CN109810371A - 一种热塑性无卤低烟阻燃可陶瓷化聚烯烃隔氧层料 - Google Patents
一种热塑性无卤低烟阻燃可陶瓷化聚烯烃隔氧层料 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种热塑性无卤低烟阻燃可陶瓷化聚烯烃隔氧层料。其原材料包括以下组分，聚烯烃共聚物50‑100份；阻燃剂50‑100份；陶瓷粉100‑150份；助熔剂20‑40份；偶联剂5‑10份；相容剂10‑30份；润滑剂2‑5份；抗氧剂1.5‑4份。本发明热塑性无卤低烟阻燃可陶瓷化聚烯烃隔氧层料工艺流程简单，易于操作，可按照无卤低烟聚烯烃电缆料的工艺和加工温度进行生产。本产品可用于高、中、低压耐火电线电缆、柔性防火电缆、防火电力和控制缆、矿用电缆、舰船用电缆、油田及海上平台防火电缆、防火同轴电缆、防火光纤光缆柔性防火耐火电缆，可以代替铝合金护套防火耐火电缆中的云母带和陶瓷化耐火硅橡胶以及陶瓷化耐火复合带使用，在高于600℃的温度条件下，快速烧结成瓷，形成良好的壳体，具有优异的隔热隔火的作用，并且起到结构阻燃的作用，用于提高电缆的阻燃性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种热塑性无卤低烟阻燃可陶瓷化聚烯烃隔氧层料。
背景技术
国内外重大火灾事件频传,每每造成大量的生命财产损失。随着当今世界高科技的迅速发展和应用，在现代的建筑特别是智能型高层建筑中，各种电气电子系统日趋复杂，线路纵横密布，给办公自动化、通讯联络敏捷带来了极大的便利，同时也出现了电气火灾事故逐年增多的局面，给高楼管理者、使用者和维护人员带来了负面效应，增添了不少烦恼。
高层建筑中，由于电线、电缆敷设成束地架设在线架上，一旦电线、电缆发生火灾，其后果不可设想。因为电线、电缆所使用的绝缘层都是些具有可燃性的橡胶、聚氯乙烯等氢高分子有机化合物质，这类的物质在燃烧时所产生的热量达19000～46000kJ/kg。电线、电缆的铜芯熔点约在1038℃，铝芯熔点在658℃，而电线、电缆绝缘层的熔点却远远低于这些数值，如聚氯乙烯塑料熔点仅为120℃。当群体成束电线、电缆事故发生热点熔温达800～1100℃时，对高层建筑的威胁尤为严重，事故中烟雾大，难以观察到着火源，事故处理十分困难。
热塑性无卤低烟阻可陶瓷化燃聚烯烃隔氧层料是一种高填充的阻燃材料，燃烧时可在电缆上形成一层坚硬的陶瓷壳体，这层陶瓷壳体能够隔绝氧气和热，起到结构阻燃的作用，从而对电缆内部结构进行保护。陶瓷化隔氧层料具有极高的阻燃性、离火自熄性、抗熔滴性、低温成壳。隔氧层料以聚烯烃为基体树脂，填充以部分阻燃剂，能够替代常规低烟无卤聚烯烃隔氧料。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种热塑性无卤低烟阻燃可陶瓷化聚烯烃隔氧层料的制备方法，通过调节阻燃剂及陶瓷粉的组分，使复合材料能够在高温及燃烧环境中，快速烧结成坚硬的陶瓷壳体，使复合材料能够隔热隔火，保证电缆在燃烧环境中能够正常的使用。
经过大量的试验及验证，现已开发出一种价格低廉、加工性能好，燃烧时烟雾少、低温成壳效果好的低烟无卤陶瓷化聚烯烃隔氧料。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提供一种热塑性无卤低烟阻燃聚烯烃隔氧层料及其制备方法。按重量计，其包括以下组分：聚烯烃共聚物50-100份；阻燃剂 50-200份；陶瓷粉 50-100份；助熔剂 20-40份；偶联剂 5-10份；抗氧剂5-10份；润滑剂2-5份。
本发明热塑性无卤低烟阻燃可陶瓷化聚烯烃隔氧层料，其所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯和聚烯烃弹性体中的一种或几种。
本发明热塑性无卤低烟阻燃可陶瓷化聚烯烃隔氧层料，其所述的阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、聚磷酸铵、三聚氰胺、磷氮类阻燃剂一种或几种的混合物。
本发明热塑性无卤低烟阻燃可陶瓷化聚烯烃隔氧层料，其所述的陶瓷粉为高岭土、滑石粉、硅灰石、白炭黑、蒙脱土、高岭土、绢云母、白云母、石英粉中一种或几种的混合物。
本发明热塑性无卤低烟阻燃可陶瓷化聚烯烃隔氧层料，其所述助熔剂为硼酸铵、硼酸锌、硼熔块、低熔点玻璃粉、氧化锌中的一种或几种。
本发明热塑性无卤低烟阻燃可陶瓷化聚烯烃隔氧层料，其进一步的方案是所述偶联剂选自11-100、KH550、KH560、A151、A171、KR-TTS中的一种或几种。
本发明热塑性无卤低烟阻燃可陶瓷化聚烯烃隔氧层料，其所述偶联剂为聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸锌、硅油中的一种或几种。
本发明热塑性无卤低烟阻燃可陶瓷化聚烯烃隔氧层料，其所述偶联剂抗氧剂为四[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）中的一种或几种。
本发明热塑性无卤低烟阻燃可陶瓷化聚烯烃隔氧层料，其工艺步骤如下：所述聚烯烃基体树脂、阻燃剂、陶瓷粉，助熔剂，偶联剂，润滑剂、抗氧剂依次加入到密炼机中，在120℃-150℃下密炼10-15min。然后将混合物于双螺杆造粒机或单螺杆造粒机中挤出造粒，即可得到热塑性无卤低烟阻燃可陶瓷化聚烯烃隔氧层料。
本发明具有如下有益效果：本发明的热塑性无卤低烟阻燃可陶瓷化聚烯烃隔氧层料可采用无卤低烟聚烯烃电缆料的工艺进行生产，工艺简单，操作方面；二，密度小，价格低，可以替代坚硬的矿物隔氧层，用于柔性防火耐火电缆，代替耐火电缆中的云母带和陶瓷化耐火硅橡胶，满足方面敷设的条件。
具体实施例
为详细说明本发明的技术内容，配方比例及性能效果，以下结合实施方案予以说明，但本发明不仅仅局限于这些实施例。
实施例1：
将按重量份数称取的乙烯-醋酸乙烯共聚物100份，阻燃剂即氢氧化镁50份，陶瓷粉A即云母粉25份，陶瓷粉B即高岭土50份，陶瓷粉C即白炭黑25份，助熔剂即低熔点玻璃粉30份，润滑剂即硬脂酸5份，偶联剂即11-100 2份，投入到密炼机中进行混炼，当混炼到120℃时出料，通过锥形翻斗将料喂入双螺杆挤出机中，双螺杆温区设置为一区110℃，二区115℃，三区115℃，四区120℃，五区120℃，六区120℃，七区125℃，八区125℃ 九区125℃。经单螺杆造粒挤出，冷切，得到热塑性无卤低烟阻燃可陶瓷化聚烯烃隔氧层料。
实施例2：
将按重量份数称取的乙烯-醋酸乙烯共聚物70份，聚乙烯共聚物30份，阻燃剂即氢氧化铝50份，陶瓷粉A即高岭土70份，陶瓷粉B即白炭黑30份，助熔剂A即低熔点玻璃粉15份(熔点450℃-500℃)，助熔剂B即低熔点玻璃粉25份(熔点850℃-900℃)，润滑剂即聚乙烯蜡5份，偶联剂即11-100 3份，投入到密炼机中进行混炼，当混炼到125℃时出料，通过锥形翻斗将料喂入双螺杆挤出机中，双螺杆温区设置为一区112℃，二区118℃，三区118℃，四区123℃，五区123℃，六区123℃，七区128℃，八区128℃ 九区128℃。经单螺杆造粒挤出，冷切，得到热塑性无卤低烟阻燃可陶瓷化聚烯烃隔氧层料。
实施例3：
将按重量份数称取的乙烯-醋酸乙烯共聚物100份，阻燃剂A即氢氧化镁20份，阻燃剂A即氢氧化铝60份，陶瓷粉A即石英粉50份，陶瓷粉B即白云母20份，助熔剂即氧化锌15份，润滑剂即聚乙烯蜡5份，偶联剂即KH5503份，投入到密炼机中进行混炼，当混炼到115℃时出料，通过锥形翻斗将料喂入双螺杆挤出机中，双螺杆温区设置为一区110℃，二区114℃，三区114℃，四区118℃，五区118℃，六区118℃，七区123℃，八区123℃ 九区123℃。经单螺杆造粒挤出，冷切，得到热塑性无卤低烟阻燃可陶瓷化聚烯烃隔氧层料。
由上述实施例1至3中制备的陶瓷化热塑性无卤低烟阻燃可陶瓷化聚烯烃隔氧层料经测试具有以下性能：
由上述实施例可知，本发明的陶瓷化热塑性无卤低烟阻燃可陶瓷化聚烯烃隔氧层料具有良好的拉伸强度和断裂伸长率，发烟量小，阻燃等级高，并且作为电缆的隔氧层，可以通过950℃3小时的耐火燃烧试验。
Claims (9)
1.一种热塑性无卤低烟阻燃可陶瓷化聚烯烃隔氧层料，其特征在于包括以下组分（重量）：聚烯烃共聚物50-100份；阻燃剂 50-200份；陶瓷粉 50-100份；助熔剂 20-40份；偶联剂 2-10份；抗氧剂2-10份；润滑剂2-5份。
2.根据权利要求1所述的一种热塑性无卤低烟阻燃可陶瓷化聚烯烃隔氧层料，其特征在于，所述聚烯烃共聚物选自乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯和聚烯烃弹性体中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种热塑性无卤低烟阻燃可陶瓷化聚烯烃隔氧层料，其特征在于，所述阻燃剂选自氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、聚磷酸铵、三聚氰胺、磷氮类阻燃剂的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种热塑性无卤低烟阻燃可陶瓷化聚烯烃隔氧层料，其特征在于，所述陶瓷粉选自高岭土、滑石粉、硅灰石、白炭黑、蒙脱土、高岭土、绢云母、白云母、石英粉中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种热塑性无卤低烟阻燃可陶瓷化聚烯烃隔氧层料，其特征在于，所述助熔剂选自硼酸铵、硼酸锌、硼熔块、低熔点玻璃粉、氧化锌中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种热塑性无卤低烟阻燃可陶瓷化聚烯烃隔氧层料，其特征在于，所述偶联剂选自11-100、KH550、 KH560、A151、A171、KR-TTS、OL-T671中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种热塑性无卤低烟阻燃可陶瓷化聚烯烃隔氧层料，其特征在于，所述的润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸锌、硅油中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的一种热塑性无卤低烟阻燃可陶瓷化聚烯烃隔氧层料，其特征在于，所述的抗氧剂选自四[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）中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的一种热塑性无卤低烟阻燃可陶瓷化聚烯烃隔氧层料，其特征在于，该方法包括以下工艺步骤：将权利1～12任一项所述聚烯烃基体树脂、阻燃剂、陶瓷粉、助熔剂、偶联剂、润滑剂、抗氧剂依次加入到密炼机中，在120℃-150℃下密炼10-15min，然后将混合物于双螺杆造粒机或单螺杆造粒机中挤出造粒。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190528 |
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