CN104650449A - 一种耐温125℃无卤无锑阻燃线缆料及线缆生产方法 - Google Patents

一种耐温125℃无卤无锑阻燃线缆料及线缆生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种耐温125℃无卤无锑阻燃线缆料，按重量计，含有：乙烯及其共聚物10~50份；热塑性弹性体5~20份；聚乙烯/丙烯5~25份；相容剂3~10份；改性聚苯醚树脂粉0~15份；阻燃剂30~65份；助剂1~4份。本发明还提供了一种由耐温125℃无卤无锑阻燃线缆的生产方法。本发明耐温125℃无卤无锑阻燃线缆料的配方体系生产的线缆无卤环保，不含重金属锑，阻燃等级可达到UL标准中的VW-1水平，而且能够满足线缆的阻燃性和物理机械性能的平衡。

Description

一种耐温125℃无卤无锑阻燃线缆料及线缆生产方法
技术领域
本发明涉及电线电缆料领域中的线缆料及其线缆生产方法，尤其涉及一种耐温125℃无卤无锑阻燃线缆料及线缆生产方法。
背景技术
随着全球经济迅猛发展，人们对电线电缆老化引发火灾事故的认识不断加强，对电线电缆的环境友好性要求也越来越高。卤素燃烧产生的有毒烟气对人体和环境的危害是众所周知的。那么，如何降低由电线电缆引起的火灾发生率及发生火灾时的死亡率？低烟、无卤、阻燃、环保、耐高温等成为电线电缆行业的发展方向。无卤阻燃电线电缆，能够很好的解决对环境的污染性及对人身产生伤害的问题，但是为满足材料阻燃性和物理机械性能的平衡，有时会在无卤阻燃体系中加入三氧化二锑，三氧化二锑在生产加工和使用过程中，接触人体皮肤后，会对人体产生一定的危害（皮肤瘙痒、红肿），更为严重的是致人死亡，目前一些终端客户对含有三氧化二锑的电线电缆已明确禁止使用。因此，无卤无锑高阻燃电缆料是当前电线电缆行业的发展趋势。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题，提供一种耐温125℃无卤无锑高阻燃线缆料。
为达成上述目的，本发明所提供耐温125℃无卤无锑阻燃线缆料，按重量计，含有：
乙烯及其共聚物10~50份；
热塑性弹性体5~20份；
聚乙烯/丙烯5~25份；
相容剂3~10份；
改性聚苯醚树脂粉0~15份；
阻燃剂30~65份；
助剂1~4份。
优选地，所述乙烯及其共聚物为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物或乙烯-丙烯酸甲酯共聚物的一种或多种混合物，其中醋酸乙烯酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸甲酯的重量含量为18~33%，熔融指数为1.0~5.0g/10min。
优选地，所述热塑性弹性体为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物一种或多种混合物。
优选地，所述聚乙烯/丙烯为低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、茂金属聚乙烯、聚丙烯中的一种或多种混合物。
优选地，所述相容剂为马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、马来酸酐接枝线性低密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯中的一种或多种混合物。
优选地，所述改性聚苯醚树脂粉为特性粘度在30℃下于氯仿中测定为0.3~0.55dl/g的改性聚苯醚树脂粉。
优选地，所述无卤复配阻燃剂是氢氧化物、有机次磷酸盐阻燃剂、三聚氰胺化合物中的一种或多种复配而成。
优选地，所述其中氢氧化物是氢氧化镁、氢氧化铝中的一种或两种混合物。有机次磷酸盐阻燃剂优选为甲基次磷酸铝、甲基乙基次磷酸铝、苯基次磷酸铝、二乙烯基次磷酸铝、二乙烯基次磷酸锌阻燃剂中的一种或多种混合物。三聚氰胺化合物优选为氰尿酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺中的一种或多种混合物。
优选地，所述助剂为润滑剂、抗氧剂、交联助剂TAIC的一种或多种混合物。
本发明还提供一种耐温125℃无卤无锑高阻燃线缆的生产方法，包括如下步骤：将上述耐温125℃无卤无锑阻燃线缆料按配方比例混合，然后放入密炼机中密炼10~15分钟，再用双螺杆挤出机混炼，经挤出机造粒生产线制备出电缆料成品，其中挤出温度设定为170~220℃之间，所述成品电缆料经押出机制成电线电缆后，再经电子加速器进行辐照交联，即可制成耐温125℃电线电缆产品。
本发明耐温125℃无卤无锑阻燃线缆料的配方体系生产的线缆无卤环保，不含重金属锑，阻燃等级可达到UL标准中的VW-1水平，而且能够满足线缆的阻燃性和物理机械性能的平衡。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、配方比例、所实现目的及效果，以下结合实施方式详予说明。
以下记载了本实施方式生产耐温125℃无卤无锑高阻燃线缆的几个具体实施例，除另有说明，所有份数均以重量计：
实施例1
配方组成如下：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（VA含量为28%）：20份；
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物：8份；
低密度聚乙烯：15份；
马来酸酐接枝线性低密度聚乙烯：8份；
改性聚苯醚树脂粉：4份；
无卤阻燃剂（15份氢氧化镁，15份MCA，11份二乙烯基次磷酸锌）：41份；
助剂（1份抗氧剂，2份润滑剂，1份交联助剂）：4份。
制备步骤如下：
将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（VA含量为28%）、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、低密度聚乙烯、马来酸酐接枝线性低密度聚乙烯、改性聚苯醚树脂粉、无卤阻燃剂（15份氢氧化镁，15份MCA，11份二乙烯基次磷酸锌）、助剂（1份抗氧剂，2份润滑剂，1份交联助剂）按配方比例混合，然后放入密炼机中密炼15分钟，再用同向双螺杆挤出机混炼，挤出温度设定为180℃左右，经挤出机造粒生产线制备出电缆料成品。所述成品电缆料，经押出机在180℃温度下制成品电线电缆后，再经电子加速器在14Mrad剂量下辐照交联，即可制成耐温125℃电线电缆产品。
实施例2
配方组成如下：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（VA含量为18%）：35份；
氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物：5份；
高密度聚乙烯：3份；
马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物：5份；
改性聚苯醚树脂粉：8份；
无卤阻燃剂（10份氢氧化镁，20份MCA，10份甲基乙基次磷酸铝）：40份；
助剂（1份抗氧剂，2份润滑剂，1份交联助剂）：4份；
制备步骤如下：
将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（VA含量为18%）、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、高密度聚乙烯、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、改性聚苯醚树脂粉、无卤阻燃剂（10份氢氧化镁，20份MCA，10份甲基乙基次磷酸铝）、助剂（1份抗氧剂，2份润滑剂，1份交联助剂）按配方比例混合，然后放入密炼机中密炼15分钟，再用同向双螺杆挤出机混炼，挤出温度设定为180℃左右，经挤出机造粒生产线制备出电缆料成品。所述成品电缆料，经押出机在180℃温度下制成品电线电缆后，再经电子加速器在14Mrad剂量下辐照交联，即可制成耐温125℃电线电缆产品。
实施例3
配方组成如下：
乙烯-丙烯酸甲酯共聚物（MA含量为24%）：21份；
氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物：5份；
线性低密度聚乙烯：5份；
马来酸酐接枝乙烯-丙烯酸甲酯共聚物：3份；
改性聚苯醚树脂粉：0；
无卤阻燃剂（30份氢氧化铝，35份二乙烯基次磷酸铝）：65份；
助剂（0.5份抗氧剂，0.5份润滑剂）：1份；
制备步骤如下：
将乙烯-丙烯酸甲酯共聚物（MA含量为24%）、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、线性低密度聚乙烯、马来酸酐接枝乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、无卤阻燃剂（30份氢氧化铝，35份二乙烯基次磷酸铝）、助剂（0.5份抗氧剂，0.5份润滑剂）按配方比例混合，然后放入密炼机中密炼15分钟，再用同向双螺杆挤出机混炼，挤出温度设定为180℃左右，经挤出机造粒生产线制备出电缆料成品。所述成品电缆料，经押出机在180℃温度下制成品电线电缆后，再经电子加速器在14Mrad剂量下辐照交联，即可制成耐温125℃电线电缆产品。
实施例4
配方组成如下：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（VA含量为33%）：25份；
氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物：20份；
聚丙烯：5份；
马来酸酐接枝聚丙烯：5份；
改性聚苯醚树脂粉：12份；
无卤阻燃剂（20份MCA，10份二乙烯基次磷酸铝）：30份；
助剂（1份抗氧剂，2份润滑剂）：3份；
制备步骤如下：
将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（VA含量为33%）、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚丙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、改性聚苯醚树脂粉、无卤阻燃剂（30份MCA，10份二乙烯基次磷酸铝）、助剂（1份抗氧剂，2份润滑剂）按配方比例混合，然后放入密炼机中密炼15分钟，再用同向双螺杆挤出机混炼，挤出温度设定为210℃左右，经挤出机造粒生产线制备出电缆料成品。所述成品电缆料，经押出机在210℃温度下制成品电线电缆后，再经电子加速器在14Mrad剂量下辐照交联，即可制成耐温125℃电线电缆产品。
表1为实施例1、实施例2、实施例3和实施例4生产的UL3173 20AWG经14Mrad剂量辐照后电线主要测试的性能参数表。
表1
测试项目 技术指标 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
胶料密度(g/cm3) ＜1.50 1.24 1.23 1.34 1.20
抗张强度（MPa） ≥13.8 16.0 18.2 16.2 19.7
断裂伸长率（%） ≥300 380 360 320 400
158℃老化后抗张强度保持率（%） ≥80 93.2 94.7 96.7 92.1
158℃老化后断裂伸长率保持率（%） ≥80 95.8 91 89.5 90.9
阻燃等级 VW-1 VW-1 VW-1 VW-1 VW-1
    综上所述，本发明耐温125℃无卤无锑阻燃线缆料的配方体系生产的线缆无卤环保，不含重金属锑，阻燃等级可达到UL标准中的VW-1水平，而且能够满足线缆的阻燃性和物理机械性能的平衡。
本发明并不局限于上述具体实施方式，熟悉本技术领域的人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或相类似的变化都应涵盖在本发明权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种耐温125℃无卤无锑阻燃线缆料，其特征在于，按重量计，含有：
乙烯及其共聚物10~50份；
热塑性弹性体5~20份；
聚乙烯/丙烯5~25份；
相容剂3~10份；
改性聚苯醚树脂粉0~15份；
阻燃剂30~65份；
助剂1~4份。
2.如权利要求1所述的耐温125℃无卤无锑阻燃线缆料，其特征在于：所述乙烯及其共聚物为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物或乙烯-丙烯酸甲酯共聚物的一种或多种混合物，其中醋酸乙烯酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸甲酯的重量含量为18~33%，熔融指数为1.0~5.0g/10min。
3.如权利要求1所述的耐温125℃无卤无锑阻燃线缆料，其特征在于：所述热塑性弹性体为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物一种或多种混合物。
4.如权利要求1所述的耐温125℃无卤无锑阻燃线缆料，其特征在于：所述聚乙烯/丙烯为低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、茂金属聚乙烯、聚丙烯中的一种或多种混合物。
5.如权利要求1所述的耐温125℃无卤无锑阻燃线缆料，其特征在于：所述相容剂为马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、马来酸酐接枝线性低密度聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯中的一种或多种混合物。
6.如权利要求1所述的耐温125℃无卤无锑阻燃线缆料，其特征在于：所述改性聚苯醚树脂粉为特性粘度在30℃下于氯仿中测定为0.3~0.55dl/g的改性聚苯醚树脂粉。
7.如权利要求1所述的耐温125℃无卤无锑阻燃线缆料，其特征在于：所述无卤复配阻燃剂是氢氧化物、有机次磷酸盐阻燃剂、三聚氰胺化合物中的一种或多种复配而成。
8.如权利要求7所述的耐温125℃无卤无锑阻燃线缆料，其特征在于：所述其中氢氧化物是氢氧化镁、氢氧化铝中的一种或两种混合物；有机次磷酸盐阻燃剂为甲基次磷酸铝、甲基乙基次磷酸铝、苯基次磷酸铝、二乙烯基次磷酸铝、二乙烯基次磷酸锌阻燃剂中的一种或多种混合物；三聚氰胺化合物为氰尿酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺中的一种或多种混合物。
9.如权利要求1所述的耐温125℃无卤无锑阻燃线缆料，其特征在于：所述助剂为润滑剂、抗氧剂、交联助剂TAIC的一种或多种混合物。
10.一种耐温125℃无卤无锑高阻燃线缆的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：将权利要求1至9任一项所述的耐温125℃无卤无锑阻燃线缆料按配方比例混合，然后放入密炼机中密炼10~15分钟，再用双螺杆挤出机混炼，经挤出机造粒生产线制备出电缆料成品，其中挤出温度设定为170~220℃之间，所述成品电缆料经押出机制成电线电缆后，再经电子加速器进行辐照交联，即可制成耐温125℃电线电缆产品。
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