CN112210157A - 一种无卤阻燃聚烯烃护套料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无卤阻燃聚烯烃护套料及其制备方法,所述无卤阻燃聚烯烃护套料包括如下重量份数的原料组分:聚乙烯树脂10~15份、乙烯‑醋酸乙烯共聚物5~10份、乙烯‑辛烯共聚物15~25份、相容剂5~10份、炭黑母料2~3份、阻燃剂90~100份、阻燃协效剂5~10份、成壳剂5~10份、抗氧剂0.3~0.7份、润滑剂2~3份和有机聚硅氧烷偶联剂0.5~2份。本发明中无卤阻燃聚烯烃护套料的阻燃效果与常规低烟无卤电缆料使用的氢氧化铝、氢氧化镁阻燃体系相比有显著提高;热释放速率、热释放总量、烟释放速率、烟释放总量和燃烧增长速率指数等也大幅度降低;还能够保持良好的机械性能和加工性能。
Description
技术领域
本发明涉及电缆料领域,特别是涉及一种无卤阻燃聚烯烃护套料及其制备方法。
背景技术
长期以来由于缺少针对电缆、光缆燃烧性能的分级标准,我国工程建筑防火规范中的规定比较笼统,事实上通过量化阻燃性能分级,使防火安全更可靠,并将可能产生的火灾危害降到最低。根据我国最新建设工程防火安全的实际需求,对电缆及光缆阻燃性能进行了明确分级。除了要求线缆满足一定的阻燃要求外,对其热释放速率、热释放总量、烟释放速率、烟释放总量等有了明确规定。是目前市场上低烟无卤材料开发的重点难题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种无卤阻燃聚烯烃护套料及其制备方法,用于解决现有技术中低烟无卤聚乙烯电缆料不能满足市场需求的问题。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明是通过包括如下技术方案实现的。
本发明提供一种无卤阻燃聚烯烃护套料,所述无卤阻燃聚烯烃护套料包括如下重量份数的原料组分:
根据上述所述的无卤阻燃聚烯烃护套料,所述有机聚硅氧烷偶联剂为1~2重量份。
根据上述所述无卤阻燃聚烯烃护套料,所述聚乙烯树脂在190℃和2.16kg下的熔融指数为(0.8~1)g/10min。
根据上述所述无卤阻燃聚烯烃护套料,所述乙烯-辛烯共聚物在190℃和2.16kg下的熔融指数为(0.9~1.1)g/10min。
根据上述所述的无卤阻燃聚烯烃护套料,所述乙烯-醋酸乙烯共聚物在190℃和2.16kg压力下的熔融指数为4~5.5g/10min。
根据上述所述的无卤阻燃聚烯烃护套料,所述相容剂为乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐或者乙烯共聚物接枝马来酸酐任意一种或者两种的混合物,其中,所述乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐在190℃和2.16kg下的熔融指数为(0.15~0.45)g/10min;所述乙烯共聚物接枝马来酸酐在190℃和2.16kg下的熔融指数为(0.3~0.9)g/10min。
根据上述所述的无卤阻燃聚烯烃护套料,所述炭黑母料为炭黑与树脂载体的混合物,其中以炭黑母料的质量为基准计,所述炭黑的含量为50~60wt%;所述树脂载体为聚乙烯树脂,所述聚乙烯树脂在190℃和2.16kg下的熔融指数为(18~25)g/10min。
根据上述所述的无卤阻燃聚烯烃护套料,所述阻燃剂为选自氢氧化镁和氢氧化铝中的一种或多种。
根据上述所述的无卤阻燃聚烯烃护套料,所述阻燃协效剂为选自二乙基次磷酸铝、聚磷酸铵和氰尿酸三聚氰胺中的任意一种或者多种的混合物。
根据上述所述的无卤阻燃聚烯烃护套料,所述成壳剂为改性纳米蒙脱土、硅微粉和白炭黑中的任意一种或者两种的混合物。所述改性纳米蒙脱土为聚磷酸铵盐与蒙脱土混合后获得,其中,聚磷酸铵盐与蒙脱土的质量比为(1~3):1。
根据上述所述的无卤阻燃聚烯烃护套料,所述抗氧剂由质量比为1:1:(0.2-0.5)的硫代二丙酸双月桂酯、多元受阻酚和三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯组成。优选地,所述多元受阻酚选自AT-10和AT-76中的一种或多种。
根据上述所述的无卤阻燃聚烯烃护套料,所述有机聚硅氧烷偶联剂有助于无机阻燃剂在基体树脂中分散并减少团聚,提高护套料的极限氧指数值。优选地,所述有机聚硅氧烷在25℃下的运动粘度为5.0~6.0Cst。
本发明还公开了如上述所述无卤阻燃聚烯烃护套料的制备方法,包括如下步骤:将各原料组分通过密炼机捏合,捏合温度为170~190℃;通过单螺杆挤出机挤出造粒成型,挤出温度为120~145℃。
经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明中无卤阻燃聚烯烃护套料的阻燃效果与常规低烟无卤电缆料使用的氢氧化铝、氢氧化镁阻燃体系相比有显著提高;同时,热释放速率、热释放总量、烟释放速率、烟释放总量和燃烧增长速率指数等也大幅度降低;并且,还能够保持良好的机械性能,在挤出时在较快的挤出速度下仍然能够保持表面光滑。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
在进一步描述本发明具体实施方式之前,应理解,本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案;还应当理解,本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案,而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法,通常按照常规条件,或者按照各制造商所建议的条件。
当实施例给出数值范围时,应理解,除非本发明另有说明,每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义,本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外,根据本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载,还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。
本申请实施例中:
所述聚乙烯树脂在190℃和2.16kg下的熔融指数为(0.8~1)g/10min;
所述乙烯-辛烯共聚物在190℃和2.16kg下的熔融指数为(0.9~1.1)g/10min;
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物在190℃和2.16kg压力下的熔融指数为4~5.5g/10min;
所述乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐在190℃和2.16kg下的熔融指数为(0.15~0.45)g/10min;
所述乙烯共聚物接枝马来酸酐在190℃和2.16kg下的熔融指数为(0.3~0.9)g/10min;
所述树脂载体聚乙烯树脂在190℃和2.16kg下的熔融指数为(18~25)g/10min;
所述阻燃协效剂为二乙基次磷酸铝;
所述成壳剂为聚磷酸铵盐与蒙脱土混合后获得,其中,聚磷酸铵盐与蒙脱土的质量比为1:1;
所述抗氧剂由质量比为1:1:0.5的硫代二丙酸双月桂酯、多元受阻酚AT-10和三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯组成;
所述有机聚硅氧烷在25℃下的运动粘度为5.0~6.0Cst。
实施例1
本实施例中低热释放低烟无卤阻燃聚烯烃护套料的原料组分和各原料组分的重量份如下:
本实施例中制备方法如下:将各原料组分通过密炼机捏合,捏合温度为180~190℃;通过单螺杆挤出机挤出造粒成型,挤出温度为120~145℃。
实施例2
本实施例中公开了一种低热释放低烟无卤阻燃聚烯烃护套料的原料组分及各原料组分的重量份如下:
本实施例中制备方法如下:将各原料组分通过密炼机捏合,捏合温度为180~190℃;通过单螺杆挤出机挤出造粒成型,挤出温度为120~145℃。
实施例3
本实施例中低热释放低烟无卤阻燃聚烯烃护套料的原料组分及各原料组分的重量份如下:
本实施例中制备方法如下:将各原料组分通过密炼机捏合,捏合温度为180~190℃;通过单螺杆挤出机挤出造粒成型,挤出温度为120~145℃。
对比例1
本对比例与实施例3相比,没有采用成壳剂。
本对比例中低热释放低烟无卤阻燃聚烯烃护套料的原料组分及各原料组分的重量份如下:
本对比例中制备方法如下:将各原料组分通过密炼机捏合,捏合温度为180~190℃;通过单螺杆挤出机挤出造粒成型,挤出温度为120~145℃。
对比例2
本对比例与实施例3相比,没有采用阻燃协效剂。
本对比例中低热释放低烟无卤阻燃聚烯烃护套料的原料组分及各原料组分的重量份如下:
本对比例中制备方法如下:将各原料组分通过密炼机捏合,捏合温度为180~190℃;通过单螺杆挤出机挤出造粒成型,挤出温度为120~145℃。
对比例3
本对比例与实施例3相比,乙烯-醋酸乙烯共聚物的用量较多。
本对比例中低热释放低烟无卤阻燃聚烯烃护套料的原料组分及各原料组分的重量份如下:
本对比例中制备方法如下:将各原料组分通过密炼机捏合,捏合温度为180~190℃;通过单螺杆挤出机挤出造粒成型,挤出温度为120~145℃。
实施例1~3和对比例1~3中获得的电缆料的性能结果如表1所示。
由表1可以明显看出,无机阻燃剂的种类及添加量、成壳剂和阻燃协效剂对电缆护套料的热释放速率峰值、热释放总量及烟释放总量影响很大。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚烯烃护套料,其特征在于,所述聚乙烯树脂在190℃和2.16kg下的熔融指数为(0.8~1)g/10min。
3.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚烯烃护套料,其特征在于,所述乙烯-辛烯共聚物在190℃和2.16kg下的熔融指数为(0.9~1.1)g/10min。
4.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚烯烃护套料,其特征在于,所述乙烯-醋酸乙烯共聚物在190℃和2.16kg压力下的熔融指数为4~5.5g/10min。
5.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚烯烃护套料,其特征在于,所述相容剂为乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐或者乙烯共聚物接枝马来酸酐任意一种或者两种的混合物。
6.根据权利要求5所述的无卤阻燃聚烯烃护套料,其特征在于,所述乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐在190℃和2.16kg下的熔融指数为(0.15~0.45)g/10min。
7.根据权利要求5所述的无卤阻燃聚烯烃护套料,其特征在于,所述乙烯共聚物接枝马来酸酐在190℃和2.16kg下的熔融指数为(0.3~0.9)g/10min。
8.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚烯烃护套料,其特征在于,所述炭黑母料为炭黑与树脂载体的混合物,其中以炭黑母料的质量为基准计,所述炭黑的含量为50~60wt%;所述树脂载体为聚乙烯树脂,所述聚乙烯树脂在190℃和2.16kg下的熔融指数为(18~25)g/10min。
9.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚烯烃护套料,其特征在于,所述阻燃剂为选自氢氧化镁和氢氧化铝中的一种或多种。
10.一种如权利要求1~9任一项所述的无卤阻燃聚烯烃护套料的制备方法,包括如下步骤:
将各原料组分通过密炼机捏合,捏合温度为170~190℃;通过单螺杆挤出机挤出造粒成型,挤出温度为120~145℃。
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GR01 | Patent grant | ||
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