CN111925653A - 一种薄壁低烟无卤阻燃绝缘料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种薄壁低烟无卤阻燃绝缘料及制备方法。所述绝缘料由丁腈橡胶、EVA树脂、甲基乙烯基硅橡胶、阻燃剂、协助阻燃剂、有机硅蒙脱土、白炭黑、硫酸钙晶须、碱式硫酸镁晶须、硬脂酸镁组成。本发明所制备的薄壁低烟无卤阻燃绝缘料具有优异的阻燃性能、机械性能、绝缘性能以及耐高温性能，无卤低烟，环保无毒，安全可靠，加工性好，挤出表面光滑，易于循环利用。同时，本发明的制备方法简单、操作方便，易于大规模生产，且质量稳定。

Description

一种薄壁低烟无卤阻燃绝缘料及制备方法
技术领域
本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种薄壁低烟无卤阻燃绝缘料及制备方法。
背景技术
电线电缆行业作为电力行业的配套行业，在国民经济中占有极其重要的作用和地位。其中，建筑用布电线作为室内用绝缘线，对其环保和阻燃要求越来越高。布电线用的绝缘层应用最广泛的是聚氯乙烯(PVC)，但是PVC燃烧时会产生大量的有毒气体氯化氢(HCl)，氯化氢是发生火灾时使人致死的罪魁祸首，因此无卤低烟型的绝缘线逐渐引起大家的重视。
目前，市场上用于电力电缆隔氧耐火的材料有矿物绝缘材料、耐火包带等。对于矿物绝缘材料，比如填充隔氧泥，阻燃耐火性能极佳，甚至能满足很多苛刻的条件，但其也有缺点，就是挤出工艺难以满足现代的商业化市场，挤出慢，成形不好，对最后挤护套时影响很大。对于耐火包带，比如耐火云母带，其可以很好的包覆在电线电缆上，但是阻燃耐火效果不是很好，只适合用于阻燃耐火等级要求低的电力电缆。
综上所述，本领域缺乏一种能满足上述综合性能要求的薄壁低烟无卤阻燃绝缘料及其制备方法
发明内容
本发明的目的在于提供一种薄壁低烟无卤阻燃绝缘料及制备方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种薄壁低烟无卤阻燃绝缘料，所述绝缘料由丁腈橡胶、EVA树脂、甲基乙烯基硅橡胶、阻燃剂、协助阻燃剂、有机硅蒙脱土、白炭黑、硫酸钙晶须、碱式硫酸镁晶须、硬脂酸镁组成；其中，按照重量计：丁腈橡胶90～120份、EVA树脂85～115份、甲基乙烯基硅橡胶100～140份、阻燃剂10～20份、协助阻燃剂15～25份、有机硅蒙脱土10～20份、白炭黑5～15份、硫酸钙晶须30～60份、碱式硫酸镁晶须20～30份、硬脂酸镁4～8份。
在其中一个实施例中，所述绝缘料由以下重量份的原料组成：丁腈橡胶90份、EVA树脂85份、甲基乙烯基硅橡胶100份、阻燃剂10份、协助阻燃剂15份、有机硅蒙脱土10份、白炭黑5份、硫酸钙晶须30份、碱式硫酸镁晶须20份、硬脂酸镁4份。
在其中一个实施例中，所述绝缘料由以下重量份的原料组成：丁腈橡胶120份、EVA树脂115份、甲基乙烯基硅橡胶140份、阻燃剂20份、协助阻燃剂25份、有机硅蒙脱土20份、白炭黑15份、硫酸钙晶须60份、碱式硫酸镁晶须30份、硬脂酸镁8份。
在其中一个实施例中，所述绝缘料由以下重量份的原料组成：丁腈橡胶100份、EVA树脂100份、甲基乙烯基硅橡胶120份、阻燃剂15份、协助阻燃剂20份、有机硅蒙脱土15份、白炭黑10份、硫酸钙晶须45份、碱式硫酸镁晶须25份、硬脂酸镁6份。
优选地，所述阻燃剂为氢氧化镁晶须。
优选地，所述协助阻燃剂为三氧化钼。
本发明还提供一种薄壁低烟无卤阻燃绝缘料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将丁腈橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、重量份一半的EVA树脂、有机硅蒙脱土、重量份一半的硬脂酸镁、三氧化钼、氢氧化镁晶须加入高速混合机中，升温至85～95摄氏度，捏合20～30分钟；
(2)向步骤(1)中的混合物中加入剩余原料，继续捏合15～20分钟，将料卸到冷却混合机中冷却，降温至45～50℃以下时出料；
(3)设置双螺杆挤出机的挤出温度为180～190摄氏度，螺杆转速为125～130转/分钟，将步骤(2)制得的产物加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料冷却至室温，筛选次品，包装，即得所述耐腐蚀电缆料。
在其中某些实施例中，所述方法包括如下步骤：
(1)将丁腈橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、重量份一半的EVA树脂、有机硅蒙脱土、重量份一半的硬脂酸镁、三氧化钼、氢氧化镁晶须加入高速混合机中，升温至85摄氏度，捏合20分钟；
(2)向步骤(1)中的混合物中加入剩余原料，继续捏合15分钟，将料卸到冷却混合机中冷却，降温至50℃以下时出料；
(3)设置双螺杆挤出机的挤出温度为190摄氏度，螺杆转速为125转/分钟，将步骤(2)制得的产物加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料冷却至室温，筛选次品，包装，即得所述耐腐蚀电缆料。
在其中某些实施例中，所述方法包括如下步骤：
(1)将丁腈橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、重量份一半的EVA树脂、有机硅蒙脱土、重量份一半的硬脂酸镁、三氧化钼、氢氧化镁晶须加入高速混合机中，升温至95摄氏度，捏合30分钟；
(2)向步骤(1)中的混合物中加入剩余原料，继续捏合20分钟，将料卸到冷却混合机中冷却，降温至45℃以下时出料；
(3)设置双螺杆挤出机的挤出温度为180摄氏度，螺杆转速为130转/分钟，将步骤(2)制得的产物加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料冷却至室温，筛选次品，包装，即得所述耐腐蚀电缆料。
在其中某些实施例中，所述方法包括如下。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明所制备的薄壁低烟无卤阻燃绝缘料具有优异的阻燃性能、机械性能、绝缘性能以及耐高温性能，无卤低烟，环保无毒，安全可靠，加工性好，挤出表面光滑，易于循环利用。同时，本发明的制备方法简单、操作方便，易于大规模生产，且质量稳定。
具体实施方式
实施例1
按表1称量具体原料，步骤制备步骤如下：
(1)将丁腈橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、重量份一半的EVA树脂、有机硅蒙脱土、重量份一半的硬脂酸镁、三氧化钼、氢氧化镁晶须加入高速混合机中，升温至85摄氏度，捏合20分钟；
(2)向步骤(1)中的混合物中加入剩余原料，继续捏合15分钟，将料卸到冷却混合机中冷却，降温至50℃以下时出料；
(3)设置双螺杆挤出机的挤出温度为190摄氏度，螺杆转速为125转/分钟，将步骤(2)制得的产物加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料冷却至室温，筛选次品，包装，即得所述耐腐蚀电缆料。
实施例2
(1)将丁腈橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、重量份一半的EVA树脂、有机硅蒙脱土、重量份一半的硬脂酸镁、三氧化钼、氢氧化镁晶须加入高速混合机中，升温至95摄氏度，捏合30分钟；
(2)向步骤(1)中的混合物中加入剩余原料，继续捏合20分钟，将料卸到冷却混合机中冷却，降温至45℃以下时出料；
(3)设置双螺杆挤出机的挤出温度为180摄氏度，螺杆转速为130转/分钟，将步骤(2)制得的产物加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料冷却至室温，筛选次品，包装，即得所述耐腐蚀电缆料。
实施例3
用量见表1，制备方法同实施例1。
对比例1～2
用量见表1，制备方法同实施例1。
表1
物料种类 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2
丁腈橡胶 90 100 120 120 120
EVA树脂 85 100 115 115 115
甲基乙烯基硅橡胶 100 120 140 140 140
氢氧化镁晶须 10 15 20 80 /
三氧化钼 15 20 25 55 /
有机硅蒙脱土 10 15 20 20 20
白炭黑 5 10 15 15 15
硫酸钙晶须 30 45 60 / 80
碱式硫酸镁晶须 20 25 30 / 55
硬脂酸镁 4 6 8 8 8
实施例4材料性能测试
抗拉强度和断裂伸长率是按照GBT 10401-2006要求方法进行测试；测试结果见表2。
烟密度试验按ISO5659-2，测试结果见表3。
绝缘性按照GBT31838.3-2019要求方法进行测试；防火阻燃性按照GBT2406.2-2009要求方法进行测试；测试结果见表4。
抗老化测试是按照GB/T2951.12-2008要求的方法进行测试，老化温度为180℃，老化时间为168h，测试本发明经老化后的烟密度，结果见表5。
表2抗拉强度和断裂伸长率测试结果
Figure BDA0002642422610000051
表3烟密度测试结果
有焰(≤100) 无焰(≤350)
实施例1 69 242
实施例2 72 258
实施例3 74 276
对比例1 82 310
对比例2 78 295
表4防火性能、绝缘性能测试结果
Figure BDA0002642422610000061
表5抗老化性能测试
有焰(≤100) 无焰(≤350)
实施例1 72 257
实施例2 75 266
实施例3 78 285
对比例1 105 342
对比例2 93 334
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (9)

1.一种薄壁低烟无卤阻燃绝缘料，其特征在于，所述绝缘料由以下重量份的原料组成：丁腈橡胶90～120份、EVA树脂85～115份、甲基乙烯基硅橡胶100～140份、阻燃剂10～20份、协助阻燃剂15～25份、有机硅蒙脱土10～20份、白炭黑5～15份、硫酸钙晶须30～60份、碱式硫酸镁晶须20～30份、硬脂酸镁4～8份。
2.根据权利要求1所述的绝缘料，其特征在于，所述绝缘料由以下重量份的原料组成：丁腈橡胶90份、EVA树脂85份、甲基乙烯基硅橡胶100份、阻燃剂10份、协助阻燃剂15份、有机硅蒙脱土10份、白炭黑5份、硫酸钙晶须30份、碱式硫酸镁晶须20份、硬脂酸镁4份。
3.根据权利要求1所述的绝缘料，其特征在于，所述绝缘料由以下重量份的原料组成：丁腈橡胶120份、EVA树脂115份、甲基乙烯基硅橡胶140份、阻燃剂20份、协助阻燃剂25份、有机硅蒙脱土20份、白炭黑15份、硫酸钙晶须60份、碱式硫酸镁晶须30份、硬脂酸镁8份。
4.根据权利要求1所述的绝缘料，其特征在于，所述绝缘料由以下重量份的原料组成：丁腈橡胶100份、EVA树脂100份、甲基乙烯基硅橡胶120份、阻燃剂15份、协助阻燃剂20份、有机硅蒙脱土15份、白炭黑10份、硫酸钙晶须45份、碱式硫酸镁晶须25份、硬脂酸镁6份。
5.根据权利要求1～4任一所述的绝缘料，其特征在于，所述阻燃剂为氢氧化镁晶须。
6.根据权利要求1～4任一所述的绝缘料，其特征在于，所述协助阻燃剂为三氧化钼。
7.一种制备如权利要求1～6任一所述的薄壁低烟无卤阻燃绝缘料的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)将丁腈橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、重量份一半的EVA树脂、有机硅蒙脱土、重量份一半的硬脂酸镁、三氧化钼、氢氧化镁晶须加入高速混合机中，升温至85～95摄氏度，捏合20～30分钟；
(2)向步骤(1)中的混合物中加入剩余原料，继续捏合15～20分钟，将料卸到冷却混合机中冷却，降温至45～50℃以下时出料；
(3)设置双螺杆挤出机的挤出温度为180～190摄氏度，螺杆转速为125～130转/分钟，将步骤(2)制得的产物加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料冷却至室温，筛选次品，包装，即得所述耐腐蚀电缆料。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)将丁腈橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、重量份一半的EVA树脂、有机硅蒙脱土、重量份一半的硬脂酸镁、三氧化钼、氢氧化镁晶须加入高速混合机中，升温至85摄氏度，捏合20分钟；
(2)向步骤(1)中的混合物中加入剩余原料，继续捏合15分钟，将料卸到冷却混合机中冷却，降温至50℃以下时出料；
(3)设置双螺杆挤出机的挤出温度为190摄氏度，螺杆转速为125转/分钟，将步骤(2)制得的产物加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料冷却至室温，筛选次品，包装，即得所述耐腐蚀电缆料。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)将丁腈橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、重量份一半的EVA树脂、有机硅蒙脱土、重量份一半的硬脂酸镁、三氧化钼、氢氧化镁晶须加入高速混合机中，升温至95摄氏度，捏合30分钟。
(2)向步骤(1)中的混合物中加入剩余原料，继续捏合20分钟，将料卸到冷却混合机中冷却，降温至45℃以下时出料。
(3)设置双螺杆挤出机的挤出温度为180摄氏度，螺杆转速为130转/分钟，将步骤(2)制得的产物加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料冷却至室温，筛选次品，包装，即得所述耐腐蚀电缆料。
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