CN108299718A - 一种低烟无卤硅烷交联阻燃线缆料制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低烟无卤硅烷交联阻燃线缆料制作方法，包括以下步骤：S1、线缆料原材料的准备；S2、丁腈橡胶生胶的密炼，聚乙烯的混入，待混合均匀即得混合胶料；S3、向混合胶料中依次加入润湿剂、亚磷酸酯、苯并三唑、活性炭、陶土、三聚氰胺、羟基锡酸锌和氢氧化铝，混炼，混合均匀加入氨基甲酸乙酯、乙烯基三乙氧基硅烷、过氧化二异丙苯和二丁基二月桂酸锡，混合均匀再加入二硫化四甲基秋兰姆和N‑环已基‑2‑苯并噻唑次磺酰胺，继续混炼得线缆料；S4、对线缆料挤出成型和硫化即得低烟无卤硅烷交联阻燃线缆料。本发明提出的制作方法，操作简单，原料易混合，制作周期短，制作的线缆料机械强度高，阻燃和抑烟性能好，环境友好。

Description

一种低烟无卤硅烷交联阻燃线缆料制作方法
技术领域
本发明涉线缆料制作技术领域，尤其涉及一种低烟无卤硅烷交联阻燃线缆料制作方法。
背景技术
电线电缆的绝缘及护套用材料俗称电线电缆料，简称线缆料，被广泛应用于各大领域，目前市面上使用的线缆料主要材质为塑料、橡胶或尼龙，其中以塑料材质最为广泛。只要有电线电缆的需求就有线缆料的市场，随着近年来通信设施的大面积升级改造，电线电缆产品的需求量巨大，因此线缆料的需求量也随之增加。目前使用最多的线缆料的主要成分为聚氯乙烯，其耐温性能较差，在温度较高的情况下使用会缩短线缆料的使用寿命，而且聚氯乙烯线缆料中含有卤素，线缆料的燃烧会对环境产生污染，不便于后期线缆料的处理。
聚烯烃线缆料可以显著改善聚氯乙烯线缆料不耐高温的特性，但传统的聚烯烃线缆料实现阻燃的方式是通过加入大量的无机阻燃剂，然而大量的无机阻燃剂会给制作过程带来困难，同时也会对聚烯烃线缆料的性能产生一定的影响。基于此，本发明提出一种低烟无卤硅烷交联阻燃线缆料制作方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种低烟无卤硅烷交联阻燃线缆料制作方法。
一种低烟无卤硅烷交联阻燃线缆料制作方法，包括以下步骤：
S1、线缆料原材料的准备：按照以下重量份称取各原料，聚乙烯100份，乙烯基三乙氧基硅烷1～3份，过氧化二异丙苯0.02～0.04份，二丁基二月桂酸锡0.1～0.2份，丁腈橡胶生胶10～20份，陶土3～8份，活性炭5～12份，三聚氰胺1～3份，羟基锡酸锌0.5～1.5份，氢氧化铝0.5～1.5份，氨基甲酸乙酯0.3～0.9份，二硫化四甲基秋兰姆0.3～0.9份，N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.5～1份，亚磷酸酯1～3份，苯并三唑0.5～1.5份，润湿剂10～15份，备用；
S2、将步骤S1准备的丁腈橡胶生胶加入到密炼机中进行密炼，再将步骤S1准备的聚乙烯加入，混炼，待混合均匀即得混合胶料；
S3、向混合胶料中依次加入步骤S1准备的润湿剂、亚磷酸酯、苯并三唑、活性炭、陶土、三聚氰胺、羟基锡酸锌和氢氧化铝，继续混炼，待混合均匀再将步骤S1准备的氨基甲酸乙酯、乙烯基三乙氧基硅烷、过氧化二异丙苯和二丁基二月桂酸锡，继续混炼，混合均匀再将二硫化四甲基秋兰姆和N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺加入，混合均匀得线缆料；
S4、将线缆料转移至螺旋杆挤出机中挤出成型，然后转移至流化床进行硫化，即得低烟无卤硅烷交联阻燃线缆料。
优选的，所述聚乙烯、乙烯基三乙氧基硅烷、过氧化二异丙苯、二丁基二月桂酸锡、丁腈橡胶生胶、陶土、活性炭、三聚氰胺、羟基锡酸锌、氢氧化铝、氨基甲酸乙酯、二硫化四甲基秋兰姆、N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺、亚磷酸酯、苯并三唑和润湿剂的质量比为100：2：0.03：0.15：15：5：8：2：1：1：0.6：0.6：0.8：2：1：13。
优选的，所述润湿剂为聚乙烯蜡、硬脂酸和聚乙烯醇的混合物，且聚乙烯蜡、硬脂酸和聚乙烯醇的质量比为1～3：1：3～5。
优选的，所述三聚氰胺、羟基锡酸锌和氢氧化铝的质量比为1～3：1：0.5～1.5。
优选的，所述螺旋杆挤出机为五段控温结构，第一段的温度为90～100℃，第二段的温度为120～130℃，第三段的温度为160～170℃，第四段的温度为170～175℃，第五段的温度为170～175℃。
优选的，所述硫化的温度为160～165℃、硫化时间为2～3h。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明提出的线缆料，配方合理，不含有卤素，对环境友好，且可燃性低，在燃烧过程中几乎无烟，陶土、活性炭以及合理比例的三聚氰胺、羟基锡酸锌和氢氧化铝配合使用，可以提高线缆料的阻燃特性，同时陶土可以降低线缆料中可燃物质与火源的接触面积，少量燃烧产生的烟雾可以部分被活性炭吸收，进而从三个方面控制烟雾量，减少对环境的污染，符合绿色环保的观念；
2、制作方法简单，各原料在制作过程中易于混合，根据原料性能的不同采用分批次加入的方式可以避免传统一次性加入导致的原料团聚以及难混合均匀的现象发生，进而缩短制作周期，提高制作效率；
3、挤出成型过程不单是线缆料的成型过程，还用于聚乙烯和乙烯基三乙氧基硅烷的交联作用，使其他原料均匀的分布在聚乙烯交联后的网状结构内，提高线缆料的机械强度。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本发明提出的一种低烟无卤硅烷交联阻燃线缆料制作方法，包括以下步骤：
S1、线缆料原材料的准备：按照以下重量份称取各原料，聚乙烯100份，乙烯基三乙氧基硅烷2份，过氧化二异丙苯0.03份，二丁基二月桂酸锡0.15份，丁腈橡胶生胶15份，陶土5份，活性炭8份，三聚氰胺2份，羟基锡酸锌1份，氢氧化铝1份，氨基甲酸乙酯0.6份，二硫化四甲基秋兰姆0.6份，N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.8份，亚磷酸酯2份，苯并三唑1份，润湿剂13份，备用；
S2、将步骤S1准备的丁腈橡胶生胶加入到密炼机中进行密炼，再将步骤S1准备的聚乙烯加入，混炼，待混合均匀即得混合胶料；
S3、向混合胶料中依次加入步骤S1准备的润湿剂、亚磷酸酯、苯并三唑、活性炭、陶土、三聚氰胺、羟基锡酸锌和氢氧化铝，继续混炼，待混合均匀再将步骤S1准备的氨基甲酸乙酯、乙烯基三乙氧基硅烷、过氧化二异丙苯和二丁基二月桂酸锡，继续混炼，混合均匀再将二硫化四甲基秋兰姆和N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺加入，混合均匀得线缆料；
S4、将线缆料转移至螺旋杆挤出机中挤出成型，螺旋杆挤出机为五段控温结构，第一段的温度为95℃，第二段的温度为125℃，第三段的温度为165℃，第四段的温度为173℃，第五段的温度为173℃，然后转移至流化床进行硫化，硫化的温度为163℃、硫化时间为2.5h，硫化结束即得低烟无卤硅烷交联阻燃线缆料。
本发明中，润湿剂为聚乙烯蜡、硬脂酸和聚乙烯醇的混合物，且聚乙烯蜡、硬脂酸和聚乙烯醇的质量比为2：1：4。
实施例二
本发明提出的一种低烟无卤硅烷交联阻燃线缆料制作方法，包括以下步骤：
S1、线缆料原材料的准备：按照以下重量份称取各原料，聚乙烯100份，乙烯基三乙氧基硅烷3份，过氧化二异丙苯0.02份，二丁基二月桂酸锡0.2份，丁腈橡胶生胶20份，陶土3份，活性炭12份，三聚氰胺1份，羟基锡酸锌1份，氢氧化铝1.5份，氨基甲酸乙酯0.9份，二硫化四甲基秋兰姆0.3份，N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.5份，亚磷酸酯1份，苯并三唑0.5份，润湿剂10份，备用；
S2、将步骤S1准备的丁腈橡胶生胶加入到密炼机中进行密炼，再将步骤S1准备的聚乙烯加入，混炼，待混合均匀即得混合胶料；
S3、向混合胶料中依次加入步骤S1准备的润湿剂、亚磷酸酯、苯并三唑、活性炭、陶土、三聚氰胺、羟基锡酸锌和氢氧化铝，继续混炼，待混合均匀再将步骤S1准备的氨基甲酸乙酯、乙烯基三乙氧基硅烷、过氧化二异丙苯和二丁基二月桂酸锡，继续混炼，混合均匀再将二硫化四甲基秋兰姆和N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺加入，混合均匀得线缆料；
S4、将线缆料转移至螺旋杆挤出机中挤出成型，螺旋杆挤出机为五段控温结构，第一段的温度为100℃，第二段的温度为130℃，第三段的温度为170℃，第四段的温度为175℃，第五段的温度为175℃，然后转移至流化床进行硫化，硫化的温度为165℃、硫化时间为2h，硫化结束即得低烟无卤硅烷交联阻燃线缆料。
本发明中，润湿剂为聚乙烯蜡、硬脂酸和聚乙烯醇的混合物，且聚乙烯蜡、硬脂酸和聚乙烯醇的质量比为3：1：5。
实施例三
本发明提出的一种低烟无卤硅烷交联阻燃线缆料制作方法，包括以下步骤：
S1、线缆料原材料的准备：按照以下重量份称取各原料，聚乙烯100份，乙烯基三乙氧基硅烷1份，过氧化二异丙苯0.04份，二丁基二月桂酸锡0.1份，丁腈橡胶生胶10份，陶土8份，活性炭5份，三聚氰胺3份，羟基锡酸锌1.5份，氢氧化铝1份，氨基甲酸乙酯0.3份，二硫化四甲基秋兰姆0.9份，N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺1份，亚磷酸酯3份，苯并三唑1.5份，润湿剂15份，备用；
S2、将步骤S1准备的丁腈橡胶生胶加入到密炼机中进行密炼，再将步骤S1准备的聚乙烯加入，混炼，待混合均匀即得混合胶料；
S3、向混合胶料中依次加入步骤S1准备的润湿剂、亚磷酸酯、苯并三唑、活性炭、陶土、三聚氰胺、羟基锡酸锌和氢氧化铝，继续混炼，待混合均匀再将步骤S1准备的氨基甲酸乙酯、乙烯基三乙氧基硅烷、过氧化二异丙苯和二丁基二月桂酸锡，继续混炼，混合均匀再将二硫化四甲基秋兰姆和N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺加入，混合均匀得线缆料；
S4、将线缆料转移至螺旋杆挤出机中挤出成型，螺旋杆挤出机为五段控温结构，第一段的温度为90℃，第二段的温度为120℃，第三段的温度为160℃，第四段的温度为170℃，第五段的温度为170℃，然后转移至流化床进行硫化，硫化的温度为160℃、硫化时间为3h，硫化结束即得低烟无卤硅烷交联阻燃线缆料。
本发明中，润湿剂为聚乙烯蜡、硬脂酸和聚乙烯醇的混合物，且聚乙烯蜡、硬脂酸和聚乙烯醇的质量比为1：1：3。
实施例四
本发明提出的一种低烟无卤硅烷交联阻燃线缆料制作方法，包括以下步骤：
S1、线缆料原材料的准备：按照以下重量份称取各原料，聚乙烯100份，乙烯基三乙氧基硅烷1份，过氧化二异丙苯0.04份，二丁基二月桂酸锡0.1份，丁腈橡胶生胶10份，陶土8份，活性炭5份，三聚氰胺3份，羟基锡酸锌1份，氢氧化铝0.5份，氨基甲酸乙酯0.3份，二硫化四甲基秋兰姆0.9份，N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺1份，亚磷酸酯3份，苯并三唑1.5份，润湿剂15份，备用；
S2、将步骤S1准备的丁腈橡胶生胶加入到密炼机中进行密炼，再将步骤S1准备的聚乙烯加入，混炼，待混合均匀即得混合胶料；
S3、向混合胶料中依次加入步骤S1准备的润湿剂、亚磷酸酯、苯并三唑、活性炭、陶土、三聚氰胺、羟基锡酸锌和氢氧化铝，继续混炼，待混合均匀再将步骤S1准备的氨基甲酸乙酯、乙烯基三乙氧基硅烷、过氧化二异丙苯和二丁基二月桂酸锡，继续混炼，混合均匀再将二硫化四甲基秋兰姆和N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺加入，混合均匀得线缆料；
S4、将线缆料转移至螺旋杆挤出机中挤出成型，螺旋杆挤出机为五段控温结构，第一段的温度为90℃，第二段的温度为120℃，第三段的温度为160℃，第四段的温度为170℃，第五段的温度为170℃，然后转移至流化床进行硫化，硫化的温度为160℃、硫化时间为3h，硫化结束即得低烟无卤硅烷交联阻燃线缆料。
本发明中，润湿剂为聚乙烯蜡、硬脂酸和聚乙烯醇的混合物，且聚乙烯蜡、硬脂酸和聚乙烯醇的质量比为1：1：3。
实施例五
本发明提出的一种低烟无卤硅烷交联阻燃线缆料制作方法，包括以下步骤：
S1、线缆料原材料的准备：按照以下重量份称取各原料，聚乙烯100份，乙烯基三乙氧基硅烷1份，过氧化二异丙苯0.04份，二丁基二月桂酸锡0.1份，丁腈橡胶生胶10份，陶土8份，活性炭5份，三聚氰胺1份，羟基锡酸锌0.5份，氢氧化铝0.5份，氨基甲酸乙酯0.3份，二硫化四甲基秋兰姆0.9份，N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺1份，亚磷酸酯3份，苯并三唑1.5份，润湿剂15份，备用；
S2、将步骤S1准备的丁腈橡胶生胶加入到密炼机中进行密炼，再将步骤S1准备的聚乙烯加入，混炼，待混合均匀即得混合胶料；
S3、向混合胶料中依次加入步骤S1准备的润湿剂、亚磷酸酯、苯并三唑、活性炭、陶土、三聚氰胺、羟基锡酸锌和氢氧化铝，继续混炼，待混合均匀再将步骤S1准备的氨基甲酸乙酯、乙烯基三乙氧基硅烷、过氧化二异丙苯和二丁基二月桂酸锡，继续混炼，混合均匀再将二硫化四甲基秋兰姆和N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺加入，混合均匀得线缆料；
S4、将线缆料转移至螺旋杆挤出机中挤出成型，螺旋杆挤出机为五段控温结构，第一段的温度为90℃，第二段的温度为120℃，第三段的温度为160℃，第四段的温度为170℃，第五段的温度为170℃，然后转移至流化床进行硫化，硫化的温度为160℃、硫化时间为3h，硫化结束即得低烟无卤硅烷交联阻燃线缆料。
本发明中，润湿剂为聚乙烯蜡、硬脂酸和聚乙烯醇的混合物，且聚乙烯蜡、硬脂酸和聚乙烯醇的质量比为1：1：3。
使用上述实施例一、实施例二、实施例三、实施例四和实施例五制作的线缆料以及市售的聚烯烃线缆料分别进行性能测试，并以市售的聚烯烃线缆料的测试结果为标准衡量实施例一、实施例二、实施例三、实施例四和实施例五的性能，结果如下：
表中，“+”表示相比于市售的辐照聚烯烃线缆料的测试结果升高的百分比；
“-”表示相比于市售的辐照聚烯烃线缆料的测试结果降低的百分比。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种低烟无卤硅烷交联阻燃线缆料制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、线缆料原材料的准备：按照以下重量份称取各原料，聚乙烯100份，乙烯基三乙氧基硅烷1～3份，过氧化二异丙苯0.02～0.04份，二丁基二月桂酸锡0.1～0.2份，丁腈橡胶生胶10～20份，陶土3～8份，活性炭5～12份，三聚氰胺1～3份，羟基锡酸锌0.5～1.5份，氢氧化铝0.5～1.5份，氨基甲酸乙酯0.3～0.9份，二硫化四甲基秋兰姆0.3～0.9份，N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.5～1份，亚磷酸酯1～3份，苯并三唑0.5～1.5份，润湿剂10～15份，备用；
S2、将步骤S1准备的丁腈橡胶生胶加入到密炼机中进行密炼，再将步骤S1准备的聚乙烯加入，混炼，待混合均匀即得混合胶料；
S3、向混合胶料中依次加入步骤S1准备的润湿剂、亚磷酸酯、苯并三唑、活性炭、陶土、三聚氰胺、羟基锡酸锌和氢氧化铝，继续混炼，待混合均匀再将步骤S1准备的氨基甲酸乙酯、乙烯基三乙氧基硅烷、过氧化二异丙苯和二丁基二月桂酸锡，继续混炼，混合均匀再将二硫化四甲基秋兰姆和N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺加入，混合均匀得线缆料；
S4、将线缆料转移至螺旋杆挤出机中挤出成型，然后转移至流化床进行硫化，即得低烟无卤硅烷交联阻燃线缆料。
2.根据权利要求1所述的一种低烟无卤硅烷交联阻燃线缆料制作方法，其特征在于，所述聚乙烯、乙烯基三乙氧基硅烷、过氧化二异丙苯、二丁基二月桂酸锡、丁腈橡胶生胶、陶土、活性炭、三聚氰胺、羟基锡酸锌、氢氧化铝、氨基甲酸乙酯、二硫化四甲基秋兰姆、N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺、亚磷酸酯、苯并三唑和润湿剂的质量比为100：2：0.03：0.15：15：5：8：2：1：1：0.6：0.6：0.8：2：1：13。
3.根据权利要求1所述的一种低烟无卤硅烷交联阻燃线缆料制作方法，其特征在于，所述润湿剂为聚乙烯蜡、硬脂酸和聚乙烯醇的混合物，且聚乙烯蜡、硬脂酸和聚乙烯醇的质量比为1～3：1：3～5。
4.根据权利要求1所述的一种低烟无卤硅烷交联阻燃线缆料制作方法，其特征在于，所述三聚氰胺、羟基锡酸锌和氢氧化铝的质量比为1～3：1：0.5～1.5。
5.根据权利要求1所述的一种低烟无卤硅烷交联阻燃线缆料制作方法，其特征在于，所述螺旋杆挤出机为五段控温结构，第一段的温度为90～100℃，第二段的温度为120～130℃，第三段的温度为160～170℃，第四段的温度为170～175℃，第五段的温度为170～175℃。
6.根据权利要求1所述的一种低烟无卤硅烷交联阻燃线缆料制作方法，其特征在于，所述硫化的温度为160～165℃、硫化时间为2～3h。
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