CN104292601A - 一种耐油低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种耐油低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法，该电缆料配方由乙烯-醋酸乙烯酯共聚物30～50份、低密度聚乙烯20～40份、硫化硅橡胶5～15份、聚酰胺6 30～50份、氯化钙1～5份、POE接枝马来酸锌离聚物、氢氧化镁70～100份、抗氧剂0.4～0.8份、钛酸酯偶联剂0.7～1份，先将氢氧化镁和钛酸酯偶联剂在高速混合机中混合均匀，再在高速混合机中加入其他原料混合均匀，最后在200～235℃温度区间下经双螺杆挤出造粒，即成耐油低烟无卤阻燃电缆料成品。该绝缘材料结合了乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、低密度聚乙烯、聚酰胺6等原料的优点，制备的电缆料强度高，韧性好，加工性能好，耐油阻燃，耐候老化，使用安全，并且具有成本低廉，工艺简单的优点。

Description

一种耐油低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种电缆料，具体的说是一种耐油低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法。
背景技术
传统的阻燃电缆主要是阻燃的聚氯乙烯护套电缆和加含卤阻燃剂的聚烯烃电缆。但是这类电缆在发生火灾燃烧时会产生大量的烟雾，并释放出有毒的腐蚀性气体。这些烟雾和有毒的腐蚀性气体足以使人窒息而死，妨碍人员疏散和灭火，并会对仪器设备造成腐蚀。随着社会的进步和人们安全环保意识的增强，各国对含卤阻燃电缆燃烧时产生的二次污染(有毒气体、黑烟和酸雾)给与了高度的关注，低烟、无卤、阻燃已成为电缆行业的发展方向。
大多数的低烟无卤阻燃电缆料都是以聚烯烃为基材，在其中加入大量的无机阻燃剂(氢氧化镁或氢氧化铝)来达到低烟无卤阻燃的效果。但是由于聚烯烃大都为非极性材料，与极性较强的无机阻燃剂相容性很差，从而导致加入大量无机阻燃剂后严重影响了电缆料的加工工艺性能和物理机械性能。在聚烯烃中加入含有极性基团的EVA进行共混改性，可以增加聚合物基体与无机阻燃剂的亲和能力，从而改善电缆料的综合性能，尤其是加工工艺性能和物理机械性能。虽然EVA的加入可以改善电缆料的性能，但是由于无机阻燃剂填充量较大，电缆料的力学性能依然会有一些明显的降低。以聚烯烃和EVA为基材的电缆料是比较常用的低烟无卤阻燃电缆料，但是这类电缆料耐油性较差，很难通过GB/T1690-2010中的浸矿物油实验，从而限制了这类电缆料的应用范围。
有鉴于此，实有必要开发一种耐油、力学性能优异、加工性能好、经济性好的低烟无卤阻燃电缆料。本发明的耐油低烟无卤阻燃电缆料通过掺入聚酰胺6共混使电缆料的耐油性提高。不过聚酰胺6的结晶度比较高，与EVA和低密度聚乙烯共混加工时，由于结晶度的不同会使加工性能变差，因此本发明中加入了氯化钙，从而破坏聚酰胺6的部分结晶，使其结晶度降低，改善了电缆料的加工性能。本发明的耐油低烟无卤阻燃电缆料中加入了POE接枝马来酸锌离聚物，它能够改善EVA、聚酰胺6和低密度聚乙烯之间的相容性，并能够同时改善氢氧化镁阻燃剂与聚合物基体之间的相容性。本发明中选用的焦磷酸酯型钛酸酯偶联剂或是磷酸酯型钛酸酯偶联剂除了能够进一步改善氢氧化镁阻燃剂与聚合物基体之间的相容性，还能够催化聚酰胺6和EVA之间发生酯交换反应，从而改善基体树脂之间的相容性，提高电缆料的综合性能。通过上述方法，本发明制得的电缆料不仅机械性能、阻燃性能优异，而且耐油性良好，可用于制造电气装备、电动工具、机床、磨床、起重运输设备等耐油性、阻燃性和力学性能要求较高的电线电缆。
发明内容
本发明提供了一种耐油低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法。本发明采用的技术方案为：
一种耐油低烟无卤阻燃电缆料，由下列质量份的原料制成：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)30～50份、低密度聚乙烯(LDPE)20～40份、硫化硅橡胶5～15份、聚酰胺6 30～50份、氯化钙1～5份、POE接枝马来酸锌离聚物4～10份、氢氧化镁70～100份、抗氧剂0.4～0.8份、钛酸酯偶联剂0.7～1份。
进一步的改进在于：所述的抗氧剂至少有一种选自抗氧剂168，抗氧剂1076或抗氧剂1010，或是上述两种抗氧剂的混合物。
进一步的改进在于：所述的钛酸酯偶联剂是指焦磷酸酯型钛酸酯偶联剂或是磷酸酯型钛酸酯偶联剂或是其混合物。
上述一种耐油低烟无卤阻燃电缆料的制备方法，其特征在于：将上述所述原料按配比先将氢氧化镁、钛酸酯偶联剂和液体石蜡在高速混合机中混合均匀，再在高速混合机中加入其他原料混合均匀，最后在200～235℃温度区间下经双螺杆挤出机混炼、造粒，即可得到成品。
进一步的改进在于：在原材料混合前先将氯化钙在110～140℃干燥8～12小时后粉碎细化。
本发明结合了乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、低密度聚乙烯、聚酰胺6、POE接枝马来酸锌离聚物等原料的优点，提升了传统聚烯烃共混材料的性能，制备的材料强度高，韧性好，加工性能好，耐油阻燃，耐候老化，使用安全，并且具有成本低廉，工艺简单的优点，具有广阔的市场应用前景。
具体实施方式
为了加深本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对保护范围构成限定。
实施例1
(1)将2份氯化钙在真空干燥箱中130℃下干燥8小时，然后用高速搅拌机粉碎细化后备用。(2)将80份氢氧化镁和80份焦磷酸酯型钛酸酯偶联剂在高速混合机中混合均匀。(3)将上述混合物再与30份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、40份低密度聚乙烯、8份硫化硅橡胶、30份聚酰胺6、干燥处理过的2份氯化钙、5份POE接枝马来酸锌离聚物、0.5份抗氧剂1076在高速混合机中混合均匀。(4)将上述混合均匀的原料经双螺杆挤出机在200～235℃的条件下挤出，冷却、干燥、切割造粒，即可得耐油低烟无卤阻燃电缆料成品。
表1列出了电缆料的性能测试结果
实施例2
(1)将3份氯化钙在真空干燥箱中120℃下干燥10小时，然后用高速搅拌机粉碎细化后备用。(2)将90份氢氧化镁和1份焦磷酸酯型钛酸酯偶联剂在高速混合机中混合均匀。(3)将上述混合物再与40份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、30份低密度聚乙烯、10份硫化硅橡胶、35份聚酰胺6、干燥处理过的3份氯化钙、8份POE接枝马来酸锌离聚物、0.6份抗氧剂1010在高速混合机中混合均匀。(4)将上述混合均匀的原料经双螺杆挤出机在200～235℃的条件下挤出，冷却、干燥、切割造粒，即可得耐油低烟无卤阻燃电缆料成品。
表1列出了电缆料的性能测试结果
实施例3
(1)将5份氯化钙在真空干燥箱中140℃下干燥8小时，然后用高速搅拌机粉碎细化后备用。(2)将100份氢氧化镁和0.9份磷酸酯型钛酸酯偶联剂在高速混合机中混合均匀。(3)将上述混合物再与35份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、35份低密度聚乙烯、12份硫化硅橡胶、40份聚酰胺6、干燥处理过的5份氯化钙、6份POE接枝马来酸锌离聚物、0.4份抗氧剂1076、0.4份抗氧剂168在高速混合机中混合均匀。(4)将上述混合均匀的原料经双螺杆挤出机在200～235℃的条件下挤出，冷却、干燥、切割造粒，即可得耐油低烟无卤阻燃电缆料成品。
表1列出了电缆料的性能测试结果
对比例1
(1)将5份氯化钙在真空干燥箱中140℃下干燥8小时，然后用高速搅拌机粉碎细化后备用。(2)将100份氢氧化镁和0.9份磷酸酯型钛酸酯偶联剂在高速混合机中混合均匀。(3)将上述混合物再与35份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、35份低密度聚乙烯、12份硫化硅橡胶、40份聚酰胺6、干燥处理过的5份氯化钙、0.4份抗氧剂1076、0.4份抗氧剂168在高速混合机中混合均匀。(4)将上述混合均匀的原料经双螺杆挤出机在200～235℃的条件下挤出，冷却、干燥、切割造粒，即可得耐油低烟无卤阻燃电缆料成品。
表1列出了电缆料的性能测试结果
对比例2
(1)将5份氯化钙在真空干燥箱中140℃下干燥8小时，然后用高速搅拌机粉碎细化后备用。(2)将100份氢氧化镁和0.9份磷酸酯型钛酸酯偶联剂在高速混合机中混合均匀。(3)将上述混合物再与35份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、35份低密度聚乙烯、12份硫化硅橡胶、干燥处理过的5份氯化钙、6份POE接枝马来酸锌离聚物、0.4份抗氧剂1076、0.4份抗氧剂168在高速混合机中混合均匀。(4)将上述混合均匀的原料经双螺杆挤出机在200～235℃的条件下挤出，冷却、干燥、切割造粒，即可得耐油低烟无卤阻燃电缆料成品。
表1列出了电缆料的性能测试结果
对比例3
(1)将100份氢氧化镁和0.9份磷酸酯型钛酸酯偶联剂在高速混合机中混合均匀。(2)将上述混合物再与35份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、35份低密度聚乙烯、12份硫化硅橡胶、40份聚酰胺6、6份POE接枝马来酸锌离聚物、0.4份抗氧剂1076、0.4份抗氧剂168在高速混合机中混合均匀。(3)将上述混合均匀的原料经双螺杆挤出机在200～235℃的条件下挤出，冷却、干燥、切割造粒，即可得耐油低烟无卤阻燃电缆料成品。
表1列出了电缆料的性能测试结果
表1实施例和对比例样品的性能测试数据表
从表一可以看出，本发明的产品具有较高的力学强度、优异的耐油性能。同时还具有良好的阻燃性能。适用于做耐油型电线电缆护套材料。

Claims (5)

1.一种耐油低烟无卤阻燃电缆料，其特征在于：由下列质量份的原料制成：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)30～50份、低密度聚乙烯(LDPE)20～40份、硫化硅橡胶5～15份、聚酰胺630～50份、氯化钙1～5份、POE接枝马来酸锌离聚物4～10份、氢氧化镁70～100份、抗氧剂0.4～0.8份、钛酸酯偶联剂0.7～1份。
2.如权利要求1所述的一种耐油低烟无卤阻燃电缆料，其特征在于：所述的抗氧剂至少有一种选自抗氧剂168，抗氧剂1076或抗氧剂1010，或是上述两种抗氧剂的混合物。
3.如权利要求1所述的一种耐油低烟无卤阻燃电缆料，其特征在于：所述的钛酸酯偶联剂是指焦磷酸酯型钛酸酯偶联剂或是磷酸酯型钛酸酯偶联剂或是其混合物。
4.如权利要求1-3所述的一种耐油低烟无卤阻燃电缆料的制备方法，其特征在于：将上述所述原料按配比先将氢氧化镁、钛酸酯偶联剂和液体石蜡在高速混合机中混合均匀，再在高速混合机中加入其他原料混合均匀，最后在200～235℃温度区间下经双螺杆挤出机混炼、造粒，即可得到成品。
5.如权利要求4所述的一种耐油低烟无卤阻燃电缆料的制备方法，其特征在于：在原材料混合前先将氯化钙在110～140℃干燥8～12小时后粉碎细化。
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