CN104403182A - 一种低烟无卤无磷无锑阻燃交联聚乙烯电线电缆料及制备方法 - Google Patents

一种低烟无卤无磷无锑阻燃交联聚乙烯电线电缆料及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及聚乙烯电线电缆料领域，特别公开了一种低烟无卤无磷无锑阻燃交联聚乙烯电线电缆料，其配方组分按重量份为：a.乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物(EVA)、聚烯烃(PO)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性密度聚乙烯(LLDPE)的一种或一种以上物质 100份；b.水合硼酸锌、氢氧化镁、氢氧化铝、有机硅系的一种或一种以上物质140-170份；c.受阻酚、亚磷酸酯、硫脂类的一种或一种以上物质 0.4-0.8份；d.硬脂酸锌、硬脂酸、聚乙烯蜡、硬脂酰胺的一种或一种以上物质 2-3份；应用该技术方案可以使得电线电缆不包含卤系、磷系及锑基阻燃剂，具有较高的燃烧等级，且即使燃烧也低烟不容易产生二次灾害，更环保，更安全。

Description

一种低烟无卤无磷无锑阻燃交联聚乙烯电线电缆料及制备方法
技术领域
本发明涉及聚乙烯电线电缆料领域，特别涉及一种低烟无卤无磷无锑阻燃交联聚乙烯电线电缆料及制备方法。
背景技术
交联聚乙烯由于其具有网状结构而提高了原聚乙烯的强度、耐热性等，并具有卓越的电绝缘性和良好的耐低温性，因此一直都是电线电缆的优良绝缘料。然而由于其易燃，很容易引起火灾从而带来重大人身和经济损失，因此必须对它进行阻燃化改性。卤化物阻燃剂，是一类非常高效的阻燃剂，但燃烧时会产生大量烟雾使人窒息，同时产生有毒且具有腐蚀性的卤化氢气体，不仅妨碍救援工作，而且会腐蚀仪器设备，产生二次灾害。磷系阻燃剂也是一类非常高效的阻燃剂，然而无机磷系阻燃剂与有机物兼容性差，长期与空气接触容易形成剧毒磷烷气体，不适用于浅色制品，而有机磷系阻燃剂热稳定性差，容易析出污染其它制品且绝大多数都有毒，被欧盟和日本等限制使用。锑化物是一类非常突出的协效阻燃剂，由于其可与众多阻燃剂协效作用，且协效阻燃效果显着，然而有研究表明锑及其化合物可以通过呼吸道、消化道或皮肤等途径进入人体，会刺激人的眼、鼻、喉咙及皮肤，持续接触可破坏心脏及肝脏功能，仍不排除其对人体的潜在危险，因此许多国家把锑列为重点污染物。
由于电线电缆燃烧要求较高，目前国内仍在大量使用卤系、磷系及锑基阻燃剂，且传统意义上的无卤电线电缆料都无法做到无锑，因此有必要研究开发真正绿色环保低烟无卤无磷无锑阻燃的电线电缆料。
发明内容
本发明实施例第一目的在于提供一种低烟无卤无磷无锑阻燃交联聚乙烯电线电缆料，应用该技术方案可以使得电线电缆不包含卤系、磷系及锑基阻燃剂，具有较高的燃烧等级，且即使燃烧也低烟不容易产生二次灾害，更环保，更安全。
本发明实施例第二目的在于提供一种低烟无卤无磷无锑阻燃交联聚乙烯电线电缆料的制备方法，应用该技术方案可以使得制备的电线电缆不包含卤系、磷系及锑基阻燃剂，具有较高的燃烧等级，且即使燃烧也低烟不容易产生二次灾害，更环保，更安全。
为了实现上述发明目的，本发明的完整技术方案是：
一种低烟无卤无磷无锑阻燃交联聚乙烯电线电缆料，其配方组分按重量份为：
a.乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物(EVA)、聚烯烃(PO)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性密度聚乙烯(LLDPE)的一种或一种以上物质  100份；
b.水合硼酸锌、氢氧化镁、氢氧化铝、有机硅系的一种或一种以上物质140-170份；
c.受阻酚、亚磷酸酯、硫脂类的一种或一种以上物质  0.4-0.8份；
d.硬脂酸锌、硬脂酸、聚乙烯蜡、硬脂酰胺的一种或一种以上物质  2-3份；
e.色母料  1-2份。
一种上述电线电缆料的方法，步骤包括：
1)先将物质a加入到高速混合机中，再加入成粉体类和油类的物质c和d，再加入粉体类物质b和e，先低速运转高速混合机混合3分钟，再高速运转混合到90℃获取混合料；
F.将混合料加入到密炼机中密炼到190-200℃获取熟料，再将熟料使用单螺杆挤出成颗粒状颜色母料；
G.将混合料加入到双螺杆机共混挤出成颗粒状颜色母料；
2)将颜色母料通过普通的单螺杆机挤出线材成品；
3)将线材成品通过高能射线辐照交联，交联剂量10-18Mrad。
具体的，其配方组分按重量份为：
乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物(EVA)   75份；
低密度聚乙烯(LDPE)              25份；
氢氧化铝                        120份；
氢氧化镁                        40份；
季戊四醇受阻酚类                0.3份；
硫脂类                          0.3份；
硬脂酰胺                        2份。
具体的，其配方组分按重量份为：
乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物(EVA)   60份；
聚烯烃(PO)                      30份；
线性低密度聚乙烯(LLDPE)        10份；
水合硼酸锌                      20份；
氢氧化镁                        150份；
季戊四醇受阻酚类                0.3份；
硫脂类                          0.3份；
硬脂酰胺                        2份。
由上可见，应用本实施例技术方案，可以使得制备的电线电缆不包含卤系、磷系及锑基阻燃剂，具有较高的燃烧等级，且即使燃烧也低烟不容易产生二次灾害，更环保，更安全。本实施例的机械性能指标均符合UL1581标准要求，且可以达到105℃的耐温等级；拉伸强度大于10.35Mpa；断裂伸长率大于150，UL10368 28AWG&UL3302 30AWG以上都能够满足VW-1燃烧等级要求。即使超过燃烧等级之后燃烧，本实施例燃烧产生烟雾极少，对人体刺激非常小，且其燃烧不产生有毒以及腐蚀性气体，不会对人体以及设备产生危害，完全符合欧盟ROHS、REACH标准以及满足相关国家的无卤、无锑、无磷的电线电缆标准。
具体实施方式
所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本实施例公开了一种低烟无卤无磷无锑阻燃交联聚乙烯电线电缆料，其配方组分按重量份为：
a.乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物(EVA)、聚烯烃(PO)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性密度聚乙烯(LLDPE)的一种或一种以上物质  100份；
b.水合硼酸锌、氢氧化镁、氢氧化铝、有机硅系的一种或一种以上物质140-170份；
c.受阻酚、亚磷酸酯、硫脂类的一种或一种以上物质  0.4-0.8份；
d.硬脂酸锌、硬脂酸、聚乙烯蜡、硬脂酰胺的一种或一种以上物质  2-3份；
e.色母料  1-2份。
本实施例还公开了一种制备权利要求1所述的电线电缆料的方法，步骤包括：
1)先将物质a加入到高速混合机中，再加入成粉体类和油类的物质c和d，再加入粉体类物质b和e，先低速运转高速混合机混合3分钟，再高速运转混合到90℃获取混合料；
F.将混合料加入到密炼机中密炼到190-200℃获取熟料，再将熟料使用单螺杆挤出成颗粒状颜色母料；
G.将混合料加入到双螺杆机共混挤出成颗粒状颜色母料；
2)将颜色母料通过普通的单螺杆机挤出线材成品；
3)将线材成品通过高能射线辐照交联，交联剂量10-18Mrad。
实施例2：
本实施例公开了一种具体的配方组分，其配方组分按重量份为：
乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物(EVA)   75份；
低密度聚乙烯(LDPE)              25份；
氢氧化铝                        120份；
氢氧化镁                        40份；
季戊四醇受阻酚类                0.3份；
硫脂类                          0.3份；
硬脂酰胺                        2份。
其中，辐照剂量为14Mrad。
实施例3：
本实施例公开了另一种具体的配方组分，其配方组分按重量份为：
乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物(EVA)   60份；
聚烯烃(PO)                      30份；
线性低密度聚乙烯(LLDPE)        10份；
水合硼酸锌                      20份；
氢氧化镁                        150份；
季戊四醇受阻酚类                0.3份；
硫脂类                          0.3份；
硬脂酰胺                        2份。
其中，辐照剂量为14Mrad。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种低烟无卤无磷无锑阻燃交联聚乙烯电线电缆料，其特征在于，其配方组分按重量份为：
a.乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物(EVA)、聚烯烃(PO)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性密度聚乙烯(LLDPE)的一种或一种以上物质  100份；
b.水合硼酸锌、氢氧化镁、氢氧化铝、有机硅系的一种或一种以上物质140-170份；
c.受阻酚、亚磷酸酯、硫脂类的一种或一种以上物质  0.4-0.8份；
d.硬脂酸锌、硬脂酸、聚乙烯蜡、硬脂酰胺的一种或一种以上物质  2-3份；
e.色母料  1-2份。
2.一种制备权利要求1所述的电线电缆料的方法，步骤包括：
1)先将物质a加入到高速混合机中，再加入成粉体类和油类的物质c和d，再加入粉体类物质b和e，先低速运转高速混合机混合3分钟，再高速运转混合到90℃获取混合料；
F.将混合料加入到密炼机中密炼到190-200℃获取熟料，再将熟料使用单螺杆挤出成颗粒状颜色母料；
G.将混合料加入到双螺杆机共混挤出成颗粒状颜色母料；
2)将颜色母料通过普通的单螺杆机挤出线材成品；
3)将线材成品通过高能射线辐照交联，交联剂量10-18 Mrad。
3.根据权利要求1所述的一种低烟无卤无磷无锑阻燃交联聚乙烯电线电缆料，其特征在于，其配方组分按重量份为：
乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物(EVA)   75份；
低密度聚乙烯(LDPE)              25份；
氢氧化铝                        120份；
氢氧化镁                        40份；
季戊四醇受阻酚类                0.3份；
硫脂类                          0.3份；
硬脂酰胺                        2份。
4.根据权利要求1所述的一种低烟无卤无磷无锑阻燃交联聚乙烯电线电缆料，其特征在于，其配方组分按重量份为：
乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物(EVA)   60份；
聚烯烃(PO)                      30份；
线性低密度聚乙烯(LLDPE)        10份；
水合硼酸锌                      20份；
氢氧化镁                        150份；
季戊四醇受阻酚类                0.3份；
硫脂类                          0.3份；
硬脂酰胺                        2份。
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