CN104262773B - 一种耐油耐寒高阻燃低烟无卤电缆料及制备方法 - Google Patents

一种耐油耐寒高阻燃低烟无卤电缆料及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种耐油耐寒高阻燃低烟无卤电缆料，所述电缆料各组分及重量份为：基础树脂80～85份；相容剂15～20份；阻燃剂120～150份；加工助剂0～18份；抗氧剂0～2份；润滑剂0～2份；偶联剂1～3份；所述基础树脂为低VA含量乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物(EVA)和高VA含量乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物(EVA)的组合，其重量比为(25～40)：(45～60)；低VA含量乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物(EVA)的VA含量为14％～28％，以低VA含量乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物的总量计；高VA含量乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物(EVA)的VA含量为35％～50％，以高VA含量乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物的总量计。本发明提供一种克服现有技术不足，低烟无卤阻燃电缆材料耐寒且耐油性能好，阻燃性能好，机械性能优越的电缆料。

Description

一种耐油耐寒高阻燃低烟无卤电缆料及制备方法
技术领域
本发明涉及一种无卤阻燃电缆料及其制备方法，更具体地涉及一种耐油耐寒高阻燃低烟无卤电缆料及制备方法。
背景技术
随着电线电缆应用的快速增长以及经济的迅速发展，各领域对电线电缆料的质量和性能的要求都在提高，特别是对电缆料的耐高温耐低温性，以及耐油性的要求。
目前，耐油电缆在我国的石油，化工，海洋工程及轨道交通领域中已有大量应用，然而，随着耐油电缆的普遍需求，每年因电缆耐油性能差引起的事故也在呈上升趋势。
在电线电缆行业中，制造无卤阻燃料的聚合物大多采用聚烯烃材料，尤以乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)为主，其优点是价格低，工艺操作简便，且制得的产品发烟量小，毒性低。但是，EVA的耐油性能与VA含量是相关的，VA含量越高，耐油性越好，可耐低温性能及机械性能又会随着降低。
因此，耐油耐寒电缆在配方的设计上和材料的选用上存在一定的缺陷，一直没有得到很好的解决。
综上所述，本领域缺乏一种能满足上述综合性能要求的无卤高阻燃耐油耐寒电缆料及制备方法。
为此，本领域迫切需要一种克服现有技术的不足，电缆材料耐油性能好，阻燃性能好，机械性能优越，耐高低温的低烟无卤阻燃电缆料及制备方法。
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，低烟无卤阻燃电缆材料耐寒且耐油性能好，阻燃性能好，机械性能优越的电缆料。
本发明的第二目的在于获得一种克服现有技术的不足，低烟无卤阻燃电缆材料耐寒且耐油性能好，阻燃性能好，机械性能优越的电缆。
本发明的第三目的在于获得一种克服现有技术的不足，低烟无卤阻燃电缆材料耐寒且耐油性能好，阻燃性能好，机械性能优越的电缆料的制备方法。
在本发明的第一方面，提供了一种耐油耐寒高阻燃低烟无卤电缆料，其中，所述电缆料的各组分及重量份数包括：
所述的基础树脂为低VA含量乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)和高VA含量乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)的组合，其重量组分比为(25～40)：(45～60)；
低VA含量乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)的VA含量为14％～28％，以低VA含量乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的总重量计算；
高VA含量乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)的VA含量为35％～50％，以高VA含量乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的总重量计算。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的相容剂为马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的阻燃剂为氢氧化铝和氢氧化镁的组合,其重量组分比为(80～100)：(40～50)。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的加工助剂为硅酮母粒。
在本发明的一个具体实施方式中，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯(抗氧剂168)的组合，其重量组分比为(0.4～1)：(0.4～1)。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁、聚乙烯蜡中的一种或其组合。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、磷酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂中的一种或其组合。
本发明的第二方面提供一种如本发明所述的耐油耐寒高阻燃低烟无卤电缆料制得的电缆。
在本发明的一个具体实施方式中，包括如下步骤：
提供本发明所述的组分；
所述组分进行混合后挤出造粒，得到所述的耐油耐寒高阻燃低烟无卤电缆料。
在一个具体的实施方式中，将低VA含量乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、高VA含量乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、相容剂、加工助剂按照权利要求1所述的比例混合4～5min，出料放置；将阻燃剂、抗氧剂、润滑剂按照权利要求1所述的比例混合8～10min，出料放置；再将两部分混好的料和偶联剂按配比挤出造粒。得到所述的耐油耐寒高阻燃低烟无卤电缆料。
在一个具体的实施方式中，所述的挤出机的各段温度自加料口开始，依次为100～110℃、110～115℃、115～120℃、120～125℃、125～130℃、130～135℃、135～140℃，挤出机的机头温度为140～150℃。
本发明的第三方面提供一种如本发明所述的耐油耐寒高阻燃低烟无卤电缆料的应用。
具体实施方式
本发明人经过广泛而深入的研究，通过改进配方，获得了一种电缆材料耐低温且耐油性能好，阻燃性能好，机械性能优越的低烟无卤阻燃电缆料及制备方法。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：
耐油耐寒高阻燃低烟无卤电缆料
在本发明的第一方面，提供了一种耐油耐寒高阻燃低烟无卤电缆料，所述电缆料的各组分及重量份数如下：
所述基础树脂为基础材料为低VA含量乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)和高VA含量乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)的组合，其重量组分比为(25～40)：(45～60)。
所述的相容剂为马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物。
所述的阻燃剂为氢氧化铝和氢氧化镁的组合,其重量组分比为(80～100)：(40～50)。
所述的加工助剂为硅酮母粒。
乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)
在本发明的一个具体实施方式中，所述低VA含量乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)的VA含量为14％～28％,所述高VA含量乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)的VA含量为35％～50％。
相容剂
在本发明的一个具体实施方式中，所述相容剂有具体限制，只能使用马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物。
抗氧剂
本发明的抗氧剂没有具体限制，可以采用各种可用的抗氧剂，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。例如受阻酚类抗氧剂，芳胺类抗氧剂。
在本发明的一个具体实施方式中，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯(抗氧剂168)的组合，其重量组分比为(0.4～1)：(0.4～1)。
润滑剂
本发明的润滑剂没有具体限制，可以采用各种可用的润滑剂，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。例如硬脂酸盐、聚乙烯蜡、硅树脂。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁、聚乙烯蜡中的一种或某些组合。
偶联剂
本发明的偶联剂没有具体限制，可以采用各种可用的偶联剂，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。例如钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、磷酸酯偶联剂、鹏酸酯偶联剂中的一种。
电缆
本发明的第二方面提供一种本发明所述的耐油耐寒高阻燃低烟无卤电缆料制得的电缆。
所述电缆的制备方法可采用本领域的常规技术。
制备方法
本发明的第三方面提供一种本发明所述的耐油耐寒高阻燃低烟无卤电缆料的制备方法，所述的制备方法包括以下步骤：
将低VA含量乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、高VA含量乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、相容剂、加工助剂按照所述的比例混合4～5min，出料放置；将阻燃剂、抗氧剂、润滑剂按照所述的比例混合8～10min，出料放置；再将两部分混好的料和偶联剂按配比挤出造粒。得到所述的耐油耐寒高阻燃低烟无卤电缆料。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的制备方法为采用双螺杆造粒机进行挤出造粒，挤出机的各段温度自加料口开始，依次为100～110℃、110～115℃、115～120℃、120～125℃、125～130℃、130～135℃、135～140℃，挤出机的机头温度为140～150℃。
优点
本发明所述的一种耐油耐寒高阻燃低烟无卤电缆料及制备方法具有如下优点：
1.本发明采用低VA含量的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、高VA含量的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)以及马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物为树脂体系，制备的电缆料既满足的耐油性能又保证了耐寒性能；而且机械性能也比较优越，耐候性能也非常好。
2.在优选方式中，本发明采用的阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁，且加入了一定量的加工助剂，制备的电缆料有高阻燃特性。电缆料垂直燃烧能通过FV-0级。而且用该电缆料制备的电缆，其阻燃性能能通过VW-1级。
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
表一、具体实施例
上述发明的制备方法,其包括以下工艺步骤:
将VA含量14％的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、VA含量40％的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、相容剂、加工助剂按照实施例中的比例混合4～5min，出料放置；将氢氧化铝、氢氧化镁、抗氧剂1010、抗氧剂168、硬脂酸锌、聚乙烯蜡按照实施例中的比例混合8～10min，出料放置；再将两部分混好的料和硅烷偶联剂按配比挤出造粒。得到所述的耐油耐寒高阻燃低烟无卤电缆料。
另外，挤出机的各段温度自加料口开始，依次为100～110℃、110～115℃、115～120℃、120～125℃、125～130℃、130～135℃、135～140℃，挤出机的机头温度为140～150℃。
对表一中的各实施例产品进行性能检测试验，各性能数值如表二所示
表二、各实施例产品性能测试结果
结论
本发明克服现有技术的不足，所生产出来的电缆料，阻燃性能好，机械性能优越，耐油性能极佳，能通过低温-60℃冲击脆化。
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 (4)

1.一种耐油耐寒高阻燃低烟无卤电缆料，其特征在于，所述电缆料的各组分及重量份数包括：
所述的基础树脂为低VA含量乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)和高VA含量乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)的组合，其重量组分比为(25～40)：(45～60)；
低VA含量乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)的VA含量为14％～28％，以低VA含量乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的总重量计算；
高VA含量乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)的VA含量为35％～50％，以高VA含量乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的总重量计算；
所述的相容剂为马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物；
所述的阻燃剂为氢氧化铝和氢氧化镁的组合,其重量组分比为(80～100)：(40～50)；
所述的加工助剂为硅酮母粒；
所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯(抗氧剂168)的组合，其重量组分比为(0.4～1)：(0.4～1)；
所述的润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁、聚乙烯蜡中的一种或其组合；
所述的偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、磷酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂中的一种或其组合。
2.一种如权利要求1所述的耐油耐寒高阻燃低烟无卤电缆料制得的电缆。
3.如权利要求1所述的耐油耐寒高阻燃低烟无卤电缆料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供如权利要求1所述的组分；
所述组分进行混合后挤出造粒，得到所述的耐油耐寒高阻燃低烟无卤电缆料。
4.一种如权利要求1所述的耐油耐寒高阻燃低烟无卤电缆料的应用。
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