CN103897292B - 一种低烟阻燃高屏蔽电缆护套材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低烟阻燃高屏蔽电缆护套材料，其原料按重量份包括：45-60份聚氯乙烯树脂基料，40-50份乙烯-醋酸乙烯酯橡胶，1.5-2.3份多功能稀土类热稳定剂，1.5-1.8份硼酸锌，21-24份主增塑剂，4-6份辅助增塑剂癸二酸二辛酯，2-4份辅助稳定剂硬脂酸钙，0.6-0.9份抗氧剂，11-13份填充改性材料，0.3-0.5份的润滑剂硬脂酸，0.7-1.2份导电炭黑，3-6份石墨粉，30-45份氢氧化镁。本发明中，上述低烟阻燃高屏蔽电缆护套材料，其阻燃效果优异，燃烧烟雾及有害气体释放少，导电屏蔽性能优异。
Description
技术领域
本发明涉及护套材料技术领域，尤其涉及一种低烟阻燃高屏蔽电缆护套材料。
背景技术
传统电缆护套材料生产过程常常需要溴元素、氯元素的存在才能够保证硫化的完全，但是生产的护套材料会不断的释放出溴化物、氯化物以及硫化物等有害物质，而这些物质会对包覆在电缆护套层内部的其他部件产生腐蚀作用，从而导致电缆无法正常运行，但是现在的电缆护套材料均为达到无硫及低卤的环保要求，目前的一些特种电缆，若其动力线和控制线共存于同一电缆结构时对导电性具有较高要求，平衡电位差，防雷或防止人员触电，同时确保信号的稳定和减少衰减也要做到屏蔽处理；同时具备阻燃效果好，燃烧烟雾及有害气体释放少，导电屏蔽性能优异的电缆护套材料成为目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明提出了一种低烟阻燃高屏蔽电缆护套材料，其阻燃效果优异，燃烧烟雾及有害气体释放少，导电屏蔽性能优异。
本发明提出的一种低烟阻燃高屏蔽电缆护套材料，其原料按重量份包括：
45-60份聚氯乙烯树脂基料，40-50份乙烯-醋酸乙烯酯橡胶，1.5-2.3份多功能稀土类热稳定剂，1.5-1.8份硼酸锌，21-24份主增塑剂，4-6份辅助增塑剂癸二酸二辛酯，2-4份辅助稳定剂硬脂酸钙，0.6-0.9份抗氧剂，11-13份填充改性材料，0.3-0.5份的润滑剂硬脂酸，0.7-1.2份导电炭黑，3-6份石墨粉，30-45份氢氧化镁。
优选地，多功能稀土类热稳定剂可以为铅盐类热稳定剂、金属皂类热稳定剂及有机锡类热稳定剂的一种或多种。
优选地，所述主增塑剂由磷酸三苯酯、苯二甲酸二异癸酯及四苯基间苯二酚二磷酸酯组成。
优选地，所述石墨粉粒径为20-40微米。
优选地，所述抗氧剂为四季戊四醇酯或双酚A。
优选地，所述填充改性材料为超细活性轻质碳酸钙或超细高岭土的一种或两种。
优选地，所述低烟阻燃高屏蔽电缆护套材料的原料按重量份包括：50-55份聚氯乙烯树脂基料，42-45份乙烯-醋酸乙烯酯橡胶，1.8-2.1份多功能稀土类热稳定剂，1.6-1.65份硼酸锌，22-23份主增塑剂，4-5份辅助增塑剂癸二酸二辛酯，2-3份辅助稳定剂硬脂酸钙，0.6-0.8份抗氧剂，11-12份填充改性材料，0.45-0.5份的润滑剂硬脂酸，0.8-1份导电炭黑，4-5份石墨粉，40-43份氢氧化镁。
优选地，所述低烟阻燃高屏蔽电缆护套材料的原料按重量份包括：53份聚氯乙烯树脂基料，44份乙烯-醋酸乙烯酯橡胶，2份多功能稀土类热稳定剂，1.62份硼酸锌，22.5份主增塑剂，4.6份辅助增塑剂癸二酸二辛酯，2.7份辅助稳定剂硬脂酸钙，0.75份抗氧剂，11.3份填充改性材料，0.47份的润滑剂硬脂酸，0.9份导电炭黑，4.3份石墨粉，42份氢氧化镁。
本发明中，聚氯乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯酯橡胶及多功能稀土类热稳定剂混合使用，稀土类热稳定剂中的稀土原子与聚氯乙烯树脂链上的氯原子具有很强的配位作用，可有效阻止共轭双键的产生，且稀土类热稳定剂可与护套材料降解产生的氯离子形成络合物以将氯离子吸附在周围不参与催化脱HCl的反应，避免了HCl对护套材料的催化分解，达到热稳定作用（不含重金属），三者混合使用不仅可大大增强护套材料的耐热稳定性能，耐化学腐蚀，机械强度及电绝缘性能也较优异；合理添加氢氧化镁，其在受热分解后可吸收电缆护套材料表面热量达到阻燃效果，同时释放出大量水分稀释燃烧物表面的氧气，且生成的氧化镁不仅可吸附大量燃烧所产生的有害气体与烟雾且可附着于燃烧物表面可进一步阻止燃烧的进行，具有优异的阻燃效果；添加适量导电炭黑与石墨粉并合理控制石墨粉的粒径处于一定的范围内，护套材料的导电效率明显提高，并可在不损伤护套材料物理机械性能的前提下用作无机阻燃剂，合理添加硼酸锌，并控制其粒径处于一定的范围内，其遇明火燃烧时提供膨胀的气源以降低可燃其他的浓度，焠灭火焰，达到协效阻燃的效果；其中磷酸三苯酯与邻苯二甲酸二异癸酯及四苯基间苯二酚二磷酸酯作为主增塑剂，不仅可提高高分子链的柔顺性，改善加工工艺性能，且阻燃效果显著，添加少量辅助增塑剂癸二酸二辛酯可增强电缆护套材料的耐热性能，且耐寒性、耐光性能也明显增强，其与邻苯二甲酸二异癸酯混合后耐水性能优异；本发明中，所述低烟阻燃高屏蔽电缆护套材料的阻燃效果优异，燃烧烟雾及有害气体释放少，导电屏蔽性能优异，且可明显改善加工工艺，耐水性能也较优异。
具体实施方式
实施例1
一种低烟阻燃高屏蔽电缆护套材料，其原料按重量份包括：
45-60份聚氯乙烯树脂基料，40-50份乙烯-醋酸乙烯酯橡胶，1.5-2.3份金属皂类热稳定剂，1.5-1.8份硼酸锌，21-24份主增塑剂，4-6份辅助增塑剂癸二酸二辛酯，2-4份辅助稳定剂硬脂酸钙，0.6-0.9份四季戊四醇酯，11-13份填充改性材料，0.3-0.5份的润滑剂硬脂酸，0.7-1.2份导电炭黑，3-6份石墨粉，30-45份氢氧化镁；主增塑剂由磷酸三苯酯、磷酸三苯酯、苯二甲酸二异癸酯及四苯基间苯二酚二磷酸酯组成，石墨粉粒径为20-40微米，填充类改性材料为超细活性轻质碳酸钙与超细高岭土组成。
实施例2
一种低烟阻燃高屏蔽电缆护套材料，其原料按重量份包括：
45-60份聚氯乙烯树脂基料，40-50份乙烯-醋酸乙烯酯橡胶，1.5-2.3份铅盐类热稳定剂，1.5-1.8份硼酸锌，21-24份主增塑剂，4-6份辅助增塑剂癸二酸二辛酯，2-4份辅助稳定剂硬脂酸钙，0.6-0.9份双酚A，11-13份填充改性材料，0.3-0.5份的润滑剂硬脂酸，0.7-1.2份导电炭黑，3-6份石墨粉，30-45份氢氧化镁；主增塑剂由磷酸三苯酯、磷酸三苯酯、苯二甲酸二异癸酯及四苯基间苯二酚二磷酸酯组成，石墨粉粒径为20-40微米，填充类改性材料为超细活性轻质碳酸钙与超细高岭土组成。
实施例3
一种低烟阻燃高屏蔽电缆护套材料，其原料按重量份包括：
45-60份聚氯乙烯树脂基料，40-50份乙烯-醋酸乙烯酯橡胶，1.5-2.3份有机锡类热稳定剂，1.5-1.8份硼酸锌，21-24份主增塑剂，4-6份辅助增塑剂癸二酸二辛酯，2-4份辅助稳定剂硬脂酸钙，0.6-0.9份四季戊四醇酯，11-13份填充改性材料，0.3-0.5份的润滑剂硬脂酸，0.7-1.2份导电炭黑，3-6份石墨粉，30-45份氢氧化镁；主增塑剂由磷酸三苯酯、磷酸三苯酯、苯二甲酸二异癸酯及四苯基间苯二酚二磷酸酯组成，石墨粉粒径为20-40微米，填充类改性材料为超细活性轻质碳酸钙与超细高岭土组成。
实施例4
一种低烟阻燃高屏蔽电缆护套材料，其原料按重量份包括：
45-60份聚氯乙烯树脂基料，40-50份乙烯-醋酸乙烯酯橡胶，1.5-2.3份金属皂类热稳定剂，1.5-1.8份硼酸锌，21-24份主增塑剂，4-6份辅助增塑剂癸二酸二辛酯，2-4份辅助稳定剂硬脂酸钙，0.6-0.9份四季戊四醇酯，11-13份超细活性轻质碳酸钙，0.3-0.5份的润滑剂硬脂酸，0.7-1.2份导电炭黑，3-6份石墨粉，30-45份氢氧化镁；主增塑剂由磷酸三苯酯、磷酸三苯酯、苯二甲酸二异癸酯及四苯基间苯二酚二磷酸酯组成，石墨粉粒径为20-40微米。
实施例5
一种低烟阻燃高屏蔽电缆护套材料，其原料按重量份包括：
53份聚氯乙烯树脂基料，44份乙烯-醋酸乙烯酯橡胶，2份多功能稀土类热稳定剂，1.62份硼酸锌，22.5份主增塑剂，4.6份辅助增塑剂癸二酸二辛酯，2.7份辅助稳定剂硬脂酸钙，0.75份抗氧剂，11.3份填充改性材料，0.47份的润滑剂硬脂酸，0.9份导电炭黑，4.3份石墨粉，42份氢氧化镁；主增塑剂由磷酸三苯酯、磷酸三苯酯、苯二甲酸二异癸酯及四苯基间苯二酚二磷酸酯组成，石墨粉粒径为20-40微米，填充类改性材料由超细活性轻质碳酸钙与超细高岭土组成。
将上述实施例1-5中所述低烟阻燃高屏蔽电缆护套材料进行性能测试，测试结果如下表所示：
| 测试项目 | 测试结果 |
| 热老化强度保持率% | 98-105 |
| 热老化伸长保持率% | 85-89 |
| 氧指数% | 38.5-42 |
| 烟指数 | 12.4-14.7 |
| 毒性指数 | 0.9-1.3 |
| 体积电阻率Ω.cm | 12-18 |
注：热老化温度为136摄氏度，老化时间为168h，进行体积电阻率测试时测试温度为20摄氏度。
在上述实施例1-5中，聚氯乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯酯橡胶及多功能稀土类热稳定剂混合使用，稀土类热稳定剂中的稀土原子与聚氯乙烯树脂链上的氯原子具有很强的配位作用，可有效阻止共轭双键的产生，且稀土类热稳定剂可与护套材料降解产生的氯离子形成络合物以将氯离子吸附在周围不参与催化脱HCl的反应，避免了HCl对护套材料的催化分解，达到热稳定作用（不含重金属），三者混合使用不仅可大大增强护套材料的耐热稳定性能，耐化学腐蚀，机械强度及电绝缘性能也较优异；合理添加氢氧化镁，其在受热分解后可吸收电缆护套材料表面热量达到阻燃效果，同时释放出大量水分稀释燃烧物表面的氧气，且生成的氧化镁不仅可吸附大量燃烧所产生的有害气体与烟雾且可附着于燃烧物表面可进一步阻止燃烧的进行，具有优异的阻燃效果；添加适量导电炭黑与石墨粉并合理控制石墨粉的粒径处于一定的范围内，护套材料的导电效率明显提高，并可在不损伤护套材料物理机械性能的前提下用作无机阻燃剂，合理添加硼酸锌，并控制其粒径处于一定的范围内，其遇明火燃烧时提供膨胀的气源以降低可燃其他的浓度，焠灭火焰，达到协效阻燃的效果；其中磷酸三苯酯与邻苯二甲酸二异癸酯及四苯基间苯二酚二磷酸酯作为主增塑剂，不仅可提高高分子链的柔顺性，改善加工工艺性能，且阻燃效果显著，添加少量辅助增塑剂癸二酸二辛酯可增强电缆护套材料的耐热性能，且耐寒性、耐光性能也明显增强，其与邻苯二甲酸二异癸酯混合后耐水性能优异；本发明中，所述低烟阻燃高屏蔽电缆护套材料的阻燃效果优异，燃烧烟雾及有害气体释放少，且可明显改善加工工艺，耐水性能也较优异。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种低烟阻燃高屏蔽电缆护套材料，其特征在于，其原料按重量份包括：
45-55份聚氯乙烯树脂基料，40-50份乙烯-醋酸乙烯酯橡胶，1.5-2.3份多功能稀土类热稳定剂，1.5-1.8份硼酸锌，21-24份主增塑剂，4-6份辅助增塑剂癸二酸二辛酯，2-4份辅助稳定剂硬脂酸钙，0.6-0.9份抗氧剂，11-13份填充改性材料，0.3-0.5份的润滑剂硬脂酸，0.7-1.2份导电炭黑，3-6份石墨粉，30-45份氢氧化镁；
所述主增塑剂由磷酸三苯酯、苯二甲酸二异癸酯及四苯基间苯二酚二磷酸酯组成；所述填充改性材料为超细活性轻质碳酸钙或超细高岭土的一种或两种。
2.根据权利要求1所述的低烟阻燃高屏蔽电缆护套材料，其特征在于，所述石墨粉粒径为20-40微米。
3.根据权利要求1所述的低烟阻燃高屏蔽电缆护套材料，其特征在于，所述抗氧剂为四季戊四醇酯或双酚A。
4.根据权利要求1所述的低烟阻燃高屏蔽电缆护套材料，其特征在于，其原料按重量份包括：
50-55份聚氯乙烯树脂基料，42-45份乙烯-醋酸乙烯酯橡胶，1.8-2.1份多功能稀土类热稳定剂，1.6-1.65份硼酸锌，22-23份主增塑剂，4-5份辅助增塑剂癸二酸二辛酯，2-3份辅助稳定剂硬脂酸钙，0.6-0.8份抗氧剂，11-12份填充改性材料，0.45-0.5份的润滑剂硬脂酸，0.8-1份导电炭黑，4-5份石墨粉，40-43份氢氧化镁。
5.根据权利要求1所述的低烟阻燃高屏蔽电缆护套材料，其特征在于，其原料按重量份包括：
53份聚氯乙烯树脂基料，44份乙烯-醋酸乙烯酯橡胶，2份多功能稀土类热稳定剂，1.62份硼酸锌，22.5份主增塑剂，4.6份辅助增塑剂癸二酸二辛酯，2.7份辅助稳定剂硬脂酸钙，0.75份抗氧剂，11.3份填充改性材料，0.47份的润滑剂硬脂酸，0.9份导电炭黑，4.3份石墨粉，42份氢氧化镁。
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