CN111073165A - 一种热塑性耐超低温低烟无卤电缆料及其制备方法 - Google Patents

一种热塑性耐超低温低烟无卤电缆料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种热塑性耐超低温低烟无卤电缆料及其制备方法，其中一种热塑性耐超低温低烟无卤电缆料的制备方法，其包括，用未硫化三元乙丙橡胶、DOPO、双二五和三苯基氧化膦制备初产物；将初产物、聚乙烯基弹性体、称顺丁烯二酸酐接枝聚烯烃弹性体、间苯二酚(二苯基磷酸酯)、加氢基础油、矿物质填充剂、交联剂、抗氧助剂，混炼形成软质胶状物；挤出所述软质胶状物。与现有技术相比，本发明得到的磷杂菲改性乙丙橡胶具有很好的自润滑效果和低温条下的柔韧性，且使用的RDP不会迁移到材料表面。

Description

一种热塑性耐超低温低烟无卤电缆料及其制备方法
技术领域
本发明属于电线电缆技术领域，具体涉及一种热塑性耐超低温低烟无卤电缆料及其制备方法。
背景技术
现有技术中，无卤低烟聚烯烃阻燃电缆料是为满足无卤无毒、低烟气释放量、阻燃等特性而开发的一种环保型阻燃电缆材料。它是使用烯烃类聚合物作为基材，氢氧化铝、氢氧化镁等无机类含结晶水材料作阻燃剂，经共混、塑化、造粒而成的电缆料。现有的低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料存在如下缺陷：第一，常规无卤低烟聚烯烃阻燃电缆料使用乙烯-乙酸乙烯共聚物、聚乙烯、氢氧化铝、氢氧化镁，制得的电缆材料表面硬度超过95°(邵氏A硬度)，常温下柔韧性已然比较差，在低温环境下会进一步劣化，导致电线电缆易开裂甚至会脆化，失去其该有的功能；第二，常规无卤低烟聚烯烃阻燃电缆料由于材料粘性大，在挤出成缆时容易造成电线电缆表面毛糙，不平整；第三常规EPDM采用RDP作为阻燃剂和软化剂时，都能起到很不错的阻燃和软化作用，但是由于RDP具有较强的极性而EPDM几乎没有极性，所以二者的相容性很差，在低温环境下容易发生析出冒油现象。这样的电线电缆安装之后，由于电气设备运行时的震动，电线电缆产生摩擦，容易使绝缘磨损后发生短路，导致事故的发生。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述的技术缺陷，提出了本发明。
因此，作为本发明其中一个方面，本发明克服现有技术中存在的不足，提供一种热塑性耐超低温低烟无卤电缆料及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种热塑性耐超低温低烟无卤电缆料的制备方法，其包括，用未硫化三元乙丙橡胶、DOPO、双二五和三苯基氧化膦制备初产物；将初产物、聚乙烯基弹性体、称顺丁烯二酸酐接枝聚烯烃弹性体、间苯二酚(二苯基磷酸酯)、加氢基础油、矿物质填充剂、交联剂、抗氧助剂，混炼形成软质胶状物；挤出所述软质胶状物。
作为本发明所述的热塑性耐超低温低烟无卤电缆料的制备方法的优选方案，其中：按质量分数计，所述聚乙烯基弹性体3～7％、所述未硫化三元乙丙橡胶10～15％、所述DOPO 2～4％、所述称顺丁烯二酸酐接枝聚烯烃弹性体4～8％、所述矿物质填充剂45～55％、所述交联剂1～2％、所述抗氧助剂1～3％、所述间苯二酚(二苯基磷酸酯)3～4％。
作为本发明所述的热塑性耐超低温低烟无卤电缆料的制备方法的优选方案，其中：所述聚乙烯基弹性体的密度为0.903g/cm3，熔融指数为2.0g/10min；所述未硫化三元乙丙橡胶的密度为0.87g/cm3，其中乙烯的质量百分含量为70％，所述未硫化三元乙丙橡胶门尼粘度为70MU，第三单体ENB含量5％；所述称顺丁烯二酸酐接枝聚烯烃弹性体接枝率为0.7％～0.9％，熔融指数为0.8g/10min～1.2g/10min；所述加氢基础油的密度为0.84g/cm3，其在40℃条件下的运动粘度为30～35mm2/s。
作为本发明所述的热塑性耐超低温低烟无卤电缆料的制备方法的优选方案，其中：所述抗氧助剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯与硫代二丙酸二硬脂醇酯按质量比1∶1共同混合制得。
作为本发明所述的热塑性耐超低温低烟无卤电缆料的制备方法的优选方案，其中：所述矿物质填充剂粉体颗粒的直径D50为1～2μm，其包括氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或几种；
作为本发明所述的热塑性耐超低温低烟无卤电缆料的制备方法的优选方案，其中：所述无机阻燃剂为氢氧化铝和氢氧化镁的混合物时，所述氢氧化铝和氢氧化镁的质量比为(1～3)∶(1～3)。
作为本发明所述的热塑性耐超低温低烟无卤电缆料的制备方法的优选方案，其中：所述制备初产物，其为在加压1～10MPa，温度100～140℃进行搅拌，搅拌速度为300rmp下反应时间14～16min，至DOPO有效反应量＞95％。
作为本发明所述的热塑性耐超低温低烟无卤电缆料的制备方法的优选方案，其中：所述混炼形成软质胶状物，其为在150℃～200℃下混炼均匀。
作为本发明所述的热塑性耐超低温低烟无卤电缆料的制备方法的优选方案，其中：所述挤出所述软质胶状物，其挤出参数为，第一区130～145℃，第二区130～145℃，第三区130～145℃，第四区130～145℃，第五区130～145℃，第六区130～145℃，第七区130～145℃，第八区130～145℃，第九区130～145℃，机头140～155℃。
本发明的有益效果：
与现有技术相比，本发明得到的磷杂菲改性乙丙橡胶具有很好的自润滑效果和低温条下的柔韧性，且使用的RDP不会迁移到材料表面；
第一，本发明选择具有较高反应活性DOPO，在引发剂双二五的作用下，与EPDM中的第二单体反应，得到磷杂菲改性乙丙橡胶，该改性物具有很好的自润滑效果和低温条下的柔韧性；第二，聚乙烯基弹性体可以改善材料的耐高温性能，称顺丁烯二酸酐接枝聚烯烃弹性体和烷基硅氧烷的加入，改善了无机阻燃剂、抗氧助剂与基材树脂的亲和性，从而进一步改善了成型电缆料的柔韧性和；第三，常规EPDM采用RDP作为阻燃剂和软化剂时，都能起到很不错的作用。但是由于RDP具有较强的极性而EPDM几乎没有极性，所以二者的相容性很差，容易发生析出冒油现象。本发明中第一步合成的磷杂菲改性乙丙橡胶，可以增强材料的极性，改善与RDP的相容性，防止RDP迁移到材料表面；第四，加氢基础油的加入可以进一步软化分子链。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
实施例1：
以质量百分比计，将15％未硫化三元乙丙橡胶(密度为0.87g/cm3，其中乙烯的质量百分含量为70％，门尼粘度为70MU，第三单体ENB含量5％)、4％DOPO、0.05％双二五和0.1％三苯基氧化膦投入反应釜中，并设置加压5MPa，温度120℃进行搅拌，搅拌转速为15rpm，反应14min，得初产物，此时DOPO有效反应量为98％。
将初产物、4％低密度聚乙烯基弹性体(密度为0.903g/cm3，熔融指数为2.0g/10min)、6％称顺丁烯二酸酐接枝聚烯烃弹性体(接枝率为0.7％，熔融指数为0.9g/10min)、4％RDP、8％加氢基础油(密度为0.84g/cm3，其在40℃条件下的运动粘度为32mm2/s)、54％氢氧化镁和氢氧化铝颗粒(两者质量比为1∶3，D50为2μm)、1％烷基硅氧烷、1.95％四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯与硫代二丙酸二硬脂醇酯(按质量比1∶1共同混合制得)一起投入密炼机中，在密炼机中混炼至150℃，再投入1％高密度聚乙烯基弹性体(密度为0.952，熔融指数为0.87g/10min)，混炼至175℃，使各种组分混合均匀，形成混合软质胶状物。
将得到的混合软质胶状物投入到同向双螺杆造粒机中挤出，同向双螺杆造粒机温度为：第一区130～145℃，第二区130～145℃，第三区130～145℃，第四区130～145℃，第五区130～145℃，第六区130～145℃，第七区130～145℃，第八区130～145℃，第九区130～145℃，机头140～155℃，得到挤出成型为粒型的电缆料，风冷后包装；
电缆的挤出制作：将上述电缆料的制备中最终得到的粒型电缆料，通过电线电缆挤塑机，在一区120～130℃、二区130～150℃、三区145～165℃、四区145～165℃、机头140～160℃的温度下挤出，包覆在导体线芯上。在挤出过程中严格控制挤塑机的工作温度，防止水合氧化物提前分解，使用低压缩比(压缩比1：1.2～1：1.8)的螺杆和机头，避免电缆料受剪切力过大造成聚合物的断键；采用低拉伸比(1.2～1.5)的模具能够降低电缆料在挤出过程中的拉伸变形量；逐级分段冷却(热水冷却-温水冷却-常温冷却)方法能降低因骤然冷却时产生的应力过度集中。
实施例1制备的产品与市售低烟无卤电缆料进行相关测试实验，对比结果如表1所示。
表1测试实验对比结果
Figure BDA0002351567820000051
由表1所示，试验项目中，在①拉伸强度和断裂伸长率的数据比较中，实施例1产品的拉伸强度和断裂伸长率显著高于市售低烟无卤电缆料，反映了实施例1产品的机械性能与市售低烟无卤电缆料产品相比具有优势；在②摩擦系数的数据比较中，实施例1产品的摩擦系数明显低于市售低烟无卤电缆料，反映了实施例1产品的表面光滑度明显优于市售低烟无卤电缆料，可以使材料做成的成品在每次摩擦时，产生很小的磨损。这一效果可以通过③耐磨实验结果加以证明。用两种不同材料做成同样规格的电线，参考ISO 6722标准做耐磨实验，达到同样的磨损程度，实施例1产品制成的电线需要比市售低烟无卤电缆料产品制成的电线多超过10倍的次数，说明电线表面平整，无毛刺；在④-55℃低温伸长率的数据比较中，实施例1依然能保证有65％的断裂伸长率，而市售低烟无卤电缆料几乎完全脆化，无法测到断裂伸长率。
实施例2
以质量百分比计，将13％未硫化三元乙丙橡胶(密度为0.87g/cm3，其中乙烯的质量百分含量为70％，门尼粘度为70MU，第三单体ENB含量5％)、3.5％DOPO、0.03％双二五和0.08％三苯基氧化膦投入反应釜中，并设置加压3.5MPa，温度130℃进行搅拌，搅拌转速为15rpm，反应10min，得初产物，此时DOPO有效反应量为97.5％。
将初产物、4.5％低密度聚乙烯基弹性体(密度为0.903g/cm3，熔融指数为2.0g/10min)、7％称顺丁烯二酸酐接枝聚烯烃弹性体(接枝率为0.9％，熔融指数为1.1g/10min)、3.5％RDP、13％加氢基础油(密度为0.84g/cm3，其在40℃条件下的运动粘度为32mm2/s)、48.2％氢氧化镁和氢氧化铝颗粒(两者质量比为1∶8，D50为1.5μm)、2％烷基硅氧烷、2.97％四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯与硫代二丙酸二硬脂醇酯(按质量比1∶1共同混合制得)一起投入密炼机中，在密炼机中混炼至140℃，再投入1.5％高密度聚乙烯基弹性体(密度为0.941，熔融指数为0.76g/10min)，混炼至173℃，使各种组分混合均匀，形成混合软质胶状物。
将得到的混合软质胶状物投入到同向双螺杆造粒机中挤出，同向双螺杆造粒机温度为：第一区130～145℃，第二区130～145℃，第三区130～145℃，第四区130～145℃，第五区130～145℃，第六区130～145℃，第七区130～145℃，第八区130～145℃，第九区130～145℃，机头140～155℃，得到挤出成型为粒型的电缆料，风冷后包装；
电缆的挤出制作：将上述电缆料的制备中最终得到的粒型电缆料，通过电线电缆挤塑机，在一区120～130℃、二区130～150℃、三区145～165℃、四区145～165℃、机头140～160℃的温度下挤出，包覆在导体线芯上。在挤出过程中严格控制挤塑机的工作温度，防止水合氧化物提前分解，使用低压缩比(压缩比1：1.2～1：1.8)的螺杆和机头，避免电缆料受剪切力过大造成聚合物的断键；采用低拉伸比(1.2～1.5)的模具能够降低电缆料在挤出过程中的拉伸变形量；逐级分段冷却(热水冷却-温水冷却-常温冷却)方法能降低因骤然冷却时产生的应力过度集中。
表2测试实验对比结果
Figure BDA0002351567820000071
由表2所示，试验项目中，在①拉伸强度和断裂伸长率的数据比较中，实施例2产品的拉伸强度和断裂伸长率显著高于市售低烟无卤电缆料，反映了实施例2产品的机械性能与市售低烟无卤电缆料产品相比具有优势；在②摩擦系数的数据比较中，实施例2产品的摩擦系数明显低于市售低烟无卤电缆料，反映了实施例2产品的表面光滑度明显优于市售低烟无卤电缆料，可以使材料做成的成品在每次摩擦时，产生很小的磨损。这一效果可以通过③耐磨实验结果加以证明。用两种不同材料做成同样规格的电线，参考ISO 6722标准做耐磨实验，达到同样的磨损程度，实施例2产品制成的电线需要比市售低烟无卤电缆料产品制成的电线多超过10倍的次数；在④-55℃低温伸长率的数据比较中，实施例2依然能保证有68％的断裂伸长率，而市售低烟无卤电缆料几乎完全脆化，无法测到断裂伸长率。
实施例3
以质量百分比计，将11％未硫化三元乙丙橡胶(密度为0.87g/cm3，其中乙烯的质量百分含量为70％，门尼粘度为70MU，第三单体ENB含量5％)、3.5％DOPO、0.03％双二五和0.08％三苯基氧化膦投入反应釜中，并设置加压7.5MPa，温度110℃进行搅拌，搅拌转速为15rpm，反应12min，得初产物，此时DOPO有效反应量为97.5％。
将初产物、3.8％低密度聚乙烯基弹性体(密度为0.903g/cm3，熔融指数为2.0g/10min)、5％称顺丁烯二酸酐接枝聚烯烃弹性体(接枝率为0.9％，熔融指数为1.1g/10min)、3.5％RDP、14％加氢基础油(密度为0.84g/cm3，其在40℃条件下的运动粘度为32mm2/s)、51.2％氢氧化镁和氢氧化铝颗粒(两者质量比为1∶8，D50为1.5μm)、1.5％烷基硅氧烷、1.47％四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯与硫代二丙酸二硬脂醇酯(按质量比1∶1共同混合制得)一起投入密炼机中，在密炼机中混炼至145℃，再投入1.2％高密度聚乙烯基弹性体(密度为0.941，熔融指数为0.76g/10min)，混炼至175℃，使各种组分混合均匀，形成混合软质胶状物。
将得到的所述混合软质胶状物投入到同向双螺杆造粒机中挤出，同向双螺杆造粒机温度为：第一区130～145℃，第二区130～145℃，第三区130～145℃，第四区130～145℃，第五区130～145℃，第六区130～145℃，第七区130～145℃，第八区130～145℃，第九区130～145℃，机头140～155℃，得到挤出成型为粒型的电缆料，风冷后包装。
电缆的挤出制作：将上述电缆料的制备中最终得到的粒型电缆料，通过电线电缆挤塑机，在一区120～130℃、二区130～150℃、三区145～165℃、四区145～165℃、机头140～160℃的温度下挤出，包覆在导体线芯上。在挤出过程中严格控制挤塑机的工作温度，防止水合氧化物提前分解，使用低压缩比(压缩比1：1.2～1：1.8)的螺杆和机头，避免电缆料受剪切力过大造成聚合物的断键；采用低拉伸比(1.2～1.5)的模具能够降低电缆料在挤出过程中的拉伸变形量；逐级分段冷却(热水冷却-温水冷却-常温冷却)方法能降低因骤然冷却时产生的应力过度集中。
实施例3制备的产品与市售低烟无卤电缆料进行相关测试实验，对比结果如表3所示。
表3测试实验对比结果
Figure BDA0002351567820000091
由表3所示，试验项目中，在①拉伸强度和断裂伸长率的数据比较中，实施例3产品的拉伸强度和断裂伸长率显著高于市售低烟无卤电缆料，反映了实施例3产品的机械性能与市售低烟无卤电缆料产品相比具有优势；在②摩擦系数的数据比较中，实施例3产品的摩擦系数明显低于市售低烟无卤电缆料，反映了实施例3产品的表面光滑度明显优于市售低烟无卤电缆料，可以使材料做成的成品在每次摩擦时，产生很小的磨损。这一效果可以通过③耐磨实验结果加以证明。用两种不同材料做成同样规格的电线，参考ISO 6722标准做耐磨实验，达到同样的磨损程度，实施例3产品制成的电线需要比市售低烟无卤电缆料产品制成的电线多超过10倍的次数；在④-55℃低温伸长率的数据比较中，实施例3依然能保证有60％的断裂伸长率，而市售低烟无卤电缆料几乎完全脆化，无法测到断裂伸长率。
实施例4：
以质量百分比计，将8％未硫化三元乙丙橡胶(密度为0.87g/cm3，其中乙烯的质量百分含量为70％，门尼粘度为70MU，第三单体ENB含量5％)、6％DOPO、0.05％双二五投入反应釜中，并设置加压12MPa，温度160℃进行搅拌，搅拌转速为15rpm，反应8min，此时DOPO有效反应量为75％；再继续反应3min，DOPO有效反应量为84％，得初产物。
将初产物、3％低密度聚乙烯基弹性体(密度为0.903g/cm3，熔融指数为2.0g/10min)、8％称顺丁烯二酸酐接枝聚烯烃弹性体(接枝率为0.7％，熔融指数为0.9g/10min)、2％RDP、8％加氢基础油(密度为0.84g/cm3，其在40℃条件下的运动粘度为32mm2/s)、56.5％氢氧化镁和氢氧化铝粒(D50为2μm)、1％烷基硅氧烷、5％四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯与硫代二丙酸二硬脂醇酯(按质量比1∶1共同混合制得)一起投入密炼机中，在密炼机中混炼至150℃，再投入3％高密度聚乙烯基弹性体(密度为0.952g/cm3，熔融指数为0.87g/10min)，混炼至175℃，使各种组分混合均匀，形成混合软质胶状物。
将得到的混合软质胶状物投入到同向双螺杆造粒机中挤出，同向双螺杆造粒机温度为：第一区130～145℃，第二区130～145℃，第三区130～145℃，第四区130～145℃，第五区130～145℃，第六区130～145℃，第七区130～145℃，第八区130～145℃，第九区130～145℃，机头140～155℃，得到挤出成型为粒型的电缆料，风冷后包装；
电缆的挤出制作：将上述电缆料的制备中最终得到的粒型电缆料，通过电线电缆挤塑机，在一区120～130℃、二区130～150℃、三区145～165℃、四区145～165℃、机头140～160℃的温度下挤出，包覆在导体线芯上。
实施例4制备的产品与市售低烟无卤电缆料进行相关测试实验，对比结果如表4所示。
表4测试实验对比结果
Figure BDA0002351567820000111
由表4所示，试验项目中，在①拉伸强度和断裂伸长率的数据比较中，实施例4产品的拉伸强度和断裂伸长率高于市售低烟无卤电缆料，反映了实施例4产品的机械性能与市售低烟无卤电缆料产品相比具有优势；在②摩擦系数的数据比较中，实施例4产品的摩擦系数低于市售低烟无卤电缆料，反映了实施例4产品的表面光滑度明显优于市售低烟无卤电缆料，可以使材料做成的成品在每次摩擦时，产生很小的磨损。这一效果可以通过③耐磨实验结果加以证明。用两种不同材料做成同样规格的电线，参考ISO 6722标准做耐磨实验，达到同样的磨损程度，实施例4产品制成的电线需要比市售低烟无卤电缆料产品制成的电线多超过5倍的次数；在④-55℃低温伸长率的数据比较中，实施例4依然能保证有23％的断裂伸长率，而市售低烟无卤电缆料几乎完全脆化，无法测到断裂伸长率。
实施例5：
对实施例1～4及市售低烟无卤电缆料进行喷霜试验-GM 6259M，试验温度、处理时间和电缆料喷霜结果见表5。
表5喷霜试验结果
Figure BDA0002351567820000121
注：变化等级：0＝不喷霜；2＝轻度喷霜；5＝适度喷霜(轻度油污或喷彩)；10＝严重油喷
由表5可见，实施例1～4制备的电缆料，经过喷霜试验测试，喷霜性能均比市售电缆料有所提高，能够在-30℃的低温环境下保持良好的不喷霜状态，实现低温环境不冒油的效果。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种热塑性耐超低温低烟无卤电缆料的制备方法，其特征在于：包括，
用未硫化三元乙丙橡胶、DOPO、双二五和三苯基氧化膦制备初产物；
将初产物、聚乙烯基弹性体、称顺丁烯二酸酐接枝聚烯烃弹性体、间苯二酚(二苯基磷酸酯)、加氢基础油、矿物质填充剂、交联剂、抗氧助剂，混炼形成软质胶状物；
挤出所述软质胶状物。
2.如权利要求1所述的热塑性耐超低温低烟无卤电缆料的制备方法，其特征在于：按质量分数计，所述聚乙烯基弹性体3～7％、所述未硫化三元乙丙橡胶10～15％、所述DOPO 2～4％、所述称顺丁烯二酸酐接枝聚烯烃弹性体4～8％、所述矿物质填充剂45～55％、所述交联剂1～2％、所述抗氧助剂1～3％、所述间苯二酚(二苯基磷酸酯)3～4％。
3.如权利要求1所述的热塑性耐超低温低烟无卤电缆料的制备方法，其特征在于：所述聚乙烯基弹性体的密度为0.903g/cm3，熔融指数为2.0g/10min；所述未硫化三元乙丙橡胶的密度为0.87g/cm3，其中乙烯的质量百分含量为70％，所述未硫化三元乙丙橡胶门尼粘度为70MU，第三单体ENB含量5％；所述称顺丁烯二酸酐接枝聚烯烃弹性体接枝率为0.7％～0.9％，熔融指数为0.8g/10min～1.2g/10min；所述加氢基础油的密度为0.84g/cm3，其在40℃条件下的运动粘度为30～35mm2/s。
4.如权利要求1所述的热塑性耐超低温低烟无卤电缆料的制备方法，其特征在于：所述抗氧助剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯与硫代二丙酸二硬脂醇酯按质量比1∶1共同混合制得。
5.如权利要求1所述的热塑性耐超低温低烟无卤电缆料的制备方法，其特征在于：所述矿物质填充剂粉体颗粒的直径D50为1～2μm，其包括氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或几种。
6.如权利要求5所述的热塑性耐超低温低烟无卤电缆料的制备方法，其特征在于：所述无机阻燃剂为氢氧化铝和氢氧化镁的混合物时，所述氢氧化铝和氢氧化镁的质量比为(1～3)∶(1～3)。
7.如权利要求1～6任一所述的热塑性耐超低温低烟无卤电缆料的制备方法，其特征在于：所述制备初产物，其为在加压1～10MPa，温度100～140℃进行搅拌，搅拌速度为300rmp下反应时间14～16min，至DOPO有效反应量＞95％。
8.如权利要求1～6任一所述的热塑性耐超低温低烟无卤电缆料的制备方法，其特征在于：所述混炼形成软质胶状物，其为在150℃～200℃下混炼均匀。
9.如权利要求1～6任一所述的热塑性耐超低温低烟无卤电缆料的制备方法，其特征在于：所述挤出所述软质胶状物，其挤出参数为，
第一区130～145℃，第二区130～145℃，第三区130～145℃，第四区130～145℃，第五区130～145℃，第六区130～145℃，第七区130～145℃，第八区130～145℃，第九区130～145℃，机头140～155℃。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112430367A (zh) * 2020-11-25 2021-03-02 欧宝聚合物江苏有限公司 一种辐照交联硅橡胶基材储能电缆料及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105315532A (zh) * 2015-04-23 2016-02-10 欧宝聚合物江苏有限公司 一种热塑性柔软型低烟无卤电缆料及其制备方法
CN105859993A (zh) * 2016-03-26 2016-08-17 赵紫州 一种环氧树脂用柔性磷氮阻燃剂及其制备方法与应用
CN107459719A (zh) * 2017-08-22 2017-12-12 山东统洲化工有限公司 一种共混改性三元乙丙橡胶

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105315532A (zh) * 2015-04-23 2016-02-10 欧宝聚合物江苏有限公司 一种热塑性柔软型低烟无卤电缆料及其制备方法
CN105859993A (zh) * 2016-03-26 2016-08-17 赵紫州 一种环氧树脂用柔性磷氮阻燃剂及其制备方法与应用
CN107459719A (zh) * 2017-08-22 2017-12-12 山东统洲化工有限公司 一种共混改性三元乙丙橡胶

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112430367A (zh) * 2020-11-25 2021-03-02 欧宝聚合物江苏有限公司 一种辐照交联硅橡胶基材储能电缆料及其制备方法
CN112430367B (zh) * 2020-11-25 2023-09-12 欧宝聚合物江苏有限公司 一种辐照交联硅橡胶基材储能电缆料及其制备方法

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