CN112063094A - 半透色5g新型光缆用低烟无卤阻燃护套料及其制备方法 - Google Patents

半透色5g新型光缆用低烟无卤阻燃护套料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料,该护套料由以下原料组成:苯乙烯‑乙烯‑丁二烯‑苯乙烯共聚物,乙烯‑辛烯共聚物,阻燃剂,高密度聚乙烯,化学法超细氢氧化镁,聚磷酸三聚氰胺,超细氧化锌,聚二甲基硅氧烷,复配抗氧剂,其中:苯乙烯‑乙烯‑丁二烯‑苯乙烯共聚物为氢化苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯共聚物;乙烯‑辛烯共聚物为乙烯‑辛烯共聚物或乙烯与丁烯共聚物;阻燃剂为间苯二酚(二苯基磷酸酯);复配抗氧剂选用多元受阻酚型抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂复合制成;该制备方法简单易行,制备出的护套料具有良好的阻燃性,保留了聚合自身的半透明性,确保光缆护套料具有光稳定性,能满足UL94 VO级阻燃要求。

Description

半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料加工领域,涉及一种塑料粒子及其制备方法,具体为一种半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料及其制备方法。
背景技术
普通光缆主要由光纤、外护套层等组成,光纤的主要成分为玻璃纤维,在使用过程中,受外力的影响,容易被折断,用于长距离、高速的传递信号的光缆,光缆外护套对光纤的保护具有重要的意义。
普通光缆用护套料采用无卤低烟阻燃材料,光缆在生产过程中,护套层通过挤出机被连续、高速的包覆在光纤主体材料上,由于新型5G光缆比以前的光缆结构更为复杂,以前常规的低烟无卤阻燃护套料因为填充了约52-62%的无机阻燃剂,比重接近1.5,导致护套内光缆不能目测分别,且单位长率重量较大;为此,本领域迫切需要一种克服现有技术的不足,研发一种5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料及其制备方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,少用无机填料阻燃剂,但要保留较好的阻燃性,保留聚合自身的半透明性,针对以上现有技术存在的缺点,提出一种半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料及其制备方法,该制备方法简单易行,制备出的护套料具有良好的阻燃性,保留了聚合自身的半透明性,确保光缆护套料具有光稳定性,能满足UL94 VO级阻燃要求。
本发明解决以上技术问题的技术方案是:
一种半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料,该护套料由以下重量份的原料组成:
苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物: 100份
乙烯-辛烯共聚物: 50-75份
阻燃剂: 20-40份
高密度聚乙烯: 15-25份
化学法超细氢氧化镁: 10-20份
聚磷酸三聚氰胺: 10-20份
超细氧化锌: 1-4份
聚二甲基硅氧烷: 1-3份,
复配抗氧剂: 0.5-2份;
苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物为氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物;乙烯-辛烯共聚物为乙烯-辛烯共聚物或乙烯与丁烯共聚物;阻燃剂为间苯二酚(二苯基磷酸酯或双酚A 双(二苯基磷酸酯);高密度聚乙烯HDPE为常见的高密度聚乙烯;复配抗氧剂选用多元受阻酚型抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂按照多元受阻酚型抗氧剂:亚磷酸酯类抗氧剂比例为1:0.5-1:2的重量比例复合制成。
本发明进一步限定的技术方案为:
前述半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料中,苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物的融指小于0.15g/10min,以GB/T3682-2000法测定,测试条件为:温度为200℃,负荷为5KG,其中,按质量比计苯乙烯的含量占氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物的25-35%。
前述半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料中,乙烯-辛烯共聚物POE的融指为0.5-5g/10min,以GB/T3682-2000法测定,测试条件为:温度为190℃,负荷为2.16KG。
前述半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料中,高密度聚乙烯HDPE的融指为0.05-5g/10min,以GB/T3682-2000法测定,测试条件为:温度为190℃,负荷为2.16KG。
前述半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料中,化学法超细氢氧化镁MDH粒径为0.5-3μm,纯度在大于99.8%。
前述半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料中,聚磷酸三聚氰胺MPP作为磷氮复合阻燃剂,粒径在1-12μm之间,纯度在大于99.5%。
前述半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料中,超细氧化锌ZnO作为无机阻燃剂,粒径在1-12μm之间,纯度在大于99.5%。
前述半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料中,聚二甲基硅氧烷中硅氧烷含量不低于90%,硅氧烷的分子量不低于30万。
本发明还设计一种半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料的制备方法,具体包括以下步骤:
步骤(1):将苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS和间苯二酚(二苯基磷酸酯)按配比加入1200-1400转/分钟的高速混合机中,高速搅拌10-25分钟,直到苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物将间苯二酚(二苯基磷酸酯)全部吸收完成,即为充油苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS,并冷却至室温待用;
步骤(2):将冷却完成的充油苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、高密度聚乙烯、超细化学法氢氧化镁、聚磷酸三聚氰胺、超细氧化锌、聚二甲基硅氧烷、复配抗氧剂按配比加入长径比32以上同向双螺杆挤出机中,进行共混塑化挤出、拉条水冷却切粒成形,挤出温度为170-220℃;
步骤(3):将步骤(2)水冷却切粒成形粒料送入热风干燥机中在80-100℃,得到一种半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料。
本发明的有益效果是:
由于新型5G光缆比以前的光缆结构更为复杂,以前常规的低烟无卤阻燃护套料因为填充了约52-62%的无机阻燃剂,比重接近1.5,导致护套内光缆不能目测分别,且单位长率重量较大,本发明使用较低无机填料阻燃剂占总物料的量不大,但达到UL94 VO级阻燃标准,且保持了聚合物自有半透明性,且比重只有1.06-1.08,减轻了光缆的自重,便于5G光缆的施工和维修。
本发明在RDP、MDH、MPP协同作用满足UL94 VO级阻燃要求,比重1.06-1.08,减轻了光缆的自重,便于5G光缆的施工和维修;同时,在护套料的成分中添加ZnO既是抑烟剂又是紫外光吸收剂,耐紫外光老化;用RDP填充SEBS提高了半透明性,保留了聚合物自身的半透明性,满足低烟无卤相关指标,光缆燃烧透光率达到65%。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料,该护套料由以下重量份的原料组成:苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS):100份,乙烯-辛烯共聚物POE:75份,间苯二酚(二苯基磷酸酯)RDP:38份,高密度聚乙烯HDPE:23份,化学法超细氢氧化镁MDH:20份,聚磷酸三聚氰胺MPP:20份,超细氧化锌ZnO:3份:聚二甲基硅氧烷:2份,酚基抗氧剂 0.7份,亚磷酸苯基酯抗氧剂 0.5份。
上述半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料的制备方法,具体包括以下步骤:
步骤(1):将苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS和间苯二酚(二苯基磷酸酯)RDP按配比加入1200-1400转/分钟的高速混合机中,高速搅拌10-25分钟,直到苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS将间苯二酚(二苯基磷酸酯)RDP全部吸收完成,即为充油苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS,并冷却至室温待用;
步骤(2):将冷却完成的充油苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS、乙烯-辛烯共聚物POE、高密度聚乙烯HDPE、超细化学法氢氧化镁、聚磷酸三聚氰胺MPP、超细氧化锌ZnO、聚二甲基硅氧烷、复配抗氧剂按配比加入长径比32以上同向双螺杆挤出机中,进行共混塑化挤出、拉条水冷却切粒成形,挤出温度为170-220℃;
步骤(3):将步骤(2)水冷却切粒成形粒料送入热风干燥机中在80-100℃,得到一种半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料。
实施例2
本实施例提供一种半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料,该护套料由以下重量份的原料组成:苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS):100份,乙烯-辛烯共聚物POE:70份,间苯二酚(二苯基磷酸酯)RDP:38份,高密度聚乙烯HDPE:25份,化学法超细氢氧化镁:15份,聚磷酸三聚氰胺MPP:20份,超细氧化锌ZnO 2份:聚二甲基硅氧烷:2份,酚基抗氧剂 0.7份,亚磷酸苯基酯抗氧剂 0.5份。
上述半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料的制备方法,具体包括以下步骤:
步骤(1):将苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS和间苯二酚(二苯基磷酸酯)RDP按配比加入1200-1400转/分钟的高速混合机中,高速搅拌10-25分钟,直到苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS将间苯二酚(二苯基磷酸酯)RDP全部吸收完成,即为充油苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS,并冷却至室温待用;
步骤(2):将冷却完成的充油苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS、乙烯-辛烯共聚物POE、高密度聚乙烯HDPE、超细化学法氢氧化镁、聚磷酸三聚氰胺MPP、超细氧化锌ZnO、聚二甲基硅氧烷、复配抗氧剂按配比加入长径比32以上同向双螺杆挤出机中,进行共混塑化挤出、拉条水冷却切粒成形,挤出温度为170-220℃;
步骤(3):将步骤(2)水冷却切粒成形粒料送入热风干燥机中在80-100℃,得到一种半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料。
实施例3
本实施例提供一种半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料,该护套料由以下重量份的原料组成:苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS):100份,乙烯-辛烯共聚物POE:60份,间苯二酚(二苯基磷酸酯)RDP:35份,高密度聚乙烯HDPE:22份,化学法超细氢氧化镁:20份,聚磷酸三聚氰胺MPP:16份,超细氧化锌ZnO 3份:聚二甲基硅氧烷:2份,酚基抗氧剂 0.7份,亚磷酸苯基酯抗氧剂 0.5份。
上述半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料的制备方法,具体包括以下步骤:
步骤(1):将苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS和间苯二酚(二苯基磷酸酯)RDP按配比加入1200-1400转/分钟的高速混合机中,高速搅拌10-25分钟,直到苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS将间苯二酚(二苯基磷酸酯)RDP全部吸收完成,即为充油苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS,并冷却至室温待用;
步骤(2):将冷却完成的充油苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS、乙烯-辛烯共聚物POE、高密度聚乙烯HDPE、超细化学法氢氧化镁、聚磷酸三聚氰胺MPP、超细氧化锌ZnO、聚二甲基硅氧烷、复配抗氧剂按配比加入长径比32以上同向双螺杆挤出机中,进行共混塑化挤出、拉条水冷却切粒成形,挤出温度为170-220℃;
步骤(3):将步骤(2)水冷却切粒成形粒料送入热风干燥机中在80-100℃,得到一种半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料。
实施例4
本实施例提供一种半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料,该护套料由以下重量份的原料组成:苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS):100份,乙烯-辛烯共聚物POE:55份,间苯二酚(二苯基磷酸酯)RDP:38份,高密度聚乙烯HDPE:25份,化学法超细氢氧化镁:15份,聚磷酸三聚氰胺MPP:20份,超细氧化锌ZnO:3份:聚二甲基硅氧烷:2份,酚基抗氧剂 0.7份,亚磷酸苯基酯抗氧剂 0.9份。
上述半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料的制备方法,具体包括以下步骤:
步骤(1):将苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS和间苯二酚(二苯基磷酸酯)RDP按配比加入1200-1400转/分钟的高速混合机中,高速搅拌10-25分钟,直到苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS将间苯二酚(二苯基磷酸酯)RDP全部吸收完成,即为充油苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS,并冷却至室温待用;
步骤(2):将冷却完成的充油苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS、乙烯-辛烯共聚物POE、高密度聚乙烯HDPE、超细化学法氢氧化镁、聚磷酸三聚氰胺MPP、超细氧化锌ZnO、聚二甲基硅氧烷、复配抗氧剂按配比加入长径比32以上同向双螺杆挤出机中,进行共混塑化挤出、拉条水冷却切粒成形,挤出温度为170-220℃;
步骤(3):将步骤(2)水冷却切粒成形粒料送入热风干燥机中在80-100℃,得到一种半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料。
实施例5
本实施例提供一种半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料,该护套料由以下重量份的原料组成:苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS):100份,乙烯-辛烯共聚物POE:75份,间苯二酚(二苯基磷酸酯)RDP:37份,高密度聚乙烯HDPE:20份,化学法超细氢氧化镁:20份,聚磷酸三聚氰胺MPP:17份,超细氧化锌ZnO:3份:聚二甲基硅氧烷:2份,酚基抗氧剂 0.9份,亚磷酸苯基酯抗氧剂 0.5份。
上述半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料的制备方法,具体包括以下步骤:
步骤(1):将苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS和间苯二酚(二苯基磷酸酯)RDP按配比加入1200-1400转/分钟的高速混合机中,高速搅拌10-25分钟,直到苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS将间苯二酚(二苯基磷酸酯)RDP全部吸收完成,即为充油苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS,并冷却至室温待用;
步骤(2):将冷却完成的充油苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS、乙烯-辛烯共聚物POE、高密度聚乙烯HDPE、超细化学法氢氧化镁、聚磷酸三聚氰胺MPP、超细氧化锌ZnO、聚二甲基硅氧烷、复配抗氧剂按配比加入长径比32以上同向双螺杆挤出机中,进行共混塑化挤出、拉条水冷却切粒成形,挤出温度为170-220℃;
步骤(3):将步骤(2)水冷却切粒成形粒料送入热风干燥机中在80-100℃,得到一种半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料。
实施例6
本实施例提供一种半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料,该护套料由以下重量份的原料组成:苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS):100份,乙烯-辛烯共聚物POE:70份,间苯二酚(二苯基磷酸酯)RDP:38份,高密度聚乙烯HDPE:23份,化学法超细氢氧化镁:20份,聚磷酸三聚氰胺MPP:20份,超细氧化锌ZnO:3份:聚二甲基硅氧烷:2份,酚基抗氧剂 0.9份,亚磷酸苯基酯抗氧剂 0.9份。
上述半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料的制备方法,具体包括以下步骤:
步骤(1):将苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS和间苯二酚(二苯基磷酸酯)RDP按配比加入1200-1400转/分钟的高速混合机中,高速搅拌10-25分钟,直到苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS将间苯二酚(二苯基磷酸酯)RDP全部吸收完成,即为充油苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS,并冷却至室温待用;
步骤(2):将冷却完成的充油苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS、乙烯-辛烯共聚物POE、高密度聚乙烯HDPE、超细化学法氢氧化镁、聚磷酸三聚氰胺MPP、超细氧化锌ZnO、聚二甲基硅氧烷、复配抗氧剂按配比加入长径比32以上同向双螺杆挤出机中,进行共混塑化挤出、拉条水冷却切粒成形,挤出温度为170-220℃;
步骤(3):将步骤(2)水冷却切粒成形粒料送入热风干燥机中在80-100℃,得到一种半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料。
对比例
本对比例中使用的对比样为专利CN103289181A中的产品;
本发明实施例1-3中的产品与对比样检测结果对比如下表所示:
表1 产品指标
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 4G料
拉伸断裂强度 13.0Mpa 13.3Mpa 13.4Mpa 13.1Mpa 13.2Mpa 13.1Mpa 11Mpa
断裂伸长率 170% 185% 180% 175% 180% 175% 165%
比重 1.08 1.06 1.07 1.07 1.06 1.08 1.48
硬度(邵D) 91 91 91 91 91 91 92
UL 94 V0 通过 通过 通过 通过 通过 通过 通过
透光率 67% 63% 65% 66% 65% 67% 70%
透明性 半透明 半透明 半透明 半透明 半透明 半透明 不透明
耐紫外光老化 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格
由表1可见,本发明的产品相较于现有技术的4G料具有更优良的性能,本发明使用较低无机填料阻燃剂,但达到UL94 VO级阻燃标准,且保持了聚合物自有半透明性,且比重只有1.06-1.08,减轻了光缆的自重,便于5G光缆的施工和维修。
除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料,其特征在于,该护套料由以下重量份的原料组成:
苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物: 100份
乙烯-辛烯共聚物: 50-75份
阻燃剂: 20-40份
高密度聚乙烯: 15-25份
化学法超细氢氧化镁: 10-20份
聚磷酸三聚氰胺: 10-20份
超细氧化锌: 1-4份
聚二甲基硅氧烷: 1-3份,
复配抗氧剂: 0.5-2份;
所述苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物为氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物;所述乙烯-辛烯共聚物为乙烯-辛烯共聚物或乙烯与丁烯共聚物;所述阻燃剂为间苯二酚(二苯基磷酸酯)或双酚A 双(二苯基磷酸酯);所述复配抗氧剂选用多元受阻酚型抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂按照多元受阻酚型抗氧剂:亚磷酸酯类抗氧剂比例为1:0.5-1:2的重量比例复合制成。
2.根据权利要求1所述的半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料,其特征在于:所述苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物的融指小于0.15g/10min,以GB/T3682-2000法测定,测试条件为:温度为200℃,负荷为5KG,其中,按质量比计苯乙烯的含量占氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物的25-35%。
3.根据权利要求1所述的半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料,其特征在于:所述乙烯-辛烯共聚物POE的融指为0.5-5g/10min,以GB/T3682-2000法测定,测试条件为:温度为190℃,负荷为2.16KG。
4.根据权利要求1所述的半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料,其特征在于:高密度聚乙烯HDPE的融指为0.05-5g/10min,以GB/T3682-2000法测定,测试条件为:温度为190℃,负荷为2.16KG。
5.根据权利要求1所述的半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料,其特征在于:所述化学法超细氢氧化镁粒径为0.5-3μm,纯度在大于99.8%。
6.根据权利要求1所述的半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料,其特征在于:所述聚磷酸三聚氰胺MPP作为磷氮复合阻燃剂,粒径在1-12μm之间,纯度在大于99.5%。
7.根据权利要求1所述的半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料,其特征在于:所述超细氧化锌作为无机阻燃剂,粒径在1-12μm之间,纯度在大于99.5%。
8.根据权利要求1所述的半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料,其特征在于:所述聚二甲基硅氧烷中硅氧烷含量不低于90%,硅氧烷的分子量不低于30万。
9.如权利要求1所述的半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
步骤(1):将苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物和间苯二酚(二苯基磷酸酯)按配比加入1200-1400转/分钟的高速混合机中,高速搅拌10-25分钟,直到苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物将间苯二酚(二苯基磷酸酯)全部吸收完成,即为充油苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物,并冷却至室温待用;
步骤(2):将冷却完成的充油苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、高密度聚乙烯、超细化学法氢氧化镁、聚磷酸三聚氰胺、超细氧化锌、聚二甲基硅氧烷、复配抗氧剂按配比加入长径比32以上同向双螺杆挤出机中,进行共混塑化挤出、拉条水冷却切粒成形,挤出温度为170-220℃;
步骤(3):将步骤(2)水冷却切粒成形粒料送入热风干燥机中在80-100℃,得到一种半透色5G新型光缆用低烟无卤阻燃护套料。
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