CN111635580A - 一种抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，属于电缆料技术领域，解决了电缆线之间可能会发生粘连现象的问题，电缆料采用以下方法制得：先按重量份将乙烯‑醋酸乙烯共聚物85‑95份，高密度聚乙烯55‑65份，氢氧化镁30‑38份，氢氧化铝50‑70份，三聚氰胺尿酸盐0.15‑0.35份，红磷10‑22份，超分散剂20‑40份，二氧化硅17‑23份，羟基锡酸锌7‑13，纳米BaSO4 15‑21份，聚乳酸1‑2份，透明质酸钠0.5‑1.5份混合均匀，并在130‑140℃的温度下密炼10‑15min，之后在115‑140℃的温度下挤出造粒，达到使电缆料具有良好的抑烟阻燃性能，同时具有较高的抗粘连性能的效果。

Description

一种抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料
技术领域
本发明涉及电缆料领域，特别涉及一种抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料。
背景技术
电缆料是指电线电缆绝缘及护套用塑料，随着人们关于火灾防患的意识越来越强，人们对于电缆料的阻燃性能也越来越重视，但是在电缆料中加入含有卤素的阻燃剂，当出现火灾时，会产生有毒烟雾，使得人员出现较大伤亡，所以现在低烟无卤阻燃的电缆料使用得越来越广泛。
现有的电缆料的抑烟阻燃性能与力学性能还有较大提升的空间，并且当电缆线在进行盘线时，若电缆料的抗粘连性能较差，电缆线直接会相互粘连，不容易分开，容易损坏电缆线。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，达到使电缆料具有良好的抑烟阻燃性能，同时具有较高的抗粘连性能的效果；
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，采用以下方法制得：先按重量份将乙烯-醋酸乙烯共聚物85-95份，高密度聚乙烯55-65份，氢氧化镁30-38份，氢氧化铝50-70份，三聚氰胺尿酸盐0.15-0.35份，红磷10-22份，超分散剂20-40份，二氧化硅17-23份，羟基锡酸锌7-13，纳米BaSO4 15-21份，聚乳酸1-2份，透明质酸钠0.5-1.5份混合均匀，并在130-140℃的温度下密炼10-15min，之后在115-140℃的温度下挤出造粒，得到抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料。
通过采用上述技术方案，高密度聚乙烯通常作为电缆料的骨架主体材料，由于高密度聚乙烯具有良好的力学性能，发烟量很低，可以提高电缆料热态时的强度和抗开裂性能，同时可以降低电缆料的发烟量，但是高密度聚乙烯的分子属于非极性分子，因此与其他填料混合时相容性较低，而乙烯-醋酸乙烯共聚物的分子具有极性键，可以与其他填料具有较高的相容性，同时其还具有良好的柔软性和弹性，化学稳定性好，因此将高密度聚乙烯与乙烯-醋酸乙烯共聚物按照此范围比例混合使用，可以得到具有较高力学性能并且与其他填料具有良好的相容性的骨架，提高电缆料中所有填料分布的均匀性，可以提高电缆料的力学性能；
氢氧化镁和氢氧化铝均属于无机阻燃剂，氢氧化镁和氢氧化铝受热分解吸收热量，反应生成的金属氧化物覆盖在电缆料的表面，可以隔绝热量和氧气的传递，阻止电缆料的持续燃烧，提高了电缆料的氧指数，从而提高了电缆料的阻燃性能，若使用阻燃剂通常需要较大的添加量，才能发挥较高的阻燃作用，但是过多的阻燃剂在电缆料中分散不均匀，会出现部分团聚或脱粘分层现象，使得电缆料中各组分的结合力变弱，降低了电缆料的力学性能，所以利用氢氧化镁和氢氧化铝的协效阻燃性，可以使用较低量的阻燃剂，发挥较高的阻燃作用，使得电缆料具有良好的阻燃性能，同时具有良好的力学性能；
三聚氰胺尿酸盐是一种良好的氮系阻燃剂，无毒无味，与极性分子材料具有良好的相容性，因此可以与高密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物紧密的结合，提高了电缆料的强度，降低了阻燃剂在电缆料分布不均匀的可能性，从而提高了电缆料的力学性能；同时三聚氰胺尿酸盐与氢氧化镁、氢氧化铝具有协效性，可以使用较低量的阻燃剂，发挥较高的阻燃作用，使得电缆料具有良好的阻燃性能，同时具有良好的力学性能；
红磷与其他磷系阻燃剂相比，使用相同质量，红磷可以产生更多的磷酸，磷酸可以覆盖在电缆料的表面，起到阻燃的作用，同时可以在电缆料表面加速脱水碳化，形成液膜和碳层，可将外部的氧气，挥发性可燃物和热与内部的高密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物等隔开，使得燃烧中断，使用较低的添加量，发挥较高的阻燃性能，在提高电缆料的阻燃性能的同时，提高了电缆料的力学性能；
同时红磷与氢氧化镁、氢氧化铝具有协同效应，使用红磷与氢氧化镁、氢氧化铝搭配使用，可以有效降低阻燃剂的添加量，发挥同样的阻燃效果，从而降低了较多添加量的阻燃剂在电缆料中分布不均匀的可能性，提高了电缆料的力学性能；
按照此范围将红磷、氢氧化镁、氢氧化铝、三聚氰胺尿酸盐混合搭配使用，使得电缆料中不存在卤素，利用彼此间相互的协同效应，添加较低量的阻燃剂，发挥较高的阻燃性能，在提高电缆料阻燃性能的同时，提高了电缆料的力学性能；
超分散剂的分子结构由两个不同性能和功能的部分组成，一部分为锚固基团，可以与氢氧化镁、氢氧化铝的羟基生成离子键，另一部分为溶剂化聚合链，可以与高密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物等聚合物更好的相容，因此按照此范围添加超分散剂可以使得阻燃剂与高密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物形成的骨架良好的结合，降低了阻燃剂在电缆料中分布不均匀的可能性，提高了电缆料的力学性能；
二氧化硅具有较高的强度，可以提高氢氧化镁、氢氧化铝等无机颗粒与高密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物等聚合物之间的摩擦力，并且二氧化硅可以在电缆料表面形成许多凸起，减少电缆料之间的实际接触面积，从而减少电缆料之间的粘结力，使得电缆料之间的相对滑动较为容易，提高了电缆料表面的爽滑性，从而提高了电缆料的抗粘连性能，在此范围内添加二氧化硅，不仅提高了电缆料整体的强度，同时提高了电缆料的抗粘连性能，但若二氧化硅的添加量过多，会使得电缆料整体的硬度过大，导致脆性升高，易被冲击断裂；
羟基锡酸锌属于新型阻燃抑烟剂，其受热分解时，会产生水和锡酸，水蒸发过程中会带走大量的热，可以降低燃烧温度，减缓燃烧过程，同时产生的水蒸气会对可燃气体起到稀释作用，具有良好的阻燃抑烟性能，与其他阻燃剂配合，提高了电缆料的阻燃抑烟性能；
在此范围内添加纳米BaSO4可以与二氧化硅配合，在电缆料的表面形成许多凸起，减少电缆料之间的实际接触面积，并且减少分子外露缠绕，从而减少电缆料之间的粘结力，使得电缆料之间的相对滑动较为容易，提高了电缆料表面的爽滑性，进一步提高了电缆料的抗粘连性能，同时由于纳米BaSO4的粒径极小，在提高电缆料抗粘连性能的同时，可以提高电缆料的高透光性；
在此范围内添加聚乳酸和透明质酸钠，并使聚乳酸和透明质酸钠在电缆料中相互配合，可以降低电缆料之间的摩擦力，提高电缆料表面的爽滑性，进一步提高了电缆料的抗粘连性能。
本发明进一步设置为，采用以下方法制得：先按重量份将乙烯-醋酸乙烯共聚物88-92份，高密度聚乙烯58-62份，氢氧化镁32-36份，氢氧化铝55-65份，三聚氰胺尿酸盐0.2-0.3份，红磷13-19份，超分散剂25-35份，二氧化硅19-21份，羟基锡酸锌9-11份，纳米BaSO4 17-19份，聚乳酸1.35-1.65份，透明质酸钠0.7-1.3份混合均匀，并在130-140℃的温度下密炼10-15min，之后在115-140℃的温度下挤出造粒，得到抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料。
通过采用上述技术方案，在此范围内将乙烯-醋酸乙烯共聚物与高密度聚乙烯混合使用，可以得到具有较高力学性能并且与其他填料具有良好的相容性的骨架，提高电缆料中所有填料分布的均匀性；同时在此范围内，将红磷、氢氧化镁、氢氧化铝、三聚氰胺尿酸盐、二氧化硅混合搭配使用，利用彼此间相互的协同效应，添加较低量的阻燃剂，发挥较高的阻燃性能，在提高电缆料阻燃性能的同时，提高了电缆料的力学性能；同时在此范围内添加纳米BaSO4，可以与二氧化硅配合，减少电缆料之间的实际接触面积，减低电缆料之间的粘结力，使得电缆料之间的相对滑动较为容易，提高了电缆料表面的爽滑性，进一步提高了电缆料的抗粘连性能，同时在此范围内添加聚乳酸和透明质酸钠可以协助纳米BaSO4与二氧化硅，降低电缆料之间的摩擦力，提高电缆料表面的爽滑性，进一步提高电缆料的抗粘连性能。
本发明进一步设置为，所述纳米BaSO4可以采用以下方法改性：将浓度为90-110g/L的纳米BaSO4悬浮液加热至78-82℃，加入钛酸酯偶联剂混合均匀，在6900-7100r/min的转速下反应28-32min，然后抽滤悬浮液得到改性纳米BaSO4湿滤饼，用水洗去未反应的钛酸酯偶联剂后，在95-105℃的温度下干燥1.5-2.5h，得到改性纳米BaSO4，其中纳米BaSO4悬浮液、钛酸酯偶联剂、水的重量比为（18-22）：（0.5-1.5）：（38-42）。
通过采用上述技术方案，可以选用三异硬脂酰基钛酸异丙酯作为钛酸酯偶联剂，在此添加范围内对纳米BaSO4进行表面改性，可以较高的提高纳米BaSO4的活化度，在纳米BaSO4的表面形成吸附层，利用颗粒空间位阻斥力提高纳米BaSO4的分散性，提高改性纳米BaSO4与电缆料中其他物质的相容性，进一步提高电缆料的抗粘连性能；若三异硬脂酰基钛酸异丙酯的添加量过小，无法在纳米BaSO4的表面形成吸附层，降低了改性纳米BaSO4与电缆料中其他物质的相容性，若三异硬脂酰基钛酸异丙酯的添加量过大，会使得附着在米BaSO4表面的改性剂形成团聚，降低了改性纳米BaSO4与电缆料中其他物质的相容性；
同时，控制反应时间、反应温度和转速可以进一步提高改性纳米BaSO4的活化度，使其活化度达到95.76%，进一步的提高了改性纳米BaSO4与电缆料中其他物质的相容性，从而提高电缆料的抗粘连性能。
本发明进一步设置为，所述改性纳米BaSO4的颗粒直径为32-36nm。
通过采用上述技术方案，在此范围内，随着颗粒直径的增加，改性纳米BaSO4的活化度随之提高，从而提高了改性纳米BaSO4与电缆料中其他物质的相容性，若颗粒直径过小，较为容易发生团聚现象，热学性能较高，不容易进行分散，若颗粒直径过大，会降低电缆料的透光性能和抗老化能力，因此需要将改性纳米BaSO4的颗粒直径控制在此范围内，可以较大的提高改性纳米BaSO4与电缆料中其他物质的相容性，从而提高电缆料的抗粘连性能。
本发明进一步设置为，所述超分散剂按重量份包括丙烯酸和丙烯醇，丙烯酸和丙烯醇的重量比为（8-10）：（10-12）。
通过采用上述技术方案，丙烯酸属于阴离子型分散剂的代表，具有良好的分散性，但是其结构中存在亲水基团，易解吸而导致粒子重新絮凝并且亲油基团不能起到空间稳定的作用，按照此比例范围将丙烯醇与丙烯酸搭配使用，可以形成分子质量适中的双官能团超分散剂，可以使得阻燃剂与高密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物形成的骨架良好的结合，降低了阻燃剂在电缆料中分布不均匀的可能性，提高了电缆料的力学性能，丙烯醇的比例过高或过低，都会降低超分散剂的分散性能，提高了阻燃剂在电缆料中分布不均匀的可能性，从而降低了电缆料的力学性能。
本发明进一步设置为，所述氢氧化镁与氢氧化铝的重量比为1:（1.6-2.0）。
通过采用上述技术方案，按照此比例范围将氢氧化镁与氢氧化铝搭配使用，可以利用氢氧化镁与氢氧化铝的良好协效阻燃作用，在更宽的温度范围内吸收更多的热量并释放水蒸气，阻止电缆料的温度升高，延缓电缆料的热分解，降低燃烧速率；同时氢氧化镁与氢氧化铝生成的氧化物固熔体可与高密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物形成多层次的结构层，有效的阻隔热量和可燃气体，使得炭层结构稳固，残炭量提高，从而提高电缆料的热稳定性；
同时按照此比例范围将氢氧化镁与氢氧化铝搭配使用，可以使得氢氧化镁、氢氧化铝与高密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物界面更好的结合，炭层结构更连续致密，从而提高电缆料的阻燃性能，若低于或超过此比例范围，会降低氢氧化镁、氢氧化铝与高密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物界面的结合效果，从而降低氢氧化镁、氢氧化铝的协同阻燃性能。
本发明进一步设置为，所述羟基锡酸锌可以采用以下方法改性：
将羟基锡酸锌加入溶有硬脂酸的正丁醇中，分散5-6min，使羟基锡酸锌分散成乳液状，在117-118℃的温度下，将正丁醇全部蒸出，然后在115-125℃下烘干，得到改性羟基锡酸锌，其中羟基锡酸锌、硬脂酸、正丁醇的重量比为（48-52）：（0.8-1.2）：（180-220）。
通过采用上述技术方案，羟基锡酸锌属于新型阻燃抑烟剂，其具有良好的阻燃抑烟性能，并且无毒无污染，但是需要较高的添加量，而锌本身资源短缺，成本较高，使用较高添加量会增加电缆料的成本，因此对羟基锡酸锌进行改性处理，使得改性羟基锡酸锌具有较高的阻燃抑烟性能，使用较少的改性羟基锡酸锌，就可以具有较高的阻燃抑烟性能，提高电缆料的阻燃抑烟性能的同时，降低了电缆料的成本；
在此比例范围内利用硬脂酸对羟基锡酸锌进行表面有机改性，有机改性具有良好的协同阻燃的效果，并且可以使得改性羟基锡酸锌稳定的分散在电缆料中，提高了电缆料的阻燃性能；若硬脂酸的添加量过低，羟基锡酸锌表面仅部分修饰，不能达到良好的改性效果，若硬脂酸添加量过高，羟基锡酸锌表面会逐渐形成多层物理吸附，降低了改性羟基锡酸锌的分散效果，从而降低了电缆料的阻燃性能。
本发明进一步设置为，所述改性羟基锡酸锌的颗粒直径为60-80nm。
通过采用上述技术方案，此直径范围内的改性羟基锡酸锌颗粒，具有较大的比表面积，与高密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物的相容性较高，提高了改性羟基锡酸锌在电缆料中的分散性，从而提高了改性羟基锡酸锌的阻燃性能；超出此范围的改性羟基锡酸锌颗粒易发生团聚现象，降低了改性羟基锡酸锌在电缆料中的分散性，从而降低了改性羟基锡酸锌的阻燃性能。
本发明进一步设置为，所述二氧化硅的颗粒直径为30-35nm。
通过采用上述技术方案，二氧化硅具有较高的强度，可以提高电缆料的力学性能，同时可以提高电缆料的抗粘连性能，将二氧化硅的颗粒直径控制在纳米级，纳米级二氧化硅还具有对抗紫外线的光学性能，可以提高电缆料的抗老化性能，延长电缆料的使用寿命；若二氧化硅的颗粒直径过小，不能起到提高电缆料力学性能和抗粘连性能的作用，若二氧化硅的颗粒直径过大，会降低二氧化硅在电缆料中与其他组分的相容程度，从而降低了电缆料的力学性能。
本发明进一步设置为，所述电缆料按重量份还包括硬脂酰胺0.3-0.8份，芥酸酰胺0.15-0.21份，油酸酰胺0.25-0.31份。
通过采用上述技术方案，将硬脂酰胺、芥酸酰胺和油酸酰胺按照该范围搭配使用，可以提高电缆料表面的爽滑性，从而提高电缆料的抗粘连性能，同时硬脂酰胺可以协同超分散剂提高电缆料中其他组分的分散性，使氢氧化镁、氢氧化铝、三聚氰胺尿酸盐、红磷、二氧化硅、改性纳米BaSO4等均匀的分散在电缆料中，进一步的提高电缆料的抗粘连性能、抑烟阻燃性能和力学性能；由于硬脂酰胺的热稳定性较低，且有着初期着色的现象，所以可以利用芥酸酰胺热稳定性较高、油酸酰胺可以改变着色性的特点，与硬脂酰胺配合使用，提高电缆料的综合性能。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、通过在电缆料中添加乙烯-醋酸乙烯共聚物、高密度聚乙烯、红磷、氢氧化镁、氢氧化铝、三聚氰胺尿酸盐、二氧化硅、改性纳米BaSO4、聚乳酸、透明质酸钠、硬脂酰胺、芥酸酰胺和油酸酰胺和羟基锡酸锌，达到了使电缆料具有良好的抑烟阻燃性能，同时具有较高的抗粘连性能的效果；
2、通过对羟基锡酸锌进行改性，达到了提高电缆料的阻燃抑烟性能的同时，降低了电缆料的成本的效果；
3、通过对纳米BaSO4进行改性，达到了提高电缆料抗粘连性能的效果。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
以下实施例和对比例中：
乙烯-醋酸乙烯共聚物购自余姚市凯鸽塑化有限公司；
高密度聚乙烯购自东莞市亚辉塑胶原料有限公司；
羟基锡酸锌购自昆山晟安生物科技有限公司；
聚乳酸购自深圳市弘誉塑化贸易有限公司，牌号4032D；
透明质酸钠购自山东英朗化工有限公司；
三异硬脂酰基钛酸异丙酯购自仪征天扬化工有限公司。
实施例1
一种抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，采用以下方式制得：将85g乙烯-醋酸乙烯共聚物、65g高密度聚乙烯、30g氢氧化镁、70g氢氧化铝、0.15g三聚氰胺尿酸盐、22g红磷、8.8g丙烯酸、11g丙烯醇、直径为30nm的23g二氧化硅、直径为50nm的7g羟基锡酸锌、直径为30nm的21g纳米BaSO4、1g聚乳酸、1.5g透明质酸钠混合均匀，并在130℃的温度下密炼10min，然后在115℃的温度下，使用双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料。
实施例2
一种抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，采用以下方式制得：将95g乙烯-醋酸乙烯共聚物、55g高密度聚乙烯、38g氢氧化镁、50g氢氧化铝、0.35g三聚氰胺尿酸盐、10g红磷、17.6g丙烯酸、22g丙烯醇、直径为30nm的17g二氧化硅、直径为50nm的13g羟基锡酸锌、直径为38nm的15g纳米BaSO4、2g聚乳酸、0.5g透明质酸钠混合均匀，并在130℃的温度下密炼10min，然后在115℃的温度下，使用双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料。
实施例3
一种抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，采用以下方式制得：将90g乙烯-醋酸乙烯共聚物、60g高密度聚乙烯、34g氢氧化镁、60g氢氧化铝、0.25g三聚氰胺尿酸盐、16g红磷、13.5g丙烯酸、16.5g丙烯醇、直径为32.5nm的20g二氧化硅、直径为50nm的10g羟基锡酸锌、直径为36nm的18g纳米BaSO4、1.5g聚乳酸、1g透明质酸钠混合均匀，并在135℃的温度下密炼12.5min，然后在127.5℃的温度下，使用双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料。
实施例4
一种抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，采用以下方式制得：将88g乙烯-醋酸乙烯共聚物、62g高密度聚乙烯、32g氢氧化镁、65g氢氧化铝、0.2g三聚氰胺尿酸盐、19g红磷、11.4g丙烯酸、13.68g丙烯醇、直径为35nm的21g二氧化硅、直径为90nm的9g羟基锡酸锌、直径为32nm的19g纳米BaSO4、1.35g聚乳酸、1.3g透明质酸钠混合均匀，并在140℃的温度下密炼15min，然后在140℃的温度下，使用双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料。
实施例5
一种抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，采用以下方式制得：将92g乙烯-醋酸乙烯共聚物、58g高密度聚乙烯、36g氢氧化镁、55g氢氧化铝、0.3g三聚氰胺尿酸盐、13g红磷、15.9g丙烯酸、19.08g丙烯醇、直径为35nm的19g二氧化硅、直径为90nm的11g羟基锡酸锌、直径为34nm的17g纳米BaSO4、1.65g聚乳酸、0.7g透明质酸钠混合均匀，并在140℃的温度下密炼15min，然后在140℃的温度下，使用双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料。
实施例6
一种抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，与实施例3的不同之处在于：纳米BaSO4可以采用以下方法改性：
将200g浓度为90g/L的纳米BaSO4悬浮液加热至78℃，加入5.56g三异硬脂酰基钛酸异丙酯混合均匀，使用高剪切混合乳化机在6900r/min的转速下反应28min，然后用真空泵抽滤悬浮液得到改性纳米BaSO4湿滤饼，将湿滤饼放置在布氏漏斗内，直接加入422g蒸馏水洗去未反应的三异硬脂酰基钛酸异丙酯后，在95℃的烘箱中干燥1.5h，得到改性纳米BaSO4。
实施例7
一种抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，与实施例3的不同之处在于：纳米BaSO4可以采用以下方法改性：
将200g浓度为110g/L的纳米BaSO4悬浮液加热至82℃，加入13.6g三异硬脂酰基钛酸异丙酯混合均匀，使用高剪切混合乳化机在7100r/min的转速下反应32min，然后用真空泵抽滤悬浮液得到改性纳米BaSO4湿滤饼，将湿滤饼放置在布氏漏斗内，直接加入381.8g蒸馏水洗去未反应的三异硬脂酰基钛酸异丙酯后，在105℃的烘箱中干燥2.5h，得到改性纳米BaSO4。
实施例8
一种抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，与实施例3的不同之处在于：氢氧化镁与氢氧化铝的重量比为1:1.6，其中氢氧化镁34g，氢氧化铝54.4g。
实施例9
一种抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，与实施例3的不同之处在于：氢氧化镁与氢氧化铝的重量比为1:2.0，其中氢氧化镁34g，氢氧化铝68g。
实施例10
一种抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，与实施例3的不同之处在于：对羟基锡酸锌采用以下方法改性：
将0.8g硬脂酸溶于180g正丁醇中，然后将48g羟基锡酸锌加入溶有硬脂酸的正丁醇中，超声分散5min，使羟基锡酸锌分散成乳液状，在117℃的温度下，将正丁醇全部蒸出，然后在115℃下烘干，得到改性羟基锡酸锌。
实施例11
一种抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，与实施例3的不同之处在于：对羟基锡酸锌采用以下方法改性：
将1.2g硬脂酸溶于220g正丁醇中，然后将52g羟基锡酸锌加入溶有硬脂酸的正丁醇中，超声分散6min，使羟基锡酸锌分散成乳液状，在118℃的温度下，将正丁醇全部蒸出，然后在125℃下烘干，得到改性羟基锡酸锌。
实施例12
一种抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，与实施例11的不同之处在于：改性羟基锡酸锌的颗粒直径为60nm。
实施例13
一种抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，与实施例11的不同之处在于：改性羟基锡酸锌的颗粒直径为80nm。
实施例14
一种抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，与实施例3的不同之处在于：电缆料还包括硬脂酰胺0.3g，芥酸酰胺0.15g，油酸酰胺0.25g。
实施例15
一种抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，与实施例3的不同之处在于：电缆料还包括硬脂酰胺0.8g，芥酸酰胺0.21g，油酸酰胺0.31g。
对比例1
市售PVC电缆料，购自慈溪市横河荣辉塑料制品厂。
对比例2
与实施例3的不同之处在于：不添加红磷。
对比例3
与实施例3的不同之处在于：不添加丙烯醇。
对比例4
与实施例9的不同之处在于：氢氧化镁与氢氧化铝的重量比为1:1.5，其中氢氧化镁34g，氢氧化铝51g。
对比例5
与实施例9的不同之处在于：氢氧化镁与氢氧化铝的重量比为1:2.5，其中氢氧化镁34g，氢氧化铝85g。
对比例6
与实施例3的不同之处在于：二氧化硅的颗粒直径为20nm。
对比例7
与实施例3的不同之处在于：二氧化硅的颗粒直径为40nm。
性能检测
对实施例1-15、对比例1-7进行抗粘连性能、力学性能、阻燃性能、烟密度测试，测试结果如表1所示：
力学性能根据GB/T 1040-2006测定抗拉强度（MPa）、断裂伸长率（%）；根据GB/T 5470-2008测定低温冲击脆化温度（℃）；
阻燃性能根据GB/T 2406-1993使用氧指数仪测定氧指数（%）；
烟密度根据ASTM-E662测定有焰时烟密度；
抗粘连性能根据GB/T 10006-1988测定电缆料的静摩擦系数与动摩擦系数；
表1 测试结果表
项目 抗拉强度（MPa） 断裂伸长率（%） 氧指数（%） 烟密度 脆化温度（℃） 静摩擦系数 动摩擦系数
标准值 ≥9.0 ≥150 ≥30 ≤100 - - -
实施例1 16.9 196 34.3 62.7 -30 0.46 0.45
实施例2 16.8 197 34.2 62.5 -30 0.47 0.46
实施例3 17.5 206 35.0 61.9 -37 0.42 0.41
实施例4 17.1 200 34.5 62.8 -30 0.45 0.45
实施例5 17.3 201 34.7 62.3 -30 0.43 0.42
实施例6 19.2 225 36.0 58.2 -40 0.38 0.37
实施例7 19.3 228 36.1 58.1 -40 0.36 0.36
实施例8 19.0 224 35.9 58.0 -40 0.37 0.36
实施例9 19.1 225 36.0 58.0 -40 0.37 0.37
实施例10 19.3 228 36.3 57.6 -40 0.38 0.37
实施例11 19.5 230 36.5 57.5 -40 0.36 0.35
实施例12 19.8 232 36.8 56.8 -40 0.35 0.33
实施例13 19.9 232 36.9 56.5 -40 0.33 0.32
实施例14 19.6 229 36.7 57.1 -40 0.28 0.26
实施例15 19.5 230 36.5 57.2 -40 0.29 0.28
对比例1 10.1 160 30.1 80.3 -10 0.81 0.80
对比例2 13.3 173 29.8 80.1 -20 0.51 0.50
对比例3 12.9 171 29.6 80.2 -20 0.52 0.50
对比例4 12.8 171 31.0 79.4 -20 0.53 0.52
对比例5 13.1 172 31.2 79.2 -20 0.53 0.51
对比例6 13.2 172 31.5 78.9 -20 0.61 0.60
对比例7 12.9 171 31.3 79.1 -20 0.65 0.63
从表1可以看出，实施例1-5的抗拉强度、断裂伸长率、氧指数明显高于对比例1，且可以通过-30℃时的低温冲击测试，烟密度、静摩擦系数、动摩擦系数明显小于对比例1，说明实施例1-5制得的电缆料具有较高的抗粘连性能，同时具有较高的阻燃抑烟性能和力学性能；实施例1-5中，实施例3的抗拉强度、断裂伸长率、氧指数最高，且烟密度、静摩擦系数、动摩擦系数最低，说明按照实施例3制得的电缆料的抗粘连性能最好，同时阻燃抑烟性能和力学性能最好，且可以通过-37℃时的低温冲击测试；
实施例6-7的抗拉强度、断裂伸长率、氧指数高于实施例3，且烟密度、静摩擦系数、动摩擦系数小于实施例3，说明采用改性纳米BaSO4可以明显减小电缆料的摩擦系数，从而提高电缆料的抗粘连性能；
实施例8-9的抗拉强度、断裂伸长率、氧指数高于实施例3，且烟密度、静摩擦系数、动摩擦系数小于实施例3，说明按照实施例8-9控制氢氧化镁与氢氧化铝的添加比例制得的电缆料具有较高的力学性能，可以通过-40℃时的低温冲击测试，同时具有较高的阻燃抑烟性能和抗粘连性能；
实施例10-11的抗拉强度、断裂伸长率、氧指数高于实施例3，且烟密度、静摩擦系数、动摩擦系数小于实施例3，说明采用改性羟基锡酸锌可以明显提高阻燃剂在电缆料中的分散性，从而使得电缆料具有较高的力学性能，可以通过-40℃时的低温冲击测试，同时具有较高的阻燃抑烟性能和抗粘连性能；
实施例12-13的抗拉强度、断裂伸长率、氧指数高于实施例9，且烟密度、静摩擦系数、动摩擦系数小于实施例11，说明控制改性羟基锡酸锌的颗粒直径，使得电缆料具有较高的力学性能，可以通过-40℃时的低温冲击测试，同时具有较高的阻燃抑烟性能和抗粘连性能；
实施例14-15的抗拉强度、断裂伸长率、氧指数高于实施例3，且烟密度、静摩擦系数、动摩擦系数小于实施例3，说明控制添加硬脂酰胺、芥酸酰胺和油酸酰胺，可以使得电缆料具有较高的抗粘连性能，同时具有较高的阻燃抑烟性能和抗粘连性能，可以通过-40℃时的低温冲击测试；
实施例3的抗拉强度、断裂伸长率、氧指数均高于对比例2，且烟密度、静摩擦系数、动摩擦系数均小于对比例2，说明不添加红磷，无法发挥红磷与阻燃剂的协效阻燃性能，使用同样添加量的阻燃剂不能发挥相同的阻燃效果，因此降低了电缆料的力学性能和阻燃抑烟性能，在-20℃时的低温冲击测试中会发生断裂；
实施例3的抗拉强度、断裂伸长率、氧指数均高于对比例3，且烟密度、静摩擦系数、动摩擦系数均小于对比例3，说明只使用丙烯酸作为分散剂，会降低电缆料的力学性能和阻燃抑烟性能，在-20℃时的低温冲击测试中会发生断裂；
实施例9的抗拉强度、断裂伸长率、氧指数均高于对比例4-5，且烟密度、静摩擦系数、动摩擦系数均小于对比例4-5，说明不控制氢氧化镁与氢氧化铝的添加比例，会降低电缆料的力学性能，在-20℃时的低温冲击测试中会发生断裂，同时降低了电缆料的阻燃抑烟性能；
实施例3的抗拉强度、断裂伸长率、氧指数均高于对比例6-7，且烟密度、静摩擦系数、动摩擦系数均小于对比例6-7，说明二氧化硅颗粒直径过大或过小，会降低电缆料的抗粘连性能、力学性能和阻燃抑烟性能，在-20℃时的低温冲击测试中会发生断裂。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于：采用以下方法制得：先按重量份将乙烯-醋酸乙烯共聚物85-95份，高密度聚乙烯55-65份，氢氧化镁30-38份，氢氧化铝50-70份，三聚氰胺尿酸盐0.15-0.35份，红磷10-22份，超分散剂20-40份，二氧化硅17-23份，羟基锡酸锌7-13，纳米BaSO4 15-21份，聚乳酸1-2份，透明质酸钠0.5-1.5份混合均匀，并在130-140℃的温度下密炼10-15min，之后在115-140℃的温度下挤出造粒，得到抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料。
2.根据权利要求1所述的一种抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于：采用以下方法制得：
先按重量份将乙烯-醋酸乙烯共聚物88-92份，高密度聚乙烯58-62份，氢氧化镁32-36份，氢氧化铝55-65份，三聚氰胺尿酸盐0.2-0.3份，红磷13-19份，超分散剂25-35份，二氧化硅19-21份，羟基锡酸锌9-11份，纳米BaSO4 17-19份，聚乳酸1.35-1.65份，透明质酸钠0.7-1.3份混合均匀，并在130-140℃的温度下密炼10-15min，之后在115-140℃的温度下挤出造粒，得到抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料。
3.根据权利要求1所述的一种抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于：所述纳米BaSO4可以采用以下方法改性：
将浓度为90-110g/L的纳米BaSO4悬浮液加热至78-82℃，加入钛酸酯偶联剂混合均匀，在6900-7100r/min的转速下反应28-32min，然后抽滤悬浮液得到改性纳米BaSO4湿滤饼，用水洗去未反应的钛酸酯偶联剂后，在95-105℃的温度下干燥1.5-2.5h，得到改性纳米BaSO4，其中纳米BaSO4悬浮液、钛酸酯偶联剂、水的重量比为（18-22）：（0.5-1.5）：（38-42）。
4.根据权利要求3所述的一种抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于：所述改性纳米BaSO4的颗粒直径为32-36nm。
5.根据权利要求1所述的一种抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于：所述超分散剂包括丙烯酸和丙烯醇，丙烯酸和丙烯醇的重量比为（7-11）：（9-13）。
6.根据权利要求1所述的一种抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于：所述氢氧化镁与氢氧化铝的重量比为1:（1.6-2.0）。
7.根据权利要求1所述的一种抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于：所述羟基锡酸锌可以采用以下方法改性：
将羟基锡酸锌加入溶有硬脂酸的正丁醇中，分散5-6min，使羟基锡酸锌分散成乳液状，在117-118℃的温度下，将正丁醇全部蒸出，然后在115-125℃下烘干，得到改性羟基锡酸锌，其中羟基锡酸锌、硬脂酸、正丁醇的重量比为（48-52）：（0.8-1.2）：（180-220）。
8.根据权利要求5所述的一种抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于：所述改性羟基锡酸锌的颗粒直径为60-80nm。
9.根据权利要求1所述的一种抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于：所述二氧化硅的颗粒直径为30-35nm。
10.根据权利要求1所述的一种抗粘连低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于：所述电缆料按重量份还包括硬脂酰胺0.3-0.8份，芥酸酰胺0.15-0.21份，油酸酰胺0.25-0.31份。
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