CN106750708A - 一种磷氮复配高阻燃辐照交联无卤低烟电缆料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种磷氮复配高阻燃辐照交联无卤低烟电缆料，属于电缆材料技术领域，包括以下重量份的原料：聚烯烃85‑‑95份、相容剂5‑15份、无机阻燃剂80‑100份、有机磷氮阻燃剂20‑50份；所述聚烯烃选自热塑性弹性体、茂金属线性低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、乙烯‑醋酸乙烯共聚物的一种或多种；所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯。本发明的电缆料拉伸强度大于等于13MPa，断裂伸长率大于170％，阻燃性能通过1.6mmUL94V‑0级垂直燃烧实验，LOI大于等于35％。本发明的电缆料用于生产电线后通过VW‑1垂直燃烧实验，20℃体积电阻率高，是一种机械性能好的含磷氮高阻燃辐照交联无卤低烟电缆料。

Description

一种磷氮复配高阻燃辐照交联无卤低烟电缆料
技术领域
本发明属于电缆材料技术领域，涉及一种磷氮复配高阻燃辐照交联无卤低烟电缆料。
背景技术
随着经济的发展和人们环保意识的增强，各领域对电线电缆的质量和性能要求越来越高，传统的含卤素电缆料因其燃烧发烟量大，产生有毒致癌物质等，已逐步被无卤低烟电缆料所取代。现有的无卤低烟电缆料一类是，聚烯烃添加无机阻燃剂氢氧化铝、氢氧化镁等无机阻燃剂，但要想达到较好的阻燃效果需要至少添加到60％以上，这样就大大降低了电缆料的机械性能，影响挤出性能。尤其是此类电缆料在用于电线时阻燃通不过VW-1垂直燃烧实验。另一类是，聚烯烃中添加磷氮膨胀型阻燃剂，此类电缆料要达到较好的阻燃性能也需要添加量大，一是成本高，二是易析出，大大影响阻燃性能。
因此，如何开发一种阻燃剂添加量低，阻燃性能好，绝缘性能优越，而且用于生产电线符合UL1581标准的VW-1垂直燃烧实验要求的无卤低烟电缆料是本发明研究的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种机械性能和阻燃性能佳的无卤低烟电缆料，其目的是解决现有低烟无卤电缆料阻燃剂添加量大、自熄性能差的问题。
为了实现本发明的目的，采用如下技术方案：
一种磷氮复配高阻燃辐照交联无卤低烟电缆料，所述电缆料包括以下重量份的原料：聚烯烃85--95份、相容剂5-15份、无机阻燃剂80-100份、有机磷氮阻燃剂20-50份；
其中，所述聚烯烃选自热塑性弹性体、茂金属线性低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物的一种或多种；
所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯。
优选地，所述无机阻燃剂选自氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、聚磷酸铵、微胶囊化聚磷酸铵的一种或多种。
优选地，所述有机磷氮阻燃剂选自有机含磷阻燃剂和有机含氮阻燃剂的混合物、三聚氰胺磷酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐的一种或多种；所述有机含磷阻燃剂选自有机次磷酸铝、磷酸三苯酯、季戊四醇磷酸酯的一种或多种；所述有机含氮阻燃剂选自三聚氰胺和氰尿酸三聚氰胺中的一种或两种。
进一步地，所述电缆料还包括滑石粉30份、润滑剂1-3份、抗氧剂0.5-3份、辐照交联助剂2-3份、改性剂2-4份。
优选地，所述润滑剂选自聚乙烯蜡、硅酮粉、甲基硅油的一种或多种。
优选地，所述抗氧剂选自四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和硫代二丙酸二硬脂醇酯的一种或两种。
优选地，所述辐照交联助剂为三烯丙基异氰脲酸酯。
优选地，所述改性剂选自γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、聚硅氧烷、钛酸酯偶联剂的一种或多种。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明通过无机阻燃剂与有机磷氮阻燃剂的复配，大大减少了无机阻燃剂的用量，不仅解决了因只添加无机阻燃剂，需要量大，机械性能差，难以达到VW-1级垂直燃烧试验；并且解决了因只添加有机磷氮阻燃剂，需要量大，成本高，易析出的问题。本发明的电缆料拉伸强度大于等于13MPa，断裂伸长率大于170％，阻燃性能通过1.6mmUL94V-0级垂直燃烧实验，LOI大于等于35％。本发明的电缆料用于生产电线后能通过VW-1垂直燃烧实验，20℃体积电阻率高，是一种机械性能好的含磷氮高阻燃辐照交联无卤低烟电缆料，可广泛应用于船舰、地铁、力缆、控制电缆等领域。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
一种磷氮复配高阻燃辐照交联无卤低烟电缆料，由下列重量份的原料组成：热塑性弹性体35份、茂金属线性低密度聚乙烯25份、乙烯-醋酸乙烯共聚物25份、马来酸酐接枝聚乙烯15份、氢氧化铝100份、氰尿酸三聚氰胺20份、有机次磷酸铝15份、滑石粉30份、聚乙烯蜡2份、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯1份、辐照交联剂三烯丙基异氰脲酸酯2份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷2份。
将上述原料配比后在密炼机或挤出机中混炼均匀至145-155℃，挤出造粒；然后将电缆料挤出包覆电线电缆导电线芯上，最后以高能电子束或钴源以120KGy的剂量进行辐照交联。交联后对其性能进行测试，结果如表1所示：
表1
实施例2
一种磷氮复配高阻燃辐照交联无卤低烟电缆料，由下列重量份的原料组成：热塑性弹性体40份、线性低密度聚乙烯20份、乙烯-醋酸乙烯共聚物30份、马来酸酐接枝聚乙烯10份、氢氧化镁70份、聚磷酸铵20份、氰尿酸三聚氰胺10份、季戊四醇磷酸酯25份、滑石粉30份、硅酮粉2份、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯1份、辐照交联剂三烯丙基异氰脲酸酯2份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷2份。
制备工艺同实施例1。交联后对其性能进行测试，结果如表2所示：
表2
实施例3
一种磷氮复配高阻燃辐照交联无卤低烟电缆料，由下列重量份的原料组成：热塑性弹性体40份、茂金属线性低密度聚乙烯20份、乙烯-醋酸乙烯共聚物30份、马来酸酐接枝聚乙烯10份、氢氧化铝60份、氢氧化镁20份、聚磷酸铵10份、氰尿酸三聚氰胺15份、有机次磷酸铝20份、滑石粉30份、硅酮粉3份、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.5份、硫代二丙酸二硬脂醇酯1份、辐照交联剂三烯丙基异氰脲酸酯2份、聚硅氧烷2份。
制备工艺同实施例1。交联后对其性能进行测试，结果如表3所示：
表3
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种磷氮复配高阻燃辐照交联无卤低烟电缆料，其特征在于，所述电缆料包括以下重量份的原料：聚烯烃85--95份、相容剂5-15份、无机阻燃剂80-100份、有机磷氮阻燃剂20-50份；
其中，所述聚烯烃选自热塑性弹性体、茂金属线性低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物的一种或多种；
所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯。
2.根据权利要求1所述的一种磷氮复配高阻燃辐照交联无卤低烟电缆料，其特征在于，所述无机阻燃剂选自氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、聚磷酸铵、微胶囊化聚磷酸铵的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种磷氮复配高阻燃辐照交联无卤低烟电缆料，其特征在于，所述有机磷氮阻燃剂选自有机含磷阻燃剂和有机含氮阻燃剂的混合物、三聚氰胺磷酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐的一种或多种；所述有机含磷阻燃剂选自有机次磷酸铝、磷酸三苯酯、季戊四醇磷酸酯的一种或多种；所述有机含氮阻燃剂选自三聚氰胺和氰尿酸三聚氰胺中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的一种磷氮复配高阻燃辐照交联无卤低烟电缆料，其特征在于，所述电缆料还包括滑石粉30份、润滑剂1-3份、抗氧剂0.5-3份、辐照交联助剂2-3份、改性剂2-4份。
5.根据权利要求4所述的一种磷氮复配高阻燃辐照交联无卤低烟电缆料，其特征在于，所述润滑剂选自聚乙烯蜡、硅酮粉、甲基硅油的一种或多种。
6.根据权利要求4所述的一种磷氮复配高阻燃辐照交联无卤低烟电缆料，其特征在于，所述抗氧剂选自四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和硫代二丙酸二硬脂醇酯的一种或两种。
7.根据权利要求4所述的一种磷氮复配高阻燃辐照交联无卤低烟电缆料，其特征在于，所述辐照交联助剂为三烯丙基异氰脲酸酯。
8.根据权利要求4所述的一种磷氮复配高阻燃辐照交联无卤低烟电缆料，其特征在于，所述改性剂选自γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、聚硅氧烷、钛酸酯偶联剂的一种或多种。
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