CN111718533A - 一种紫外光交联低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种紫外光交联低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种紫外光交联低烟无卤阻燃电缆料，由以下质量份的原料组成：6～40份乙烯‑醋酸乙烯共聚物、8～15份聚乙烯、1～5份助交联剂、40～65份阻燃剂、5～15份光引发剂、0.5～3份助吸收剂、1～5份阻聚剂、0.3～1份抗氧剂、0.5～2份润滑剂。本发明的紫外光交联低烟无卤阻燃电缆料，挤出速度快，交联效率高，力学性能优越，成品线缆长期放置变色小，性价比高。

Description

一种紫外光交联低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，尤其涉及一种紫外光交联低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法和应用。
背景技术
交联线缆具有优良的耐高温性能、更高的长期使用温度、更长的使用寿命在很多行业得到大力的推广和运用。传统的过氧化物交联缺点明显：工艺复杂，生产效率低，不适合较小线径的高速生产。电子束辐照交联设备投资大，生产周期长，工艺特点只适合生产较小直径的电线。硅烷交联涉及水的一系列反应，需要投资额外的设备影响效率，稳定性差不适合做低烟无卤阻燃电缆。
而紫外光交联技术因其设备投资小、能耗低、加工方便、交联速度快的优点，在最近几年的电线电缆行业里面得到大力的发展，但对比常规低烟无卤电缆材料依然存在几个明显的缺陷：一为挤线速度不快，一般只有50-80米/分钟，严重影响生产效率；二为成品线缆长期放置变色严重，品质稳定性不能得到保证。这两个方面的不足直接限制了紫外光交联技术在电线电缆行业的大规模应用。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种紫外光交联低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法和应用，该电缆料在实际应用中具有押线速度快、交联效率高、长期放置变色小等优点。
本发明所采取的技术方案是：
本发明的第一个方面，提供：
一种紫外光交联低烟无卤阻燃电缆料，由以下质量份的原料组成：6～40份乙烯-醋酸乙烯共聚物、8～15份聚乙烯、1～5份助交联剂、40～65份阻燃剂、5～15份光引发剂、0.5～3份助吸收剂、1～5份阻聚剂、0.3～1份抗氧剂、0.5～2份润滑剂。
优选的，上述乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)中的醋酸乙烯(VA)含量≤40％。
优选的，上述聚乙烯在测试条件为190℃，2.16kg下的熔融指数为1g/10min～5g/10min。
优选的，上述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、1,2-聚丁二烯、三羟甲基丙烷二烯丙基醚、三聚氰酸三烯丙酯中的至少一种。
优选的，上述阻燃剂为氢氧化铝。
优选的，上述光引发剂为安息香双甲醚、2-羟基-2-甲基1-苯基丙酮、α-羟烷基苯酮、二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮、二芳基碘鎓盐、三芳基硫鎓盐、环戊二烯异丙苯铁六氟磷酸盐中的至少一种。
优选的，上述助吸收剂为钛白粉、硫化锌中的至少一种。
优选的，上述阻聚剂为对苯二酚(HQ)、对苯醌(PBQ)、甲基氢醌(THQ)、对羟基苯甲醚(HQMME)、2-叔丁基对苯二酚(MTBHQ)、2,5-二叔丁基对苯二酚(2,5-DTBHQ)中的至少一种。
优选的，上述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、硫代酯来抗氧剂、胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种。
优选的，上述抗氧剂为四[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)、4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)(抗氧剂300)、二异丙苯基二苯胺(抗氧剂KY405)和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)中的至少一种。
优选的，上述润滑剂为硅酮母粒、硬脂酸、硬脂酸盐、聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酸酰胺、季戊四醇双硬脂酸酯中的至少一种。
优选的，上述润滑剂为硅酮母粒、聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酸酰胺中的至少一种。
本发明的第二个方面，提供：
一种紫外光交联低烟无卤阻燃电缆料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照上述组成称取原料，混合，得到混合料；
(2)将混合料加入至密炼机中密炼；
(3)密炼后的混合料挤出，造粒，得到紫外光交联低烟无卤阻燃电缆料。
优选的，上述步骤(2)中，密炼温度为120℃～130℃。
优选的，上述步骤(3)中，挤出温度为100℃～130℃。
本发明的第三个方面，提供：
一种电缆，包括紫外光交联低烟无卤阻燃电缆料，所述紫外光交联低烟无卤阻燃电缆料为上述的紫外光交联低烟无卤阻燃电缆料，或者为上述的紫外光交联低烟无卤阻燃电缆料的制备方法制得。
本发明的有益效果是：
本发明的紫外光交联低烟无卤阻燃电缆料，挤出速度快，交联效率高，在挤出线速度为180米/分钟下，仍不发生断裂，力学性能优越，成品线缆长期放置变色小，性价比高。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案及其技术效果更加清晰，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适范围内的选择，而并非要限定于下文示例的具体数据。实施例中所用的原料如无特殊说明，均可从常规商业途径得到。
本发明实施例和对比例中所用的原料包括如下：
EVA树脂，VA含量为28％，台塑；
PE树脂，在测试条件为190℃，2.16kg下的熔融指数为2g/10min，茂名石化；
助交联剂，三烯丙基羟脲酸酯，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，湖南方锐达；1,2-聚丁二烯，北京燕山集联石油化工；三羟甲基丙烷三烯丙醚，湖北楚盛威化工；
阻燃剂，氢氧化铝，中铝；
光引发剂：二苯甲酮，三烯丙基异氰脲酸酯，安息香双甲醚，2-羟基-2-甲基1-苯基丙酮，α-羟烷基苯酮，南京瓦力；二芳基碘鎓盐，上海裕利生物；
助吸收剂：钛白粉，廊坊蓝科化工；硫化锌，萨哈利本；
阻聚剂：THQ，HQ，MTBHQ，慧源精细化工；
抗氧剂：抗氧剂1010，巴斯夫；抗氧剂300，常州佳通化学；
实施例和对比例：
实施例1～4和对比例1～2电缆料原料的质量份组成如表1所示：
表1实施例1～4和对比例1～2电缆料原料的质量份组成
Figure BDA0002518915970000031
Figure BDA0002518915970000041
实施例1～4和对比例1～2的电缆料的制备方法包括如下步骤：
(1)分别按照表1实施例1～4和对比例1～2电缆料的原料质量份称取原料，加入至高速搅拌机中混合，混合时间为6min，得到混合料；
(2)分别将混合料加入至密炼机中密炼，密炼温度为125℃；
(3)分别将密炼后的混合料加入至单螺杆挤出机中熔融挤出，挤出温度为110℃，造粒后分别得到实施例1～4和对比例1～2的电缆料。
测试例：
将实施例1～4和对比例1～2制备得到的电缆料，分别加入至押线机中熔融，使溶体包覆在导电线芯上熔融挤出，挤出线速度设定为180米/分钟，挤出的熔融线缆经紫外光辐照设备照射交联，分别得到实施例1～4和对比例1～2电缆料应用的电缆。
对实施例1～4和对比例1～2电缆料应用的电缆进行性能检测，检测结果如表2所示：
表2实施例1～4和对比例1～2电缆料应用的电缆性能测试结果
Figure BDA0002518915970000051
结果分析：从表2可看出，相对于对比例1和2，依照本发明紫外光交联低烟无卤阻燃电缆料制备得到的电缆，在180米/分钟的挤出线速度下，热延伸不发生断裂，挤出线速度快，交联效率高，且电缆正常放置2个月后，色差值控制在0.3以下，明显小于对比例1和2，颜色变化极小，而同等高速挤出线速度下的对比例1和对比例2，交联效率低，热延伸无法通过测试，且电缆正常放置2个月后色差变为高达3.1，颜色变化大，电缆品质不稳定。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种紫外光交联低烟无卤阻燃电缆料，其特征在于：由以下质量份的原料组成：6～40份乙烯-醋酸乙烯共聚物、8～18份聚乙烯、1～5份助交联剂、40～65份阻燃剂、5～15份光引发剂、0.5～3份助吸收剂、1～5份阻聚剂、0.3～1份抗氧剂、0.5～2份润滑剂。
2.根据权利要求1所述的紫外光交联低烟无卤阻燃电缆料，其特征在于：所述聚乙烯在测试条件为190℃，2.16kg下的熔融指数为1g/10min～5g/10min。
3.根据权利要求1所述的紫外光交联低烟无卤阻燃电缆料，其特征在于：所述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、1,2-聚丁二烯、三羟甲基丙烷二烯丙基醚、三聚氰酸三烯丙酯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的紫外光交联低烟无卤阻燃电缆料，其特征在于：所述阻燃剂为氢氧化铝。
5.根据权利要求1所述的紫外光交联低烟无卤阻燃电缆料，其特征在于：所述光引发剂为安息香双甲醚、2-羟基-2-甲基1-苯基丙酮、α-羟烷基苯酮、二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮、二芳基碘鎓盐、三芳基硫鎓盐、环戊二烯异丙苯铁六氟磷酸盐中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的紫外光交联低烟无卤阻燃电缆料，其特征在于：所述助吸收剂为钛白粉、硫化锌中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的紫外光交联低烟无卤阻燃电缆料，其特征在于：所述阻聚剂为对苯二酚、对苯醌、甲基氢醌、对羟基苯甲醚、2-叔丁基对苯二酚、2,5-二叔丁基对苯二酚中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的紫外光交联低烟无卤阻燃电缆料，其特征在于：所述润滑剂为硅酮母粒、硬脂酸、硬脂酸盐、聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酸酰胺、季戊四醇双硬脂酸酯中的至少一种。
9.一种紫外光交联低烟无卤阻燃电缆料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)按照权利要求1～8任一项所述组成称取原料，混合，得到混合料；
(2)将混合料加入至密炼机中密炼；
(3)密炼后的混合料挤出，造粒，得到紫外光交联低烟无卤阻燃电缆料。
10.一种电缆，其特征在于：包括紫外光交联低烟无卤阻燃电缆料，所述紫外光交联低烟无卤阻燃电缆料为权利要求1～9任一项所述的紫外光交联低烟无卤阻燃电缆料，或者为权利要求9所述的紫外光交联低烟无卤阻燃电缆料的制备方法制得。
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