CN106750866A - 一种高弹型低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法 - Google Patents

一种高弹型低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种90℃辐照交联阻隔耐油型低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法，该电缆料由以下重量份数组分组成：20～30份EVA，10～15份EVOH，5～10份LLDPE，5～10份POE，50～60份纳米氢氧化铝，10～15份纳米氢氧化镁，7～10份纳米硅酸盐，4～6份改性剂，6～8份相容剂，0.4～0.6份主抗氧剂，1.5～2份润滑剂，0.3～0.5份辅助抗氧剂DSTP，1.2～1.6份辐照交联剂。本发明的90℃辐照交联阻隔耐油型低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，产品的基本性能均能达到国家标准，产品的耐油性能能够达到TB/T 1484.2‑2010中规定的Ⅲ类耐油等级的标准，具有很强的实用价值；创新性的将EVOH用于电缆料中，充分发挥了其对油类等有机溶剂的阻隔作用，达到了大幅度提升材料体系耐油性能的目的。

Description

一种高弹型低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法
技术领域
本发明属于电缆料技术领域，具体涉及一种90℃辐照交联阻隔耐油型低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法。
背景技术
现有的耐油型电缆料，一般使用使用三元乙丙橡胶(EPDM)、丁腈橡胶、EVM复合以阻燃剂、硫化剂等为原料，制备出的耐油料能够满足耐油性能上的要求，但是存在着拉伸强度较低、低温性能较差、依然会存在严重的溶胀现象的缺点。
发明内容
发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种90℃辐照交联阻隔耐油型低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，产品的耐油性能能够达到TB/T 1484.2-2010中规定的Ⅲ类耐油等级，力学性能远超同类产品。同时，利用EVOH的优良的阻隔性能并辅以交联产生的三维网状结构，将产品的溶胀率降低了约50％。本发明的另一目的是提供一种上述耐油低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备方法。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
一种90℃辐照交联阻隔耐油型低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，由以下重量份数组分组成：20～30份EVA，10～15份EVOH，5～10份LLDPE，5～10份POE，50～60份纳米氢氧化铝，10～15份纳米氢氧化镁，7～10份纳米硅酸盐，4～6份改性剂，6～8份相容剂，0.4～0.6份主抗氧剂，1.5～2份润滑剂，0.3～0.5份辅助抗氧剂DSTP，1.2～1.6份TAIC辐照交联剂。
所述的90℃辐照交联阻隔耐油型低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，优选由以下重量份数组分组成：22～27份EVA，10～12份EVOH，5～7份LLDPE，8～10份POE，50～55份纳米氢氧化铝，10～12份纳米氢氧化镁，7～8份纳米硅酸盐，5份改性剂，8份相容剂，0.5份主抗氧剂，1.9份润滑剂，0.4份辅助抗氧剂DSTP，1.3份TAIC辐照交联剂。
优选的，所述的EVA为VA含量≥28％，为台湾台塑7470K，所用EVOH为台湾长春集团EV-3201V，所用POE牌号为硬度较低的DF740，LLDPE牌号为3518CB。
优选的，所述的纳米硅酸盐为纳米蒙脱土(OMMT)。
优选的，所述的相容剂为马来酸酐接枝乙烯醋酸乙烯酯、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物中的一种或两种，硬度≤85邵氏A,接枝率≥35％。
优选的，所述的抗氧剂为主抗氧剂2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和辅助抗氧剂硫代二丙酸二月桂酯。
优选的，所述的润滑剂为0.4～0.6份EVA蜡和1～1.7份硅酮母粒组成。
优选的，所述的改性剂为多聚硅氧烷与钛酸酯复配使用，多聚硅氧烷与钛酸酯复配比例为1:2，其中，钛酸酯直接添加，多聚硅氧烷需以LLDPE粉末为载体添加，硅氧烷与LLDPE粉末比例为1:2，LLDPE粉末为产自中石化的牌号为7042的线性低密度聚乙烯。
一种90℃辐照交联阻隔耐油型低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备方法，包括干燥、密炼、挤出、造粒及包装工序；EVOH干燥温度为90℃，时间为1h；在密炼工序中：将物料投入密炼机搅拌3分钟混合均匀，开始加压密炼，在120℃、135℃、150℃各翻一次、160℃放料，进入挤塑阶段；挤塑工序的参数为：主机转速200～210r/min，喂料频率48～50Hz，单螺杆频率22±3Hz，切粒速度20～25r/min；挤塑工序的温度为：一区100℃，二区105℃，三区115℃，四区122℃，五区130℃，六区135℃，七区140℃，八区145℃，九区150℃，十区157℃，十一区165℃，机头160℃。挤塑工序选用双螺杆主机，型号为SDJ-75/180，产自江苏诚盟装备股份有限公司。
有益效果：与现有技术相比，本发明的耐油低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法，产品的耐油性能能够达到TB/T 1484.2-2010中规定的Ⅲ类耐油等级，同时还具备了与现有耐油料不同的油类阻隔性和低溶胀、高拉伸强度的特点。经过改性的无机阻燃剂使得该电缆料的阻燃性能大大提高。同时，使用LLDPE作为连接相，解决了EVOH与EVA以及POE的相容性问题，使用POE改善了材料体系的硬度问题。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种90℃辐照交联阻隔耐油型低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，各成分的重量份数组成如表1所示。
表1 90℃辐照交联阻隔耐油型低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的成分
成分 产品1 产品2 产品3 产品4 对比1 对比2
POE 9份 8份 10份 9份 0份 9份
EVOH 12份 10份 9份 14份 8份 15份
乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA) 25份 22份 24份 23份 27份 30份
LLDPE 6份 6份 6份 6份 6份 6份
氢氧化镁 11份 11份 11份 11份 11份 15份
氢氧化铝 55份 55份 55份 55份 55份 60份
纳米硅酸盐 7份 6份 6份 6份 6份 10份
改性剂 5份 5份 5份 5份 5份 7份
界面相容剂 8份 8份 8份 8份 8份 8份
抗氧剂 0.5份 0.35份 0.5份 0.3份 0.5份 0.4份
润滑剂 1.9份 1.6份 1.8份 1.9份 1.8份 1.6份
辅助抗氧剂 0.4份 0.4份 0.4份 0.4份 0.4份 0.4份
辐照交联剂 1.3份 1.1份 1.2份 1.5份 1.0份 1.0份
其中，纳米硅酸盐为纳米蒙脱土(OMMT)，相容剂为马来酸酐接枝乙烯醋酸乙烯酯、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物中的一种或两种，硬度≤85邵氏A，接枝率≥35％，抗氧剂为主抗氧剂2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和辅助抗氧剂硫代二丙酸二月桂酯，润滑剂为0.4～0.6份EVA蜡和1～1.7份硅酮母粒组成，改性剂为多聚硅氧烷与钛酸酯复配使用。
该90℃辐照交联阻隔耐油型低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备方法，包括干燥、密炼、挤出、造粒及包装工序；EVOH干燥温度为90℃，时间为1h；在密炼工序中：将物料投入密炼机搅拌3分钟混合均匀，开始加压密炼，在120℃、135℃、150℃各翻一次、160℃放料，进入挤塑阶段；挤塑工序的参数为：主机转速200～210r/min，喂料频率48～50Hz，单螺杆频率22±3Hz，切粒速度20～25r/min；挤塑工序的温度为：一区100℃，二区105℃，三区115℃，四区122℃，五区130℃，六区135℃，七区140℃，八区145℃，九区150℃，十区157℃，十一区165℃，机头160℃(注：各区温度允许±5℃波动)。挤塑工序选用双螺杆主机，型号为SDJ-75/180，产自江苏诚盟装备股份有限公司。
采用常规测试方法，任选产品1-4中的一个以及两个对比产品进行性能测试，所获得的具体数据如表2所示。
表2测试结果
其中，拉伸强度变化率、断裂伸长率变化率均在空气热老化100℃×168h条件下测定。
由表2的数据可知，该产品的基本性能均能达到国家标准，产品的断裂伸长率、拉伸强度均远高于对比产品，耐油等级达到铁标最高标准同时溶胀率不足15％，体现了EVOH的阻隔性能优异性，具有很高的性能优势；不仅可以满足目前耐油电线电缆的性能要求，而且可以保证电缆在含油环境下使用时，具有更小的体积变化率，使其适用性和外形稳定性更高，提升电线电缆的安全性能。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方案进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种90℃辐照交联阻隔耐油型低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法，该电缆料由以下重量份数组分组成：20～30份EVA，10～15份EVOH，5～10份LLDPE，5～10份POE，50～60份纳米氢氧化铝，10～15份纳米氢氧化镁，7～10份纳米硅酸盐，4～6份改性剂，6～8份相容剂，0.4～0.6份主抗氧剂，1.5～2份润滑剂，0.3～0.5份辅助抗氧剂DSTP，1.2～1.6份TAIC辐照交联剂。
2.根据权利要求1所述的90℃辐照交联阻隔耐油型低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，由以下重量份数组分组成：22～27份EVA，10～12份EVOH，5～7份LLDPE，8～10份POE，50～55份纳米氢氧化铝，10～12份纳米氢氧化镁，7～8份纳米硅酸盐，5份改性剂，8份相容剂，0.5份主抗氧剂，1.9份润滑剂，0.4份辅助抗氧剂DSTP，1.3份TAIC辐照交联剂。
3.根据权利要求1或2所述的90℃辐照交联阻隔耐油型低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，所述的EVA的VA含量≥28％。
4.根据权利要求1或2所述的90℃辐照交联阻隔耐油型低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，所述的纳米硅酸盐为纳米蒙脱土。
5.根据权利要求1或2所述的90℃辐照交联阻隔耐油型低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，所述的相容剂为马来酸酐接枝乙烯醋酸乙烯酯、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物中的一种或两种，硬度≤85邵氏A,接枝率≥35％。
6.根据权利要求1或2所述的90℃辐照交联阻隔耐油型低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，所述的抗氧剂为主抗氧剂2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和辅助抗氧剂DSTP硫代二丙酸二月桂酯。
7.根据权利要求1或2所述的90℃辐照交联阻隔耐油型低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，所述的润滑剂为0.4～0.6份EVA蜡和1～1.7份硅酮母粒组成。
8.根据权利要求1或2所述的90℃辐照交联阻隔耐油型低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，所述的改性剂为多聚硅氧烷与钛酸酯复配使用。
9.权利要求1或2所述的90℃辐照交联阻隔耐油型低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备方法，包括干燥、密炼、挤出、造粒及包装工序；其特征在于，EVOH干燥温度为90℃，时间为1h；在密炼工序中：将物料投入密炼机搅拌3分钟混合均匀，开始加压密炼，在120℃、135℃、150℃各翻一次、160℃放料，进入挤塑阶段；挤塑工序的参数为：主机转速200～210r/min，喂料频率48～50Hz，单螺杆频率22±3Hz，切粒速度20～25r/min；挤塑工序的温度为：一区100℃，二区105℃，三区115℃，四区122℃，五区130℃，六区135℃，七区140℃，八区145℃，九区150℃，十区157℃，十一区165℃，机头160℃。
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