CN109354754A - 化学交联双耐油耐低温低烟无卤阻燃护套料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种化学交联双耐油耐低温低烟无卤阻燃护套料及其制备方法，所述护套料由以下质量份的组分组成：乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物A、乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物B、EPDM‑g‑PU聚合物10~15份、聚丙烯粉末10~15份、石蜡油2~5份、乙烯基三（β‑甲氧基乙氧基）硅烷0.5~4份、4.4一双（2.2‑二甲基苄基）二苯胺1~1.5份、2‑巯基苯并咪唑1~8份、阻燃填料100~150份、硼酸锌1~6份、三氧化二锑1~6份、蒙脱土1~6份、过氧化二异丙苯2~6份、三烯丙基异三聚氰酸酯1~4份；所述乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物A为EVA40L‑03密度为0.96g/cm3，熔体流动速率3g/10min，VA含量为40%。本发明硬度低并可以在‑40℃低温环境下保持柔韧性，阻燃性能好并且耐矿物和燃油性能优异。
Description
技术领域
本发明涉及低烟无卤阻燃护套料技术领域，具有涉及一种化学交联双耐油低温低烟无卤阻燃护套料及其制备方法。
背景技术
护套为电缆最外层的保护层，主要保护绝缘线芯和电缆避免受到损害，机车电缆由于使用环境的特殊性和铺设的需要，要求护套柔软并且具有耐低温高阻燃高耐油等性能特点，普通的护套料难以满足要求。因此如何提高机车缆护套的耐低温阻燃耐油等性能是目前急需解决的问题。目前国内针对此种护套料都选用高VA含量的EVM来做，这样耐油性能解决了但是因为VA含量的增多导致极性增大耐-40℃低温性能满足不了，选用丁腈橡胶耐油和耐低温性能较好但耐热氧化性能太差。
发明内容
本发明的目的是提供一种化学交联双耐油耐低温低烟无卤阻燃护套料，该化学交联双耐油耐低温低烟无卤阻燃护套料硬度低并可以在-40℃低温环境下保持柔韧性，阻燃性能好并且耐矿物和燃油性能优异；同时，提供一种用于上述化学交联双耐油耐低温低烟无卤阻燃护套料的制备方法。
为达到上述发明目的，本发明采用的护套料技术方案是：一种化学交联双耐油耐低温低烟无卤阻燃护套料，所述护套料由以下质量份的组分组成：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物A 60~90份，
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物B 15~45份，
EPDM-g-PU聚合物 10~15份
聚丙烯粉末 10~15份
石蜡油 2~5份
乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷 0.5~4份，
4.4一双（2.2-二甲基苄基）二苯胺 1~1.5份，
2-巯基苯并咪唑 1~8份，
阻燃填料 100~150份，
硼酸锌 1~6份，
三氧化二锑 1~6份，
蒙脱土 1~6份，
过氧化二异丙苯 2~6份，
三烯丙基异三聚氰酸酯 1~4份；
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物A为EVA40L-03密度为0.96g/cm3，熔体流动速率3g/10min，VA含量为40%。
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物B为EVM700密度为1.03g/cm3，门尼粘度ML（1+4）100℃为25，VA含量为70%。
上述护套料技术方案进一步改进的技术方案如下：
1. 上述方案中，所述的聚合物EPDM-g-PU为马来酸酐化的EPDM（MEPDM）通过马来酸酐和聚氨酯上的异氰酸酯端基反应形成。聚合物的接枝率为10%，门尼粘度ML（1+4）100℃为45，选择的EPDM的乙烯含量为60%。
2. 上述方案中，所述4.4一双（2.2-二甲基苄基）二苯胺和2-巯基苯并咪唑按照1：1~6质量比复配。
3. 上述方案中，所述的聚丙烯粉末粒径为0.8~1.5um。
4. 上述方案中，所述阻燃填料为氢氧化铝和氢氧化镁的混合物，此氢氧化铝和氢氧化镁质量比为6：1~1~6。
为达到上述发明目的，本发明采用的方法技术方案是：一种用于上述化学交联双耐油耐低温低烟无卤阻燃护套料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA40L-03、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVM700 、EPDM-g-PU聚合物和聚丙烯粉末加入密炼机进行密炼成型；
步骤二、依次加石蜡油、4.4一双（2.2-二甲基苄基）二苯胺、2-巯基苯并咪唑、阻燃填料、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷、硼酸锌、三氧化二锑、蒙脱土，进行密炼成型；
步骤三、卸料，卸料温度低于130℃；
步骤四、将步骤三获得的料在开炼机上进行翻料切卷，后放入滤橡机进行滤橡，滤橡温度控制在100~130℃；
步骤五、将滤橡后的胶料放入密炼机中并加入过氧化二异丙苯和三烯丙基异三聚氰酸酯，密炼时间1min；
步骤六、将胶料在开炼机上进行翻料切卷，后放入滤橡机进行滤橡，滤网为2层，滤橡温度控制在90~100℃；
步骤七、将滤橡后的胶料放入开炼机进行翻炼，薄通2~4次，切卷送至碾页机碾页后冷却封装；
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物A为EVA40L-03密度为0.96g/cm3，熔体流动速率3g/10min，VA含量为40%；
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物B为EVM700密度为1.03g/cm3，门尼粘度ML（1+4）100℃为25，VA含量为70%。
上述护套料技术方案进一步改进的技术方案如下：
上述方案中，所述步骤四中滤橡机的滤网有两层内层为40~100目，外层为60~180目。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1. 本发明化学交联双耐油耐低温低烟无卤阻燃护套料，其基材选用VA含量40%的EVA40L、VA含量70%的EVM700组合并配以EPDM-g-PU树脂和聚丙烯粉末，聚丙烯粉末在蒸汽硫化管道中会迅速塑化并迁移到护套表面形成保护层防止油性小分子的侵入，EPDM-g-PU中聚氨酯接枝段耐油性能极强，可以保证在热油环境下稳定性，同时EPDM中的乙烯含量为60%耐低温性能较好可以在-70℃保持柔韧性又保证体系的低温性能。
2. 本发明化学交联双耐油耐低温低烟无卤阻燃护套料，聚丙烯粉中因为碳含量较高在燃烧过程中容易成碳，EPDM-g-PU中的聚氨酯接枝段中氮含量高在燃烧过程中形成氮氧化物围绕在燃烧物周围隔绝氧气，并配以氢氧化铝和氢氧化镁分解吸收大量的热以及三氧化锑、蒙脱土硼酸锌等成碳剂可以在护套层表面形成的碳层隔绝热量，这些组份的协校作用极大提高了整体阻燃性能，做成的电缆可以通过A类成束燃烧。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1：一种化学交联双耐油耐低温低烟无卤阻燃护套料，所述化学交联双耐油耐低温低烟无卤阻燃护套料由以下质量份的组分组成：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物A 50份，
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物B 15份，
EPDM-g-PU树脂 20份
聚丙烯粉末 10份
石蜡油 2份
乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷 1.5份，
4.4一双（2.2-二甲基苄基）二苯胺 1份，
2-巯基苯并咪唑 2份，
阻燃填料 150份，
硼酸锌 5份，
三氧化二锑 5份，
蒙脱土 2份，
过氧化二异丙苯 3份，
三烯丙基异三聚氰酸酯 1份；
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA40L-03密度为0.967g/cm3，熔体流动速率3g/10min，VA含量为40%。
所述的丁腈橡胶为3345密度为0.98g/cm3，丙烯腈含量为45%，门尼粘度为35。
所述的聚丙烯粉末粒径为0.8~1.5um。
所述的EPDM-g-PU树脂为EVA接枝PU的聚合物，熔体流动速率为3g/10min。
所述的阻燃填料为氢氧化铝和氢氧化镁的混合物比例为4：1。
一种用于上述化学交联双耐油耐低温低烟无卤阻燃护套料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA40L-03为60~90份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVM700 15~45份、EPDM-g-PU聚合物10~15份和聚丙烯粉末10~15份加入密炼机进行密炼成型；
步骤二、依次加石蜡油2~5份、4.4一双（2.2-二甲基苄基）二苯胺 1~1.5份、2-巯基苯并咪唑1~8份、阻燃填料100~150份、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷0.5~4份、硼酸锌1~6份、三氧化二锑1~6份、蒙脱土1~6份，进行密炼成型；
步骤三、卸料，卸料温度低于130℃；
步骤四、将步骤三获得的料在开炼机上进行翻料切卷，后放入滤橡机进行滤橡，滤橡温度控制在100~130℃；
步骤五、将滤橡后的胶料放入密炼机中并加入过氧化二异丙苯2~6份和三烯丙基异三聚氰酸酯1~4份，密炼时间1min；
步骤六、将胶料在开炼机上进行翻料切卷，后放入滤橡机进行滤橡，滤网为2层，滤橡温度控制在90~100℃；
步骤七、将滤橡后的胶料放入开炼机进行翻炼，薄通2~4次，切卷送至碾页机碾页后冷却封装；
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物A为EVA40L-03密度为0.96g/cm3，熔体流动速率3g/10min，VA含量为40%；
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物B为EVM700密度为1.03g/cm3，门尼粘度ML（1+4）100℃为25，VA含量为70%。
上述步骤四中滤橡机的滤网有两层内层为40~100目，外层为60~180目。
实施例2：一种化学交联双耐油耐低温低烟无卤阻燃护套料，所述低烟无卤阻燃护套料由以下质量份的组分组成：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物A 50份，
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物B 10份，
EPDM-g-PU树脂 30份，
聚丙烯粉末 10份，
石蜡油 4份，
乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷 1.5份，
4.4一双（2.2-二甲基苄基）二苯胺 1份，
2-巯基苯并咪唑 2份，
阻燃填料 140份，
硼酸锌 5份，
三氧化二锑 5份，
蒙脱土 2份，
过氧化二异丙苯 3份，
三烯丙基异三聚氰酸酯 1份；
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA40L-03密度为0.967g/cm3，熔体流动速率3g/10min，VA含量为40%。
所述的丁腈橡胶为3345密度为0.98g/cm3，丙烯腈含量为45%，门尼粘度为35。
所述的聚丙烯粉末粒径为0.8~1.5um。
所述的EPDM-g-PU树脂为EVA接枝PU的聚合物，熔体流动速率为3g/10min。
所述的阻燃填料为氢氧化铝和氢氧化镁的混合物比例为4：1。
实施例3：一种化学交联双耐油耐低温低烟无卤阻燃护套料，其特征在于：所述乙丙绝缘料由以下质量份的组分组成：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物A 40份，
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物B 30份，
EPDM-g-PU树脂 30份，
聚丙烯粉末 10份，
石蜡油 2份，
乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷 1.5份，
4.4一双（2.2-二甲基苄基）二苯胺 1份，
2-巯基苯并咪唑 2份，
阻燃填料 150份，
硼酸锌 5份，
三氧化二锑 5份，
蒙脱土 2份，
过氧化二异丙苯 3份，
三烯丙基异三聚氰酸酯 2份；
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA40L-03密度为0.967g/cm3，熔体流动速率3g/10min，VA含量为40%。
所述的丁腈橡胶为3345密度为0.98g/cm3，丙烯腈含量为45%，门尼粘度为35。
所述的聚丙烯粉末粒径为0.8~1.5um。
所述的EPDM-g-PU树脂为EVA接枝PU的聚合物，熔体流动速率为3g/10min。
所述的阻燃填料为氢氧化铝和氢氧化镁的混合物比例为4：1。
一种上述化学交联双耐油耐低温低烟无卤阻燃护套料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA40L-03为60~90份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVM700 15~45份、EPDM-g-PU聚合物10~15份和聚丙烯粉末10~15份加入密炼机进行密炼成型；
步骤二、依次加石蜡油2~5份、4.4一双（2.2-二甲基苄基）二苯胺 1~1.5份、2-巯基苯并咪唑1~8份、阻燃填料100~150份、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷0.5~4份、硼酸锌1~6份、三氧化二锑1~6份、蒙脱土1~6份，进行密炼成型；
步骤三、卸料，卸料温度低于130℃；
步骤四、将步骤三获得的料在开炼机上进行翻料切卷，后放入滤橡机进行滤橡，滤橡温度控制在100~130℃；
步骤五、将滤橡后的胶料放入密炼机中并加入过氧化二异丙苯2~6份和三烯丙基异三聚氰酸酯1~4份，密炼时间1min；
步骤六、将胶料在开炼机上进行翻料切卷，后放入滤橡机进行滤橡，滤网为2层，滤橡温度控制在90~100℃；
步骤七、将滤橡后的胶料放入开炼机进行翻炼，薄通2~4次，切卷送至碾页机碾页后冷却封装。
上述步骤四中滤橡机的滤网有两层内层为40~100目，外层为60~180目。
将上述实施例1~3得到的化学交联双耐油耐低温低烟无卤阻燃护套料经过试验测试，性能表1所示。
表1
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种化学交联双耐油耐低温低烟无卤阻燃护套料，其特征在于：所述护套料由以下质量份的组分组成：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物A 60~90份，
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物B 15~45份，
EPDM-g-PU聚合物 10~15份，
聚丙烯粉末 10~15份，
石蜡油 2~5份，
乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷 0.5~4份，
4.4一双（2.2-二甲基苄基）二苯胺 1~1.5份，
2-巯基苯并咪唑 1~8份，
阻燃填料 100~150份，
硼酸锌 1~6份，
三氧化二锑 1~6份，
蒙脱土 1~6份，
过氧化二异丙苯 2~6份，
三烯丙基异三聚氰酸酯 1~4份；
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物A为EVA40L-03密度为0.96g/cm3，熔体流动速率3g/10min，VA含量为40%；
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物B为EVM700密度为1.03g/cm3，门尼粘度ML（1+4）100℃为25，VA含量为70%。
2. 根据权利要求1所述的化学交联双耐油耐低温低烟无卤阻燃护套料，其特征在于：所述EPDM-g-PU聚合物为马来酸酐化的EPDM（MEPDM）通过马来酸酐和聚氨酯上的异氰酸酯端基反应形成，此聚合物的接枝率为10%，门尼粘度ML（1+4）100℃为45，选择的EPDM的乙烯含量为60% 。
3.根据权利要求1所述的化学交联双耐油耐低温低烟无卤阻燃护套料，其特征在于：所述4.4一双（2.2-二甲基苄基）二苯胺和2-巯基苯并咪唑按照1：1~6质量比复配。
4.根据权利要求1所述的化学交联双耐油耐低温低烟无卤阻燃护套料，其特征在于：所述聚丙烯粉末粒径为0.8~1.5um。
5.一种用于权利要求1所述化学交联双耐油耐低温低烟无卤阻燃护套料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA40L-03为60~90份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVM700 15~45份、EPDM-g-PU聚合物10~15份和聚丙烯粉末10~15份加入密炼机进行密炼成型；
步骤二、依次加石蜡油2~5份、4.4一双（2.2-二甲基苄基）二苯胺 1~1.5份、2-巯基苯并咪唑1~8份、阻燃填料100~150份、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷0.5~4份、硼酸锌1~6份、三氧化二锑1~6份、蒙脱土1~6份，进行密炼成型；
步骤三、卸料，卸料温度低于130℃；
步骤四、将步骤三获得的料在开炼机上进行翻料切卷，后放入滤橡机进行滤橡，滤橡温度控制在100~130℃；
步骤五、将滤橡后的胶料放入密炼机中并加入过氧化二异丙苯2~6份和三烯丙基异三聚氰酸酯1~4份，密炼时间1min；
步骤六、将胶料在开炼机上进行翻料切卷，后放入滤橡机进行滤橡，滤网为2层，滤橡温度控制在90~100℃；
步骤七、将滤橡后的胶料放入开炼机进行翻炼，薄通2~4次，切卷送至碾页机碾页后冷却封装；
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物A为EVA40L-03密度为0.96g/cm3，熔体流动速率3g/10min，VA含量为40%；
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物B为EVM700密度为1.03g/cm3，门尼粘度ML（1+4）100℃为25，VA含量为70%。
6.根据权利要求1所述的化学交联双耐油耐低温低烟无卤阻燃护套料的制备方法，其特征在于：所述步骤四中滤橡机的滤网有两层内层为40~100目，外层为60~180目。
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