CN107236226A - 一种具有阻燃功能的电缆料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电力材料技术领域，提供了一种具有阻燃功能的电缆料及其制备方法，所述的电缆料包括如下重量份数的原料：PVC树脂50‑71份、EPDM树脂16‑22份、马来酸酐接枝聚乙烯1‑5份、填充油4‑5份、阻燃剂2‑4份、无机填充剂1‑3份、钙锌稳定剂0.6‑2.6份、耐火剂1.3‑3.2份、增塑剂1‑3份。该电缆料配方合理，在PVC树脂、EPDM树脂基础上加入填充油、阻燃剂、无机填充剂、钙锌稳定剂、耐火剂、增塑剂，上述的各成分协同作用，使得制备的电缆料具有优异的阻燃效果，此外还具有良好的柔性、耐磨性等物理机械性能。

Description

一种具有阻燃功能的电缆料及其制备方法
技术领域
本发明属于电力材料技术领域，具体地，涉及一种具有阻燃功能的电缆料及其制备方法。
背景技术
随着科技的进步，及人类环保意识的增强，各领域对电线电缆的质量和性能的要求越来越高，因电线、电缆的老化而引发的火灾现象层出不穷，如何降低火灾的发生率及发生火灾的时的死亡率，是当前电力领域研究的一个重要课题，因而低烟、阻燃、环保也成为电线电缆行业的发展方向，低烟阻燃电缆料的需求量越来越大。目前，低烟阻燃电缆料的生产大多是在聚烯烃基材中加入大量的氢氧化镁来达到阻燃效果，然而，大量无机材料的加入，影响了电缆料的物理机械性能和加工工艺性能，其在常温下柔软性能、耐气候性差、耐油性、耐低温性能都不是很好。
因此，需要研发一种低烟、具有阻燃功能且具有良好物理机械性能的电缆料。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种具有阻燃功能的电缆料及制备方法。
根据本发明一方面提供的一种具有阻燃功能的电缆料，所述的具有阻燃功能的电缆料包括如下重量份数的原料：PVC树脂50-71份、EPDM树脂16-22份、马来酸酐接枝聚乙烯1-5份、填充油4-5份、阻燃剂2-4份、无机填充剂1-3份、钙锌稳定剂0.6-2.6份、耐火剂1.3-3.2份、增塑剂1-3份。
优选地，所述的具有阻燃功能的电缆料包括如下重量份数的原料：PVC树脂50-61份、EPDM树脂16-20份、马来酸酐接枝聚乙烯1-4份、填充油4-5份、阻燃剂2-3份、无机填充剂1-2份、钙锌稳定剂0.6-2.1份、耐火剂1.3-2.2份、增塑剂1-2份。
优选地，所述的具有阻燃功能的电缆料包括如下重量份数的原料：PVC树脂57份、EPDM树脂17份、马来酸酐接枝聚乙烯3份、填充油4份、阻燃剂2份、无机填充剂1份、钙锌稳定剂1.3份、耐火剂1.7份、增塑剂1份。
优选地，所述填充油为石蜡油或环烷油。
优选地，所述无机填充剂为纳米碳化硅、硅藻土或滑石粉中的一种或多种。
优选地，所述阻燃剂包括质量百分比为80-99.95％的溴类阻燃剂和0.05-20％的阻燃增效剂。
优选地，所述溴类阻燃剂为十溴二苯醚，所述阻燃增效剂为磷酸镧。
优选地，所述阻燃剂的制备方法具体为：按质量百分比将所述80-99.95％的溴类阻燃剂和0.05-20％的阻燃增效剂混合即可。
优选地，所述耐火剂由铝矾土和氧化铝粉末以1:2的质量比混合而成。
根据本发明的另一方面，提供一种具有阻燃功能的电缆料制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一、按照权利要求1中所述重量份数称取PVC树脂、EPDM树脂、马来酸酐接枝聚乙烯、填充油、阻燃剂、无机填充剂、钙锌稳定剂、耐火剂、增塑剂；
步骤二、将称取好的PVC树脂、EPDM树脂、马来酸酐接枝聚乙烯倒入高混机中混合，混合均匀后加入填充油、阻燃剂、无机填充剂、钙锌稳定剂、耐火剂、增塑剂，搅拌至完全均匀；
步骤三、将步骤二中搅拌均匀的原料倒入喂料机中，由喂料机喂入到双螺杆挤出机中，挤出造粒，所述双螺杆挤出机的温度设定为150-160℃，主机转速为2910-2990r/min，经过风冷后制得。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明提供的一种具有阻燃功能的电缆料，该电缆料配方合理，在PVC树脂、EPDM树脂基础上加入填充油、阻燃剂、无机填充剂、钙锌稳定剂、耐火剂、增塑剂，上述的各成分协同作用，使得制备的电缆料具有优异的阻燃效果，此外还具有良好的柔性、耐磨性等物理机械性能。
2、本发明提供的一种具有阻燃功能的电缆料，电缆料配方中添加的阻燃剂，与其他阻燃剂相比较，由于本发明中的阻燃剂中含有阻燃增效剂，使用时用很少的量就可达到UL-94V0阻燃级别，用量减少了20％。此外，该阻燃剂克服了其他阻燃效率低、阻燃剂添加量较大等缺点，减少了阻燃剂对电缆料力学性能的不利影响。
3、本发明提供的一种具有阻燃功能的电缆料，电缆料配方中的填充油和增塑剂的加入，起到了很好的润滑作用，增加了电缆料的柔性。
4、本发明提供的一种具有阻燃功能的电缆料，电缆料配方中的耐火剂的加入增加了电缆料的耐火性能，提高了阻燃效果。
5、本发明提供的一种具有阻燃功能的电缆料，电缆料配方中的无机填充剂含有纳米碳化硅、硅藻土或滑石粉，其中，纳米碳化硅化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好，可提高电缆料的耐磨性。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。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。
实施例1
本实施例提供的一种具有阻燃功能的电缆料，所述的具有阻燃功能的电缆料包括如下重量份数的原料：PVC树脂71份、EPDM树脂16份、马来酸酐接枝聚乙烯5份、填充油4份、阻燃剂4份、无机填充剂1份、钙锌稳定剂2.6份、耐火剂1.3份、增塑剂3份。
其中，所述填充油为石蜡油。
其中，所述无机填充剂为纳米碳化硅。
其中，所述阻燃剂包括质量百分比为99.95％的溴类阻燃剂和0.05％的阻燃增效剂。
其中，所述溴类阻燃剂为十溴二苯醚，所述阻燃增效剂为磷酸镧。
其中，所述阻燃剂的制备方法具体为：按质量百分比将所述99.95％的溴类阻燃剂和0.05％的阻燃增效剂混合即可。
其中，所述耐火剂由铝矾土和氧化铝粉末以1:2的质量比混合而成。
根据本发明的另一方面，提供一种具有阻燃功能的电缆料制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一、按照权利要求1中所述重量份数称取PVC树脂、EPDM树脂、马来酸酐接枝聚乙烯、填充油、阻燃剂、无机填充剂、钙锌稳定剂、耐火剂、增塑剂；
步骤二、将称取好的PVC树脂、EPDM树脂、马来酸酐接枝聚乙烯倒入高混机中混合，混合均匀后加入填充油、阻燃剂、无机填充剂、钙锌稳定剂、耐火剂、增塑剂，搅拌至完全均匀；
步骤三、将步骤二中搅拌均匀的原料倒入喂料机中，由喂料机喂入到双螺杆挤出机中，挤出造粒，所述双螺杆挤出机的温度设定为160℃，主机转速为2910r/min，经过风冷后制得。
实施例2
本实施例提供的一种具有阻燃功能的电缆料，所述的具有阻燃功能的电缆料包括如下重量份数的原料：PVC树脂50份、EPDM树脂22份、马来酸酐接枝聚乙烯1份、填充油5份、阻燃剂2份、无机填充剂3份、钙锌稳定剂0.6份、耐火剂3.2份、增塑剂1份。
其中，所述填充油为环烷油。
其中，所述无机填充剂为硅藻土。
其中，所述阻燃剂包括质量百分比为80％的溴类阻燃剂和20％的阻燃增效剂。
其中，所述溴类阻燃剂为十溴二苯醚，所述阻燃增效剂为磷酸镧。
其中，所述阻燃剂的制备方法具体为：按质量百分比将所述80％的溴类阻燃剂和20％的阻燃增效剂混合即可。
其中，所述耐火剂由铝矾土和氧化铝粉末以1:2的质量比混合而成。
根据本发明的另一方面，提供一种具有阻燃功能的电缆料制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一、按照权利要求1中所述重量份数称取PVC树脂、EPDM树脂、马来酸酐接枝聚乙烯、填充油、阻燃剂、无机填充剂、钙锌稳定剂、耐火剂、增塑剂；
步骤二、将称取好的PVC树脂、EPDM树脂、马来酸酐接枝聚乙烯倒入高混机中混合，混合均匀后加入填充油、阻燃剂、无机填充剂、钙锌稳定剂、耐火剂、增塑剂，搅拌至完全均匀；
步骤三、将步骤二中搅拌均匀的原料倒入喂料机中，由喂料机喂入到双螺杆挤出机中，挤出造粒，所述双螺杆挤出机的温度设定为150℃，主机转速为2990r/min，经过风冷后制得。
实施例3
本实施例提供的一种具有阻燃功能的电缆料，所述的具有阻燃功能的电缆料包括如下重量份数的原料：PVC树脂61份、EPDM树脂16份、马来酸酐接枝聚乙烯4份、填充油4份、阻燃剂3份、无机填充剂1份、钙锌稳定剂2.1份、耐火剂1.3份、增塑剂2份。
其中，所述填充油为石蜡油。
其中，所述无机填充剂为滑石粉。
其中，所述阻燃剂包括质量百分比为85％的溴类阻燃剂和15％的阻燃增效剂。
其中，所述溴类阻燃剂为十溴二苯醚，所述阻燃增效剂为磷酸镧。
其中，所述阻燃剂的制备方法具体为：按质量百分比将所述85％的溴类阻燃剂和15％的阻燃增效剂混合即可。
其中，所述耐火剂由铝矾土和氧化铝粉末以1:2的质量比混合而成。
根据本发明的另一方面，提供一种具有阻燃功能的电缆料制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一、按照权利要求1中所述重量份数称取PVC树脂、EPDM树脂、马来酸酐接枝聚乙烯、填充油、阻燃剂、无机填充剂、钙锌稳定剂、耐火剂、增塑剂；
步骤二、将称取好的PVC树脂、EPDM树脂、马来酸酐接枝聚乙烯倒入高混机中混合，混合均匀后加入填充油、阻燃剂、无机填充剂、钙锌稳定剂、耐火剂、增塑剂，搅拌至完全均匀；
步骤三、将步骤二中搅拌均匀的原料倒入喂料机中，由喂料机喂入到双螺杆挤出机中，挤出造粒，所述双螺杆挤出机的温度设定为155℃，主机转速为2980r/min，经过风冷后制得。
实施例4
本实施例提供的一种具有阻燃功能的电缆料，所述的具有阻燃功能的电缆料包括如下重量份数的原料：PVC树脂61份、EPDM树脂16份、马来酸酐接枝聚乙烯4份、填充油4份、阻燃剂3份、无机填充剂1份、钙锌稳定剂2.1份、耐火剂1.3份、增塑剂2份。
其中，所述填充油为环烷油。
其中，所述无机填充剂为滑石粉。
其中，所述阻燃剂包括质量百分比为88％的溴类阻燃剂和12％的阻燃增效剂。
其中，所述溴类阻燃剂为十溴二苯醚，所述阻燃增效剂为磷酸镧。
其中，所述阻燃剂的制备方法具体为：按质量百分比将所述88％的溴类阻燃剂和12％的阻燃增效剂混合即可。
其中，所述耐火剂由铝矾土和氧化铝粉末以1:2的质量比混合而成。
根据本发明的另一方面，提供一种具有阻燃功能的电缆料制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一、按照权利要求1中所述重量份数称取PVC树脂、EPDM树脂、马来酸酐接枝聚乙烯、填充油、阻燃剂、无机填充剂、钙锌稳定剂、耐火剂、增塑剂；
步骤二、将称取好的PVC树脂、EPDM树脂、马来酸酐接枝聚乙烯倒入高混机中混合，混合均匀后加入填充油、阻燃剂、无机填充剂、钙锌稳定剂、耐火剂、增塑剂，搅拌至完全均匀；
步骤三、将步骤二中搅拌均匀的原料倒入喂料机中，由喂料机喂入到双螺杆挤出机中，挤出造粒，所述双螺杆挤出机的温度设定为159℃，主机转速为2960r/min，经过风冷后制得。
实施例5
本实施例提供的一种具有阻燃功能的电缆料，所述的具有阻燃功能的电缆料包括如下重量份数的原料：PVC树脂57份、EPDM树脂17份、马来酸酐接枝聚乙烯3份、填充油4份、阻燃剂2份、无机填充剂1份、钙锌稳定剂1.3份、耐火剂1.7份、增塑剂1份。
其中，所述填充油为环烷油。
其中，所述无机填充剂为纳米碳化硅。
其中，所述阻燃剂包括质量百分比为99.95％的溴类阻燃剂和0.05％的阻燃增效剂。
其中，所述溴类阻燃剂为十溴二苯醚，所述阻燃增效剂为磷酸镧。
其中，所述阻燃剂的制备方法具体为：按质量百分比将所述99.95％的溴类阻燃剂和0.05％的阻燃增效剂混合即可。
其中，所述耐火剂由铝矾土和氧化铝粉末以1:2的质量比混合而成。
根据本发明的另一方面，提供一种具有阻燃功能的电缆料制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一、按照权利要求1中所述重量份数称取PVC树脂、EPDM树脂、马来酸酐接枝聚乙烯、填充油、阻燃剂、无机填充剂、钙锌稳定剂、耐火剂、增塑剂；
步骤二、将称取好的PVC树脂、EPDM树脂、马来酸酐接枝聚乙烯倒入高混机中混合，混合均匀后加入填充油、阻燃剂、无机填充剂、钙锌稳定剂、耐火剂、增塑剂，搅拌至完全均匀；
步骤三、将步骤二中搅拌均匀的原料倒入喂料机中，由喂料机喂入到双螺杆挤出机中，挤出造粒，所述双螺杆挤出机的温度设定为160℃，主机转速为2990r/min，经过风冷后制得。
性能测试：
将实施例1-5的电缆料用常规方法制备成电缆后测定性能，同时取市售的普通电缆作对比例，测试结果见表1。
由本发明的电缆料制得的电缆性可通过VW-1垂直燃烧（UL标准）。
表1测试结果一览表
项目 VW-1垂直燃烧
实施例1 合格
实施例2 合格
实施例3 合格
实施例4 合格
实施例5 合格
对比例 不合格
由此可见，本发明提供的具有阻燃功能的电缆料，比一般的电缆料阻燃性能好，且具有良好的耐磨性，值得推广应用。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种具有阻燃功能的电缆料，其特征在于：所述的具有阻燃功能的电缆料包括如下重量份数的原料：PVC树脂50-71份、EPDM树脂16-22份、马来酸酐接枝聚乙烯1-5份、填充油4-5份、阻燃剂2-4份、无机填充剂1-3份、钙锌稳定剂0.6-2.6份、耐火剂1.3-3.2份、增塑剂1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种具有阻燃功能的电缆料，其特征在于：所述的具有阻燃功能的电缆料包括如下重量份数的原料：PVC树脂50-61份、EPDM树脂16-20份、马来酸酐接枝聚乙烯1-4份、填充油4-5份、阻燃剂2-3份、无机填充剂1-2份、钙锌稳定剂0.6-2.1份、耐火剂1.3-2.2份、增塑剂1-2份。
3.根据权利要求1所述的一种具有阻燃功能的电缆料，其特征在于：所述的具有阻燃功能的电缆料包括如下重量份数的原料：PVC树脂57份、EPDM树脂17份、马来酸酐接枝聚乙烯3份、填充油4份、阻燃剂2份、无机填充剂1份、钙锌稳定剂1.3份、耐火剂1.7份、增塑剂1份。
4.根据权利要求1所述的一种具有阻燃功能的电缆料，其特征在于：所述填充油为石蜡油或环烷油。
5.根据权利要求1所述的一种具有阻燃功能的电缆料，其特征在于：所述无机填充剂为纳米碳化硅、硅藻土或滑石粉中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种具有阻燃功能的电缆料，其特征在于：所述阻燃剂包括质量百分比为80-99.95％的溴类阻燃剂和0.05-20％的阻燃增效剂。
7.根据权利要求6所述的一种具有阻燃功能的电缆料，其特征在于：所述溴类阻燃剂为十溴二苯醚，所述阻燃增效剂为磷酸镧。
8.根据权利要求6所述的一种具有阻燃功能的电缆料，其特征在于：所述阻燃剂的制备方法具体为：按质量百分比将所述80-99.95％的溴类阻燃剂和0.05-20％的阻燃增效剂混合即可。
9.根据权利要求1所述的一种具有阻燃功能的电缆料，其特征在于：所述耐火剂由铝矾土和氧化铝粉末以1:2的质量比混合而成。
10.如权利要求1-9任一项所述的一种具有阻燃功能的电缆料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、按照权利要求1中所述重量份数称取PVC树脂、EPDM树脂、马来酸酐接枝聚乙烯、填充油、阻燃剂、无机填充剂、钙锌稳定剂、耐火剂、增塑剂；
步骤二、将称取好的PVC树脂、EPDM树脂、马来酸酐接枝聚乙烯倒入高混机中混合，混合均匀后加入填充油、阻燃剂、无机填充剂、钙锌稳定剂、耐火剂、增塑剂，搅拌至完全均匀；
步骤三、将步骤二中搅拌均匀的原料倒入喂料机中，由喂料机喂入到双螺杆挤出机中，挤出造粒，所述双螺杆挤出机的温度设定为150-160℃，主机转速为2910-2990r/min，经过风冷后制得。
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