CN111909444A - 一种交联耐油耐低温型低烟无卤阻燃电缆材料 - Google Patents

一种交联耐油耐低温型低烟无卤阻燃电缆材料 Download PDF

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Abstract

本发明属于无卤阻燃电缆技术领域，公开了一种交联耐油耐低温型低烟无卤阻燃电缆材料，包括如下重量百分比的组分：共混复合基体，30%‑40%；改性纳米阻燃剂，40%‑55%；改性纳米白炭黑，1‑10%；增塑剂，2‑10%；交联剂，1‑5%；抗氧化剂，1‑3%；加工助剂，1‑3%；其中，所述共混复合基体包括以下重量百分比的组成：乙烯‑醋酸乙烯酯聚合物，60‑75%；聚甲醛，10‑15%；聚丙烯，15‑20%；相容剂1‑5%；且所述乙烯‑醋酸乙烯酯聚合物中的VA含量为20‑50%；综上可知，在本发明中，选用聚甲醛、聚丙烯和乙烯‑醋酸乙烯酯聚合物进行基材共混，由此能有效提高共混复合基体的机械性能，进而使得共混复合基体在与增塑剂混合制成电缆材料后具有良好的耐油性、耐低温性和机械性。

Description

一种交联耐油耐低温型低烟无卤阻燃电缆材料
技术领域
本发明属于无卤阻燃电缆技术领域，具体涉及一种交联耐油耐低温型低烟无卤阻燃电缆材料。
背景技术
目前，现有的无卤阻燃电缆大多以聚烯烃材料为基体制成，其中以乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）为主，在具体制备无卤阻燃电缆时，添加氢氧化镁、氢氧化铝等金属阻燃剂构成无机阻燃体系，由此使成型电缆具有良好的阻燃效果。
基于现有技术可知，EVA的耐油性能与VA的含量是相关的，VA含量越高，耐油性越好，但其耐低温性能及机械性能会随之降低；而通过添加增塑剂的方式可以很好的改善耐低温性，但仍无法改善其机械性能，基于此，可在本申请中提出一种具有良好机械性能、耐油性能和耐低温性能的无卤阻燃电缆材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种交联耐油耐低温型低烟无卤阻燃电缆材料。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种交联耐油耐低温型低烟无卤阻燃电缆材料，包括如下重量百分比的组分：
共混复合基体，30%-40%；
改性纳米阻燃剂，40%-55%；
改性纳米白炭黑，1-10%；
增塑剂，2-10%；
交联剂，1-5%；
抗氧化剂，1-3%；
加工助剂，1-3%；
其中，所述共混复合基体包括以下重量百分比的组成：
乙烯-醋酸乙烯酯聚合物，60-75%；
聚甲醛，10-15%；
聚丙烯，15-20%；
相容剂1-5%；
且所述乙烯-醋酸乙烯酯聚合物中的VA含量为20-50%。
优选的，所述相容剂采用聚甲醛的马来酸酐接枝物。
优选的，所述乙烯-醋酸乙烯酯聚合物中的VA含量为40-45%。
优选的，所述改性纳米阻燃剂和改性纳米白炭黑均采用硅烷偶联剂进行表面改性处理。
进一步的，所述改性纳米阻燃剂为经表面改性处理的纳米氢氧化镁、纳米氢氧化铝中的一者或两者以任意比例混合的混合物。
优选的，所述增塑剂采用环氧脂肪酸甲酯。
优选的，所述交联剂采用过氧化二异丙苯。
优选的，所述抗氧化剂为抗氧化剂168、抗氧化剂1098和抗氧化剂215中的一种或多种。
优选的，所述加工助剂为硬脂酸盐、硅酮粉和聚乙烯蜡中的一种或多种。
进一步的，所述硬脂酸盐为硬脂酸锌、硬脂酸钙和硬脂酸钡中的一种或多种。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
在本发明中，选用聚甲醛、聚丙烯和乙烯-醋酸乙烯酯聚合物进行基材共混，由此能有效提高共混复合基体的机械性能，进而使得共混复合基体在与增塑剂混合制成电缆材料后具有良好的耐油性、耐低温性和机械性。
并且，在共混过程中，以聚甲醛的马来酸酐接枝物作为相容剂，不仅能有效提高共混原料之间的相容效果，还能提高共混复合基体的机械韧性。
另外，利用硅烷偶联剂对纳米阻燃剂进行表面改性处理，以此纳米阻燃剂在电缆材料中分散得更加均匀，进而到降低阻燃剂含量的情况下也能使电缆材料具有良好的阻燃性，从而进一步实现了电缆材料机械性能、耐油性能与耐低温性能之间的平衡。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
在本实施例中，公开了一种交联耐油耐低温型低烟无卤阻燃电缆材料，包括如下重量百分比的组分：
共混复合基体30%；其中：包括乙烯-醋酸乙烯酯聚合物60%（VA含量为50%）、聚甲醛15%、聚丙烯20%和相容剂（聚甲醛的马来酸酐接枝物）5%；
改性纳米阻燃剂，45%；
改性纳米白炭黑，10%；
增塑剂，8%；
交联剂，3%；
抗氧化剂，2%；
加工助剂，2%；
上述，改性纳米阻燃剂和改性纳米白炭黑均采用硅烷偶联剂进行表面改性处理，由此使得纳米阻燃剂和纳米白炭黑能均匀分散至整体电缆材料中。且其中改性纳米阻燃剂为经表面改性处理的纳米氢氧化镁、纳米氢氧化铝中的一者或两者以任意比例混合的混合物。
上述，增塑剂采用环氧脂肪酸甲酯。
上述，交联剂采用过氧化二异丙苯。
上述，抗氧化剂为抗氧化剂168、抗氧化剂1098和抗氧化剂215中的一种或多种。
上述，加工助剂为硬脂酸盐、硅酮粉和聚乙烯蜡中的一种或多种，且其中硬脂酸盐为硬脂酸锌、硬脂酸钙和硬脂酸钡中的一种或多种。
具体，在本实施例中：
首先将乙烯-醋酸乙烯酯聚合物投入密炼机进行塑炼，且时间为5-15min；
然后按比例依次加入聚甲醛、聚丙烯和相容剂，混炼3-10min；
接着按比例依次加入改性纳米白炭黑和加工助剂，混炼5-10min；
最后按比例依次加入改性纳米阻燃剂、增塑剂、交联剂和抗氧化剂，混炼5-7min，得到耐油耐低温型低烟无卤阻燃电缆材料。
在本实施例中，所得的电缆材料相比于现有未改性处理的电缆材料的原始机械拉伸强度增加12.3Mpa，机械断裂伸长率增加150%，催化温度降低20℃。
实施例2
在本实施例中，公开了一种交联耐油耐低温型低烟无卤阻燃电缆材料，包括如下重量百分比的组分：
共混复合基体30%；其中：包括乙烯-醋酸乙烯酯聚合物65%（VA含量为40%）、聚甲醛13%、聚丙烯19%和相容剂（聚甲醛的马来酸酐接枝物）3%；
改性纳米阻燃剂，40%；
改性纳米白炭黑，9%；
增塑剂，10%；
交联剂，5%；
抗氧化剂，3%；
加工助剂，3%；
在本实施例中，所得的电缆材料相比于现有未改性处理的电缆材料的原始机械拉伸强度增加15.6Mpa，机械断裂伸长率增加195%，催化温度降低35℃。
实施例3
在本实施例中，公开了一种交联耐油耐低温型低烟无卤阻燃电缆材料，包括如下重量百分比的组分：
共混复合基体40%；其中：包括乙烯-醋酸乙烯酯聚合物70%（VA含量为30%）、聚甲醛12%、聚丙烯16%和相容剂（聚甲醛的马来酸酐接枝物）2%；
改性纳米阻燃剂，50%；
改性纳米白炭黑，5%；
增塑剂，2%；
交联剂，1%；
抗氧化剂，1%；
加工助剂，1%；
在本实施例中，所得的电缆材料相比于现有未改性处理的电缆材料的原始机械拉伸强度增加15.7Mpa，机械断裂伸长率增加200%，催化温度降低33℃。
实施例4
在本实施例中，公开了一种交联耐油耐低温型低烟无卤阻燃电缆材料，包括如下重量百分比的组分：
共混复合基体35%；其中：包括乙烯-醋酸乙烯酯聚合物74%（VA含量为20%）、聚甲醛10%、聚丙烯15%和相容剂（聚甲醛的马来酸酐接枝物）1%；
改性纳米阻燃剂，55%；
改性纳米白炭黑，2%；
增塑剂，4%；
交联剂，2%；
抗氧化剂，1%；
加工助剂，1%；
在本实施例中，所得的电缆材料相比于现有未改性处理的电缆材料的原始机械拉伸强度增加14.1Mpa，机械断裂伸长率增加178%，催化温度降低28℃。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种交联耐油耐低温型低烟无卤阻燃电缆材料，其特征在于，包括如下重量百分比的组分：
共混复合基体，30%-40%；
改性纳米阻燃剂，40%-55%；
改性纳米白炭黑，1-10%；
增塑剂，2-10%；
交联剂，1-5%；
抗氧化剂，1-3%；
加工助剂，1-3%；
其中，所述共混复合基体包括以下重量百分比的组成：
乙烯-醋酸乙烯酯聚合物，60-75%；
聚甲醛，10-15%；
聚丙烯，15-20%；
相容剂1-5%；
且所述乙烯-醋酸乙烯酯聚合物中的VA含量为20-50%。
2.根据权利要求1所述的一种交联耐油耐低温型低烟无卤阻燃电缆材料，其特征在于：所述相容剂采用聚甲醛的马来酸酐接枝物。
3.根据权利要求2所述的一种交联耐油耐低温型低烟无卤阻燃电缆材料，其特征在于：所述乙烯-醋酸乙烯酯聚合物中的VA含量为40-45%。
4.根据权利要求1所述的一种交联耐油耐低温型低烟无卤阻燃电缆材料，其特征在于：所述改性纳米阻燃剂和改性纳米白炭黑均采用硅烷偶联剂进行表面改性处理。
5.根据权利要求4所述的一种交联耐油耐低温型低烟无卤阻燃电缆材料，其特征在于：所述改性纳米阻燃剂为经表面改性处理的纳米氢氧化镁、纳米氢氧化铝中的一者或两者以任意比例混合的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种交联耐油耐低温型低烟无卤阻燃电缆材料，其特征在于：所述增塑剂采用环氧脂肪酸甲酯。
7.根据权利要求1所述的一种交联耐油耐低温型低烟无卤阻燃电缆材料，其特征在于：所述交联剂采用过氧化二异丙苯。
8.根据权利要求1所述的一种交联耐油耐低温型低烟无卤阻燃电缆材料，其特征在于：所述抗氧化剂为抗氧化剂168、抗氧化剂1098和抗氧化剂215中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的一种交联耐油耐低温型低烟无卤阻燃电缆材料，其特征在于：所述加工助剂为硬脂酸盐、硅酮粉和聚乙烯蜡中的一种或多种。
10.根据权利要求9所述的一种交联耐油耐低温型低烟无卤阻燃电缆材料，其特征在于：所述硬脂酸盐为硬脂酸锌、硬脂酸钙和硬脂酸钡中的一种或多种。
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