CN104231420A - 105℃耐温等级辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料及其制备方法 - Google Patents

105℃耐温等级辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料，其中，所述的绝缘料包括如下重量份数的各组分：基础树脂100份；阻燃剂130～150份；偶联剂1.0～2.5份；抗氧剂0～1份；润滑剂0～3份；所述基础树脂包括如下组分：乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM)和乙烯-辛烯共聚物(POE)且两者重量比依次为(60～85)：(10～25)；所述的阻燃剂为氢氧化镁；所述的偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。本发明提供了一种能满足上述综合性能要求的105℃辐照交联超柔低烟无卤阻燃绝缘料及其制备方法。

Description

105℃耐温等级辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料及其制备方法，具体地涉及一种105℃耐温等级的辐照交联超柔低烟无卤阻燃绝缘料及其制备方法。
背景技术
满足UL3386的电源线耐温等级要求为105℃，为了满足材料使用的耐温等级，绝缘材料采用辐照交联提高材料的耐温性。为了满足材料的低烟无卤阻燃性(VW-1阻燃)，绝缘材料中含有大量的无机阻燃剂。阻燃剂的加入增加了绝缘材料的硬度。绝缘材料经过辐照交联后，材料的结构发生变化，辐照交联后的材料硬度又会上升。普通高阻燃电源线的硬度在91～95A。不同规格的电源线经常被安装在空间狭小的位置。为了增加有限空间内电源线的安装数量以及接线操作过程中的方便性，开发超柔软的电源线是一种理想的解决方法。
综上所述，本领域缺乏一种能满足上述综合性能要求的105℃辐照交联超柔低烟无卤阻燃绝缘料及其制备方法。
发明内容
本发明的第一目的在于获得一种克服现有技术的不足,提供一种加工性能好，机械性能优越，105℃辐照交联超柔低烟无卤阻燃绝缘料。
本发明的第二目的在于获得一种克服现有技术的不足，提供一种加工性能好，机械性能优越，105℃辐照交联超柔低烟无卤阻燃绝缘料的制备方法。
本发明的第三目的在于获得一种克服现有技术的不足，提供一种加工性能好，机械性能优越，105℃辐照交联超柔低烟无卤阻燃绝缘料制备的电源线。
本发明的第一方面提供一种105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料，其中，所述的绝缘料包括如下重量份数的各组分：
所述基础树脂包括如下组分：乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM)和乙烯-辛烯共聚物(POE)且两者重量比依次为(60～85)：(10～25)；
所述的阻燃剂为氢氧化镁；
所述的偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
在一个具体实施方式中，所述105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料用于电源线。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料中，所述抗氧剂和润滑剂的重量份数如下所述：
抗氧剂     0.5～1份；
润滑剂     0.5～3份。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料中，所述的润滑剂为硅酮母粒。
在一个优选的实施方式中，所述硅酮母粒中硅氧烷的数均分子量在70万～85万。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料中，所述的绝缘料由如下各重量分数的组分组成：
所述基础树脂包括如下组分：乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM)，乙烯-辛烯共聚物(POE)且两者重量比依次为(60～85)：(10～25)；
所述的阻燃剂为氢氧化镁；
所述的偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷；
所述的润滑剂为硅酮母粒。
在一个优选实施方式中，所属基础树脂由如下组分组成：乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM)，乙烯-辛烯共聚物(POE)且两者重量比依次为(60～85)：(10～25)。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料中，所述乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM)的熔融指数为：2～6g/10min，以GB/T3682-2000法测定,且其中醋酸乙烯酯的质量百分含量为：40～60％，以乙烯-醋酸乙烯酯(EVM)共聚物的总重量计。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料中，所述的乙烯-辛烯共聚物(POE)的熔融指数为：1～4g/10min，以GB/T3682-2000法测定，其中辛烯的含量为：20～40％，以所述乙烯-辛烯共聚物的总重量计。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料中，所述的氢氧化镁的中值粒径为1.3～1.5μm，比表面积为4～5m2/g。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料中，所述的抗氧剂为四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、β，β’-硫化二丙酸二硬脂酸酯(PS802)或其组合。
本发明的第二方面提供一种所述的105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料的制备方法,包括如下步骤：
提供本发明所述的组分，
将其中的阻燃剂、偶联剂、可选的抗氧剂按照比例混合至温度到70℃±5℃，出料放置，
与其他组分按配比挤出造粒，得到所述的105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料。
本发明的第三方面提供一种所述的105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料的制品，所述制品为电源线。
具体实施方式
本发明人经过广泛而深入的研究，通过改进制备工艺，获得了加工性能好，机械性能优越，105℃辐照交联超柔低烟无卤阻燃绝缘料，并发现柔软性特别优异，故特别适合作为电源线使用。在此基础上完成了本发明。
本发明中，术语“含有”或“包括”表示各种成分可一起应用于本发明的混合物或组合物中。因此，术语“主要由...组成”和“由...组成”包含在术语“含有”或“包括”中。
以下对本发明的各个方面进行详述：
辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料
本发明的第一方面提供一种105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料，其中，所述的绝缘料包括如下重量份数的各组分：
所述基础树脂包括如下组分：乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM)和乙烯-辛烯共聚物(POE)且两者重量比依次为(60～85)：(10～25)；
所述的阻燃剂为氢氧化镁；
所述的偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
现有技术中，阻燃剂的加入增加了绝缘材料的硬度。绝缘材料经过辐照交联后，材料的结构发生变化，辐照交联后的材料硬度又会上升。普通高阻燃电源线的硬度在91～95A。
此外，现有技术为了提高电线电缆的柔软度，便于敷设安装，通常采用的手段是将导电线芯采取多根单丝绞合而成。或者，更常用的手段是采用增塑剂。但是增塑剂对电源线的性能常常有劣化的影响。
而本发明采用乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM)、乙烯-辛烯共聚物(POE)为基体树脂。其中乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM)中醋酸乙烯酯的质量百分含量为：40～60％。高VA含量使EVM具有极好的柔韧性，耐热性、成碳性。树脂基体中加入了乙烯-辛烯共聚物(POE)不仅提高了材料的强度，同时也增加了材料的柔性。绝缘材料以氢氧化镁为阻燃剂，乙烯基三乙氧基硅烷为偶联剂，制备的绝缘材料具有高阻燃性、高柔性。
现有技术的不同规格的电源线经常被安装在空间狭小的位置。而本发明可制备柔软的电源线，可以增加有限空间内电源线的安装数量以及接线操作过程中的方便性。
在一个具体实施方式中，所述105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料用于电源线。
在一个具体实施方式中，所述105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料的硬度不大于88(邵氏硬度A)。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料中，所述抗氧剂和润滑剂的重量份数如下所述：
抗氧剂     0.5～1份；
润滑剂     0.5～3份。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料中，所述的润滑剂为硅酮母粒。
在一个优选的实施方式中，所述硅酮母粒中硅氧烷的数均分子量在70万～85万。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料中，所述的绝缘料由如下各重量分数的组分组成：
所述基础树脂包括如下组分：乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM)，乙烯-辛烯共聚物(POE)且两者重量比依次为(60～85)：(10～25)；
所述的阻燃剂为氢氧化镁；
所述的偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷；
所述的润滑剂为硅酮母粒。
在一个优选实施方式中，所属基础树脂由如下组分组成：乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM)，乙烯-辛烯共聚物(POE)且两者重量比依次为(60～85)：(10～25)。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料中，所述乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM)的熔融指数为：2～6g/10min，以GB/T3682-2000法测定,且其中醋酸乙烯酯的质量百分含量为：40～60％，以乙烯-醋酸乙烯酯(EVM)共聚物的总重量计。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料中，所述的乙烯-辛烯共聚物(POE)的熔融指数为：1～4g/10min，以GB/T3682-2000法测定，其中辛烯的含量为：20～40％，以所述乙烯-辛烯共聚物的总重量计。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料中，所述的氢氧化镁的中值粒径为1.3～1.5μm，比表面积为4～5m2/g。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料中，所述的抗氧剂为四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、β，β’-硫化二丙酸二硬脂酸酯(PS802)或其组合。
方法
本发明的第二方面提供一种所述的105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料的制备方法,包括如下步骤：
提供所述的组分，
将其中的阻燃剂、偶联剂、可选的抗氧剂按照比例混合至温度到70℃±5℃，出料放置，
与其他组分按配比挤出造粒，得到所述的105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料。
本发明的第三方面提供一种所述的105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料的制品，所述制品为电源线。
优选的实施方式
本发明提供一种105℃辐照交联超柔低烟无卤阻燃绝缘料及其制备方法，所述的绝缘料各组分及重量份数如下：基础树脂100份；阻燃剂：130～150份；偶联剂1.0～2.5份；抗氧剂0.5～1份；润滑剂0.5～3份；所述基础树脂包括如下组分：乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM)，乙烯-辛烯共聚物(POE)，且两者重量比依次为(60～85)：(10～25)。所述的阻燃剂为氢氧化镁，偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷，润滑剂为硅酮母粒。本发明提供了一种满足电源线用105℃辐照交联超柔低烟无卤阻燃绝缘料.阻燃性能优越。同时提供了一种105℃辐照交联超柔低烟无卤阻燃绝缘料及其制备方法。
本发明所述的一种105℃辐照交联超柔低烟无卤阻燃绝缘料及其制备方法具有如下优点：本发明采用乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM)、乙烯-辛烯共聚物(POE)为基体树脂。其中乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM)中醋酸乙烯酯的质量百分含量为：40～60％。高VA含量使EVM具有极好的柔韧性，耐热性、成碳性。树脂基体中加入了乙烯-辛烯共聚物(POE)不仅提高了材料的强度，同时也增加了材料的柔性。绝缘材料以氢氧化镁为阻燃剂，乙烯基三乙氧基硅烷为偶联剂，制备的绝缘材料具有高阻燃性、高柔性。
如无具体说明，本发明的各种原料均可以通过市售得到；或根据本领域的常规方法制备得到。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中
如无具体说明，本发明的各种原料均可以通过市售得到；或根据本领域的常规方法制备得到。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。
本发明的其他方面由于本文的公开内容，对本领域的技术人员而言是显而易见的。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。除非另外说明，否则所有的份数为重量份，所有的百分比为重量百分比，所述的聚合物分子量为数均分子量。
除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。
实施例1
各组分名称及各组分重量份数如下：
上述发明的制备方法,其包括以下工艺步骤:
将氢氧化镁、乙烯基三乙氧基硅烷、Irganox 1010、PS802按照比例混合至温度到70℃±5℃，出料放置，与其他组分按配比挤出造粒。
所述乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM)的熔融指数为：4g/10min，以GB/T3682-2000法测定,且其中醋酸乙烯酯的质量百分含量为：50％，以乙烯-醋酸乙烯酯(EVM)共聚物的总重量计。
所述的乙烯-辛烯共聚物(POE)的熔融指数为：2g/10min，以GB/T3682-2000法测定，其中辛烯的含量为：30％，以所述乙烯-辛烯共聚物的总重量计。
对实施例1中的产品进行性能检测试验，各性能数值如性能实施例所示。
实施例2
各组分名称及各组分重量份数如下：
上述材料的制备方法与实施例1相同
对实施例2中的产品进行性能检测试验，各性能数值如性能实施例所示。
所述乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM)的熔融指数为：2g/10min，以GB/T3682-2000法测定,且其中醋酸乙烯酯的质量百分含量为：40～60％，以乙烯-醋酸乙烯酯(EVM)共聚物的总重量计。
所述的乙烯-辛烯共聚物(POE)的熔融指数为：1g/10min，以GB/T3682-2000法测定，其中辛烯的含量为：20～40％，以所述乙烯-辛烯共聚物的总重量计。
实施例3.
各组分名称及各组分重量份数如下：
上述材料的制备方法与实施例1相同。
对实施例3中的产品进行性能检测试验，各性能数值如性能实施例所示
所述乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM)的熔融指数为：6g/10min，以GB/T3682-2000法测定,且其中醋酸乙烯酯的质量百分含量为：40～60％，以乙烯-醋酸乙烯酯(EVM)共聚物的总重量计。
所述的乙烯-辛烯共聚物(POE)的熔融指数为：4g/10min，以GB/T3682-2000法测定，其中辛烯的含量为：20～40％，以所述乙烯-辛烯共聚物的总重量计。
实施例4.
各组分名称及各组分重量份数如下：
上述电缆料的制备方法与实施例1相同。
对实施例4中的产品进行性能检测试验，各性能数值如性能实施例所示。
所述乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM)的熔融指数为：3g/10min，以GB/T3682-2000法测定,且其中醋酸乙烯酯的质量百分含量为：40～60％，以乙烯-醋酸乙烯酯(EVM)共聚物的总重量计。
所述的乙烯-辛烯共聚物(POE)的熔融指数为：3g/10min，以GB/T3682-2000法测定，其中辛烯的含量为：20～40％，以所述乙烯-辛烯共聚物的总重量计。
实施例5.
各组分名称及各组分重量份数如下：
上述材料的制备方法与实施例1相同。
对实施例5中的产品进行性能检测试验，各性能数值如性能实施例所示
所述乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM)的熔融指数为：5g/10min，以GB/T3682-2000法测定,且其中醋酸乙烯酯的质量百分含量为：40～60％，以乙烯-醋酸乙烯酯(EVM)共聚物的总重量计。
所述的乙烯-辛烯共聚物(POE)的熔融指数为：3g/10min，以GB/T3682-2000法测定，其中辛烯的含量为：20～40％，以所述乙烯-辛烯共聚物的总重量计。
性能实施例
表1实施例产品性能测试结果：
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的实质技术内容范围，本发明的实质技术内容是广义地定义于申请的权利要求范围中，任何他人完成的技术实体或方法，若是与申请的权利要求范围所定义的完全相同，也或是一种等效的变更，均将被视为涵盖于该权利要求范围之中。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料，其中，所述的绝缘料包括如下重量份数的各组分：
所述基础树脂包括如下组分：乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM)和乙烯-辛烯共聚物(POE)且两者重量比依次为(60～85)：(10～25)；
所述的阻燃剂为氢氧化镁；
所述的偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
2.如权利要求1所述的105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料，其特征在于，所述抗氧剂和润滑剂的重量份数如下所述：
抗氧剂    0.5～1份；
润滑剂    0.5～3份。
3.如权利要求1所述的105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料，其特征在于，所述的润滑剂为硅酮母粒。
4.如权利要求1所述的105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料，其特征在于，所述的绝缘料由如下各重量分数的组分组成：
所述基础树脂包括如下组分：乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM)，乙烯-辛烯共聚物(POE)且两者重量比依次为(60～85)：(10～25)；
所述的阻燃剂为氢氧化镁；
所述的偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷；
所述的润滑剂为硅酮母粒。
5.如权利要求1所述的105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料,其特征在于，
所述乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM)的熔融指数为：2～6g/10min，以GB/T3682-2000法测定,且其中醋酸乙烯酯的质量百分含量为：40～60％，以乙烯-醋酸乙烯酯(EVM)共聚物的总重量计。
6.如权利要求1所述的105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料,其特征在于，所述的乙烯-辛烯共聚物(POE)的熔融指数为：1～4g/10min，以GB/T3682-2000法测定，其中辛烯的含量为：20～40％，以所述乙烯-辛烯共聚物的总重量计。
7.如权利要求1所述的105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料,其特征在于，所述的氢氧化镁的中值粒径为1.3～1.5μm，比表面积为4～5m2/g。
8.如权利要求1所述的105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料,其特征在于，所述的抗氧剂为四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、β，β’-硫化二丙酸二硬脂酸酯(PS802)或其组合。
9.一种如权利要求1所述的105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料的制备方法,包括如下步骤：
提供如权利要求1所述的组分，
将其中的阻燃剂、偶联剂、可选的抗氧剂按照比例混合至温度到70℃±5℃，出料放置，
与其他组分按配比挤出造粒，得到所述的105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料。
10.一种如权利要求1所述的105℃耐温等级的辐照交联低烟无卤阻燃绝缘料的制品，所述制品为电源线。
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