CN105504473A - 一种低烟无卤阻燃电源线用护套料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低烟无卤阻燃电源线用护套料及其制备方法，由以下重量百分数的原料制成：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物50-70、高密度聚乙烯25-50、低密度聚乙烯20-35、氢氧化镁20-45、无水乙醇8-9、草酸铝10-15、微胶囊化红磷10-18、三元乙丙橡胶4-15、炭黑5-15、膨胀石墨4.3-5、马来酸酐15-20、抗氧剂OSP-1？0.5-0.8、抗氧剂1010？1-2、聚硅氧烷1.6-1.7、十二烷基硫酸钠1-3、硬脂酸0.5-1.5、硬脂酸钡0.5-1和水适量。本护套料的氧指数高，在高温条件下仍具有良好的机械强度和化学稳定性，耐热性、耐磨性和耐腐蚀性优异，使用寿命长。

Description

一种低烟无卤阻燃电源线用护套料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说涉及一种低烟无卤且阻燃性能好的电源线用护套料以及该种护套料的制备方法。
背景技术
众所周知，电源线是传输电流的电线，其中护套料是电源线不可缺少的结构部分，起到防护电线绝缘的作用，保证电源线的通电安全，让导体和水、空气等介质隔绝，避免出现漏电现象。电源线的种类随着护套料品种的变化而变化，如护套料采用低烟无卤阻燃料，则该种电源线就成为低烟无卤阻燃电线。传统的电源线多采用聚氯乙烯（PVC）作护套材料，由于PVC材料含有卤素，因而具有一定的阻燃性能，但是采用这种护套料的电源线在传电能中常因自身发热或外部火灾而引起燃烧，存在火灾安全隐患，因此常在此护套料中添加卤系阻燃剂来提高阻燃性能，但一旦发生火灾时，这些材料燃烧后后会产生有害气体和大量的烟雾，大大妨碍了救火工作和人员的疏散，并且会造成“二次灾害”。当前，随着科技水平的不断提高，RoHS、REACH等法律法规的实施，全球无卤化的大趋势使得阻燃问题进一步发展到无卤的阻燃化，因此，开发和使用高阻燃、低烟、无卤、高安全且低毒的电源线护套料已成为无卤阻燃电源线的发展方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低烟无卤阻燃电源线用护套料以及制备该护套料的制备方法，该护套料选用了高氧指数的阻燃材料，具有良好的阻燃、耐火、低烟和无卤性能，安全环保，绝缘电阻常数、氧指数、绝缘pH值以及透光率等性能符合相关国家标准的要求。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为，一种低烟无卤阻燃电源线用护套料，由以下重量百分数的原料制成：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物50-70、高密度聚乙烯25-50、低密度聚乙烯20-35、氢氧化镁20-45、无水乙醇8-9、草酸铝10-15、微胶囊化红磷10-18、三元乙丙橡胶4-15、炭黑5-15、膨胀石墨4.3-5、马来酸酐15-20、抗氧剂OSP-10.5-0.8、抗氧剂10101-2、聚硅氧烷1.6-1.7、十二烷基硫酸钠1-3、硬脂酸0.5-1.5、硬脂酸钡0.5-1和水适量。
所述的低烟无卤阻燃电源线用护套料具体是通过以下步骤制备而成：
（1）将氢氧化镁放入鼓风干燥箱中在110℃下干燥4小时备用；将聚硅氧烷加入无水乙醇，以500转/分的速度搅拌30分钟后将其喷洒在干燥的氢氧化镁上，然后送入高速混合机中，加入膨胀石墨，以2000转/分的速度，在常温下搅拌30分钟后，升温至60℃，继续搅拌30分钟取出，再在110℃下干燥3小时即得复配阻燃剂；
（2）将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯以及马来酸酐分别放入鼓风干燥箱中，在80℃下干燥4小时备用；将干燥后的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、三元乙丙橡胶、丁腈胶粉以及马来酸酐加入温度为125℃的开放式塑炼机中，塑炼10分钟后加入抗氧剂OSP-1和抗氧剂1010继续混炼15-20分钟，待混炼均匀后出片，粉碎后放入鼓风干燥箱中干燥1小时得到混合基料；
（3）将炭黑和三元乙丙橡胶放入粉碎机中，过200目筛后将碎粉末加入总量1.5倍量的水，搅拌均匀形成浆料，加入十二烷基硫酸钠并以1000转/分的速度搅拌半个小时后倒出，喷雾干燥成粉末，得到辅助阻燃剂；
（4）将复配阻燃剂、混合基料、辅助阻燃剂、草酸铝、微胶囊化红磷、硬脂酸和硬脂酸钡放入高速混合机中，在温度为110℃，500转/分的速度下混合15-30分钟后出料，将物料送入在平板硫化机中，于120℃温度下热压，然后室温冷压、出片后粉碎成颗粒，最后将颗粒送入单螺杆挤出机中，挤出造粒，在80℃条件下烘干4小时，即获得低烟无卤阻燃护套料。
相对于现有技术，本发明的优点如下，本发明中采用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、高密度聚乙烯以及低密度聚乙烯共混体作为护套料的基料，并采用马来酸酐作为相容剂增加基料共混体的相容性，有效增强护套料的拉伸强度和韧性；在基料中添加的经聚硅氧烷表面处理的氢氧化镁，呈疏水效果，再与膨胀石墨复配形成复配阻燃剂，加之炭黑和三元乙丙橡胶混合成的辅助阻燃剂以及草酸铝和微胶囊化红磷的辅助阻燃性，使得护套料具备良好的阻燃、耐火效果，大大提高了氧指数，可有效阻隔热量的释放与可燃气体的传导，降低了发烟量；同时能够明显降低颗粒团聚效果，能够在基料中分散更加均匀，提高了与基料界面的相容性，改善了混合料的粘度以及加工性能，提高了混合料的力学性能。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解和认识，下面结合具体实施方式对本发明作进一步描述和介绍。
一种低烟无卤阻燃电源线用护套料，由以下重量百分数的原料制成：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物60、高密度聚乙烯30、低密度聚乙烯20、氢氧化镁40、无水乙醇8、草酸铝12、微胶囊化红磷15、三元乙丙橡胶8、炭黑10、膨胀石墨4.5、马来酸酐18、抗氧剂OSP-10.5、抗氧剂10101、聚硅氧烷1.65、十二烷基硫酸钠2、硬脂酸0.5、硬脂酸钡0.5和水适量。
所述的低烟无卤阻燃电源线用护套料具体是通过以下步骤制备而成：
（1）将氢氧化镁放入鼓风干燥箱中在110℃下干燥4小时备用；将聚硅氧烷加入无水乙醇，以500转/分的速度搅拌30分钟后将其喷洒在干燥的氢氧化镁上，然后送入高速混合机中，加入膨胀石墨，以2000转/分的速度，在常温下搅拌30分钟后，升温至60℃，继续搅拌30分钟取出，再在110℃下干燥3小时即得复配阻燃剂；
（2）将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯以及马来酸酐分别放入鼓风干燥箱中，在80℃下干燥4小时备用；将干燥后的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、三元乙丙橡胶、丁腈胶粉以及马来酸酐加入温度为125℃的开放式塑炼机中，塑炼10分钟后加入抗氧剂OSP-1和抗氧剂1010继续混炼18分钟，待混炼均匀后出片，粉碎后放入鼓风干燥箱中干燥1小时得到混合基料；
（3）将炭黑和三元乙丙橡胶放入粉碎机中，过200目筛后将碎粉末加入总量1.5倍量的水，搅拌均匀形成浆料，加入十二烷基硫酸钠并以1000转/分的速度搅拌半个小时后倒出，喷雾干燥成粉末，得到辅助阻燃剂；
（4）将复配阻燃剂、混合基料、辅助阻燃剂、草酸铝、微胶囊化红磷、硬脂酸和硬脂酸钡放入高速混合机中，在温度为110℃，500转/分的速度下混合20分钟后出料，将物料送入在平板硫化机中，于120℃温度下热压，然后室温冷压、出片后粉碎成颗粒，最后将颗粒送入单螺杆挤出机中，挤出造粒，在80℃条件下烘干4小时，即获得低烟无卤阻燃护套料。
通过上述原料配比以及制备方法所制得的护套料的性能测试结果如下：
需要说明的是上述具体实施方式，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。

Claims (2)

1.种低烟无卤阻燃电源线用护套料，其特征在于：由以下重量百分数的原料制成：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物50-70、高密度聚乙烯25-50、低密度聚乙烯20-35、氢氧化镁20-45、无水乙醇8-9、草酸铝10-15、微胶囊化红磷10-18、三元乙丙橡胶4-15、炭黑5-15、膨胀石墨4.3-5、马来酸酐15-20、抗氧剂OSP-10.5-0.8、抗氧剂10101-2、聚硅氧烷1.6-1.7、十二烷基硫酸钠1-3、硬脂酸0.5-1.5、硬脂酸钡0.5-1和水适量。
2.如权利要求1所述的一种低烟无卤阻燃电源线用护套料，其特征在于，制备所述护套料的具体步骤如下：
（1）将氢氧化镁放入鼓风干燥箱中在110℃下干燥4小时备用；将聚硅氧烷加入无水乙醇，以500转/分的速度搅拌30分钟后将其喷洒在干燥的氢氧化镁上，然后送入高速混合机中，加入膨胀石墨，以2000转/分的速度，在常温下搅拌30分钟后，升温至60℃，继续搅拌30分钟取出，再在110℃下干燥3小时即得复配阻燃剂；
（2）将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯以及马来酸酐分别放入鼓风干燥箱中，在80℃下干燥4小时备用；将干燥后的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、三元乙丙橡胶、丁腈胶粉以及马来酸酐加入温度为125℃的开放式塑炼机中，塑炼10分钟后加入抗氧剂OSP-1和抗氧剂1010继续混炼15-20分钟，待混炼均匀后出片，粉碎后放入鼓风干燥箱中干燥1小时得到混合基料；
（3）将炭黑和三元乙丙橡胶放入粉碎机中，过200目筛后将碎粉末加入总量1.5倍量的水，搅拌均匀形成浆料，加入十二烷基硫酸钠并以1000转/分的速度搅拌半个小时后倒出，喷雾干燥成粉末，得到辅助阻燃剂；
（4）将复配阻燃剂、混合基料、辅助阻燃剂、草酸铝、微胶囊化红磷、硬脂酸和硬脂酸钡放入高速混合机中，在温度为110℃，500转/分的速度下混合15-30分钟后出料，将物料送入在平板硫化机中，于120℃温度下热压，然后室温冷压、出片后粉碎成颗粒，最后将颗粒送入单螺杆挤出机中，挤出造粒，在80℃条件下烘干4小时，即获得低烟无卤阻燃护套料。
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