CN105273297A - 抗撕裂高强度低烟无卤阻燃电缆护套料及其制备工艺 - Google Patents

抗撕裂高强度低烟无卤阻燃电缆护套料及其制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明一种抗撕裂高强度低烟无卤阻燃电缆护套料及其制备工艺，所述无卤阻燃电缆护套料由以下质量份的组分组成：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA40L-03、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA2803、石蜡、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷、4.4一双（2.2-二甲基苄基）二苯胺、2-巯基苯并咪唑、氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、三氧化二锑、蒙脱土、过氧化二异丙苯、三烯丙基异三聚氰酸酯；乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA40L-03？VA含量为40%，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA2803？VA含量为28%，氢氧化铝和氢氧化镁表面经过聚碳化二亚胺改性。本发明提高了护套料柔软性和抗高温老化效果，机械性能优异抗张强度大于14N/mm2，伸长率大于300%，抗撕裂强度大于11N/mm。

Description

抗撕裂高强度低烟无卤阻燃电缆护套料及其制备工艺
技术领域
本发明涉及低烟无卤阻燃护套料技术领域，具有涉及一种抗撕裂高强度低烟无卤阻燃电缆护套料及其制备方法。
背景技术
随着全球经济的飞速发展及人类环保意识的不断加强，绿色、低碳环保型建筑已成为建筑行业的发展趋势，地上建筑越建越高，地下设施的规模越来越大，电线电缆越来越被广泛的应用，敷设也越来越密集，因电缆外护套的损坏或老化，而引发的火灾也越来越多，有卤阻燃材料燃烧时有大量的有害物质产生导致火灾时的二次污染，因此，如何降低火灾的发生率以及发生火灾的死亡率，低烟、无卤、阻燃、环保已成为电线电缆行业的科研方向。
目前国内用来做低烟无卤护套料的基材有，聚乙烯，聚丙烯，乙丙胶，乙烯-辛烯的共聚物等，如授权公开号为CN101613506B公开了一种用乙丙胶做基料来制备低烟无卤护套料的方法。这类护套料的缺点是，乙丙胶本身阻燃性很差，要做到高阻燃必须大量填充阻燃剂，这样护套料的加工工艺和机械性能都比较差，并且乙丙胶燃烧时熔滴现象很严重很难成炭，熔滴严重的护套做成束燃烧试验是很难通过的。
授权公开号为CN103044759B公开了一种用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，线形低密度聚乙烯和乙烯-丁烯共聚物来制备阻燃低烟无卤护套料，但单一的采用了一种抗氧剂四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，酯类抗氧剂耐高温老化性能较差，因此这种护套料无法在高温环境下使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗撕裂高强度低烟无卤阻燃电缆护套料，该抗撕裂高强度低烟无卤阻燃电缆护套料提高了护套料柔软性和抗高温老化效果，经过180℃╳240h高温老化后，伸长率的保留率在60%以上；同时提供一种上述抗撕裂高强度低烟无卤阻燃电缆护套料的制备方法。
为达到上述发明目的，本发明采用的第一技术方案是：一种抗撕裂高强度低烟无卤阻燃电缆护套料，所述乙丙绝缘料由以下质量份的组分组成：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA40L-0360~90份，
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA280315~45份，
石蜡2~8份，
乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷0.5~4份，
4.4一双（2.2-二甲基苄基）二苯胺1~1.5份，
2-巯基苯并咪唑1~8份，
氢氧化铝18~50份，
氢氧化镁50~100份，
硼酸锌1~6份，
三氧化二锑1~6份，
蒙脱土1~6份，
过氧化二异丙苯2~6份，
三烯丙基异三聚氰酸酯1~4份；
所述氢氧化铝和氢氧化镁表面经过聚碳化二亚胺改性，氢氧化铝和氢氧化镁按照质量比1：1~6进行共混；
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA40L-03密度为0.967g/cm3，熔体流动速率3g/10min，VA含量为40%，和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA2803密度为0.952g/cm3，熔体流动速率3g/10min，VA含量为28%。
上述技术方案进一步改进的技术方案如下：
上述方案中，所述4.4一双（2.2-二甲基苄基）二苯胺和2-巯基苯并咪唑按照1：1~6质量比复配。
为达到上述发明目的，本发明采用的第二技术方案是：一种抗撕裂高强度低烟无卤阻燃电缆护套料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA40L-03为60~90份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA2803为15~45份加入密炼机进行密炼成型；
步骤二、依次加石蜡2~10份、4.4一双（2.2-二甲基苄基）二苯胺1~1.5份、2-巯基苯并咪唑1~8份、阻燃填料100~150份、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷0.5~4份、硼酸锌1~6份、三氧化二锑1~6份、蒙脱土1~6份，进行密炼成型；
步骤三、卸料，卸料温度低于130℃；
步骤四、将步骤三获得的料在开炼机上进行翻料切卷，后放入滤橡机进行滤橡，滤橡温度控制在100~130℃；
步骤五、将滤橡后的胶料放入密炼机中并加入过氧化二异丙苯1~8份和三烯丙基异三聚氰酸酯1~8份，密炼时间1min；
步骤六、将胶料在开炼机上进行翻料切卷，后放入滤橡机进行滤橡，滤网为2层，滤橡温度控制在90~100℃。
步骤七、将滤橡后的胶料放入开炼机进行翻炼，薄通2~4次，切卷送至碾页机碾页后冷却封装。
上述技术方案进一步改进的技术方案如下：
上述方案中，所述步骤四中滤橡机的滤网有两层内层为40~100目，外层为60~180目。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1.本发明抗撕裂高强度低烟无卤阻燃电缆护套料及其制备方法，其基材选用高低VA含量的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA40L-03为60~90份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA2803为15~45份组合，并配合4.4一双（2.2-二甲基苄基）二苯胺和2-巯基苯并咪唑，提高了护套料柔软性和抗高温老化效果，经过180℃╳240h高温老化后，伸长率的保留率在60%以上。
2.本发明抗撕裂高强度低烟无卤阻燃电缆护套料及其制备方法，其两种特定物化参数的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA40L-03为60~90份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA2803为15~45份，进一步添加聚碳化二亚胺改性氢氧化镁和氢氧化铝，聚碳化二亚胺可以和EVA中的酯基键反应，在硫化后形成更致密的网状结构，不仅阻燃性好燃烧火焰小，而且机械性能优异抗张强度大于14N/mm2，伸长率大于300%，抗撕裂强度大于11N/mm。
3.本发明抗撕裂高强度低烟无卤阻燃电缆护套料及其制备方法，其基于两种特定物化参数的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA40L-03为60~90份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA2803为15~45份组合并配以硼酸锌，三氧化二锑和蒙脱土的混合物，有利于硼酸锌燃烧能形成玻璃态无机膨胀层和三氧化二锑，蒙脱土一起并用这种膨胀层形成的更为致密，并配合表面经过聚碳化二亚胺改性氢氧化镁和氢氧化铝可在燃烧时起到快速成碳的效果，从而进一步隔绝氧气和热量防止燃烧扩散。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1：一种抗撕裂高强度低烟无卤阻燃电缆护套料，所述抗撕裂高强度低烟无卤阻燃电缆护套料由以下质量份的组分组成：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA40L-0360份，
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA280340份，
石蜡3份，
乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷2份，
4.4一双（2.2-二甲基苄基）二苯胺1份，
2-巯基苯并咪唑4份，
氢氧化铝20份，
氢氧化镁80份，
硼酸锌3份，
三氧化二锑1份，
蒙脱土1份，
过氧化二异丙苯4份，
三烯丙基异三聚氰酸酯2份；
所述氢氧化铝和氢氧化镁表面经过聚碳化二亚胺改性，氢氧化铝和氢氧化镁按照质量比1：1~6进行共混；
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA40L-03密度为0.967g/cm3，熔体流动速率3g/10min，VA含量为40%，和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA2803密度为0.952g/cm3，熔体流动速率3g/10min，VA含量为28%。
上述4.4一双（2.2-二甲基苄基）二苯胺和2-巯基苯并咪唑按照1：1~6质量比复配。
上述抗撕裂高强度低烟无卤阻燃电缆护套料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA40L-03为60份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA2803为40份加入密炼机进行密炼成型；
步骤二、依次加石蜡2份、4.4一双（2.2-二甲基苄基）二苯胺1份、2-巯基苯并咪唑4份、氢氧化铝20份、氢氧化镁80份、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷2份、硼酸锌3份、三氧化二锑1份、蒙脱土1份，进行密炼成型；
步骤三、卸料，卸料温度低于130℃；
步骤四、将步骤三获得的料在开炼机上进行翻料切卷，后放入滤橡机进行滤橡，滤橡温度控制在100~130℃；
步骤五、将滤橡后的胶料放入密炼机中并加入过氧化二异丙苯4份和三烯丙基异三聚氰酸酯2份，密炼时间1min；
步骤六、将胶料在开炼机上进行翻料切卷，后放入滤橡机进行滤橡，滤网为2层，滤橡温度控制在90~100℃。
步骤七、将滤橡后的胶料放入开炼机进行翻炼，薄通2~4次，切卷送至碾页机碾页后冷却封装。
上述步骤四中滤橡机的滤网有两层内层为40~100目，外层为60~180目。
实施例2：一种抗撕裂高强度低烟无卤阻燃电缆护套料，所述低烟无卤阻燃护套料由以下质量份的组分组成：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA40L-0370份，
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA280330份，
石蜡4份，
乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷3份，
4.4一双（2.2-二甲基苄基）二苯胺1份，
2-巯基苯并咪唑2份，
氢氧化铝30份，
氢氧化镁60份，
硼酸锌2份，
三氧化二锑2份，
蒙脱土2份，
过氧化二异丙苯4份，
三烯丙基异三聚氰酸酯2份；
所述氢氧化铝和氢氧化镁表面经过聚碳化二亚胺改性，氢氧化铝和氢氧化镁按照质量比1：1~6进行共混；
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA40L-03密度为0.967g/cm3，熔体流动速率3g/10min，VA含量为40%，和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA2803密度为0.952g/cm3，熔体流动速率3g/10min，VA含量为28%。
上述4.4一双（2.2-二甲基苄基）二苯胺和2-巯基苯并咪唑按照1：2质量比复配。
上述的抗撕裂高强度低烟无卤阻燃电缆护套料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA40L-03为70份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA2803为30份加入密炼机进行密炼成型；
步骤二、依次加石蜡4份、4.4一双（2.2-二甲基苄基）二苯胺1份、2-巯基苯并咪唑2份、氢氧化铝30份、氢氧化镁60份、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷3份、硼酸锌2份、三氧化二锑2份、蒙脱土2份，进行密炼成型；
步骤三、卸料，卸料温度低于130℃；
步骤四、将步骤三获得的料在开炼机上进行翻料切卷，后放入滤橡机进行滤橡，滤橡温度控制在100~130℃；
步骤五、将滤橡后的胶料放入密炼机中并加入过氧化二异丙苯4份和三烯丙基异三聚氰酸酯2份，密炼时间1min；
步骤六、将胶料在开炼机上进行翻料切卷，后放入滤橡机进行滤橡，滤网为2层，滤橡温度控制在90~100℃。
步骤七、将滤橡后的胶料放入开炼机进行翻炼，薄通2~4次，切卷送至碾页机碾页后冷却封装。
上述步骤四中滤橡机的滤网有两层内层为40~100目，外层为60~180目。
实施例3：一种抗撕裂高强度低烟无卤阻燃电缆护套料，其特征在于：所述乙丙绝缘料由以下质量份的组分组成：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA40L-0380份，
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA280320份，
石蜡4份，
乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷2份，
4.4一双（2.2-二甲基苄基）二苯胺3份，
2-巯基苯并咪唑3份，
氢氧化铝25份，
氢氧化镁75份，
硼酸锌2份，
三氧化二锑1份，
蒙脱土1份，
过氧化二异丙苯4份，
三烯丙基异三聚氰酸酯2份；
所述氢氧化铝和氢氧化镁表面经过聚碳化二亚胺改性，氢氧化铝和氢氧化镁按照质量比1：1~6进行共混；
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA40L-03密度为0.967g/cm3，熔体流动速率3g/10min，VA含量为40%，和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA2803密度为0.952g/cm3，熔体流动速率3g/10min，VA含量为28%。
上述4.4一双（2.2-二甲基苄基）二苯胺和2-巯基苯并咪唑按照1：1质量比复配。
上述抗撕裂高强度低烟无卤阻燃电缆护套料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA40L-03为60~90份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA2803为15~45份加入密炼机进行密炼成型；
步骤二、依次加石蜡2~10份、4.4一双（2.2-二甲基苄基）二苯胺1~1.5份、2-巯基苯并咪唑1~8份、氢氧化铝25份、氢氧化镁75份、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷0.5~4份、硼酸锌1~6份、三氧化二锑1~6份、蒙脱土1~6份，进行密炼成型；
步骤三、卸料，卸料温度低于130℃；
步骤四、将步骤三获得的料在开炼机上进行翻料切卷，后放入滤橡机进行滤橡，滤橡温度控制在100~130℃；
步骤五、将滤橡后的胶料放入密炼机中并加入过氧化二异丙苯1~8份和三烯丙基异三聚氰酸酯1~8份，密炼时间1min；
步骤六、将胶料在开炼机上进行翻料切卷，后放入滤橡机进行滤橡，滤网为2层，滤橡温度控制在90~100℃。
步骤七、将滤橡后的胶料放入开炼机进行翻炼，薄通2~4次，切卷送至碾页机碾页后冷却封装。
上述步骤四中滤橡机的滤网有两层内层为40~100目，外层为60~180目。
将上述实施例1~3得到的抗撕裂高强度低烟无卤阻燃电缆护套料经过试验测试，性能表1所示。
表1
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种抗撕裂高强度低烟无卤阻燃电缆护套料，其特征在于：所述乙丙绝缘料由以下质量份的组分组成：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA40L-0360~90份，
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA280315~45份，
石蜡2~8份，
乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷0.5~4份，
4.4一双（2.2-二甲基苄基）二苯胺1~1.5份，
2-巯基苯并咪唑1~8份，
氢氧化铝18~50份，
氢氧化镁50~100份，
硼酸锌1~6份，
三氧化二锑1~6份，
蒙脱土1~6份，
过氧化二异丙苯2~6份，
三烯丙基异三聚氰酸酯1~4份；
所述氢氧化铝和氢氧化镁表面经过聚碳化二亚胺改性（把氢氧化铝或氢氧化镁和聚碳化二亚胺加入有机溶剂当中，如二甲苯，甲苯，四氢呋喃，高速搅拌，加热至沸腾，回流1到6小时，过滤烘干粉碎），把改性后的氢氧化铝和氢氧化镁按照质量比1：1~6进行共混；
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA40L-03密度为0.967g/cm3，熔体流动速率3g/10min，VA含量为40%，和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA2803密度为0.952g/cm3，熔体流动速率3g/10min，VA含量为28%。
2.根据权利要求1所述的抗撕裂高强度低烟无卤阻燃电缆护套料，其特征在于：所述4.4一双（2.2-二甲基苄基）二苯胺和2-巯基苯并咪唑按照1：1~6质量比复配。
3.根据权利要求1所述的抗撕裂高强度低烟无卤阻燃电缆护套料及其制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA40L-03为60~90份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA2803为15~45份加入密炼机进行密炼成型；
步骤二、依次加石蜡2~10份、4.4一双（2.2-二甲基苄基）二苯胺1~1.5份、2-巯基苯并咪唑1~8份、氢氧化铝18~50份、氢氧化镁50~100份、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷0.5~4份、硼酸锌1~6份、三氧化二锑1~6份、蒙脱土1~6份，进行密炼成型；
步骤三、卸料，卸料温度低于130℃；
步骤四、将步骤三获得的料在开炼机上进行翻料切卷，后放入滤橡机进行滤橡，滤橡温度控制在100~130℃；
步骤五、将滤橡后的胶料放入密炼机中并加入过氧化二异丙苯1~8份和三烯丙基异三聚氰酸酯1~8份，密炼时间1min；
步骤六、将胶料在开炼机上进行翻料切卷，后放入滤橡机进行滤橡，滤网为2层，滤橡温度控制在90~100℃；
步骤七、将滤橡后的胶料放入开炼机进行翻炼，薄通2~4次，切卷送至碾页机碾页后冷却封装。
4.根据权利要求3所述的抗撕裂高强度低烟无卤阻燃电缆护套料及其制备工艺，其特征在于：所述步骤四中滤橡机的滤网有两层内层为40~100目，外层为60~180目。
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