CN112574496A - 一种低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法和应用。所述低烟无卤阻燃电缆料包括如下重量份数的组分：聚乙烯10～30份、热塑性弹性体5～20份、三元乙丙橡胶0.5～10份、氢氧化铝30～40份、多面体低聚倍半硅氧烷2～10份、相容剂0.1～2份。所述制备方法包括如下步骤：(1)将各组分密炼熔融后，经挤出机挤出造粒，得到颗粒；(2)将步骤(1)得到的颗粒经线材挤出机挤出，得到线材；(3)将步骤(2)得到的线材辐照交联，得到所述低烟无卤阻燃电缆料。本发明提供的低烟无卤阻燃电缆料既具有较好的阻燃性，又具有较好的力学性能，同时具有低烟无卤的特点。

Description

一种低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于电缆绝缘材料领域，具体涉及一种低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法和应用。
背景技术
随着我国科学技术的进步和经济的快速发展，电力已成为社会发展及人们生活中不可或缺的资源，目前，国内建筑布线大多数采用聚氯乙烯(PVC)电线电缆。PVC电线电缆具有重量轻、价格低、原材料充足、且具有较好的电绝缘性和一定的阻燃性，因此该电线电缆在国内得到大量应用。但当PVC电线电缆在电流过载时，容易引发火灾事故，且电线电缆在燃烧过程中释放的大量浓烟和有毒烟雾(主要成分为氯化氢)，不仅严重影响消防人员的救火行动而且危害消防人员的生命安全，产生“二次灾害”，且具有腐蚀性的有毒烟雾还会腐蚀家具和家用电器的设施，因此，具有低烟、无卤的环保型电缆材料的制备也越来越重要。
CN103756121A公开了一种耐温耐油低烟无卤阻燃辐照交联聚烯烃复合材料及其制备方法。所述复合材料各原料按重量份的配比为：聚烯烃50-60份、阻燃增效剂0.5-5份、超支化三嗪成炭剂微胶囊化无机阻燃剂40-50份、多官能团交联剂0.5-5份、抗氧剂0.1-1份；所述超支化三嗪成炭剂微胶囊化无机阻燃剂是由超支化三嗪成炭剂作为壳层、由无机阻燃剂作为核层的胶囊结构。该技术方案对阻燃剂的形状及组成具有特定要求，需要对无机阻燃剂微胶囊化处理，降低无机阻燃剂的表面极性，减少无机阻燃剂在加工过程中的团聚，提高无机阻燃剂在聚烯烃材料中的分散性和界面相容性，从而提高了聚烯烃复合材料的力学性能，并通过超支化三嗪成炭剂微胶囊化无机阻燃剂与阻燃增效剂的配合使用，提高了聚烯烃复合材料的阻燃性能。
CN109553848A公开了一种高阻燃低烟无卤电缆料及其制备方法。所述高阻燃低烟无卤电缆料的原料按重量份计包括：EVA树脂45～75份、MCA阻燃剂5～10份、硼酸锌65～130份、水滑石2～4份、乙烯丙烯酸酯弹性体6～12份、陶瓷化硅橡胶4～12份、低烟无卤交联聚乙烯4～12份、抗滴落剂0.2～0.5份。该电缆料虽然具有较好的阻燃性和低烟无卤的特性，但是由此制备得到的电缆材料的强度较低。
CN102295818A公开了一种无卤低烟阻燃TPE电缆料及其制备方法。所述电缆料包括如下重量份数的组分：弹性体类树脂20～40份、聚烯烃树脂10～30份、无卤膨胀型阻燃剂20～40份、相容剂5～10份、抗氧剂0.5～2.0份、抗滴落剂0.1～0.2份、加工助剂2～10份。该技术方案提供的无卤低烟阻燃TPE电缆料虽然具有不含卤素及重金属元素、对环境友好，且具有较好的阻燃性，但是所述电缆料适于生产各类要求柔软的阻燃电子器线缆，不适于制备要求具有较高硬度和强度的电缆材料。
因此，如何提供一种具有低烟无卤，且具有较好的阻燃性及力学性能的电缆材料，已成为目前亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法和应用。本发明通过使用多面体低聚倍半硅氧烷和氢氧化铝为阻燃剂，通过二者的协同配合，制备得到的低烟无卤阻燃电缆料既具有较好的阻燃性，又具有较好的力学性能，同时具有低烟无卤的特点。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种低烟无卤阻燃电缆料，所述低烟无卤阻燃电缆料包括如下重量份数的组分：
Figure BDA0002823602100000031
本发明中，以聚乙烯和热塑性弹性体为基体材料，聚乙烯虽然具有较好的柔韧性，但是易燃烧，力学性能较差。本发明以氢氧化铝和多面体低聚倍半硅氧烷为阻燃剂，通过二者的协同配合，制备得到的低烟无卤阻燃电缆料既具有较好的阻燃性，又具有较好的力学性能，同时具有低烟无卤的特点。
多面体低聚倍半硅氧烷具有无卤、少烟和无毒等优点，同时可以改善基体树脂的力学性能和耐热性，当线缆在燃烧时，熔融的多面体低聚倍半硅氧烷会迁移到基材表面，形成致密的含硅焦化碳层，对聚合物起保护作用，从而有效隔热，实现较好的阻燃效果；氢氧化铝具有很强的脱水吸热效应，当电缆燃烧时，可通过脱水吸热来达到阻燃的目的，且其成本低廉，适于低烟无卤阻燃电缆料的规模化生产。
本发明中聚乙烯的重量份数可以是10份、12份、14份、16份、18份、20份、22份、24份、26份、28份或30份等。
所述热塑性弹性体的重量份数可以是5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份或20份等。
所述三元乙丙橡胶的重量份数可以是0.5份、1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份等。
所述氢氧化铝的重量份数可以是30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份或40份等。
所述多面体低聚倍半硅氧烷的重量份数可以是2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份等。
所述相容剂的重量份数可以是0.1份、0.2份、0.4份、0.6份、0.8份、1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份或2份等。
以下作为本发明的优选技术方案，但不作为对本发明提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本发明的目的和有益效果。
作为本发明的优选技术方案，所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯。
优选地，所述线性低密度聚乙烯的数均分子量为10万～15万(例如可以是10万、11万、12万、13万、14万或15万等)，熔融指数为1～5g/10min(例如可以是1g/10min、1.5g/10min、2g/10min、2.5g/10min、3g/10min、3.5g/10min、4g/10min、4.5g/10min或5g/10min等)。
优选地，所述热塑性弹性体为乙烯-辛烯共聚物。
优选地，所述乙烯-辛烯共聚物的邵氏A硬度为80～90(例如可以是80、81、82、83、84、85、86、87、88、89或90等)，熔融指数为2～4g/10min(例如可以是2g/10min、2.2g/10min、2.5g/10min、2.8g/10min、3g/10min、3.2g/10min、3.5g/10min、3.7g/10min或4g/10min等)。
作为本发明的优选技术方案，所述三元乙丙橡胶的数均分子量为5万～15万，例如可以是5万、6万、7万、8万、9万、10万、11万、12万、13万、14万或15万等。
优选地，所述三元乙丙橡胶的门尼粘度为30～70(例如可以是30、35、40、45、50、55、60、65或70等)，邵氏A硬度为20～50(例如可以是20、22、25、28、30、33、36、40、42、46或50等)。
优选地，所述三元乙丙橡胶包括乙烯单元、丙烯单元和乙叉降冰片烯单元。
优选地，所述三元乙丙橡胶中乙叉降冰片烯单元的质量百分含量为1～3％，例如可以是1％、1.2％、1.3％、1.5％、1.8％、2％、2.2％、2.4％、2.6％或3％等。
作为本发明的优选技术方案，所述多面体低聚倍半硅氧烷为三羟基多面体低聚倍半硅氧烷。
优选地，所述三羟基多面体低聚倍半硅氧烷和氢氧化铝的质量比为1:(4～15)，例如可以是1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:11、1:12、1:13、1:14或1:15等。
本发明中，选用三羟基多面体低聚倍半硅氧烷和氢氧化铝作为阻燃剂，并进一步控制二者的质量比在1:(4～15)特定的范围内，制备得到的低烟无卤阻燃电缆料既具有较好的阻燃性，又具有较好的力学性能。若三羟基多面体低聚倍半硅氧烷的含量较少，则制备得到的电缆料的力学性能较差，断裂伸长率较小；若三羟基多面体低聚倍半硅氧烷的含量较多，则其阻燃性较差，且生产成本较高。
优选地，所述相容剂选自POE-g-MAH和/或EVA-g-MAH。
作为本发明的优选技术方案，所述低烟无卤阻燃电缆料还包括1～3份润滑剂，例如可以是1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份、2份、2.2份、2.4份、2.6份、2.8份或3份等。
优选地，所述润滑剂为硅酮粉和/或硅酮母粒。
第二方面，本发明提供一种如第一方面所述的低烟无卤阻燃电缆料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将各组分密炼熔融后，经挤出机挤出造粒，得到颗粒；
(2)将步骤(1)得到的颗粒经线材挤出机挤出，得到线材；
(3)将步骤(2)得到的线材辐照交联，得到所述低烟无卤阻燃电缆料。
作为本发明的优选技术方案，步骤(1)所述密炼熔融的温度为160～175℃，例如可以是160℃、162℃、165℃、168℃、170℃、172℃或175℃等。
优选地，步骤(1)所述密炼熔融的时间为15～25min例如可以是15min、16min、17min、18min、19min、20min、21min、22min、23min、24min或25min等。
优选地，步骤(1)所述挤出机为单螺杆挤出机。
优选地，所述单螺杆挤出机包括依次连接的第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区和第七区。
优选地，所述第一区的工作温度为110～115℃(例如可以是110℃、111℃、112℃、113℃、114℃或115℃等)，第二区的工作温度为115～120℃(例如可以是115℃、116℃、117℃、118℃、119℃或120℃等)，第三区的工作温度为115～120℃(例如可以是115℃、116℃、117℃、118℃、119℃或120℃等)，第四区的工作温度为120～125℃(例如可以是120℃、121℃、122℃、123℃、124℃或125℃等)，第五区的工作温度为120～125℃(例如可以是120℃、121℃、122℃、123℃、124℃或125℃等)，第六区的工作温度为120～130℃(例如可以是120℃、122℃、124℃、126℃、128℃或130℃等)，第七区的工作温度为125～130℃(例如可以是120℃、122℃、124℃、126℃、128℃或130℃等)。
作为本发明的优选技术方案，步骤(2)所述线材挤出机包括依次连接的A区、B区、C区和D区。
优选地，所述A区的工作温度为110～120℃(例如可以是110℃、112℃、114℃、116℃、118℃或120℃等)，B区的工作温度为135～145℃(例如可以是135℃、137℃、139℃、140℃、142℃或145℃等)，C区的工作温度为145～155℃(例如可以是145℃、147℃、150℃、151℃、152℃或155℃等)，D区的工作温度为150～160℃(例如可以是150℃、152℃、154℃、156℃、158℃或160℃等)。
优选地，步骤(3)所述辐照通过电子加速器进行。
优选地，所述辐照的剂量为5～10Mrad，例如可以是是5Mrad、5.5Mrad、6Mrad、6.5Mrad、7Mrad、7.5Mrad、8Mrad、8.5Mrad、9Mrad、9.5Mrad或10Mrad等。
作为本发明的优选技术方案，所述制备方法具体包括如下步骤：
(1)将各组分加入密炼机中，在160～175℃的条件下，进行密炼熔融15～25min后，经单螺杆挤出机挤出造粒，得到颗粒；所述单螺杆挤出机包括依次连接的第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区和第七区，第一区的工作温度为110～115℃，第二区的工作温度为115～120℃，第三区的工作温度为115～120℃，第四区的工作温度为120～125℃，第五区的工作温度为120～125℃，第六区的工作温度为120～130℃，第七区的工作温度为125～130℃；
(2)将步骤(1)得到的颗粒加入线材挤出机中挤出，得到线材；所述线材挤出机包括依次连接的A区、B区、C区和D区，A区的工作温度为110～120℃，B区的工作温度为135～145℃，C区的工作温度为145～155℃，D区的工作温度为150～160℃；
(3)将步骤(2)得到的线材通过电子加速器辐照交联，辐照的剂量为5～10Mrad，得到所述低烟无卤阻燃电缆料。
第三方面，本发明提供一种如第一方面所述的低烟无卤阻燃电缆料在建筑电缆中的应用。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明采用聚乙烯和热塑性弹性体为基体树脂，氢氧化铝和多面体低聚倍半硅氧烷为阻燃剂，并通过多面体低聚倍半硅氧烷和氢氧化铝的配合使用，使制备得到的低烟无卤阻燃电缆料可以通过单根垂直燃烧测试，具有较好的阻燃性，又具有较好的力学性能，其抗张强度为11.4～13.6MPa，断裂伸长率为205～246％，且其烟密度透光率较高为62～78％，符合建筑线用的低烟无卤阻燃电缆材料。
具体实施方式
下面通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例和对比例中部分组分来源如下所示：
线性低密度聚乙烯：埃克森美孚化工，3518CB；
热塑性弹性体：杭州聚胜线缆材料有限公司，TPE404；
三元乙丙橡胶：陶氏化学，EPDM855；
氢氧化铝：洛阳中超新材料股份有限公司，AH-01DG；
三羟基多面体低聚倍半硅氧烷：西安齐岳生物科技有限公司，POSS-OH；
EVA-g-MAH：上海久聚化工科技有限公司，TM169；
POE-g-MAH：陶氏化学，8402；
硅酮母粒：浙江佳华精华股份有限公司，GT500；
硅酮粉：杭州凯杰塑料科技有限公司。
实施例1
本实施例提供一种低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法，所述低烟无卤阻燃电缆料包括如下重量份数的组分：
Figure BDA0002823602100000091
上述低烟无卤阻燃电缆料的制备方法如下：
(1)将各组分加入密炼机中，在170℃的条件下，进行密炼熔融18min后，经单螺杆挤出机挤出造粒，得到颗粒；所述单螺杆挤出机包括依次连接的第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区和第七区，第一区的工作温度为110℃，第二区的工作温度为117℃，第三区的工作温度为118℃，第四区的工作温度为125℃，第五区的工作温度为125℃，第六区的工作温度为125℃，第七区的工作温度为128℃；
(2)将步骤(1)得到的颗粒加入线材挤出机中挤出，得到线材；所述线材挤出机包括依次连接的A区、B区、C区和D区，A区的工作温度为116℃，B区的工作温度为139℃，C区的工作温度为155℃，D区的工作温度为158℃；
(3)将步骤(2)得到的线材通过电子加速器辐照交联，辐照的剂量为8Mrad，得到所述低烟无卤阻燃电缆料。
实施例2
本实施例提供一种低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法，所述低烟无卤阻燃电缆料包括如下重量份数的组分：
Figure BDA0002823602100000101
上述低烟无卤阻燃电缆料的制备方法如下：
(1)将各组分加入密炼机中，在160℃的条件下，进行密炼熔融22min后，经单螺杆挤出机挤出造粒，得到颗粒；所述单螺杆挤出机包括依次连接的第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区和第七区，第一区的工作温度为115℃，第二区的工作温度为116℃，第三区的工作温度为117℃，第四区的工作温度为124℃，第五区的工作温度为124℃，第六区的工作温度为127℃，第七区的工作温度为128℃；
(2)将步骤(1)得到的颗粒加入线材挤出机中挤出，得到线材；所述线材挤出机包括依次连接的A区、B区、C区和D区，A区的工作温度为118℃，B区的工作温度为138℃，C区的工作温度为145℃，D区的工作温度为150℃；
(3)将步骤(2)得到的线材通过电子加速器辐照交联，辐照的剂量为10Mrad，得到所述低烟无卤阻燃电缆料。
实施例3
本实施例提供一种低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法，所述低烟无卤阻燃电缆料包括如下重量份数的组分：
Figure BDA0002823602100000111
上述低烟无卤阻燃电缆料的制备方法如下：
(1)将各组分加入密炼机中，在160℃的条件下，进行密炼熔融25min后，经单螺杆挤出机挤出造粒，得到颗粒；所述单螺杆挤出机包括依次连接的第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区和第七区，第一区的工作温度为112℃，第二区的工作温度为115℃，第三区的工作温度为115℃，第四区的工作温度为120℃，第五区的工作温度为120℃，第六区的工作温度为120℃，第七区的工作温度为125℃；
(2)将步骤(1)得到的颗粒加入线材挤出机中挤出，得到线材；所述线材挤出机包括依次连接的A区、B区、C区和D区，A区的工作温度为115℃，B区的工作温度为140℃，C区的工作温度为150℃，D区的工作温度为160℃；
(3)将步骤(2)得到的线材通过电子加速器辐照交联，辐照的剂量为5Mrad，得到所述低烟无卤阻燃电缆料。
实施例4
本实施例提供一种低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法，所述低烟无卤阻燃电缆料包括如下重量份数的组分：
Figure BDA0002823602100000112
Figure BDA0002823602100000121
上述低烟无卤阻燃电缆料的制备方法如下：
(1)将各组分加入密炼机中，在175℃的条件下，进行密炼熔融15min后，经单螺杆挤出机挤出造粒，得到颗粒；所述单螺杆挤出机包括依次连接的第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区和第七区，第一区的工作温度为110℃，第二区的工作温度为120℃，第三区的工作温度为120℃，第四区的工作温度为125℃，第五区的工作温度为125℃，第六区的工作温度为126℃，第七区的工作温度为126℃；
(2)将步骤(1)得到的颗粒加入线材挤出机中挤出，得到线材；所述线材挤出机包括依次连接的A区、B区、C区和D区，A区的工作温度为120℃，B区的工作温度为135℃，C区的工作温度为145℃，D区的工作温度为150℃；
(3)将步骤(2)得到的线材通过电子加速器辐照交联，辐照的剂量为6Mrad，得到所述低烟无卤阻燃电缆料。
实施例5
本实施例提供一种低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法，所述低烟无卤阻燃电缆料包括如下重量份数的组分：
Figure BDA0002823602100000122
Figure BDA0002823602100000131
上述低烟无卤阻燃电缆料的制备方法如下：
(1)将各组分加入密炼机中，在170℃的条件下，进行密炼熔融20min后，经单螺杆挤出机挤出造粒，得到颗粒；所述单螺杆挤出机包括依次连接的第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区和第七区，第一区的工作温度为115℃，第二区的工作温度为118℃，第三区的工作温度为120℃，第四区的工作温度为120℃，第五区的工作温度为125℃，第六区的工作温度为130℃，第七区的工作温度为130℃；
(2)将步骤(1)得到的颗粒加入线材挤出机中挤出，得到线材；所述线材挤出机包括依次连接的A区、B区、C区和D区，A区的工作温度为115℃，B区的工作温度为140℃，C区的工作温度为150℃，D区的工作温度为155℃；
(3)将步骤(2)得到的线材通过电子加速器辐照交联，辐照的剂量为7Mrad，得到所述低烟无卤阻燃电缆料。
实施例6
本实施例提供一种低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法，与实施例1的区别仅在于，所述低烟无卤阻燃电缆料中，氢氧化铝的重量份数为32份，三羟基多面体低聚倍半硅氧烷的重量份数为8份，其他条件与实施例1相同。
实施例7
本实施例提供一种低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法，与实施例1的区别仅在于，所述低烟无卤阻燃电缆料中，氢氧化铝的重量份数为37.5份，三羟基多面体低聚倍半硅氧烷的重量份数为2.5份，其他条件与实施例1相同。
实施例8
本实施例提供一种低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法，与实施例1的区别仅在于，所述低烟无卤阻燃电缆料中，氢氧化铝的重量份数为30份，三羟基多面体低聚倍半硅氧烷的重量份数为10份，其他条件与实施例1相同。
实施例9
本实施例提供一种低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法，与实施例1的区别仅在于，所述低烟无卤阻燃电缆料中，氢氧化铝的重量份数为37.8份，三羟基多面体低聚倍半硅氧烷的重量份数为2.2份，其他条件与实施例1相同。
对比例1
本对比例提供一种低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法，与实施例1的区别仅在于，所述低烟无卤阻燃电缆料中，不含氢氧化铝，三羟基多面体低聚倍半硅氧烷的重量份数为40份，其他条件与实施例1相同。
对比例2
本对比例提供一种低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法，与实施例1的区别仅在于，所述低烟无卤阻燃电缆料中，氢氧化铝的重量份数为40份，不含三羟基多面体低聚倍半硅氧烷，其他条件与实施例1相同。
对比例3
本对比例提供一种低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法，与实施例1的区别仅在于，将氢氧化铝替换为氢氧化镁，其他条件与实施例1相同。
对上述实施例和对比例提供的低烟无卤阻燃电缆料的性能进行测试，测试标准如下：
抗张强度、断裂伸长率：GB/T 2951；
氧指数：ISO 4586；
单根垂直燃烧：GB/T 18380-2008；
烟密度透光率：GB/T19651-1998。
上述实施例和对比例提供的低烟无卤阻燃电缆料的性能测试结果如下表1所示：
表1
Figure BDA0002823602100000151
由表1可知，本发明采用聚乙烯和热塑性弹性体为基体树脂，氢氧化铝和多面体低聚倍半硅氧烷为阻燃剂，并进一步通过多面体低聚倍半硅氧烷和氢氧化铝的配合使用，使制备得到的低烟无卤阻燃电缆料可以通过单根垂直燃烧测试，具有较好的阻燃性，又具有较好的力学性能，其抗张强度为11.4～13.6MPa，断裂伸长率为205～246％，且其烟密度透光率较高为62～78％，符合建筑线用的低烟无卤阻燃电缆材料。
与实施例1相比，若多面体低聚倍半硅氧烷和氢氧化铝的质量比较大(实施例8)，制备得到的低烟无卤阻燃电缆料虽然具有较好的力学性能，其抗张强度为13.4MPa，断裂伸长率为234％，但是阻燃效果较差，氧指数较低为30％；若多面体低聚倍半硅氧烷和氢氧化铝的质量比较小(实施例9)，制备得到的低烟无卤阻燃电缆料虽然可以通过单根垂直燃烧测试，但是其力学性能较差，抗张强度为11.4MPa，断裂伸长率为205％。由此可见，当多面体低聚倍半硅氧烷和氢氧化铝的质量比不在1:(4～15)特定的范围内时，制备得到的低烟无卤阻燃电缆料无法兼具较好的阻燃性和较好的力学性能。
与实施例1相比，若低烟无卤阻燃电缆料中不含氢氧化铝(对比例1)，则制备得到的低烟无卤阻燃电缆料无法通过单根垂直燃烧测试；若低烟无卤阻燃电缆料中不含多面体低聚倍半硅氧烷(对比例2)，则制备得到的低烟无卤阻燃电缆料无法通过单根垂直燃烧测试，且力学性能较差，抗张强度为10.9MPa，断裂伸长率为197％；若将氢氧化铝替换为氢氧化镁(对比例3)，则制备得到的低烟无卤阻燃电缆料无法通过单根垂直燃烧测试，且氢氧化镁作为阻燃剂会导致材料不易被加工，影响产品产量和质量。由此可见，多面体低聚倍半硅氧烷与氢氧化铝之间存在协同配合作用，通过多面体低聚倍半硅氧烷与氢氧化铝之间的协同配合作用，制备得到的低烟无卤阻燃电缆料兼具较好的阻燃性和较好的力学性能。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种低烟无卤阻燃电缆料，其特征在于，所述低烟无卤阻燃电缆料包括如下重量份数的组分：
Figure FDA0002823602090000011
2.根据权利要求1所述的低烟无卤阻燃电缆料，其特征在于，所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯；
优选地，所述线性低密度聚乙烯的数均分子量为10万～15万，熔融指数为1～5g/10min；
优选地，所述热塑性弹性体为乙烯-辛烯共聚物；
优选地，所述乙烯-辛烯共聚物的邵氏A硬度为80～90，熔融指数为2～4g/10min。
3.根据权利要求1或2所述的低烟无卤阻燃电缆料，其特征在于，所述三元乙丙橡胶的数均分子量为5万～15万；
优选地，所述三元乙丙橡胶的门尼粘度为30～70，邵氏A硬度为20～50；
优选地，所述三元乙丙橡胶包括乙烯单元、丙烯单元和乙叉降冰片烯单元；
优选地，所述三元乙丙橡胶中乙叉降冰片烯单元的质量百分含量为1～3％。
4.根据权利要求1-3任一项所述的低烟无卤阻燃电缆料，其特征在于，所述多面体低聚倍半硅氧烷为三羟基多面体低聚倍半硅氧烷；
优选地，所述三羟基多面体低聚倍半硅氧烷和氢氧化铝的质量比为1:(4～15)；
优选地，所述相容剂选自POE-g-MAH和/或EVA-g-MAH。
5.根据权利要求1-4任一项所述的低烟无卤阻燃电缆料，其特征在于，所述低烟无卤阻燃电缆料还包括1～3份润滑剂；
优选地，所述润滑剂为硅酮粉和/或硅酮母粒。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的低烟无卤阻燃电缆料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将各组分密炼熔融后，经挤出机挤出造粒，得到颗粒；
(2)将步骤(1)得到的颗粒经线材挤出机挤出，得到线材；
(3)将步骤(2)得到的线材辐照交联，得到所述低烟无卤阻燃电缆料。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述密炼熔融的温度为160～175℃；
优选地，步骤(1)所述密炼熔融的时间为15～25min；
优选地，步骤(1)所述挤出机为单螺杆挤出机；
优选地，所述单螺杆挤出机包括依次连接的第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区和第七区；
优选地，所述第一区的工作温度为110～115℃，第二区的工作温度为115～120℃，第三区的工作温度为115～120℃，第四区的工作温度为120～125℃，第五区的工作温度为120～125℃，第六区的工作温度为120～130℃，第七区的工作温度为125～130℃。
8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述线材挤出机包括依次连接的A区、B区、C区和D区；
优选地，所述A区的工作温度为110～120℃，B区的工作温度为135～145℃，C区的工作温度为145～155℃，D区的工作温度为150～160℃；
优选地，步骤(3)所述辐照通过电子加速器进行；
优选地，所述辐照的剂量为5～10Mrad。
9.根据权利要求6-8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括如下步骤：
(1)将各组分加入密炼机中，在160～175℃的条件下，进行密炼熔融15～25min后，经单螺杆挤出机挤出造粒，得到颗粒；所述单螺杆挤出机包括依次连接的第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区和第七区，第一区的工作温度为110～115℃，第二区的工作温度为115～120℃，第三区的工作温度为115～120℃，第四区的工作温度为120～125℃，第五区的工作温度为120～125℃，第六区的工作温度为120～130℃，第七区的工作温度为125～130℃；
(2)将步骤(1)得到的颗粒加入线材挤出机中挤出，得到线材；所述线材挤出机包括依次连接的A区、B区、C区和D区，A区的工作温度为110～120℃，B区的工作温度为135～145℃，C区的工作温度为145～155℃，D区的工作温度为150～160℃；
(3)将步骤(2)得到的线材通过电子加速器辐照交联，辐照的剂量为5～10Mrad，得到所述低烟无卤阻燃电缆料。
10.一种如权利要求1-5任一项所述的低烟无卤阻燃电缆料在建筑线缆中的应用。
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