CN108329606A - 一种高性能电线电缆组合物及其制备方法 - Google Patents

一种高性能电线电缆组合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高性能电线电缆组合物及其制备方法，包括按重量份计的如下原料:聚4‑甲基‑1‑戊烯45‑60份，聚丙烯5‑10份，热塑性弹性体25‑35份，无卤阻燃剂25‑30份，偶联剂0.5‑5份，润滑剂1‑5份，纳米二氧化硅1‑3份、硅灰石1‑3份，碳化硅1‑3份，凹凸棒石1‑3份。本发明的高性能电线电缆组合物具有符合环保要求，力学性能良好，阻燃性能好，耐磨性能好的特点。

Description

一种高性能电线电缆组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种电线电缆材料，具体涉及一种高性能电线电缆组合物及其制备方法。
背景技术
聚4-甲基-1-戊烯，(PMP)，近年开发的一种新型热塑性树脂。外观为无色透明的粒状固体，密度0.833。是密度最小的热塑性树脂，耐热性优越，熔点240℃，可见光透过率达90％，紫外光透光度优于玻璃及其他透明树脂，并有卓越的电气绝缘性和耐化学药品性。。
但是，PMP的阻燃性能很差，其极限氧指数与PP相同，仅为17％左右，属于易燃材料。如果想替代氟塑料大量用于电线电缆中尤其是高温用线和高频信号传输电线电缆上，极易引发火灾，另外，PMP的物理性能也有待改善。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明的目的之一在于提供一种高性能电线电缆组合物，该高性能电线电缆组合物具有符合环保要求，力学性能良好，阻燃性能好和耐磨性能好的特点。
发明的目的之二在于提供一种高性能电线电缆组合物的制备方法，具有制作工艺简单、生产效率高的特点。
实现本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种高性能电线电缆组合物，其特征在于，包括按重量份计的如下原料:
聚4-甲基-1-戊烯45-60份，聚丙烯5-10份，热塑性弹性体25-35份，无卤阻燃剂25-30份，偶联剂0.5-5份，润滑剂1-5份，纳米二氧化硅1-3份、硅灰石1-3份，碳化硅1-3份，凹凸棒石1-3份。
作为优选,高性能电线电缆组合物包括按重量份计的如下原料:聚4-甲基-1-戊烯55份，聚丙烯8份，热塑性弹性体30份，无卤阻燃剂28份，偶联剂3份，润滑剂3份，纳米二氧化硅2份、硅灰石2份，碳化硅2份，凹凸棒石2份。
作为优选,所述热塑性弹性体为苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种。
作为优选,所述无卤阻燃剂为三聚氰胺聚磷酸盐与双季戊四醇质量比4：1混合的阻燃剂。
作为优选,所述偶联剂为偶联剂A172、偶联剂KH560或偶联剂KH570。
作为优选,所述润滑剂包括聚丙烯蜡、聚四氟乙烯微粉中的一种。
作为优选，所述纳米二氧化硅的粒径为5-10nm。
作为优选，所述硅灰石的粒径为20-40μm。
作为优选，所述碳化硅的粒径为20-40μm。
作为优选，所述凹凸棒石包括重量比为3:1的微米级凹凸棒石和纳米级凹凸棒石，所述微米级凹凸棒石的粒径为40-50μm，所述纳米级凹凸棒石的粒径为70-85nm。
一种高性能电线电缆组合物的制备方法，其特征在于,包括以下步骤：
1)混合步骤：将配方量的聚4-甲基-1-戊烯、聚丙烯、热塑性弹性体、无卤阻燃剂、偶联剂、润滑剂、纳米二氧化硅、硅灰石、碳化硅、凹凸棒石依次加入到高混机进行预混，混合温度为30-50℃，转速为300-500转/分钟，混合时间为3-5分钟，得到混合料；
2)反应步骤：将混合料送入挤出机中，控制混合料在挤出机中的反应时间为3-5min，反应温度为230-250℃；得到处于熔融状态的混合料；
3)挤出造粒步骤：将处于熔融状态的混合料在挤出机中挤出拉丝，经过冷却处理后进行切粒，获得高性能电线电缆组合物。
本发明的有益效果在于：
1、本发明通过改进配方及工艺，无卤阻燃剂及纳米二氧化硅、硅灰石、碳化硅、凹凸棒石的配合，提高阻燃效果及力学性能、耐磨性，得到的高性能电线电缆组合物，符合环保要求，力学性能良好，阻燃性能好，耐磨性能好，可广泛用于电线电缆的领域，特别是高频信号传输电线电缆。
2、本发明的制备方法具有制作工艺简单、生产效率高的优点。
具体实施方式
以下通过较佳实施例对本发明作进一步详细表述，但本发明并不仅限于以下的实施例。
实施例1:
一种高性能电线电缆组合物，包括按重量份计的如下原料:
聚4-甲基-1-戊烯55份，聚丙烯8份，热塑性弹性体30份，无卤阻燃剂28份，偶联剂3份，润滑剂3份，纳米二氧化硅2份、硅灰石2份，碳化硅2份，凹凸棒石2份。
所述的聚4-甲基-1-戊烯选用三井化学公司生产的MX002、RT-18、MX321XB中一种。所述热塑性弹性体为苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物；所述无卤阻燃剂为三聚氰胺聚磷酸盐与双季戊四醇质量比4：1混合的阻燃剂。所述偶联剂为偶联剂A172。所述内润滑剂为聚丙烯蜡。所述纳米二氧化硅的粒径为5-10nm。所述硅灰石的粒径为20-40μm。所述碳化硅的粒径为20-40μm。所述凹凸棒石包括重量比为3:1的微米级凹凸棒石和纳米级凹凸棒石，所述微米级凹凸棒石的粒径为40-50μm，所述纳米级凹凸棒石的粒径为70-85nm。
一种高性能电线电缆组合物的制备方法，包括以下步骤：
1)混合步骤：将配方量的聚4-甲基-1-戊烯、聚丙烯、热塑性弹性体、无卤阻燃剂、偶联剂、润滑剂、纳米二氧化硅、硅灰石、碳化硅、凹凸棒石依次加入到高混机进行预混，混合温度为40℃，转速为400转/分钟，混合时间为4分钟，得到混合料；
2)反应步骤：将混合料送入挤出机中，控制混合料在挤出机中的反应时间为4min，反应温度为240℃；得到处于熔融状态的混合料；
3)挤出造粒步骤：将处于熔融状态的混合料在挤出机中挤出拉丝，经过冷却处理后进行切粒，获得高性能电线电缆组合物。
实施例2：
本实施例的特点是：高性能电线电缆组合物的配比为：聚4-甲基-1-戊烯45份，聚丙烯5份，热塑性弹性体25份，无卤阻燃剂25份，偶联剂0.5份，润滑剂1份，纳米二氧化硅1份、硅灰石1份，碳化硅1份，凹凸棒石1份。
所述的聚4-甲基-1-戊烯选用三井化学公司生产的RT-18。所述热塑性弹性体为苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物；所述无卤阻燃剂为三聚氰胺聚磷酸盐与双季戊四醇质量比4：1混合的阻燃剂。所述偶联剂为偶联剂KH560。所述润滑剂包括聚丙烯蜡。所述凹凸棒石包括重量比为2:1的微米级凹凸棒石和纳米级凹凸棒石，所述微米级凹凸棒石的粒径为40-50μm，所述纳米级凹凸棒石的粒径为70-85nm。
其它与实施例1相同。
实施例3：
本实施例的特点是：高性能电线电缆组合物的配比为：聚4-甲基-1-戊烯50份，聚丙烯7份，热塑性弹性体28份，无卤阻燃剂26份，偶联剂3份，润滑剂2份，纳米二氧化硅3份、硅灰石1份，碳化硅2份，凹凸棒石2份。
所述凹凸棒石包括重量比为1:1的微米级凹凸棒石和纳米级凹凸棒石，所述微米级凹凸棒石的粒径为40-50μm，所述纳米级凹凸棒石的粒径为70-85nm。
其它与实施例1相同。
实施例4：
本实施例的特点是：高性能电线电缆组合物的配比为：聚4-甲基-1-戊烯55份，聚丙烯8份，热塑性弹性体30份，无卤阻燃剂28份，偶联剂3份，润滑剂3份。
所述凹凸棒石包括重量比为4:1的微米级凹凸棒石和纳米级凹凸棒石，所述微米级凹凸棒石的粒径为40-50μm，所述纳米级凹凸棒石的粒径为70-85nm。
其它与实施例1相同。
对比例1：
本实施例的特点是：高性能电线电缆组合物的配比为：聚4-甲基-1-戊烯55份，聚丙烯8份，热塑性弹性体30份，无卤阻燃剂28份，偶联剂3份。其它与实施例1相同。
产物性能检测，具体结果详见表1。
耐刮擦等级：根据纺织品色挠度实验耐摩擦色牢度标准GB/T 3920-2008，按干摩擦布方法进行测试。
表1 产品性能参数实验结果对比表
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高性能电线电缆组合物，其特征在于，包括按重量份计的如下原料:
聚4-甲基-1-戊烯45-60份，聚丙烯5-10份，热塑性弹性体25-35份，无卤阻燃剂25-30份，偶联剂0.5-5份，润滑剂1-5份，纳米二氧化硅1-3份、硅灰石1-3份，碳化硅1-3份，凹凸棒石1-3份。
2.根据权利要求1所述的高性能电线电缆组合物，其特征在于，包括按重量份计的如下原料:聚4-甲基-1-戊烯55份，聚丙烯8份，热塑性弹性体30份，无卤阻燃剂28份，偶联剂3份，润滑剂3份，纳米二氧化硅2份、硅灰石2份，碳化硅2份，凹凸棒石2份。
3.根据权利要求1所述的高性能电线电缆组合物，其特征在于，所述热塑性弹性体为苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种。
4.根据权利要求1所述的高性能电线电缆组合物，其特征在于，所述无卤阻燃剂为三聚氰胺聚磷酸盐与双季戊四醇质量比4：1混合的阻燃剂。
5.根据权利要求1所述的高性能电线电缆组合物，其特征在于，所述偶联剂为偶联剂A172、偶联剂KH560或偶联剂KH570。
6.根据权利要求1所述的高性能电线电缆组合物，其特征在于，所述纳米二氧化硅的粒径为5-10nm。
7.根据权利要求1所述的高性能电线电缆组合物，其特征在于，所述硅灰石的粒径为20-40μm。
8.根据权利要求1所述的高性能电线电缆组合物，其特征在于，所述碳化硅的粒径为20-40μm。
9.根据权利要求1所述的高性能电线电缆组合物，其特征在于，所述凹凸棒石包括重量比为3:1的微米级凹凸棒石和纳米级凹凸棒石，所述微米级凹凸棒石的粒径为40-50μm，所述纳米级凹凸棒石的粒径为70-85nm。
10.一种权利要求1-9任意一项所述的高性能电线电缆组合物的制备方法，其特征在于,包括以下步骤：
1)混合步骤：将配方量的聚4-甲基-1-戊烯、聚丙烯、热塑性弹性体、无卤阻燃剂、偶联剂、润滑剂、纳米二氧化硅、硅灰石、碳化硅、凹凸棒石依次加入到高混机进行预混，混合温度为30-50℃，转速为300-500转/分钟，混合时间为3-5分钟，得到混合料；
2)反应步骤：将混合料送入挤出机中，控制混合料在挤出机中的反应时间为3-5min，反应温度为230-250℃；得到处于熔融状态的混合料；
3)挤出造粒步骤：将处于熔融状态的混合料在挤出机中挤出拉丝，经过冷却处理后进行切粒，获得高性能电线电缆组合物。
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