CN107652526A - 一种高流动性且阻燃的电缆料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高流动性且阻燃的电缆料，由以下原料制成：乙烯醋酸乙烯共聚物、苯乙烯丙烯腈共聚物、聚乙烯醇缩丁醛、氢氧化锌、高岭土、过氧化二异丙苯、抗氧剂、防老剂、乙烯基双硬脂酰胺、磷酸三苯酯、助剂；所述助剂由以下原料制成：云母粉、蓖麻油、硬脂酸锌、促进剂TMTD、乙烯基三乙氧基硅烷、季戊四醇硬脂酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、碲酸铵、纳米氮化硅。本发明还公开了所述高流动性且阻燃的电缆料的制备方法。本发明制备的电缆料具有良好的阻燃性能，还具有优良的熔体流动性能，提高电缆料的加工性能，有利于改善产品的质量，提高产品品质。

Description

一种高流动性且阻燃的电缆料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电缆料技术领域，具体是一种高流动性且阻燃的电缆料及其制备方法。
背景技术
电力供应已成为世界经济飞速发展不可或缺的一部分，而电线电缆作为电力供应的载体遍及各行各业。电线电缆电线电缆行业虽然只是一个配套行业，却占据着中国电工行业1/4的产值。它产品种类众多，应用范围十分广泛，与国民经济的各个部门都密切相关。
电缆料是电线电缆绝缘及护套用塑料。电缆料不仅用途广泛，而且对其性能指标有特殊的要求。其中阻燃电缆料便是其中一个重要发展方向。优异的阻燃电缆料可以保证在火灾发生时电缆正常使用，降低火灾危害性，减少经济、人员损失。
随着市场对电缆料的性能提出越来越高的要求，现有的阻燃电缆料的阻燃性能逐渐无法满足市场需求。另外，现有的阻燃电缆料的流动性不佳，不利于电缆料在生产过程中的机械加工，如在挤出机上挤出时容易产生焦料，且表面不够光滑，严重影响了产品的质量和品质，亟待改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高流动性且阻燃的电缆料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高流动性且阻燃的电缆料，由以下按照重量份的原料制成：乙烯醋酸乙烯共聚物58-62份、苯乙烯丙烯腈共聚物20-25份、聚乙烯醇缩丁醛13-18份、氢氧化锌10-15份、高岭土16-20份、过氧化二异丙苯1.7-2.4份、抗氧剂1.2-1.6份、防老剂0.8-1.3份、乙烯基双硬脂酰胺2-3份、磷酸三苯酯4-7份、助剂6-10份；所述助剂由以下按照重量份的原料制成：云母粉8-12份、蓖麻油2-5份、硬脂酸锌4-8份、促进剂TMTD 1-2份、乙烯基三乙氧基硅烷2-3份、季戊四醇硬脂酸酯1-2份、三聚氰酸三烯丙酯2-5份、碲酸铵2-3份、纳米氮化硅4-8份。
作为本发明进一步的方案：由以下按照重量份的原料制成：乙烯醋酸乙烯共聚物59-61份、苯乙烯丙烯腈共聚物21-24份、聚乙烯醇缩丁醛14-17份、氢氧化锌11-14份、高岭土17-19份、过氧化二异丙苯1.8-2.3份、抗氧剂1.3-1.5份、防老剂0.9-1.2份、乙烯基双硬脂酰胺2.3-2.7份、磷酸三苯酯5-6份、助剂7-9份；所述助剂由以下按照重量份的原料制成：云母粉9-11份、蓖麻油3-4份、硬脂酸锌5-7份、促进剂TMTD 1.2-1.8份、乙烯基三乙氧基硅烷2.3-2.7份、季戊四醇硬脂酸酯1.4-1.9份、三聚氰酸三烯丙酯3-4份、碲酸铵2.1-2.7份、纳米氮化硅5-7份。
作为本发明再进一步的方案：由以下按照重量份的原料制成：乙烯醋酸乙烯共聚物60份、苯乙烯丙烯腈共聚物23份、聚乙烯醇缩丁醛15份、氢氧化锌13份、高岭土18份、过氧化二异丙苯2.1份、抗氧剂1.4份、防老剂1.1份、乙烯基双硬脂酰胺2.5份、磷酸三苯酯5份、助剂8份；所述助剂由以下按照重量份的原料制成：云母粉10份、蓖麻油3份、硬脂酸锌6份、促进剂TMTD 1.5份、乙烯基三乙氧基硅烷2.4份、季戊四醇硬脂酸酯1.7份、三聚氰酸三烯丙酯3份、碲酸铵2.3份、纳米氮化硅6份。
作为本发明再进一步的方案：所述助剂由以下方法制得：取云母粉，在420-450℃下煅烧处理1-2h，粉碎成150-200目粉末，投入至稀硝酸溶液中，研磨混合30-40min，过滤，将获得的固体物质烘干，获得粉料，将粉料与蓖麻油、硬脂酸锌、季戊四醇硬脂酸酯、三聚氰酸三烯丙酯和碲酸铵合并，搅拌混合20-30min，再加入促进剂TMTD、乙烯基三乙氧基硅烷和纳米氮化硅，研磨粉碎40-50min，过300-400目筛，即可。
作为本发明再进一步的方案：所述稀硝酸溶液的浓度为20％。
作为本发明再进一步的方案：所述稀硝酸溶液的用量为云母粉总重量的3-5倍。
所述高流动性且阻燃的电缆料的制备方法，步骤如下：
1)称取乙烯醋酸乙烯共聚物和苯乙烯丙烯腈共聚物，投入至预热为100℃的捏合机中，混炼处理3-5min，然后加入聚乙烯醇缩丁醛、氢氧化锌和高岭土，继续混炼处理6-8min，出料，获得第一混合物；
2)将第一混合物投入至预热为90℃的密炼机中，加入乙烯基双硬脂酰胺、磷酸三苯酯和助剂，混炼处理2-3min，然后加入过氧化二异丙苯、抗氧剂和防老剂，继续混炼处理4-5min，出料，获得第二混合物；
3)将第二混合物送入开炼机中，薄通4-5次，出料，获得第三混合物；
4)将第三混合物送入挤出机中进行挤出造粒，将获得的粒料冷却，烘干后，即可。
作为本发明再进一步的方案：步骤4)中，所述挤出机为双螺杆挤出机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明制备的电缆料具有良好的阻燃性能，在一定程度上保证在火灾发生时电缆正常使用，降低火灾危害性，减少经济、人员损失，另外，本发明制备的电缆料还具有优良的熔体流动性能，提高电缆料的加工性能，有利于改善产品的质量，提高产品品质。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种高流动性且阻燃的电缆料，由以下按照重量份的原料制成：乙烯醋酸乙烯共聚物58份、苯乙烯丙烯腈共聚物20份、聚乙烯醇缩丁醛13份、氢氧化锌10份、高岭土16份、过氧化二异丙苯1.7份、抗氧剂1.2份、防老剂0.8份、乙烯基双硬脂酰胺2份、磷酸三苯酯4份、助剂6份；所述助剂由以下按照重量份的原料制成：云母粉8份、蓖麻油2份、硬脂酸锌4份、促进剂TMTD 1份、乙烯基三乙氧基硅烷2份、季戊四醇硬脂酸酯1份、三聚氰酸三烯丙酯2份、碲酸铵2份、纳米氮化硅4份。
其中，所述助剂由以下方法制得：取云母粉，在420℃下煅烧处理1h，粉碎成150目粉末，投入至稀硝酸溶液中，研磨混合30min，过滤，将获得的固体物质烘干，获得粉料，将粉料与蓖麻油、硬脂酸锌、季戊四醇硬脂酸酯、三聚氰酸三烯丙酯和碲酸铵合并，搅拌混合20min，再加入促进剂TMTD、乙烯基三乙氧基硅烷和纳米氮化硅，研磨粉碎40min，过300目筛，即可；所述稀硝酸溶液的浓度为20％，所述稀硝酸溶液的用量为云母粉总重量的3倍。
本实施例中，所述高流动性且阻燃的电缆料的制备方法，步骤如下：
1)称取乙烯醋酸乙烯共聚物和苯乙烯丙烯腈共聚物，投入至预热为100℃的捏合机中，混炼处理3min，然后加入聚乙烯醇缩丁醛、氢氧化锌和高岭土，继续混炼处理6min，出料，获得第一混合物；
2)将第一混合物投入至预热为90℃的密炼机中，加入乙烯基双硬脂酰胺、磷酸三苯酯和助剂，混炼处理2min，然后加入过氧化二异丙苯、抗氧剂和防老剂，继续混炼处理4min，出料，获得第二混合物；
3)将第二混合物送入开炼机中，薄通4次，出料，获得第三混合物；
4)将第三混合物送入挤出机中进行挤出造粒，将获得的粒料冷却，烘干后，即可，其中，所述挤出机为双螺杆挤出机。
实施例2
一种高流动性且阻燃的电缆料，由以下按照重量份的原料制成：乙烯醋酸乙烯共聚物59份、苯乙烯丙烯腈共聚物21份、聚乙烯醇缩丁醛14份、氢氧化锌14份、高岭土19份、过氧化二异丙苯2.3份、抗氧剂1.3份、防老剂0.9份、乙烯基双硬脂酰胺2.7份、磷酸三苯酯6份、助剂7份；所述助剂由以下按照重量份的原料制成：云母粉9份、蓖麻油4份、硬脂酸锌7份、促进剂TMTD 1.2份、乙烯基三乙氧基硅烷2.3份、季戊四醇硬脂酸酯1.4份、三聚氰酸三烯丙酯4份、碲酸铵2.7份、纳米氮化硅7份。
其中，所述助剂由以下方法制得：取云母粉，在430℃下煅烧处理1.5h，粉碎成180目粉末，投入至稀硝酸溶液中，研磨混合32min，过滤，将获得的固体物质烘干，获得粉料，将粉料与蓖麻油、硬脂酸锌、季戊四醇硬脂酸酯、三聚氰酸三烯丙酯和碲酸铵合并，搅拌混合23min，再加入促进剂TMTD、乙烯基三乙氧基硅烷和纳米氮化硅，研磨粉碎45min，过325目筛，即可；所述稀硝酸溶液的浓度为20％，所述稀硝酸溶液的用量为云母粉总重量的4倍。
本实施例中，所述高流动性且阻燃的电缆料的制备方法，步骤如下：
1)称取乙烯醋酸乙烯共聚物和苯乙烯丙烯腈共聚物，投入至预热为100℃的捏合机中，混炼处理3.5min，然后加入聚乙烯醇缩丁醛、氢氧化锌和高岭土，继续混炼处理6min，出料，获得第一混合物；
2)将第一混合物投入至预热为90℃的密炼机中，加入乙烯基双硬脂酰胺、磷酸三苯酯和助剂，混炼处理2min，然后加入过氧化二异丙苯、抗氧剂和防老剂，继续混炼处理4.5min，出料，获得第二混合物；
3)将第二混合物送入开炼机中，薄通4次，出料，获得第三混合物；
4)将第三混合物送入挤出机中进行挤出造粒，将获得的粒料冷却，烘干后，即可，其中，所述挤出机为双螺杆挤出机。
实施例3
一种高流动性且阻燃的电缆料，由以下按照重量份的原料制成：乙烯醋酸乙烯共聚物60份、苯乙烯丙烯腈共聚物23份、聚乙烯醇缩丁醛15份、氢氧化锌13份、高岭土18份、过氧化二异丙苯2.1份、抗氧剂1.4份、防老剂1.1份、乙烯基双硬脂酰胺2.5份、磷酸三苯酯5份、助剂8份；所述助剂由以下按照重量份的原料制成：云母粉10份、蓖麻油3份、硬脂酸锌6份、促进剂TMTD 1.5份、乙烯基三乙氧基硅烷2.4份、季戊四醇硬脂酸酯1.7份、三聚氰酸三烯丙酯3份、碲酸铵2.3份、纳米氮化硅6份。
其中，所述助剂由以下方法制得：取云母粉，在435℃下煅烧处理1.5h，粉碎成180目粉末，投入至稀硝酸溶液中，研磨混合35min，过滤，将获得的固体物质烘干，获得粉料，将粉料与蓖麻油、硬脂酸锌、季戊四醇硬脂酸酯、三聚氰酸三烯丙酯和碲酸铵合并，搅拌混合25min，再加入促进剂TMTD、乙烯基三乙氧基硅烷和纳米氮化硅，研磨粉碎45min，过325目筛，即可；所述稀硝酸溶液的浓度为20％，所述稀硝酸溶液的用量为云母粉总重量的4倍。
本实施例中，所述高流动性且阻燃的电缆料的制备方法，步骤如下：
1)称取乙烯醋酸乙烯共聚物和苯乙烯丙烯腈共聚物，投入至预热为100℃的捏合机中，混炼处理4min，然后加入聚乙烯醇缩丁醛、氢氧化锌和高岭土，继续混炼处理7min，出料，获得第一混合物；
2)将第一混合物投入至预热为90℃的密炼机中，加入乙烯基双硬脂酰胺、磷酸三苯酯和助剂，混炼处理2.5min，然后加入过氧化二异丙苯、抗氧剂和防老剂，继续混炼处理4.5min，出料，获得第二混合物；
3)将第二混合物送入开炼机中，薄通5次，出料，获得第三混合物；
4)将第三混合物送入挤出机中进行挤出造粒，将获得的粒料冷却，烘干后，即可，其中，所述挤出机为双螺杆挤出机。
实施例4
一种高流动性且阻燃的电缆料，由以下按照重量份的原料制成：乙烯醋酸乙烯共聚物61份、苯乙烯丙烯腈共聚物24份、聚乙烯醇缩丁醛17份、氢氧化锌11份、高岭土17份、过氧化二异丙苯1.8份、抗氧剂1.5份、防老剂1.2份、乙烯基双硬脂酰胺2.3份、磷酸三苯酯5份、助剂9份；所述助剂由以下按照重量份的原料制成：云母粉11份、蓖麻油3份、硬脂酸锌5份、促进剂TMTD 1.8份、乙烯基三乙氧基硅烷2.7份、季戊四醇硬脂酸酯1.9份、三聚氰酸三烯丙酯3份、碲酸铵2.1份、纳米氮化硅5份。
其中，所述助剂由以下方法制得：取云母粉，在440℃下煅烧处理1.5h，粉碎成200目粉末，投入至稀硝酸溶液中，研磨混合38min，过滤，将获得的固体物质烘干，获得粉料，将粉料与蓖麻油、硬脂酸锌、季戊四醇硬脂酸酯、三聚氰酸三烯丙酯和碲酸铵合并，搅拌混合27min，再加入促进剂TMTD、乙烯基三乙氧基硅烷和纳米氮化硅，研磨粉碎45min，过400目筛，即可；所述稀硝酸溶液的浓度为20％，所述稀硝酸溶液的用量为云母粉总重量的5倍。
本实施例中，所述高流动性且阻燃的电缆料的制备方法，步骤如下：
1)称取乙烯醋酸乙烯共聚物和苯乙烯丙烯腈共聚物，投入至预热为100℃的捏合机中，混炼处理4min，然后加入聚乙烯醇缩丁醛、氢氧化锌和高岭土，继续混炼处理8min，出料，获得第一混合物；
2)将第一混合物投入至预热为90℃的密炼机中，加入乙烯基双硬脂酰胺、磷酸三苯酯和助剂，混炼处理3min，然后加入过氧化二异丙苯、抗氧剂和防老剂，继续混炼处理4min，出料，获得第二混合物；
3)将第二混合物送入开炼机中，薄通4次，出料，获得第三混合物；
4)将第三混合物送入挤出机中进行挤出造粒，将获得的粒料冷却，烘干后，即可，其中，所述挤出机为双螺杆挤出机。
实施例5
一种高流动性且阻燃的电缆料，由以下按照重量份的原料制成：乙烯醋酸乙烯共聚物62份、苯乙烯丙烯腈共聚物25份、聚乙烯醇缩丁醛18份、氢氧化锌15份、高岭土20份、过氧化二异丙苯2.4份、抗氧剂1.6份、防老剂1.3份、乙烯基双硬脂酰胺3份、磷酸三苯酯7份、助剂10份；所述助剂由以下按照重量份的原料制成：云母粉12份、蓖麻油5份、硬脂酸锌8份、促进剂TMTD 2份、乙烯基三乙氧基硅烷3份、季戊四醇硬脂酸酯2份、三聚氰酸三烯丙酯5份、碲酸铵3份、纳米氮化硅8份。
其中，所述助剂由以下方法制得：取云母粉，在450℃下煅烧处理2h，粉碎成200目粉末，投入至稀硝酸溶液中，研磨混合40min，过滤，将获得的固体物质烘干，获得粉料，将粉料与蓖麻油、硬脂酸锌、季戊四醇硬脂酸酯、三聚氰酸三烯丙酯和碲酸铵合并，搅拌混合30min，再加入促进剂TMTD、乙烯基三乙氧基硅烷和纳米氮化硅，研磨粉碎50min，过400目筛，即可；所述稀硝酸溶液的浓度为20％，所述稀硝酸溶液的用量为云母粉总重量的5倍。
本实施例中，所述高流动性且阻燃的电缆料的制备方法，步骤如下：
1)称取乙烯醋酸乙烯共聚物和苯乙烯丙烯腈共聚物，投入至预热为100℃的捏合机中，混炼处理5min，然后加入聚乙烯醇缩丁醛、氢氧化锌和高岭土，继续混炼处理8min，出料，获得第一混合物；
2)将第一混合物投入至预热为90℃的密炼机中，加入乙烯基双硬脂酰胺、磷酸三苯酯和助剂，混炼处理3min，然后加入过氧化二异丙苯、抗氧剂和防老剂，继续混炼处理5min，出料，获得第二混合物；
3)将第二混合物送入开炼机中，薄通5次，出料，获得第三混合物；
4)将第三混合物送入挤出机中进行挤出造粒，将获得的粒料冷却，烘干后，即可，其中，所述挤出机为双螺杆挤出机。
对比例1
与实施例3相比，不含碲酸铵和纳米氮化硅，其它与实施例3相同。
对比例2
与实施例3相比，不含碲酸铵，其它与实施例3相同。
对比例3
与实施例3相比，不含纳米氮化硅，其它与实施例3相同。
对实施例3及对比例1-3进行性能测试，测试结果如下。
表1性能测试表
从上表可以看出，本发明制备的电缆料具有良好的阻燃性能，以及优异的熔体流动性。
另外，对实施例3及对比例1-3的性能数据进行分析，实施例3与对比例1-3的拉伸强度和断裂伸长率性能相当，实施例3的阻燃性能和熔体流动性能均优于对比例1-3，说明，本发明通过添加碲酸铵和纳米氮化硅，有利于提高电缆料的阻燃性和熔体流动性。
本发明制备的电缆料具有良好的阻燃性能，在一定程度上保证在火灾发生时电缆正常使用，降低火灾危害性，减少经济、人员损失，另外，本发明制备的电缆料还具有优良的熔体流动性能，提高电缆料的加工性能，有利于改善产品的质量，提高产品品质。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (8)

1.一种高流动性且阻燃的电缆料，其特征在于，由以下按照重量份的原料制成：乙烯醋酸乙烯共聚物58-62份、苯乙烯丙烯腈共聚物20-25份、聚乙烯醇缩丁醛13-18份、氢氧化锌10-15份、高岭土16-20份、过氧化二异丙苯1.7-2.4份、抗氧剂1.2-1.6份、防老剂0.8-1.3份、乙烯基双硬脂酰胺2-3份、磷酸三苯酯4-7份、助剂6-10份；所述助剂由以下按照重量份的原料制成：云母粉8-12份、蓖麻油2-5份、硬脂酸锌4-8份、促进剂TMTD 1-2份、乙烯基三乙氧基硅烷2-3份、季戊四醇硬脂酸酯1-2份、三聚氰酸三烯丙酯2-5份、碲酸铵2-3份、纳米氮化硅4-8份。
2.根据权利要求1所述的高流动性且阻燃的电缆料，其特征在于，由以下按照重量份的原料制成：乙烯醋酸乙烯共聚物59-61份、苯乙烯丙烯腈共聚物21-24份、聚乙烯醇缩丁醛14-17份、氢氧化锌11-14份、高岭土17-19份、过氧化二异丙苯1.8-2.3份、抗氧剂1.3-1.5份、防老剂0.9-1.2份、乙烯基双硬脂酰胺2.3-2.7份、磷酸三苯酯5-6份、助剂7-9份；所述助剂由以下按照重量份的原料制成：云母粉9-11份、蓖麻油3-4份、硬脂酸锌5-7份、促进剂TMTD 1.2-1.8份、乙烯基三乙氧基硅烷2.3-2.7份、季戊四醇硬脂酸酯1.4-1.9份、三聚氰酸三烯丙酯3-4份、碲酸铵2.1-2.7份、纳米氮化硅5-7份。
3.根据权利要求2所述的高流动性且阻燃的电缆料，其特征在于，由以下按照重量份的原料制成：乙烯醋酸乙烯共聚物60份、苯乙烯丙烯腈共聚物23份、聚乙烯醇缩丁醛15份、氢氧化锌13份、高岭土18份、过氧化二异丙苯2.1份、抗氧剂1.4份、防老剂1.1份、乙烯基双硬脂酰胺2.5份、磷酸三苯酯5份、助剂8份；所述助剂由以下按照重量份的原料制成：云母粉10份、蓖麻油3份、硬脂酸锌6份、促进剂TMTD 1.5份、乙烯基三乙氧基硅烷2.4份、季戊四醇硬脂酸酯1.7份、三聚氰酸三烯丙酯3份、碲酸铵2.3份、纳米氮化硅6份。
4.根据权利要求1所述的高流动性且阻燃的电缆料，其特征在于，所述助剂由以下方法制得：取云母粉，在420-450℃下煅烧处理1-2h，粉碎成150-200目粉末，投入至稀硝酸溶液中，研磨混合30-40min，过滤，将获得的固体物质烘干，获得粉料，将粉料与蓖麻油、硬脂酸锌、季戊四醇硬脂酸酯、三聚氰酸三烯丙酯和碲酸铵合并，搅拌混合20-30min，再加入促进剂TMTD、乙烯基三乙氧基硅烷和纳米氮化硅，研磨粉碎40-50min，过300-400目筛，即可。
5.根据权利要求4所述的高流动性且阻燃的电缆料，其特征在于，所述稀硝酸溶液的浓度为20％。
6.根据权利要求5所述的高流动性且阻燃的电缆料，其特征在于，所述稀硝酸溶液的用量为云母粉总重量的3-5倍。
7.一种如权利要求1-6任一所述的高流动性且阻燃的电缆料的制备方法，其特征在于，步骤如下：
1)称取乙烯醋酸乙烯共聚物和苯乙烯丙烯腈共聚物，投入至预热为100℃的捏合机中，混炼处理3-5min，然后加入聚乙烯醇缩丁醛、氢氧化锌和高岭土，继续混炼处理6-8min，出料，获得第一混合物；
2)将第一混合物投入至预热为90℃的密炼机中，加入乙烯基双硬脂酰胺、磷酸三苯酯和助剂，混炼处理2-3min，然后加入过氧化二异丙苯、抗氧剂和防老剂，继续混炼处理4-5min，出料，获得第二混合物；
3)将第二混合物送入开炼机中，薄通4-5次，出料，获得第三混合物；
4)将第三混合物送入挤出机中进行挤出造粒，将获得的粒料冷却，烘干后，即可。
8.根据权利要求7所述的高流动性且阻燃的电缆料的制备方法，其特征在于，步骤4)中，所述挤出机为双螺杆挤出机。
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