差，易滴落，从而引燃附近材料，对于高阻燃要求的线缆如通过UL 的VW-1 等级电缆，就不适用了。另外现有技术中还有采用氮磷复合和膨胀性阻燃体系的无卤阻燃电缆料，虽然这些电缆料具有相对镁铝化合物填充较好的阻燃效果，但其体系中重要的组成部分聚磷酸铵类化合物具有易水解的缺点，应用范围较窄，而且此类无机阻燃剂填充通常也要达到30% 以上，无机阻燃剂与聚烯烃弹性体基料相容性较差，产品的物理性能亦不佳。 
  
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种无卤阻燃电缆护套料，具有组成简单，原料来源广泛，生产成本低廉，污染低，阻燃效果好，环境适应性强，有效地延长了电缆护套产品的使用寿命和产品质量。 
本发明公开的无卤阻燃电缆护套料，其原料组成为，以重量份数计：基体树脂：100份；阻燃剂：10-50份；增强剂：30-40份；相容剂：5-20份；润滑剂：1-2份；抗氧剂：1-2份；其中基体树脂为乙烯-醋酸乙烯的嵌段共聚物，所述阻燃剂为聚磷酸铵或者磷酸三苯酯的一种或者两者混合物，所述增强剂为玻璃微珠，所述相容剂为低聚硅氧烷，所述润滑剂为硅氧烷或者芥酸酰胺中的一种或者多种的混合物，所述抗氧剂为受阻酚类或者亚磷酸酯类或者硫代酯类抗氧剂中的一种或者多种的混合物。本发明公开的无卤阻燃电缆护套料，组成简单，原料来源广泛，原料成本低廉，生产使用方便，污染低，阻燃绝缘效果好，具有良好的延展性和抗氧化腐蚀性能。 
本发明公开的无卤阻燃电缆护套料的一种改进，其原料组成还包括如下组成，以重量份数计：抑烟剂：20-30份；抗滴落剂：0.3-0.5份；所述抑烟剂为硼酸锌或者水合氢氧化铝的一种或者两者混合物，所述抗滴落剂为聚四氟乙烯。本改进通过添加的抑烟剂和抗滴落剂，有效地降低了电缆护套料燃烧时的发烟量，降低火灾时的窒息性和毒性，同时有效地避免了火灾时电缆护套料融化滴落而增加燃烧面积，有效地增加了电缆护套料的安全性，降低火灾的危害性和致命性，有利于保证人身和财产的安全。 
本发明公开的无卤阻燃电缆护套料的又一种改进，所述玻璃微珠为10-50微米粒径的空心浮珠。本改进通过采用10-50微米的空心浮珠在改善电缆护套力学性能的同时，还有利于降低电缆护套的密度，从而既保证了电缆护套的力学性能、阻燃性能以及绝缘性能，又降低了电缆的整体质量，降低电缆的使用安装难度。 
本发明公开的无卤阻燃电缆护套料的又一种改进，所述玻璃微珠以玻璃微珠为原料经硅烷偶联剂KH-550高速搅拌机混均改性后得到。本改进通过对玻璃微珠改性，从而提高了玻璃微珠的表面力学性能，改善玻璃微珠与基体树脂的亲和性，从而有效地改善了电缆护套的力学性能，有效地电缆的产品质量和使用寿命。 
本发明公开的无卤阻燃电缆护套料，具有组成简单，原料来源广泛，成本低廉使用方便，污染低环境友好，同时具有阻燃性能好，抗氧化耐腐蚀性强耐候性好，使得电缆护套的力学性能各向同性，避免出现电缆护套易于断裂的缺陷，提高电缆护套的品质和使用寿命。 
  
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。 
本发明公开的无卤阻燃电缆护套料，其原料组成为，以重量份数计：基体树脂：100份；阻燃剂：10-50份；增强剂：30-40份；相容剂：5-20份；润滑剂：1-2份；抗氧剂：1-2份；其中基体树脂为乙烯-醋酸乙烯的嵌段共聚物，所述阻燃剂为聚磷酸铵或者磷酸三苯酯的一种或者两者混合物，所述增强剂为玻璃微珠，所述相容剂为低聚硅氧烷，所述润滑剂为硅氧烷或者芥酸酰胺中的一种或者多种的混合物，所述抗氧剂为受阻酚类或者亚磷酸酯类或者硫代酯类抗氧剂中的一种或者多种的混合物。本发明公开的无卤阻燃电缆护套料，组成简单，原料来源广泛，原料成本低廉，生产使用方便，污染低，阻燃绝缘效果好，具有良好的延展性和抗氧化腐蚀性能。 
作为一种优选，其原料组成还包括如下组成，以重量份数计：抑烟剂：20-30份；抗滴落剂：0.3-0.5份；所述抑烟剂为硼酸锌或者水合氢氧化铝的一种或者两者混合物，所述抗滴落剂为聚四氟乙烯。通过添加的抑烟剂和抗滴落剂，有效地降低了电缆护套料燃烧时的发烟量，降低火灾时的窒息性和毒性，同时有效地避免了火灾时电缆护套料融化滴落而增加燃烧面积，有效地增加了电缆护套料的安全性，降低火灾的危害性和致命性，有利于保证人身和财产的安全。 
作为一种优选，所述玻璃微珠为10-50微米粒径的空心浮珠。通过采用10-50微米的空心浮珠在改善电缆护套力学性能的同时，还有利于降低电缆护套的密度，从而既保证了电缆护套的力学性能、阻燃性能以及绝缘性能，又降低了电缆的整体质量，降低电缆的使用安装难度。 
作为一种优选，所述玻璃微珠以玻璃微珠为原料经硅烷偶联剂KH-550高速搅拌机混均改性后得到。通过对玻璃微珠改性，从而提高了玻璃微珠的表面力学性能，改善玻璃微珠与基体树脂的亲和性，从而有效地改善了电缆护套的力学性能，有效地电缆的产品质量和使用寿命。 
具体实施例一 
本发明公开的无卤阻燃电缆护套料，其原料组成为，以重量份数计：基体树脂：100份；阻燃剂：10份；增强剂：30份；相容剂：5份；润滑剂：1份；抗氧剂：1份；抑烟剂：20份；抗滴落剂：0.3份；其中基体树脂为乙烯-醋酸乙烯的嵌段共聚物，所述阻燃剂为聚磷酸铵，所述增强剂为玻璃微珠，所述相容剂为低聚硅氧烷，所述润滑剂为硅氧烷，所述抗氧剂为受阻酚类如CHEMNOX 1010                                                   
Figure 2012105079839100002DEST_PATH_IMAGE001
，所述抑烟剂为硼酸锌，所述抗滴落剂为聚四氟乙烯。所述玻璃微珠以玻璃微珠为原料经硅烷偶联剂KH-550高速搅拌机混均改性后得到，搅拌速度1000round/min。原料经混合机混合均匀后，由双螺杆挤出机挤出造粒，再经模压成型得到截面积6.5±0.5*3±0.25mm长度127mm样品，取样量15条，再根据GBT 2406-1993进行阻燃性测试得到氧指数为36。拉伸强度12MPa，断裂伸长率200%，垂直燃烧达到FV-0等级。
具体实施例二 
本发明公开的无卤阻燃电缆护套料，其原料组成为，以重量份数计：基体树脂：100份；阻燃剂：30份；增强剂：35份；相容剂：10份；润滑剂：1.5份；抗氧剂：1.5份；抑烟剂：25份；抗滴落剂：0.4份；其中基体树脂为乙烯-醋酸乙烯的嵌段共聚物，所述阻燃剂为磷酸三苯酯，所述增强剂为玻璃微珠，所述相容剂为低聚硅氧烷，所述润滑剂为芥酸酰胺，所述抗氧剂为亚磷酸酯类如CHEMNOX 168    ，所述抑烟剂为水合氢氧化铝，所述抗滴落剂为聚四氟乙烯。所述玻璃微珠以玻璃微珠为原料经硅烷偶联剂KH-550高速搅拌机混均改性后得到，搅拌速度1200round/min。原料经混合机混合均匀后，由双螺杆挤出机挤出造粒，再经模压成型得到截面积6.5±0.5*3±0.25mm长度127mm样品，取样量15条，再根据GBT 2406-1993进行阻燃性测试得到氧指数为38。拉伸强度14MPa，断裂伸长率180%，垂直燃烧达到FV-0等级。
具体实施例三 
本发明公开的无卤阻燃电缆护套料，其原料组成为，以重量份数计：基体树脂：100份；阻燃剂：50份；增强剂：40份；相容剂：20份；润滑剂：2份；抗氧剂：2份；抑烟剂：30份；抗滴落剂：0.5份；其中基体树脂为乙烯-醋酸乙烯的嵌段共聚物，所述阻燃剂为聚亚磷酸铵与磷酸三苯酯的质量比1:2的混合物，所述增强剂为玻璃微珠，所述相容剂为低聚硅氧烷，所述润滑剂为硅氧烷与芥酸酰胺的质量比1:3的混合物，所述抗氧剂为硫代酯类如CHEMNOX DLTP
Figure 2012105079839100002DEST_PATH_IMAGE006
，所述抑烟剂为硼酸锌与水合氢氧化铝的质量比1:1的混合物，所述抗滴落剂为聚四氟乙烯。所述玻璃微珠以玻璃微珠为原料经硅烷偶联剂KH-550高速搅拌机混均改性后得到，搅拌速度1100round/min。原料经混合机混合均匀后，由双螺杆挤出机挤出造粒，再经模压成型得到截面积6.5±0.5*3±0.25mm长度127mm样品，取样量15条，再根据GBT 2406-1993进行阻燃性测试得到氧指数为39。拉伸强度15MPa，断裂伸长率170%，垂直燃烧达到FV-0等级。
本发明公开的无卤阻燃电缆护套料，具有组成简单，原料来源广泛，成本低廉使用方便，污染低环境友好，同时具有阻燃性能好，抗氧化耐腐蚀性强耐候性好，使得电缆护套的力学性能各向同性，避免出现电缆护套易于断裂的缺陷，提高电缆护套的品质和使用寿命。 
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。以上所述是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。 

Claims (4)

1.一种无卤阻燃电缆护套料，其特征在于：其原料组成为，以重量份数计：基体树脂：100份；阻燃剂：10-50份；增强剂：30-40份；相容剂：5-20份；润滑剂：1-2份；抗氧剂：1-2份；其中基体树脂为乙烯-醋酸乙烯的嵌段共聚物，所述阻燃剂为聚磷酸铵或者磷酸三苯酯的一种或者两者混合物，所述增强剂为玻璃微珠，所述相容剂为低聚硅氧烷，所述润滑剂为硅氧烷或者芥酸酰胺中的一种或者多种的混合物，所述抗氧剂为受阻酚类或者亚磷酸酯类或者硫代酯类抗氧剂中的一种或者多种的混合物。
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃电缆护套料，其特征在于：其原料组成还包括如下组成，以重量份数计：抑烟剂：20-30份；抗滴落剂：0.3-0.5份；所述抑烟剂为硼酸锌或者水合氢氧化铝的一种或者两者混合物，所述抗滴落剂为聚四氟乙烯。
3.根据权利要求1所述的无卤阻燃电缆护套料，其特征在于：所述玻璃微珠为10-50微米粒径的空心浮珠。
4.根据权利要求1或3所述的无卤阻燃电缆护套料，其特征在于：所述玻璃微珠以玻璃微珠为原料经硅烷偶联剂KH-550高速搅拌机混均改性后得到。
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