CN105111576A - 一种4g网络光缆用紧套低烟无卤阻燃护套料及其制备方法 - Google Patents

一种4g网络光缆用紧套低烟无卤阻燃护套料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种4G网络光缆用紧套低烟无卤阻燃护套料及其制备方法，先将EVA，TPEE及马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物混合制成基体树脂，再取基体树脂、氢氧化镁H5、硅烷偶联剂、内外润滑剂，抗氧剂放在高速混合机中均匀混合，在115-130℃的温度区间下经密炼机密炼，锥双喂料机喂料，双螺杆挤出，单螺杆成型，磨面热切造粒，旋风分离机送料，振动筛筛分然后包装，即成4G网络光缆用紧套低烟无卤阻燃护套料成品；本发明提高了光缆护套材料的硬度，增加了材料耐温性能，使光缆在-40℃~+80℃的冷热循环试验中光缆护套经常松套的技术难题得到了解决。

Description

一种4G网络光缆用紧套低烟无卤阻燃护套料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种新型电缆护套材料，具体是一种4G网络光缆用紧套低烟无卤阻燃护套料及其制备方法。
背景技术
普通光缆护套料一般都是以聚乙烯为基料改性的或以氢氧化铝（镁）为阻燃剂用聚烯烃材料改性的，然而这些类型护套料在室外冷热交替（昼夜温差大）的环境下，由于聚乙烯、聚烯烃材料的收缩性影响，时间长后，造成光缆内芯与护套层松懈，最终因为气隙而渗漏，影响光通讯效果，严重时会减少光缆寿命，造成巨大损失。
为此，光缆材料企业一般从两个方向解决问题，一是选择好的阻燃剂及合适用量，改善材料的热收缩性，但是用量太多，会降低护套材料的物理机械性能。二是使用合适的基料，提高护套材料的附着力。因此，筛选一种合适的基料，对改善护套材料的综合性能至关重要。
发明内容
本发明的目的就是提供一种在室外冷热交替（昼夜温差大）的环境下，能抵御聚乙烯、聚烯烃材料的收缩性影响，光缆内芯与护套层附着完好，无渗漏，光通讯效果好，光缆寿命长的一种4G网络光缆用紧套低烟无卤阻燃护套料及其制备方法。
本发明的一种4G网络光缆用紧套低烟无卤阻燃护套料，其配方以重量份数计包含以下组分：基体树脂：100份，阻燃剂：130-160份，硅烷偶联剂：3-5份，内外润滑剂：3-4份，抗氧剂：1-3份；
所述基体树脂由EVA40-60份，TPEE25-40份及界面相容剂10-25份混合组成；
上述各组分优选重量份为：基体树脂：100份，阻燃剂：150份，硅烷偶联剂：3.5份，内外润滑剂：3.5份，抗氧剂：2份；
其中基体树脂由EVA50份，TPEE35份及界面相容剂20份混合组成。
所述EVA是乙烯与共聚单体醋酸乙烯的共聚物，其中醋酸乙烯含量为28%；
所述TPEE是热塑性聚酯弹性体65-82D；
所述界面相容剂是马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物。
所述阻燃剂为经干法处理的进口氢氧化镁H5，其中位粒径在0.8μm-1.2μm之间。
所述润滑剂为内外润滑剂，为高分子硅酮和EBS，二者重量之比为1:1。
所述TPEE优选82D。
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）（1010）和副抗氧剂硫代二丙酸二月桂酯（DLTP）的混合物，二者重量之比为1:2-3。，优选重量之比为1:2
本发明护套料的制备方法是将基体树脂、阻燃剂、硅烷偶联剂、润滑剂和抗氧剂按配比在高速混合机中均匀混合，在115-130℃的温度区间下经密炼机密炼，锥双喂料机喂料，双螺杆挤出，单螺杆成型，磨面热切造粒，旋风分离机送料，振动筛筛分然后包装，即成4G网络光缆用紧套低烟无卤阻燃护套料成品。
本发明中使用的TPEE（热塑性聚酯弹性体），是含有聚酯硬段和聚醚软段的嵌段共聚物。其中聚醚软段和未结晶的聚酯形成无定形相聚酯硬段部分结晶形成结晶微区，起物理交联点的作用。TPEE具有橡胶的弹性和工程塑料的强度；软段赋予它弹性，使它象橡胶；硬段赋予它加工性能，使它象塑料；与橡胶相比，它具有更好的加工性能和更长的使用寿命；与工程料相比，同样具有强度高的特点，而柔韧性和动态力学性能更好。通过对软硬段比例的调节，TPEE的硬度可以从邵氏30-82D，其弹性和强度介于橡胶和塑料之间。与其它热塑性弹性体相比，在低应变条件下，TPEE模量比相同硬度的其它热塑性弹性体高。当以模量为重要的设计条件时，用TPEE可缩小制品的横截面积，减少材料用量。TPEE具有极高的拉伸强度。与聚氨酯(TPU)相比，TPEE压缩模量与拉伸模量要高得多,用相同硬度的TPEE和TPU制作同一零件前者可以承受更大的负载。在室温以上，TPEE弯曲模量很高，而低温时又不象TPU那样过于坚硬因而适宜制作悬臂梁或扭矩型部件，特别适合制作高温部件。TPEE低温柔顺性好低温缺口冲击强度优于其他TPE，耐磨耗性与TPU相当。在低应变条件下，TPEE具有优异的耐疲劳性能且滞盾损失少，这一特点与高弹性相结合，使该材料成为多次循环负载使用条件下的理想材料，齿轮、胶辊、挠性联轴节、皮带均可采用。
TPEE具有优异的耐热性能，硬度越高，耐热性越好；TPEE在110～140℃连续加热10h基本不失重，在160℃和180℃分别加热10h，失重仅为0.05%和0.1%，因而TPEE的使用温度非常高，短期使用温度更高，能适应汽车生产线上的烘漆温度(150～160℃)，并且它在高低温下机械性能损失小。TPEE在120℃以上使用，其拉伸强度远远高于TPU此外TPEE还具有出色的耐低温性能，TPEE脆点低于-70℃并且硬度越低，耐寒性越好，大部分TPEE可在-40℃下长期使用。由于TPEE在高、低温时表现出的均衡性能，它的工作温度范围非常宽，可在-70～200℃使用。
TPEE具有极佳的耐油性，在室温下能耐大多数极性液体化学介质(如酸、碱、胺二醇类化合物)，但对卤代烃(氟里昂除外)及酚类的作用却无能为力，其耐化学品的能力随其硬度的提高而提高。TPEE对大多数有机溶剂、燃料及气体的抗溶胀性能和抗渗透性能是好的，对燃油渗透性仅为氯丁胶、氯磺化聚乙烯、丁腈胶等耐油橡胶的1/3～1/300但TPEE耐热水性较差，添加聚碳酰亚胺稳定剂可以明显改善其抗水解性能。
TPEE在很多不同条件下，如在水雾、臭氧、室外大气老化等条件下，化学稳定性优良。
本发明选用Hytrel料TPEE82D代替普通阻燃护套料的POE树脂，并与EVA和界面相容剂混合制成基体树脂，再与阻燃剂、硅烷偶联剂、润滑剂和抗氧剂按配比在高速混合机中均匀混合，经密炼，挤出，成型，造粒，筛分制备成4G网络光缆用紧套低烟无卤阻燃电缆护套料成品，材料的硬度、耐温性能及光缆护套内层与光缆芯的附着力大为提高，经过试测，原有传统材料在110℃×168h的空气烘箱老化试验下，试样的拉伸强度和断裂伸长率变化率≦±30%，本发明在110℃×168h的空气烘箱老化试验下，试样的拉伸强度和断裂伸长率变化率≦±10%，提高了材料耐温性能和材料的硬度，使现有光缆在-40℃~+80℃的冷热循环试验中光缆护套经常松套的技术难题得到了解决。
具体实施方式
实施例1
先将EVA50重量份，TPEE82D35重量份及马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物20重量份混合制成基体树脂，再取基体树脂100重量份、氢氧化镁H5150重量份、硅烷偶联剂3.5重量份、由高分子硅酮及EBS按质量比1:1混合制成的内外润滑剂3.5重量份，由（四[β－(3’,5’－二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯）（1010）和副抗氧剂硫代二丙酸二月桂酯（DLTP）按质量比为1:2制成的混合物2重量份放在高速混合机中均匀混合，在115-130℃的温度区间下经密炼机密炼，锥双喂料机喂料，双螺杆挤出，单螺杆成型，磨面热切造粒，旋风分离机送料，振动筛筛分然后包装，即成4G网络光缆用紧套低烟无卤阻燃护套料成品。
经检测，所制成的护套料成品性能为：拉伸强度15MPa，断裂伸长率185%，极限氧指数34%，比重1.43g/cm3，体积电阻率2.1×1013Ω.m，试样经110℃×168h老化后，拉伸强度和断裂伸长率变化率小于≦±10%。
实施例2
先将EVA60重量份，TPEE65D25重量份及马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物10重量份混合制成基体树脂，再取基体树脂100重量份、氢氧化镁H5160重量份、硅烷偶联剂3重量份、由高分子硅酮及EBS按质量比1:1混合制成的内外润滑剂4重量份，由（四[β－(3’,5’－二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯）（1010）和副抗氧剂硫代二丙酸二月桂酯（DLTP）按质量比为1:3制成的混合物1重量份放在高速混合机中均匀混合，在115-130℃的温度区间下经密炼机密炼，锥双喂料机喂料，双螺杆挤出，单螺杆成型，磨面热切造粒，旋风分离机送料，振动筛筛分然后包装，即成4G网络光缆用紧套低烟无卤阻燃护套料成品。
经检测，所制成的护套料成品性能为：拉伸强度13.5MPa，断裂伸长率155%，极限氧指数33.5%，比重1.49g/cm3，体积电阻率1.9×1013Ω.m，试样经110℃×168h老化后，拉伸强度和断裂伸长率变化率小于≦±10%。
实施例3
先将EVA40重量份，TPEE82D40重量份及马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物25重量份混合制成基体树脂，再取基体树脂100重量份、氢氧化镁H5130重量份、硅烷偶联剂3重量份、由高分子硅酮及EBS按质量比1:1混合制成的内外润滑剂3重量份，由（四[β－(3’,5’－二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯）（1010）和副抗氧剂硫代二丙酸二月桂酯（DLTP）按质量比为1:2制成的混合物3重量份放在高速混合机中均匀混合，在115-130℃的温度区间下经密炼机密炼，锥双喂料机喂料，双螺杆挤出，单螺杆成型，磨面热切造粒，旋风分离机送料，振动筛筛分然后包装，即成4G网络光缆用紧套低烟无卤阻燃护套料成品。
经检测，所制成的护套料成品性能为：拉伸强度14.8MPa，断裂伸长率180%，极限氧指数30%，比重1.41g/cm3，体积电阻率1.8×1013Ω.m，试样经110℃×168h老化后，拉伸强度和断裂伸长率变化率小于≦±10%。
上述实施例1为本发明最佳实施例；实施例1-3所制得的护套料成品性能均达到JB/T10707-2007标准要求，主要性能优于YD/T1113-2001标准要求；本发明经过合理配方，使光缆护套材料的硬度及耐温性能和现有技术相比得到了较大的改善。

Claims (7)

1.一种4G网络光缆用紧套低烟无卤阻燃护套料，其特征在于其配方以重量份数计，包含以下组分：基体树脂：100份，阻燃剂：130-160份，硅烷偶联剂：3-5份，内外润滑剂：3-4份，抗氧剂：1-3份；
所述基体树脂由EVA40-60份，TPEE25-40份及界面相容剂10-25份混合组成；
所述EVA是乙烯与共聚单体醋酸乙烯的共聚物，其中醋酸乙烯含量为28%；
所述TPEE是热塑性聚酯弹性体65-82D；
所述界面相容剂是马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物。
2.如权利要求1所述的一种4G网络光缆用紧套低烟无卤阻燃护套料，其特征在于各组分重量份为：基体树脂：100份，阻燃剂：150份，硅烷偶联剂：3.5份，内外润滑剂：3.5份，抗氧剂：2份；
其中基体树脂由EVA50份，TPEE35份及界面相容剂20份混合组成。
3.如权利要求1或2所述的一种4G网络光缆用紧套低烟无卤阻燃护套料，其特征在于：所述阻燃剂为经干法处理的进口氢氧化镁H5，其中位粒径在0.8μm-1.2μm之间。
4.如权利要求1或2所述的一种4G网络光缆用紧套低烟无卤阻燃护套料，其特征在于：所述润滑剂为内外润滑剂，为高分子硅酮和EBS，二者重量之比为1:1。
5.如权利要求1或2所述的一种4G网络光缆用紧套低烟无卤阻燃护套料，其特征在于：所述TPEE选用82D。
6.如权利要求1所述的一种4G网络光缆用紧套低烟无卤阻燃护套料，其特征在于：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）和副抗氧剂DLTP硫代二丙酸二月桂酯，二者重量之比为1:2-3。
7.如权利要求1-6中任一权利要求所述的一种4G网络光缆用紧套低烟无卤阻燃护套料的制备方法，其特征在于：将基体树脂、阻燃剂、硅烷偶联剂、润滑剂和抗氧剂按配比在高速混合机中均匀混合，在115-130℃的温度区间下经密炼机密炼，锥双喂料机喂料，双螺杆挤出，单螺杆成型，磨面热切造粒，旋风分离机送料，振动筛筛分然后包装，即成4G网络光缆用紧套低烟无卤阻燃护套料成品。
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