CN107556583A - 一种低烟无卤阻燃电缆护套用料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种低烟无卤阻燃电缆护套用料及其制备方法，该电缆护套用料的原料包括：PE、氯化聚乙烯、聚对苯二甲酸丁二酯、三氧化二锑、硼酸锌、改性碳黑、轻质氧化镁、羟基硅油、增塑剂、硫化剂、交联剂、稳定剂。其制备方法是先将轻质氧化镁与羟基硅油混合，研磨，得到改性氧化镁；再将碳黑置于氢氧化钠溶液中浸泡，取出烘干后与钛酸酯偶联剂、微晶纤维素混合研磨，得到改性碳黑；最后将PE、氯化聚乙烯、聚对苯二甲酸丁二酯、三氧化二锑、硼酸锌、改性碳黑、改性氧化镁、增塑剂、硫化剂、交联剂和稳定剂混合，混炼后置于平板硫化机上硫化，即得。本发明所得电缆护套用料具有良好的机械性能和阻燃性能。

Description

一种低烟无卤阻燃电缆护套用料及其制备方法

技术领域

本发明涉及电缆护套用料，具体涉及一种低烟无卤阻燃电缆护套用料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着国内经济的不断发展，城镇化建设的加速，作为解决城市出行便利的一种基础性公益设施，城市轨道交通因其快捷、安全、舒适、便利、节能环保的特点，在许多城市得到了大规模建设，其中电力电缆也随之得到了大量应用。但是随着应用数量的扩大，出现了与之有关的一系列问题，如电缆和电缆附件安装制作问题，电缆附件击穿问题，电缆绝缘和外护套回缩问题等 ，尤其是敷设于高架桥或地面区段上的电缆外护套开裂问题比较突出，给城市轨道交通的运营带来了很大的压力，严重者可能会出现事故导致地铁停运，造成一定的社会负面影响。

由于轨道交通涉及到公共安全，国内许多城市的地铁对电缆的选型比较严格，要电缆必须环保，具有低烟无卤A类阻燃的性能；而要求城市轨道交通用电缆具有低烟无卤A类阻燃性能，就必须采用低烟无卤阻燃护套料。目前电缆采用的护套混合料主要有聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、聚烯烃等。PVC 护套材料阻燃性能好，但其燃烧时会放出大量的卤化氢气体和浓烟，造成火灾的“二次危害”，对人体健康及环境损害较大，满足不了低烟无卤的要求。聚烯烃或聚乙烯是一种易燃高分子无卤材料，为了实现阻燃效果，需添加大量的无机阻燃料，导致护套物理机械性能明显降低。

因此，亟需开发出一种新型的低烟无卤阻燃电缆护套用料。

发明内容

本发明的目的是提供一种低烟无卤阻燃电缆护套用料及其制备方法，所得电缆护套用料具有良好的机械性能和阻燃性能。

一种低烟无卤阻燃电缆护套用料，原料以重量份计包括：PE 100份，氯化聚乙烯10-15份，聚对苯二甲酸丁二酯5-10份，三氧化二锑2-5份，硼酸锌1-2份，改性碳黑20-25份，轻质氧化镁3-7份，羟基硅油0.8-1.5份，增塑剂15-20份，硫化剂2-4份，交联剂1-4份，稳定剂2-4份。

所述改性碳黑是将碳黑置于1-2wt.%氢氧化钠溶液中浸泡，取出烘干后与3-5wt.%钛酸酯偶联剂混合研磨制成。

所述钛酸酯偶联剂中还含有微晶纤维素，微晶纤维素的用量为碳黑用量的0.5-1wt.%。

所述增塑剂为增塑剂DOA。

所述硫化剂为硫化剂BIBP。

所述交联剂为交联剂TAIC和交联剂HVA-2的混合物，交联剂TAIC和交联剂HVA-2的重量比为1：2。

上述低烟无卤阻燃电缆护套用料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将轻质氧化镁与羟基硅油混合，研磨，得到改性氧化镁；

步骤2，将碳黑置于1-2wt.%氢氧化钠溶液中浸泡，取出烘干后与3-5 wt.%钛酸酯偶联剂、0.5-1wt.% 微晶纤维素混合研磨，得到改性碳黑；

步骤3，将PE、氯化聚乙烯、聚对苯二甲酸丁二酯、三氧化二锑、硼酸锌、改性碳黑、改性氧化镁、增塑剂、硫化剂、交联剂和稳定剂混合，混炼后置于平板硫化机上硫化，即得。

本发明采用PE作为电缆护套用料的主要混合料，减少氯化聚乙烯的用量，并采用无卤阻燃剂，所得电缆护套用料具有良好的机械性能和阻燃性能。

具体实施方式

实施例1

一种低烟无卤阻燃电缆护套用料，原料以重量份计包括：PE 100份，氯化聚乙烯10份，聚对苯二甲酸丁二酯5份，三氧化二锑2份，硼酸锌1份，改性碳黑20份，轻质氧化镁3份，羟基硅油0.8份，增塑剂15份，硫化剂2份，交联剂1份，稳定剂2份。

所述增塑剂为增塑剂DOA；所述硫化剂为硫化剂BIBP；所述交联剂为交联剂TAIC和交联剂HVA-2的混合物，交联剂TAIC和交联剂HVA-2的重量比为1：2。

上述低烟无卤阻燃电缆护套用料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将轻质氧化镁与羟基硅油混合，研磨，得到改性氧化镁；

步骤2，将碳黑置于1wt.%氢氧化钠溶液中浸泡，取出烘干后与3wt.%钛酸酯偶联剂、0.5wt.% 微晶纤维素混合研磨，得到改性碳黑；

步骤3，将PE、氯化聚乙烯、聚对苯二甲酸丁二酯、三氧化二锑、硼酸锌、改性碳黑、改性氧化镁、增塑剂、硫化剂、交联剂和稳定剂混合，混炼后置于平板硫化机上硫化，即得。

实施例2

一种低烟无卤阻燃电缆护套用料，原料以重量份计包括：PE 100份，氯化聚乙烯12份，聚对苯二甲酸丁二酯6份，三氧化二锑3份，硼酸锌1.3份，改性碳黑21份，轻质氧化镁4份，羟基硅油0.9份，增塑剂17份，硫化剂3份，交联剂2份，稳定剂3份。

所述增塑剂为增塑剂DOA；所述硫化剂为硫化剂BIBP；所述交联剂为交联剂TAIC和交联剂HVA-2的混合物，交联剂TAIC和交联剂HVA-2的重量比为1：2。

上述低烟无卤阻燃电缆护套用料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将轻质氧化镁与羟基硅油混合，研磨，得到改性氧化镁；

步骤2，将碳黑置于1.5wt.%氢氧化钠溶液中浸泡，取出烘干后与4wt.%钛酸酯偶联剂、0.7wt.% 微晶纤维素混合研磨，得到改性碳黑；

步骤3，将PE、氯化聚乙烯、聚对苯二甲酸丁二酯、三氧化二锑、硼酸锌、改性碳黑、改性氧化镁、增塑剂、硫化剂、交联剂和稳定剂混合，混炼后置于平板硫化机上硫化，即得。

实施例3

一种低烟无卤阻燃电缆护套用料，原料以重量份计包括：PE 100份，氯化聚乙烯13份，聚对苯二甲酸丁二酯8份，三氧化二锑4份，硼酸锌1.8份，改性碳黑23份，轻质氧化镁5份，羟基硅油1.1份，增塑剂18份，硫化剂2份，交联剂3份，稳定剂2份。

所述增塑剂为增塑剂DOA；所述硫化剂为硫化剂BIBP；所述交联剂为交联剂TAIC和交联剂HVA-2的混合物，交联剂TAIC和交联剂HVA-2的重量比为1：2。

上述低烟无卤阻燃电缆护套用料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将轻质氧化镁与羟基硅油混合，研磨，得到改性氧化镁；

步骤2，将碳黑置于1wt.%氢氧化钠溶液中浸泡，取出烘干后与3wt.%钛酸酯偶联剂、0.5wt.% 微晶纤维素混合研磨，得到改性碳黑；

步骤3，将PE、氯化聚乙烯、聚对苯二甲酸丁二酯、三氧化二锑、硼酸锌、改性碳黑、改性氧化镁、增塑剂、硫化剂、交联剂和稳定剂混合，混炼后置于平板硫化机上硫化，即得。

实施例4

一种低烟无卤阻燃电缆护套用料，原料以重量份计包括：PE 100份，氯化聚乙烯15份，聚对苯二甲酸丁二酯10份，三氧化二锑5份，硼酸锌2份，改性碳黑25份，轻质氧化镁7份，羟基硅油1.5份，增塑剂20份，硫化剂4份，交联剂4份，稳定剂4份。

所述增塑剂为增塑剂DOA；所述硫化剂为硫化剂BIBP；所述交联剂为交联剂TAIC和交联剂HVA-2的混合物，交联剂TAIC和交联剂HVA-2的重量比为1：2。

上述低烟无卤阻燃电缆护套用料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将轻质氧化镁与羟基硅油混合，研磨，得到改性氧化镁；

步骤2，将碳黑置于2wt.%氢氧化钠溶液中浸泡，取出烘干后与5wt.%钛酸酯偶联剂、1wt.% 微晶纤维素混合研磨，得到改性碳黑；

步骤3，将PE、氯化聚乙烯、聚对苯二甲酸丁二酯、三氧化二锑、硼酸锌、改性碳黑、改性氧化镁、增塑剂、硫化剂、交联剂和稳定剂混合，混炼后置于平板硫化机上硫化，即得。

依据GB/T1040-2006、GB/T2406.2-2009对实施例1至4所得电缆护套用料的力学和阻燃性能进行评价。所得电缆护套用料的拉伸强度可达13.14MPa、断裂伸长率为709.7%、极限氧指数为25%。

Claims (7)

1.一种低烟无卤阻燃电缆护套用料，其特征在于：原料以重量份计包括：PE 100份，氯化聚乙烯10-15份，聚对苯二甲酸丁二酯5-10份，三氧化二锑2-5份，硼酸锌1-2份，改性碳黑20-25份，轻质氧化镁3-7份，羟基硅油0.8-1.5份，增塑剂15-20份，硫化剂2-4份，交联剂1-4份，稳定剂2-4份。

2.根据权利要求1所述的低烟无卤阻燃电缆护套用料，其特征在于：所述改性碳黑是将碳黑置于1-2wt.%氢氧化钠溶液中浸泡，取出烘干后与3-5 wt.%钛酸酯偶联剂混合研磨制成。

3.根据权利要求2所述的低烟无卤阻燃电缆护套用料，其特征在于：所述钛酸酯偶联剂中还含有微晶纤维素，微晶纤维素的用量为碳黑用量的0.5-1wt.%。

4.根据权利要求1所述的低烟无卤阻燃电缆护套用料，其特征在于：所述增塑剂为增塑剂DOA。

5.根据权利要求1所述的低烟无卤阻燃电缆护套用料，其特征在于：所述硫化剂为硫化剂BIBP。

6.根据权利要求1所述的低烟无卤阻燃电缆护套用料，其特征在于：所述交联剂为交联剂TAIC和交联剂HVA-2的混合物，交联剂TAIC和交联剂HVA-2的重量比为1：2。

7.权利要求1所述的上述低烟无卤阻燃电缆护套用料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1，将轻质氧化镁与羟基硅油混合，研磨，得到改性氧化镁；

步骤2，将碳黑置于1-2wt.%氢氧化钠溶液中浸泡，取出烘干后与3-5 wt.%钛酸酯偶联剂、0.5-1wt.% 微晶纤维素混合研磨，得到改性碳黑；

步骤3，将PE、氯化聚乙烯、聚对苯二甲酸丁二酯、三氧化二锑、硼酸锌、改性碳黑、改性氧化镁、增塑剂、硫化剂、交联剂和稳定剂混合，混炼后置于平板硫化机上硫化，即得。