CN108841196A - 一种无卤低烟阻燃tpe电缆料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无卤低烟阻燃TPE电缆料及制备方法，具体为电缆材料技术领域。所述的TPE电缆料包含以下重量份原料：TPE树脂50‑70份、聚烯烃树脂10‑30份、亚磷酸酯10‑15份、聚酰亚胺改性氧化石墨烯5‑8份、硼酸锌2‑5份、PE蜡3‑6份、氧化锌1‑2份、硅灰石粉5‑10份、碳纤维10‑12份、纳米碳化硼8‑10份、改性填料15‑18份、高效环保阻燃5‑8份、增塑剂1‑3份、相溶剂2‑5份。制备的TPE电缆料具有较好的抗拉性，更高的介电强度及稳定性，且制备方法简单，无卤素原料，燃烧不会造成环境污染，阻燃性能优良，适合大范围推广应用。

Description

一种无卤低烟阻燃TPE电缆料及制备方法
技术领域
本发明涉及一种无卤低烟阻燃TPE电缆料及制备方法，具体为电缆材料技术领域。
背景技术
市售电缆料大都存在不耐划伤折叠、易腐蚀氧化内部金属导线、阻燃性能较差、硬度与韧性不能兼顾、燃烧时毒性较大、不耐潮湿寒热等缺点，制约着电缆的安全性和使用寿命，且传统的电线电缆一般采用PVC材料并加入卤系阻燃剂以获得较好的阻燃性能。但是，在燃烧过程中，上述材料会产生大量有毒浓烟以及腐蚀性气体，这将加速火灾现场人员的窒息和加大救援人员的救援难度；而且释放的腐蚀性气体将会使火灾现场及附近的电器遭到腐蚀而报废。这使得市场迫切需要一种环保、低发烟量、无卤无腐蚀性气体释放的新型阻燃材料。
热塑性弹性体TPE(Thermoplastic Elastomer)是一种具有橡胶的高弹性、高强度、高回弹性，又具有可注塑加工特征的材料。具有环保无毒安全，硬度范围广，有优良的着色性，触感柔软，耐候性，抗疲劳性和耐温性，加工性能优越，无须硫化，可以循环使用降低成本，既可以二次注塑成型，与PP、PE、PC、PS、ABS等基体材料包覆粘合，也可以单独成型。因而，非常适合于代替PVC制备电缆料。
现有技术中，一般将无机阻燃剂加入TPE材料中以制备高阻燃等级的材料。但无机物的粒径、用量以及相容性的问题常常导致材料阻燃性能与物理机械性能的严重失衡，因此大多机械性能如拉伸强度、断裂伸长率偏低加工性能不佳同时物料的硬度偏高，手感不佳等。此外，作为电缆使用时还希望材料具有更高的介电强度，以提高稳定性。因此，非常需要开发一种具备高强度、高阻燃性能以及高介电强度的无卤TPE电缆料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无卤低烟阻燃TPE电缆料及制备方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无卤低烟阻燃TPE电缆料包含以下重量份原料：TPE树脂50-70份、聚烯烃树脂10-30份、亚磷酸酯10-15份、聚酰亚胺改性氧化石墨烯5-8份、硼酸锌2-5份、PE蜡3-6份、氧化锌1-2份、硅灰石粉5-10份、碳纤维10-12份、纳米碳化硼8-10份、改性填料15-18份、高效环保阻燃5-8份、增塑剂1-3份、相溶剂2-5份。
作为优选，所述的高效环保阻燃剂包含硅藻土、水滑石、氢氧化镁、聚丙烯纤维、复合有机硅，其中硅藻土、水滑石、氢氧化镁、聚丙烯纤维、复合有机硅的质量比为2:3:1:1:1。
作为优选，所述的增塑剂为工业用石蜡级白油。
作为优选，所述的相溶剂为马来酸酐接枝相容剂。
一种无卤低烟阻燃TPE电缆料的制备方法：步骤一、按照TPE电缆料重量份配比称量原料，将TPE树脂、聚烯烃树脂、亚磷酸酯混合均匀后，加热至40-50℃，接着加入PE蜡继续搅拌分散30-50min，随后物料冷却至室温，再加入聚酰亚胺改性氧化石墨烯、硼酸锌、氧化锌、硅灰石粉、碳纤维、纳米碳化硼、改性填料、高效环保阻燃、增塑剂、相溶剂一起投入高速混料机中混合均匀后，强制喂料于双螺杆挤出机挤出造粒，粒料再进入热风干燥机中进行干燥后即得所述高强度无卤阻燃TPE电缆料。
其中所述的双螺杆挤出机温度设置为：加料段100-120℃，熔融段160-180℃，熔体输送段180-190℃，混炼段200-220℃，均化段180-190℃，机头计量段150-160℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：制备的TPE电缆料具有较好的抗拉性，更高的介电强度及稳定性，且制备方法简单，无卤素原料，燃烧不会造成环境污染，阻燃性能优良，适合大范围推广应用。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种无卤低烟阻燃TPE电缆料的制备方法：步骤一、将TPE树脂50份、聚烯烃树脂10份、亚磷酸酯10份混合均匀后，加热至40℃，接着加入PE蜡3份继续搅拌分散30min，随后物料冷却至室温，再加入聚酰亚胺改性氧化石墨烯5份、硼酸锌2份、氧化锌1份、硅灰石粉5份、碳纤维10份、纳米碳化硼8份、改性填料15份、高效环保阻燃5份、增塑剂1份、相溶剂2份一起投入高速混料机中混合均匀后，强制喂料于双螺杆挤出机挤出造粒，粒料再进入热风干燥机中进行干燥后即得所述高强度无卤阻燃TPE电缆料。
其中所述的双螺杆挤出机温度设置为：加料段100℃，熔融段160℃，熔体输送段180℃，混炼段200℃，均化段180℃，机头计量段150℃。
实施例2：
一种无卤低烟阻燃TPE电缆料的制备方法：步骤一、TPE树脂60份、聚烯烃树脂20份、亚磷酸酯12份混合均匀后，加热至45℃，接着加入PE蜡5份继续搅拌分散35min，随后物料冷却至室温，再加入聚酰亚胺改性氧化石墨烯7份、硼酸锌3份、氧化锌1.5份、硅灰石粉8份、碳纤维11份、纳米碳化硼9份、改性填料16份、高效环保阻燃7份、增塑剂2份、相溶剂4份一起投入高速混料机中混合均匀后，强制喂料于双螺杆挤出机挤出造粒，粒料再进入热风干燥机中进行干燥后即得所述高强度无卤阻燃TPE电缆料。
其中所述的双螺杆挤出机温度设置为：加料段110℃，熔融段165℃，熔体输送段185℃，混炼段210℃，均化段185℃，机头计量段155℃。
实施例3：
一种无卤低烟阻燃TPE电缆料的制备方法：步骤一、TPE树脂70份、聚烯烃树脂30份、亚磷酸酯15份混合均匀后，加热至50℃，接着加入PE蜡6份继续搅拌分散50min，随后物料冷却至室温，再加入聚酰亚胺改性氧化石墨烯8份、硼酸锌5份、氧化锌2份、硅灰石粉10份、碳纤维12份、纳米碳化硼10份、改性填料18份、高效环保阻燃8份、增塑剂3份、相溶剂5份一起投入高速混料机中混合均匀后，强制喂料于双螺杆挤出机挤出造粒，粒料再进入热风干燥机中进行干燥后即得所述高强度无卤阻燃TPE电缆料。
其中所述的双螺杆挤出机温度设置为：加料段120℃，熔融段180℃，熔体输送段190℃，混炼段220℃，均化段190℃，机头计量段160℃。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种无卤低烟阻燃TPE电缆料，其特征在于:所述的TPE电缆料包含以下重量份原料：TPE树脂50-70份、聚烯烃树脂10-30份、亚磷酸酯10-15份、聚酰亚胺改性氧化石墨烯5-8份、硼酸锌2-5份、PE蜡3-6份、氧化锌1-2份、硅灰石粉5-10份、碳纤维10-12份、纳米碳化硼8-10份、改性填料15-18份、高效环保阻燃5-8份、增塑剂1-3份、相溶剂2-5份。
2.根据权利要求1所述的一种无卤低烟阻燃TPE电缆料，其特征在于:所述的高效环保阻燃剂包含硅藻土、水滑石、氢氧化镁、聚丙烯纤维、复合有机硅，其中硅藻土、水滑石、氢氧化镁、聚丙烯纤维、复合有机硅的质量比为2:3:1:1:1。
3.根据权利要求1所述的一种无卤低烟阻燃TPE电缆料，其特征在于:所述的增塑剂为工业用石蜡级白油。
4.根据权利要求1所述的一种无卤低烟阻燃TPE电缆料，其特征在于:，所述的相溶剂为马来酸酐接枝相容剂。
5.一种无卤低烟阻燃TPE电缆料的制备方法，其特征在于：具体制备方法为：步骤一、按照TPE电缆料重量份配比称量原料，将TPE树脂、聚烯烃树脂、亚磷酸酯混合均匀后，加热至40-50℃，接着加入PE蜡继续搅拌分散30-50min，随后物料冷却至室温，再加入聚酰亚胺改性氧化石墨烯、硼酸锌、氧化锌、硅灰石粉、碳纤维、纳米碳化硼、改性填料、高效环保阻燃、增塑剂、相溶剂一起投入高速混料机中混合均匀后，强制喂料于双螺杆挤出机挤出造粒，粒料再进入热风干燥机中进行干燥后即得所述高强度无卤阻燃TPE电缆料。
6.根据权利要求5所述的一种无卤低烟阻燃TPE电缆料的制备方法，其特征在于：所述的双螺杆挤出机温度设置为：加料段100-120℃，熔融段160-180℃，熔体输送段180-190℃，混炼段200-220℃，均化段180-190℃，机头计量段150-160℃。
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