CN105315540A - 一种高阻燃低烟无卤电缆料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高阻燃低烟无卤电缆料及其制备方法，其中高阻燃低烟无卤电缆料，以质量百分比计，组成组分和各自含量为：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物12～22％、聚乙烯5～10％、马来酸酐接枝聚乙烯5～10％、无机填料40～50％、自制复合阻燃剂15～20％、抗氧助剂1～3％，各组分的质量百分比之和为100％；高阻燃低烟无卤电缆料的制备方法为电缆料的制备工艺和电缆的挤出制作工艺。本发明的优点是自制复合阻燃剂可提升电缆料的成碳性能和自熄性能，制备的电缆料制成1.5mm2单芯电线通过UL的VW-1燃烧测试；电缆料的绝缘电气性能得到保证；电缆料的白色外观可进而制成客户需求的各种颜色。

Description

一种高阻燃低烟无卤电缆料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电线电缆材料技术领域，特别是一种高阻燃低烟无卤电缆料及其制备方法。
背景技术
现有技术中，低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料是为满足低烟、无卤无毒、阻燃、耐高温等特性而开发的一种环保型阻燃电缆材料。它是使用聚烯烃作为基材，氢氧化铝、氢氧化镁等无机阻燃材料作阻燃剂，经共混、塑化、造粒而成的可辐照交联电缆料。现有的低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料存在如下缺陷：
(1)由于不能使用含有卤素的阻燃剂，而只能使用氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌等无毒的无机阻燃剂，这些阻燃剂需要添加至质量百分含量65％以上才起到很好的阻燃作用，而无机阻燃剂的大量添加则大幅度降低电缆料的机械性能；
(2)在添加大量的无机阻燃剂后，电缆料的加工流动性很差，螺杆扭矩急剧上升，使得造粒生产非常困难，绝缘或护套的挤出也很困难；
(3)如果材料在燃烧时熔融滴落，更易使火灾蔓延，加剧火情，也使材料暴露出新的表面加速燃烧。
同时，低烟无卤阻燃电缆料中使用的大量的氢氧化铝、氢氧化铝、硼酸锌等无机阻燃剂，由于其阻燃效率低，导致电缆料机械性能和电气性能严重下降的同时，阻燃性能也明显劣于含卤阻燃电缆料。在电缆料中即使氢氧化铝、氢氧化镁的用量高达78％，做成的电缆料在挤成4mm2及以下的电线时，也无法满足UL的VW-1燃烧试验标准。现有阶段有低烟无卤阻燃电缆料生产厂家使用红磷或者白化红磷来改善材料的阻燃性能和电气性能，但是由于红磷或者白化红磷本身材料的颜色原因，导致材料除了能做成黑色和红色外，无法做出其他各色的电缆料；且由于红磷燃烧时释放烟量比较大，造成二次污染。
发明内容
发明目的：针对上述问题，本发明的一个目的是提供一种耐温等级为高阻燃低烟无卤电缆料，其能够解决低烟无卤电缆料自熄性能差，在小截面的电线上无法满足VW-1燃烧试验要求的问题，同时制备的电缆料可着色。本发明的另一目的是还提供一种制备该高阻燃低烟无卤电缆料的方法。
技术方案：为实现上述第一目的，本发明提供如下技术方案：
一种高阻燃低烟无卤电缆料，以质量百分比计，组成组分和各组分的含量为：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物12～22％、聚乙烯5～10％、马来酸酐接枝聚乙烯5～10％、无机填料40～50％、自制复合阻燃剂15～20％、抗氧助剂1～3％，各组分的质量百分比之和为100％。
进一步的，所述马来酸酐接枝聚乙烯接枝率为0.7～0.9％，熔融指数为0.8g/10min～1.2g/10min。
进一步的，所述自制复合阻燃剂为对二乙基次膦酸铝与三聚氰胺尿酸盐按质量比3∶1共同混合制得。
进一步的，所述对二乙基次膦酸铝粉体颗粒的直径D50为2～3μm；所述三聚氰胺尿酸盐粉体颗粒的直径D50为48～52μm；D代表粉体颗粒的直径，D50表示累计50％点的直径。
进一步的，所述抗氧助剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯与硫代二丙酸二硬脂醇酯按质量比1∶1共同混合制得。
进一步的，所述无机填料粉体颗粒的直径D50为1～2μm；所述无机填料为氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或两种混合物；所述无机填料为氢氧化铝和氢氧化镁的混合物时，所述氢氧化铝和氢氧化镁的质量比为3∶1。
自制复合阻燃剂中的对二乙基次膦酸铝为高磷含量无卤环保型阻燃剂，能满足最严格阻燃标准要求的热固性和热塑性塑料应用；三聚氰胺尿酸盐为含氮的无卤环保型阻燃剂；对二乙基次膦酸铝和三聚氰胺尿酸盐混合后产生很好的协同作用，提升阻燃电缆料的性能。
为实现上述第二目的，本发明还提供如下技术方案：
一种高阻燃低烟无卤电缆料的制备方法，具体为如下工艺：
电缆料的制备：按质量百分比称取各种组成组分，将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、自制复合阻燃剂两种组分在高速混合机中175～185℃条件下混合30s，然后投入双螺杆造粒机中混合塑化造粒，得到复合阻燃剂母粒；双螺杆造粒机的加工温度为：输送段160～170℃、熔融段170～175℃、混炼段180～190℃、排气段180～190℃、均化段180～190℃、机头180～190℃，得到的所述复合阻燃剂母粒用干燥冷空气干燥；双螺杆造粒机的混合塑化造粒过程对自制复合阻燃剂及相关混合物进行有效预混，提升其阻燃性能和分散性能，改善表面光洁度；
将干燥后的所述复合阻燃剂母粒与无机填料、聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、抗氧助剂一起投入密炼机中，在密炼机中混炼至160℃，使各组分混合均匀，形成软质胶状物；将得到的所述软质胶状物投入到单螺杆中挤出，单螺杆温度为：第一区130～145℃、第二区130～145℃、第三区130～145℃、机头140～155℃，得到挤出成型为粒型的电缆料，风冷后包装；
电缆的挤出制作：将所述电缆料的制备中最终得到的粒型的电缆料，通过电线电缆挤塑机，在一区120～130℃、二区130～150℃、三区145～165℃、四区145～165℃、机头140～160℃的温度下挤出，包覆在导体线芯上。
进一步的，所述电缆料的制备中最终得到的粒型的电缆料，其形状为圆柱状，长度为0.5cm，底面直径为0.2～0.3cm。
有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是：第一，本发明中添加了自制复合阻燃剂，可以有效的提升低烟无卤阻燃电缆料的成碳性能以及自熄性能，本发明制备的电缆料挤塑制成的1.5mm2单芯电线通过了UL的VW-1燃烧测试；第二，本发明中使用的含有氢氧化铝的无机填料占各组分总质量的40～50％，总体上降低了氢氧化铝的使用量，保证了电缆料的绝缘电气性能；第三，阻燃剂的白色外观性状也使得本发明电缆料也具有白色外观，可进一步制成各种颜色的产品，满足客户需求。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
实施例1：
一种高阻燃低烟无卤电缆料，以质量百分比计，组成组分和各组分的含量为：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物12％、聚乙烯10％、马来酸酐接枝聚乙烯5％、氢氧化铝50％、自制复合阻燃剂20％、抗氧助剂3％，各组分的质量百分比之和为100％。
其中，马来酸酐接枝聚乙烯接枝率为0.7％，熔融指数为0.8g/10min～1.2g/10min；
自制复合阻燃剂为对二乙基次膦酸铝与三聚氰胺尿酸盐按质量比3∶1共同混合制得，对二乙基次膦酸铝粉体颗粒的直径D50为2～3μm，三聚氰胺尿酸盐粉体颗粒的直径D50为48～52μm；氢氧化铝粉体颗粒的直径D50为1～2μm，这里，D代表粉体颗粒的直径，D50表示累计50％点的直径；
抗氧助剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯与硫代二丙酸二硬脂醇酯按质量比1∶1共同混合制得。
制备上述高阻燃低烟无卤电缆料的方法，包括电缆料的制备工艺和电缆的挤出制作工艺，具体为：
电缆料的制备：按上述质量百分比称取各种组成组分，将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、自制复合阻燃剂两种组分在高速混合机中175℃条件下混合30s，其中自制复合阻燃剂为对二乙基次膦酸铝与三聚氰胺尿酸盐按质量比3∶1共同混合制得，为获得更好的机械性能，对二乙基次膦酸铝粉体颗粒的直径D50为2～3μm，三聚氰胺尿酸盐粉体颗粒的直径D50为48～52μm；然后将上述两种组分的混合物投入双螺杆造粒机中混合塑化造粒，得到复合阻燃剂母粒，；双螺杆造粒机的加工温度为：输送段160～170℃、熔融段170～175℃、混炼段180～190℃、排气段180～190℃、均化段180～190℃、机头180～190℃，得到的复合阻燃剂母粒用干燥冷空气干燥；双螺杆造粒机的混合塑化造粒过程对自制复合阻燃剂及相关混合物进行有效预混，提升其阻燃性能和分散性能，改善表面光洁度；
然后将上述干燥后的复合阻燃剂母粒与氢氧化铝、聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、抗氧助剂一起投入密炼机中，其中马来酸酐接枝聚乙烯接枝率为0.7％，熔融指数为0.8g/10min～1.2g/10min，抗氧助剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯与硫代二丙酸二硬脂醇酯按质量比1∶1共同混合制得，氢氧化铝粉体颗粒的直径D50为1～2μm；上述多种组分在密炼机中混炼至160℃，使各组分混合均匀，形成软质胶状物；再将得到的软质胶状物投入到单螺杆中挤出，单螺杆温度为：第一区130～145℃、第二区130～145℃、第三区130～145℃、机头140～155℃，得到挤出成型为粒型的电缆料；粒型的电缆料形状为圆柱状，长度为0.5cm，底面直径为0.2～0.3cm，风冷后包装。
电缆的挤出制作：将上述电缆料的制备中最终得到的粒型的电缆料，通过电线电缆挤塑机，在一区120～130℃、二区130～150℃、三区145～165℃、四区145～165℃、机头140～160℃的温度下挤出，包覆在导体线芯上。在挤出过程中严格控制挤塑机的工作温度，防止水合氧化物提前分解，使用低压缩比的螺杆和机头，避免电缆料受剪切力过大造成聚合物的断键；采用低拉伸比的模具；实验证明分段冷却方法能够降低电缆料在挤出过程中的拉伸变形量和骤然冷却时产生的应力过度集中。
实施例1制备的产品与市售的高阻燃低烟无卤电缆料进行相关测试实验，对比结果如表1所示。
表1测试实验对比结果
由表1所示，实验项目中，在①拉伸强度和②断裂伸长率的数据比较中，实施例1产品的拉伸强度和断裂伸长率显著高于市售的高阻燃低烟无卤电缆料，反映了实施例1产品机械性能与市售同类产品相比具有优势；在③20℃体积电阻率的数据比较中，实施例1产品的20℃体积电阻率显著高于市售的高阻燃低烟无卤电缆料，反映了实施例1产品的电性能与市售同类产品相比具有优势；在④线缆燃烧性能(1.5mm2单芯电线)的数据比较中，实施例1产品的线缆燃烧性能是通过，而市售高阻燃低烟无卤电缆料的线缆燃烧性能是失败，反映了实施例1产品制成电线后的燃烧试验与市售同类产品相比具有优势。
实施例1的高阻燃低烟无卤电缆料中添加了自制复配阻燃剂，可以有效的提升低烟无卤阻燃电缆料的成碳性能以及自熄性能，1.5mm2单芯电线通过了UL的VW-1燃烧测试，制备的电缆料的绝缘电气性能能够保障。同时阻燃剂的白色外观性状使得电缆料产品的颜色为白色，可制成各种颜色，满足客户需要。
实施例2：
一种高阻燃低烟无卤电缆料，以质量百分比计，组成组分和各组分的含量为：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物22％、聚乙烯5％、马来酸酐接枝聚乙烯10％、氢氧化镁40％、自制复合阻燃剂20％、抗氧助剂3％，各组分的质量百分比之和为100％。
其中，马来酸酐接枝聚乙烯接枝率为0.8％，熔融指数为0.8g/10min～1.2g/10min；
自制复合阻燃剂为对二乙基次膦酸铝与三聚氰胺尿酸盐按质量比3∶1共同混合制得，对二乙基次膦酸铝粉体颗粒的直径D50为2～3μm，三聚氰胺尿酸盐粉体颗粒的直径D50为48～52μm；氢氧化镁粉体颗粒的直径D50为1～2μm；这里，D代表粉体颗粒的直径，D50表示累计50％点的直径；
抗氧助剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯与硫代二丙酸二硬脂醇酯按质量比1∶1共同混合制得。
制备上述高阻燃低烟无卤电缆料的方法，包括电缆料的制备工艺和电缆的挤出制作工艺，具体为：
电缆料的制备：按上述质量百分比称取各种组成组分，将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、自制复合阻燃剂两种组分在高速混合机中180℃条件下混合30s，其中自制复合阻燃剂为对二乙基次膦酸铝与三聚氰胺尿酸盐按质量比3∶1共同混合制得，为获得更好的机械性能，对二乙基次膦酸铝粉体颗粒的直径D50为2～3μm，三聚氰胺尿酸盐粉体颗粒的直径D50为48～52μm；然后将上述两种组分的混合物投入双螺杆造粒机中混合塑化造粒，得到复合阻燃剂母粒，；双螺杆造粒机的加工温度为：输送段160～170℃、熔融段170～175℃、混炼段180～190℃、排气段180～190℃、均化段180～190℃、机头180～190℃，得到的复合阻燃剂母粒用干燥冷空气干燥；双螺杆造粒机的混合塑化造粒过程对自制复合阻燃剂及相关混合物进行有效预混，提升其阻燃性能和分散性能，改善表面光洁度；
然后将上述干燥后的复合阻燃剂母粒与氢氧化镁、聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、抗氧助剂一起投入密炼机中，其中马来酸酐接枝聚乙烯接枝率为0.8％，熔融指数为0.8g/10min～1.2g/10min，抗氧助剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯与硫代二丙酸二硬脂醇酯按质量比1∶1共同混合制得，氢氧化镁粉体颗粒的直径D50为1～2μm；上述多种组分在密炼机中混炼至160℃，使各组分混合均匀，形成软质胶状物；再将得到的软质胶状物投入到单螺杆中挤出，单螺杆温度为：第一区130～145℃、第二区130～145℃、第三区130～145℃、机头140～155℃，得到挤出成型为粒型的电缆料；粒型的电缆料形状为圆柱状，长度为0.5cm，底面直径为0.2～0.3cm，风冷后包装。
电缆的挤出制作：将上述电缆料的制备中最终得到的粒型的电缆料，通过电线电缆挤塑机，在一区120～130℃、二区130～150℃、三区145～165℃、四区145～165℃、机头140～160℃的温度下挤出，包覆在导体线芯上。在挤出过程中严格控制挤塑机的工作温度，防止水合氧化物提前分解，使用低压缩比的螺杆和机头，避免电缆料受剪切力过大造成聚合物的断键；采用低拉伸比的模具；实验证明分段冷却方法能够降低电缆料在挤出过程中的拉伸变形量和骤然冷却时产生的应力过度集中。
实施例2制备的产品与市售的高阻燃低烟无卤电缆料进行相关测试实验，对比结果如表2所示。
表2测试实验对比结果
由表2所示，实验项目中，在①拉伸强度和②断裂伸长率的数据比较中，实施例2产品的拉伸强度和断裂伸长率显著高于市售的高阻燃低烟无卤电缆料，反映了实施例2产品机械性能与市售同类产品相比具有优势；在③20℃体积电阻率的数据比较中，实施例2产品的20℃体积电阻率显著高于市售的高阻燃低烟无卤电缆料，反映了实施例2产品的电性能与市售同类产品相比具有优势；在④线缆燃烧性能(1.5mm2单芯电线)的数据比较中，实施例2产品的线缆燃烧性能是通过，而市售高阻燃低烟无卤电缆料的线缆燃烧性能是失败，反映了实施例2产品制成电线后的燃烧试验与市售同类产品相比具有优势。
实施例2的高阻燃低烟无卤电缆料中添加了自制复配阻燃剂，可以有效的提升低烟无卤阻燃电缆料的成碳性能以及自熄性能，1.5mm2单芯电线通过了UL的VW-1燃烧测试，制备的电缆料的绝缘电气性能能够保障。同时阻燃剂的白色外观性状使得电缆料产品的颜色为白色，可制成各种颜色，满足客户需要。
实施例3：
一种高阻燃低烟无卤电缆料，以质量百分比计，组成组分和各组分的含量为：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物19％、聚乙烯10％、马来酸酐接枝聚乙烯10％、氢氧化铝和氢氧化镁的混合物45％、自制复合阻燃剂15％、抗氧助剂1％，各组分的质量百分比之和为100％。
其中，马来酸酐接枝聚乙烯接枝率为0.9％，熔融指数为0.8g/10min～1.2g/10min；
自制复合阻燃剂为对二乙基次膦酸铝与三聚氰胺尿酸盐按质量比3∶1共同混合制得，对二乙基次膦酸铝粉体颗粒的直径D50为2～3μm，三聚氰胺尿酸盐粉体颗粒的直径D50为48～52μm；氢氧化铝和氢氧化镁的混合物中氢氧化铝与氢氧化镁的质量比为3∶1，两者混合物的粉体颗粒的直径D50为1～2μm；这里，D代表粉体颗粒的直径，D50表示累计50％点的直径；
抗氧助剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯与硫代二丙酸二硬脂醇酯按质量比1∶1共同混合制得。
制备上述高阻燃低烟无卤电缆料的方法，包括电缆料的制备工艺和电缆的挤出制作工艺，具体为：
电缆料的制备：按上述质量百分比称取各种组成组分，将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、自制复合阻燃剂两种组分在高速混合机中185℃条件下混合30s，其中自制复合阻燃剂为对二乙基次膦酸铝与三聚氰胺尿酸盐按质量比3∶1共同混合制得，为获得更好的机械性能，对二乙基次膦酸铝粉体颗粒的直径D50为2～3μm，三聚氰胺尿酸盐粉体颗粒的直径D50为48～52μm；然后将上述两种组分的混合物投入双螺杆造粒机中混合塑化造粒，得到复合阻燃剂母粒，；双螺杆造粒机的加工温度为：输送段160～170℃、熔融段170～175℃、混炼段180～190℃、排气段180～190℃、均化段180～190℃、机头180～190℃，得到的复合阻燃剂母粒用干燥冷空气干燥；双螺杆造粒机的混合塑化造粒过程对自制复合阻燃剂及相关混合物进行有效预混，提升其阻燃性能和分散性能，改善表面光洁度；
然后将上述干燥后的复合阻燃剂母粒与氢氧化铝和氢氧化镁的混合物、聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、抗氧助剂一起投入密炼机中，其中马来酸酐接枝聚乙烯接枝率为0.9％，熔融指数为0.8g/10min～1.2g/10min，抗氧助剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯与硫代二丙酸二硬脂醇酯按质量比1∶1共同混合制得，氢氧化铝和氢氧化镁的混合物中氢氧化铝与氢氧化镁的质量比为3∶1，这两者混合物的粉体颗粒的直径D50为1～2μm；上述多种组分在密炼机中混炼至160℃，使各组分混合均匀，形成软质胶状物；再将得到的软质胶状物投入到单螺杆中挤出，单螺杆温度为：第一区130～145℃、第二区130～145℃、第三区130～145℃、机头140～155℃，得到挤出成型为粒型的电缆料；粒型电缆料形状为圆柱状，长度为0.5cm，底面直径为0.2～0.3cm，风冷后包装。
电缆的挤出制作：将上述电缆料的制备中最终得到的粒型电缆料，通过电线电缆挤塑机，在一区120～130℃、二区130～150℃、三区145～165℃、四区145～165℃、机头140～160℃的温度下挤出，包覆在导体线芯上。在挤出过程中严格控制挤塑机的工作温度，防止水合氧化物提前分解，使用低压缩比的螺杆和机头，避免电缆料受剪切力过大造成聚合物的断键；采用低拉伸比的模具；实验证明分段冷却方法能够降低电缆料在挤出过程中的拉伸变形量和骤然冷却时产生的应力过度集中。
实施例3制备的产品与市售的高阻燃低烟无卤电缆料进行相关测试实验，对比结果如表3所示。
表3测试实验对比结果
由表3所示，实验项目中，在①拉伸强度和②断裂伸长率的数据比较中，实施例3产品的拉伸强度和断裂伸长率显著高于市售的高阻燃低烟无卤电缆料，反映了实施例3产品机械性能与市售同类产品相比具有优势；在③20℃体积电阻率的数据比较中，实施例3产品的20℃体积电阻率显著高于市售的高阻燃低烟无卤电缆料，反映了实施例3产品的电性能与市售同类产品相比具有优势；在④线缆燃烧性能(1.5mm2单芯电线)的数据比较中，实施例3产品的线缆燃烧性能是通过，而市售高阻燃低烟无卤电缆料的线缆燃烧性能是失败，反映了实施例3产品制成电线后的燃烧试验与市售同类产品相比具有优势。
实施例3的高阻燃低烟无卤电缆料中添加了自制复配阻燃剂，可以有效的提升低烟无卤阻燃电缆料的成碳性能以及自熄性能，1.5mm2单芯电线通过了UL的VW-1燃烧测试，制备的电缆料的绝缘电气性能能够保障。同时阻燃剂的白色外观性状使得电缆料产品的颜色为白色，可制成各种颜色，满足客户需要。

Claims (8)

1.一种高阻燃低烟无卤电缆料，其特征在于：以质量百分比计，组成组分和各组分的含量为：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物12～22％、聚乙烯5～10％、马来酸酐接枝聚乙烯5～10％、无机填料40～50％、自制复合阻燃剂15～20％、抗氧助剂1～3％，各组分的质量百分比之和为100％。
2.根据权利要求1所述的一种高阻燃低烟无卤电缆料，其特征在于：所述马来酸酐接枝聚乙烯接枝率为0.7～0.9％，熔融指数为0.8g/10min～1.2g/10min。
3.根据权利要求1所述的一种高阻燃低烟无卤电缆料，其特征在于：所述自制复合阻燃剂为对二乙基次膦酸铝与三聚氰胺尿酸盐按质量比3∶1共同混合制得。
4.根据权利要求3所述的一种高阻燃低烟无卤电缆料，其特征在于：所述对二乙基次膦酸铝粉体颗粒的直径D50为2～3μm；所述三聚氰胺尿酸盐粉体颗粒的直径D50为48～52μm。
5.根据权利要求1所述的一种高阻燃低烟无卤电缆料，其特征在于：所述抗氧助剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯与硫代二丙酸二硬脂醇酯按质量比1∶1共同混合制得。
6.根据权利要求1所述的一种高阻燃低烟无卤电缆料，其特征在于：所述无机填料粉体颗粒的直径D50为1～2μm；所述无机填料为氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或两种混合物；所述无机填料为氢氧化铝和氢氧化镁的混合物时，所述氢氧化铝和氢氧化镁的质量比为3∶1。
7.一种如权利要求1所述的高阻燃低烟无卤电缆料的制备方法，其特征在于：具体为如下工艺：
电缆料的制备：按质量百分比称取各种组成组分，将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、自制复合阻燃剂两种组分在高速混合机中175～185℃条件下混合30s，然后投入双螺杆造粒机中混合塑化造粒，得到复合阻燃剂母粒；双螺杆造粒机的加工温度为：输送段160～170℃、熔融段170～175℃、混炼段180～190℃、排气段180～190℃、均化段180～190℃、机头180～190℃，得到的所述复合阻燃剂母粒用干燥冷空气干燥；
将干燥后的所述复合阻燃剂母粒与无机填料、聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、抗氧助剂一起投入密炼机中，在密炼机中混炼至160℃，使各组分混合均匀，形成软质胶状物；将得到的所述软质胶状物投入到单螺杆中挤出，单螺杆温度为：第一区130～145℃、第二区130～145℃、第三区130～145℃、机头140～155℃，得到挤出成型为粒型的电缆料，风冷后包装；
电缆的挤出制作：将所述电缆料的制备中最终得到的粒型的电缆料，通过电线电缆挤塑机，在一区120～130℃、二区130～150℃、三区145～165℃、四区145～165℃、机头140～160℃的温度下挤出，包覆在导体线芯上。
8.根据权利要求7所述的高阻燃低烟无卤电缆料的制备方法，其特征在于：所述电缆料的制备中最终得到的粒型的电缆料，其形状为圆柱状，长度为0.5cm，底面直径为0.2～0.3cm。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107488299A (zh) * 2017-10-16 2017-12-19 汐畅信息咨询新沂有限公司 一种以防水防火隔热带为主导制备防火阻燃电缆的方法
CN107513208A (zh) * 2017-09-21 2017-12-26 欧宝聚合物江苏有限公司 一种耐油高阻燃辐照交联低烟无卤电缆料的制备方法
CN107513207A (zh) * 2017-09-21 2017-12-26 欧宝聚合物江苏有限公司 一种150℃高阻燃辐照交联低烟无卤电缆料的制备方法
CN107573578A (zh) * 2017-09-21 2018-01-12 欧宝聚合物江苏有限公司 一种耐低温高阻燃辐照交联低烟无卤电缆料的制备方法
CN107573580A (zh) * 2017-10-16 2018-01-12 汐畅信息咨询新沂有限公司 一种联合防火阻热提高电缆防火阻燃性能的方法
CN110818994A (zh) * 2019-12-05 2020-02-21 广东安拓普聚合物科技有限公司 一种低热释放低烟无卤材料及其制备方法
CN111117056A (zh) * 2020-01-07 2020-05-08 盐城申源塑胶有限公司 超低发烟量的热塑性无卤阻燃弹性体电缆料及其制备方法
CN111961278A (zh) * 2020-08-26 2020-11-20 中广核高新核材科技（苏州）有限公司 布电线用耐大电流辐照交联低烟无卤阻燃聚烯烃绝缘料
CN113201179A (zh) * 2021-05-12 2021-08-03 潍坊中旭高分子材料有限公司 一种高氧指数低烟无卤电缆料及其制备方法
CN113248813A (zh) * 2021-05-12 2021-08-13 潍坊中旭高分子材料有限公司 一种高效无卤阻燃电缆料及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1793213A (zh) * 2005-12-30 2006-06-28 上海心尔塑胶材料有限公司 Eva(乙烯－醋酸乙烯共聚物)发泡填充母料的制备方法
CN101481475A (zh) * 2008-07-17 2009-07-15 黑龙江沃尔德电缆有限公司 紫外光交联膨胀型阻燃聚烯烃电缆绝缘护套料及制备方法
CN104212054A (zh) * 2014-09-30 2014-12-17 欧宝聚合物江苏有限公司 一种105℃高阻燃辐照交联低烟无卤电缆料及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1793213A (zh) * 2005-12-30 2006-06-28 上海心尔塑胶材料有限公司 Eva(乙烯－醋酸乙烯共聚物)发泡填充母料的制备方法
CN101481475A (zh) * 2008-07-17 2009-07-15 黑龙江沃尔德电缆有限公司 紫外光交联膨胀型阻燃聚烯烃电缆绝缘护套料及制备方法
CN104212054A (zh) * 2014-09-30 2014-12-17 欧宝聚合物江苏有限公司 一种105℃高阻燃辐照交联低烟无卤电缆料及其制备方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107513208A (zh) * 2017-09-21 2017-12-26 欧宝聚合物江苏有限公司 一种耐油高阻燃辐照交联低烟无卤电缆料的制备方法
CN107513207A (zh) * 2017-09-21 2017-12-26 欧宝聚合物江苏有限公司 一种150℃高阻燃辐照交联低烟无卤电缆料的制备方法
CN107573578A (zh) * 2017-09-21 2018-01-12 欧宝聚合物江苏有限公司 一种耐低温高阻燃辐照交联低烟无卤电缆料的制备方法
CN107488299A (zh) * 2017-10-16 2017-12-19 汐畅信息咨询新沂有限公司 一种以防水防火隔热带为主导制备防火阻燃电缆的方法
CN107573580A (zh) * 2017-10-16 2018-01-12 汐畅信息咨询新沂有限公司 一种联合防火阻热提高电缆防火阻燃性能的方法
CN110818994A (zh) * 2019-12-05 2020-02-21 广东安拓普聚合物科技有限公司 一种低热释放低烟无卤材料及其制备方法
CN111117056A (zh) * 2020-01-07 2020-05-08 盐城申源塑胶有限公司 超低发烟量的热塑性无卤阻燃弹性体电缆料及其制备方法
CN111961278A (zh) * 2020-08-26 2020-11-20 中广核高新核材科技（苏州）有限公司 布电线用耐大电流辐照交联低烟无卤阻燃聚烯烃绝缘料
CN113201179A (zh) * 2021-05-12 2021-08-03 潍坊中旭高分子材料有限公司 一种高氧指数低烟无卤电缆料及其制备方法
CN113248813A (zh) * 2021-05-12 2021-08-13 潍坊中旭高分子材料有限公司 一种高效无卤阻燃电缆料及其制备方法
CN113201179B (zh) * 2021-05-12 2022-08-02 潍坊中旭高分子材料有限公司 一种高氧指数低烟无卤电缆料及其制备方法
CN113248813B (zh) * 2021-05-12 2022-08-02 潍坊中旭高分子材料有限公司 一种高效无卤阻燃电缆料及其制备方法

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