CN109535539A - 一种光缆用耐热高强度低烟无卤阻燃护套料及制备方法 - Google Patents
一种光缆用耐热高强度低烟无卤阻燃护套料及制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种光缆用耐热高强度低烟无卤阻燃护套料及制备方法。所述护套料的各组分及重量份数如下:80~90份聚烯烃树脂;10~20份相容剂;120~140份阻燃剂;1~2份偶联剂;0.5~1份抗氧剂;4~6份润滑剂;其中,所述的聚烯烃树脂包括如下组分:乙烯‑辛烯共聚物(POE)、茂金属改性线性低密度聚乙烯(MLLDPE)和高密度聚乙烯(HDPE),且三者的重量比依次为(50~70):(12~25):(8~10)。
Description
技术领域
本发明涉及一种光缆用护套料及其制备方法,更具体地,涉及一种光缆用耐热高强度低烟无卤阻燃护套料及其制备方法。
背景技术
随着光纤传输技术的日渐成熟以及光纤在价格上越来越低,传统的同轴电缆传输越来越不适应今天光电网络的发展,而作为传播信息载体的光纤,具有传输损耗小、传输距离远、工作频带宽、抗干扰能力强等优点,使之成为光电网络最理想的传播载体。光纤是由极纯净的石英制成。光纤有线电视中只使用单模光纤,其包层直径为125μm,缓冲层直径为250μm,通光部分的芯径只有8~10μm,并且光纤抗张力、抗侧压性能差,容易折断,因此需要在光缆的外部添加一层低烟无卤护套料,同时该护套料必须具有足够的强度来保护光纤不受损坏。并且该护套料在受热情况下必须具有良好的耐热变形性能,以免对内部光纤造成挤压。
目前这类型的光缆用护套料在满足其他性能如氧指数35,伸长率150%以上的情况下,强度低,耐热变形(90℃,1kg)变化率高。针对光纤用护套材料在使用过程中的局限性,本领域需要提供一种高强度,耐热变形性能好,同时满足其他性能要求的低烟无卤阻燃护套料及制备方法。
发明内容
本发明旨在获得一种克服现有技术的不足,高强度,耐热变形性能好,同时满足其他性能要求的光缆用无卤低烟阻燃护套料。
本发明的第二目的在于获得一种光缆用无卤低烟阻燃护套料的制备方法。
在本发明的第一方面,提供了一种光缆用耐热高强度低烟无卤阻燃护套料,所述护套料的各组分及重量份数如下:
其中,所述的聚烯烃树脂包括如下组分:乙烯-辛烯共聚物(POE)、茂金属改性线性低密度聚乙烯(MLLDPE)和高密度聚乙烯(HDPE),且三者的重量比依次为(50~70):(12~25):(8~10)。
在另一优选例中,所述的乙烯-辛烯共聚物(POE)的熔融指数为:1~4g/10min,以GB/T3682-2000法测定,其中辛烯的含量为:20%~40%,以所述乙烯-辛烯共聚物总重量计;
所述的茂金属改性线性低密度聚乙烯(MLLDPE)的熔融指数为:1~4g/10min,以GB/T3682-2000法测定;
所述的高密度聚乙烯(HDPE)的熔融指数为:5~10g/10min,以GB/T3682-2000法测定。
在另一优选例中,所述的相容剂是马来酸酐接枝聚乙烯和/或马来酸酐接枝乙烯-辛烯酯。
在另一优选例中,所述的相容剂的接枝率是0.8%~2%。
在另一优选例中,所述的阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝或碳酸钙。
在另一优选例中,所述的氢氧化镁的中值粒径为1.5~2.3μm,比表面积为4~6㎡/g,根据BET比表面积法测定得到。
在另一优选例中,所述的偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
在另一优选例中,所述的抗氧剂为下述的一种或两种以上的混合:四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、硫代二丙酸双月桂酯(抗氧剂DLTP)、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)。
在另一优选例中,所述的润滑剂为硅酮母粒,所述的硅酮母粒中硅氧烷的数均分子量在65万~80万。
在本发明的第二方面,提供了一种如上所述的本发明提供的光缆用耐热高强度低烟无卤阻燃护套料的制备方法,所述的制备方法包括以下步骤:
提供如上所述的护套料各组分;
将各个组分混合出母料;
使母料经挤出机造粒,得到如上所述的本发明提供的光缆用耐热高强度低烟无卤阻燃护套料。
据此,本发明提供了一种高强度,耐热变形性能好,同时满足其他性能要求的低烟无卤阻燃护套料及制备方法。
具体实施方式
发明人经过广泛而深入的研究,通过树脂基材的选用,获得了一种光缆用高强度,耐热变形性能好,同时满足其他性能要求的低烟无卤阻燃护套料及制备方法。在此基础上完成了本发明。
本发明中,术语“含有”或“包括”表示各种成分可一起应用于本发明的混合物或组合物中。因此,术语“主要由...组成”和“由...组成”包含在术语“含有”或“包括”中。
以下对本发明的各个方面进行详述:
本发明提供了一种光缆用耐热高强度低烟无卤阻燃护套料,所述护套料的各组分及重量份数如下:
发明人发现,当采用本发明的特定的聚烯烃时,使得本发明的护套料获得良好的强度和耐热变形性能。
在本发明的一个具体实施方式中,所述聚烯烃树脂包括如下组分:乙烯-辛烯共聚物(POE)、茂金属改性线性低密度聚乙烯(MLLDPE)和高密度聚乙烯(HDPE),且三者的重量比依次为(50~70):(12~25):(8~10)。
在本发明的一个优选例中,三者的重量比依次为(55~60):(20~25):(8~10);更优选地,三者的重量比依次为(57~60):(20~23):(8~10)。
乙烯-辛烯共聚物(POE)具有弹性体的性质,一方面分子量分布很窄,短枝链分布和聚合物结构可控;另一方面,由于分子链是饱和链,所含叔碳原子相对较少,因而具有优异的耐热老化和抗紫外线性能、力学性能、熔体强度和加工性能,另外还具有分散性好、自粘性和互粘性好、等量添加冲击强度高和成型能力优异的优点。茂金属改性线性低密度聚乙烯(MLLDPE)相比普通的低密度聚乙烯(LDPE),具有强度大、耐热性能更好以及较高的软化温度和熔融温度。高密度聚乙烯(HDPE)的软化点为125℃~135℃,使用温度可达100℃,其硬度,强度均高于低密度聚乙烯(LDPE)。乙烯-辛烯共聚物(POE),茂金属改性线性低密度聚乙烯(MLLDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)混合使用,可以得到一种具有较高强度、耐热稳定性能好的基体,此外,体系的综合性能保持优异:较高的断裂伸长率,较高的氧指数,优异的加工性能。
在一个优选实施方式中,所述的乙烯-辛烯共聚物(POE)的熔融指数为:1~4g/10min,以GB/T3682-2000法测定。更优选地,其中辛烯的质量百分含量为:20~40%,以所述乙烯-辛烯共聚物(POE)的总重量计。
在一个优选实施方式中,所述的茂金属改性线性低密度聚乙烯(MLLDPE)的熔融指数为:1~4g/10min,以GB/T3682-2000法测定。
在一个优选实施方式中,所述的高密度聚乙烯(HDPE)的熔融指数为:5~10g/10min,以GB/T3682-2000法测定。
在本发明的一个具体实施方式中,所述的偶联剂采用乙烯基三乙氧基硅烷。
在本发明的一个具体实施方式中,所述的润滑剂为硅酮母粒,所述的硅酮母粒中硅氧烷的数均分子量在65万~80万。
在本发明的一个具体实施方式中,所述的阻燃剂可以是氢氧化镁、氢氧化铝和碳酸钙中的一种。
在一个优选实施方式中,所述的阻燃剂为氢氧化镁,所述的氢氧化镁的中值粒径为1.5~2.3μm,比表面积为4~6㎡/g,根据BET比表面积法测定得到。
在本发明的一个具体实施方式中,所述的相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯和马来酸酐接枝乙烯-辛烯酯中的一种或两种的混合物。
在一个优选实施方式中,所述的相容剂的接枝率是0.8%~2%。
在本发明的一个具体实施方式中,所述的抗氧剂是四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、硫代二丙酸双月桂酯(抗氧剂DLTP)、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)中的一种或任意两种的及以上的混合物。
在本发明的一个具体实施方式中,所述的抗氧剂是四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、硫代二丙酸双月桂酯(抗氧剂DLTP)和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)的混合物。
在一个优选例中,所述的抗氧剂中四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、硫代二丙酸双月桂酯(抗氧剂DLTP)和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)的重量比为(15~25):(5~15):1,更优选为(18~22):(8~12):1。
在本发明的一个具体实施方式中,第一步,称取原材料,密炼机清机并预热;第二步,将聚烯烃树脂、相容剂、阻燃剂、润滑剂、抗氧剂以及偶联剂依次加入密炼机中,密炼20~30min,使各组分混合均匀;第三步,使用双锥喂料机将混合好的母料经过双螺杆/单螺杆双阶混炼机组挤出机塑炼,挤出温度为130~140℃,造粒,得到所述的光缆用耐热高强度低烟无卤阻燃护套料。
在本发明的一个具体实施方式中,造粒后风冷却,振动筛分选,包装,得到所述的光缆用耐热高强度低烟无卤阻燃护套料。
本发明的主要优点有:本发明的低烟无卤护套料的强度能够达到17~19MPa,耐热变形性能满足(90℃,1Kg)变化率在20%以下。
如无具体说明,本发明的各种原料均可以通过市售得到;或根据本领域的常规方法制备得到。除非另有定义或说明,本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。
本发明的其他方面由于本文的公开内容,对本领域的技术人员而言是显而易见的。
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准,则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。除非另外说明,否则所有的份数为重量份,所有的百分比为重量百分比。
除非另有定义或说明,本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。
制备实施例
(1)根据表1所列称取原材料(单位:KG),密炼机清机并预热;
(2)将聚烯烃树脂、相容剂、阻燃剂、润滑剂、抗氧剂以及偶联剂依次加入密炼机中,密炼20~30min,使各组分混合均匀;和
(3)使用双锥喂料机将混合好的母料经过双螺杆/单螺杆双阶混炼机组挤出机塑炼,挤出温度为130~140℃,造粒,风冷却,振动筛分选,包装,得到高强度耐热变形性能好光缆用低烟无卤阻燃护套料。
表1
性能实施例
表1制备实施例产品进行性能测试。结果见表2。
表2
对比例1
根据制备实施例中描述的方法,使表3所列原材料(单位:KG)经相应的步骤得到护套料。
表3
表3对比例1产品进行性能测试。结果见表4。
表4
对比例2
根据制备实施例中描述的方法,使表5所列原材料(单位:KG)经相应的步骤得到护套料。
表5
表5对比例2产品进行性能测试。结果见表6。
表6
结果表明,本发明的低烟无卤阻燃护套料的强度在17Mpa以上,甚至可以达到19Mpa,并且具有较好的耐热变形性能,耐热变形性能可以达到(90℃,9.8N)变化率小于10%,同时也具有良好的氧指数,其他性能均满足相关标准的要求,解决了现有的技术问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用以限定本发明的实质技术内容范围,本发明的实质技术内容是广义地定义于申请的权利要求范围中,任何他人完成的技术实体或方法,若是与申请的权利要求范围所定义的完全相同,也或是一种等效的变更,均将被视为涵盖于该权利要求范围之中。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考,就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解,在阅读了本发明的上述内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (10)
1.一种光缆用耐热高强度低烟无卤阻燃护套料,其特征在于,所述护套料的各组分及重量份数如下:
其中,所述的聚烯烃树脂包括如下组分:乙烯-辛烯共聚物(POE)、茂金属改性线性低密度聚乙烯(MLLDPE)和高密度聚乙烯(HDPE),且三者的重量比依次为(50~70):(12~25):(8~10)。
2.如权利要求1所述的护套料,其特征在于,所述的乙烯-辛烯共聚物(POE)的熔融指数为:1~4g/10min,以GB/T3682-2000法测定,其中辛烯的含量为:20%~40%,以所述乙烯-辛烯共聚物总重量计;
所述的茂金属改性线性低密度聚乙烯(MLLDPE)的熔融指数为:1~4g/10min,以GB/T3682-2000法测定;
所述的高密度聚乙烯(HDPE)的熔融指数为:5~10g/10min,以GB/T3682-2000法测定。
3.如权利要求1所述的护套料,其特征在于,所述的相容剂是马来酸酐接枝聚乙烯和/或马来酸酐接枝乙烯-辛烯酯。
4.如权利要求3所述的护套料,其特征在于,所述的相容剂的接枝率是0.8%~2%。
5.如权利要求1所述的护套料,其特征在于,所述的阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝或碳酸钙。
6.如权利要求5所述的护套料,其特征在于,所述的氢氧化镁的中值粒径为1.5~2.3μm,比表面积为4~6㎡/g,根据BET比表面积法测定得到。
7.如权利要求1所述的护套料,其特征在于,所述的偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
8.如权利要求1所述的护套料,其特征在于,所述的抗氧剂为下述的一种或两种以上的混合:四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、硫代二丙酸双月桂酯(抗氧剂DLTP)、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)。
9.如权利要求1所述的护套料,其特征在于,所述的润滑剂为硅酮母粒,所述的硅酮母粒中硅氧烷的数均分子量在65万~80万。
10.一种如权利要求1~9中任一权利要求所述的光缆用耐热高强度低烟无卤阻燃护套料的制备方法,其特征在于:所述的制备方法包括以下步骤:
提供如权利要求1所述的护套料各组分;
将各个组分混合出母料;
使母料经挤出机造粒,得到所述的光缆用耐热高强度低烟无卤阻燃护套料。
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