CN113388184A - 一种环境友好缓释型防白蚁低烟无卤阻燃电缆护层材料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环境友好缓释型防白蚁低烟无卤阻燃电缆护层材料及制备方法，属于无卤阻燃电缆护层材料制备领域，本发明通过在原料中加入利用沸石粉作为缓释载体的避蚊除虫液，由于避蚊除虫液采用的原料采用具备驱蚁效果的植物提取物，因此本发明不会在制造、使用时产生铅、卤等有害物质，具有无卤、阻燃低烟、环境友好的特点。

Description

一种环境友好缓释型防白蚁低烟无卤阻燃电缆护层材料及制 备方法
技术领域
本发明涉及无卤阻燃电缆护层材料制备领域，具体涉及一种环境友好缓释型防白蚁低烟无卤阻燃电缆护层材料及制备方法。
背景技术
电线电缆护套材料在使用中除了受热/光/力等环境的破坏作用外，还会受到白蚁的蛀食伤害，我国疆土辽阔，大部分区域属温带和亚热带地区，很适宜白蚁的生存和繁殖，经常会发生白蚁啃食电线电缆的现象，产生电线电缆的损坏，造成电线电缆的安全隐患，因此需要增加电缆护层材料防白蚁的性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种对环境友好的缓释型防白蚁低烟无卤阻燃电缆护层材料及制备方法。
本发明的技术方案是：一种环境友好缓释型防白蚁低烟无卤阻燃电缆护层材料，护层材料采用包括如下组分制成：
Figure BDA0003062572820000011
Figure BDA0003062572820000021
其中，缓释避蚊剂包括比例为1：0.3～2的沸石粉(4A)和避蚊除虫液，所述避蚊除虫液是由除虫菊酯：薄荷油：避蚊胺(DEET)：柠檬桉醇(PDM)：辣椒精：丁香油＝1～2：1～3：1～2：0.5～1.5：0.5～1.5：1～3组成。
进一步的技术方案，乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)中醋酸乙烯酯的含量为25％～38％，熔融指数为4～10；乙烯基弹性体为乙烯-辛烯共聚物(POE)，该乙烯-辛烯共聚物中辛烯的含量为8～30％，熔融指数为2～7。
进一步的技术方案，马来酸酐接枝POE的相容剂接枝率为0.7～1.3％。
进一步的技术方案，氢氧化铝的粒径D50：3～9um，氢氧化镁的粒径D50：3～9um，水滑石是用镁铝水滑石，其粒径D50：10～20um；硅酮粉有机硅含量70～80％。
进一步的技术方案，偶联剂为钛酸酯偶联剂，润滑剂为石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡中的任一种或多种的混合物。
进一步的技术方案，包覆红磷为氢氧化镁包覆型，粒径D50：15～40um。
进一步的技术方案，抗氧剂是抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂DLTP、抗氧剂300中的任一种或多种的混合物。
进一步的技术方案，黑母料为炭黑含量35％的聚乙烯母粒。
一种环境友好缓释型防白蚁低烟无卤阻燃电缆护层材料的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)配制避蚊除虫液：在立式液体搅拌器中按照1～2：1～3：1～2：0.5～1.5：0.5～1.5：1～3的比例添加除虫菊酯：薄荷油：避蚊胺(DEET)：柠檬桉醇(PDM)：辣椒精：丁香油，常温条件下混合15分钟；
(2)制备缓释避蚊剂：按照1：0.3～2的比例称取沸石粉和避蚊除虫液，在双锥回转真空混合器中投入称取好的沸石粉，60～80℃条件下干燥沸石粉，干燥时间45～60分钟，然后抽真空排除水汽，再投入预配好的复合避蚊除虫液，40～50℃条件下处理30～40分钟制得缓释避蚊剂；
(3)按比例把氢氧化铝、氢氧化镁、偶联剂在捏合机中预混，预混温度80℃～100℃，混合时间40～70分钟；
(4)按比例将乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、乙烯基弹性体、马来酸酐接枝POE投入到密炼机中，塑炼5～15分钟，然后投入步骤(3)中的混合物及水滑石、硅酮粉、润滑剂、包覆红磷、抗氧剂、黑母料再塑炼混合2～10分钟，混合后进入双螺杆挤出造粒机，
(5)在双螺杆挤出造粒过程中挤出机的中段用体积失重秤按比例注入缓释避蚊剂，经双螺杆挤出均化后切粒制备完成。
本发明的有益效果：
本发明通过在原料中加入利用沸石粉作为缓释载体的避蚊除虫液，能更好的提高材料的长期防白蚁性，缓释避蚊剂中采用具备驱蚁效果的植物提取物，本发明不会在制造、使用时产生铅、卤等有害物质，具有无卤、低烟、环境友好的特点，能够在达到阻燃性同时具有长期防白蚁的功能。
具体实施方式
下面通过非限制性实施例，进一步阐述本发明，理解本发明。
实施例1：
一种环境友好缓释型防白蚁低烟无卤阻燃电缆护层材料，护层材料采用包括如下组分制成：
Figure BDA0003062572820000041
其中，乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)中醋酸乙烯酯的含量为27，熔融指数为7；
乙烯基弹性体为乙烯-辛烯共聚物(POE)，该乙烯-辛烯共聚物中辛烯的含量为22％，熔融指数为4；
马来酸酐接枝POE的相容剂接枝率为1.1％；
氢氧化铝的粒径D50：3～9um；
氢氧化镁的粒径D50：3～9um；
水滑石是用镁铝水滑石，其粒径D50：10～20um；
硅酮粉有机硅含量71％；
偶联剂为钛酸酯偶联剂；
润滑剂采用聚乙烯蜡；
缓释避蚊剂包括比例为1：0.9的沸石粉(4A)和避蚊除虫液，避蚊除虫液是由除虫菊酯：薄荷油：避蚊胺(DEET)：柠檬桉醇(PDM)：辣椒精：丁香油＝1：1.5：1.2：0.8：1：1.5复合配制而成；
包覆红磷为氢氧化镁包覆型，粒径D50：15～40um；
抗氧剂是1010：DLTP：168＝2：2：1复配的混合物；
黑母料是选用炭黑含量35％的聚乙烯母粒。
一种环境友好缓释型防白蚁低烟无卤阻燃电缆护层材料的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)配制避蚊除虫液：在立式液体搅拌器中按照上述比例添加除虫菊酯、薄荷油、避蚊胺(DEET)、柠檬桉醇(PDM)、辣椒精、丁香油，常温条件下混合15分钟；
(2)制备缓释避蚊剂：按照比例称取沸石粉和避蚊除虫液，在双锥回转真空混合器中投入称取好的沸石粉，60～80℃条件下干燥沸石粉，干燥时间45～60分钟，然后抽真空排除水汽，再投入预配好的复合避蚊除虫液，40～50℃条件下处理30～40分钟制得缓释避蚊剂；
(3)按比例把氢氧化铝、氢氧化镁、偶联剂在捏合机中预混，预混温度80℃，混合时间50分钟；
(4)按比例将乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、乙烯基弹性体、马来酸酐接枝POE投入到密炼机中，塑炼7分钟，然后投入步骤(3)中的混合物及水滑石、硅酮粉、润滑剂、包覆红磷、抗氧剂、黑母料再塑炼混合3分钟，混合后进入双螺杆挤出造粒机，
(5)在双螺杆挤出造粒过程中挤出机的中段用体积失重秤按比例注入缓释避蚊剂，经双螺杆挤出均化后切粒制备完成，双螺杆挤出造粒机各区段温度为一区115±3℃、二区125±3℃、三区130±3℃、四区140±3℃、五区145±3℃、机头区150±3℃。
实施例2：
一种环境友好缓释型防白蚁低烟无卤阻燃电缆护层材料，护层材料采用包括如下组分制成：
Figure BDA0003062572820000061
其中，乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)中醋酸乙烯酯的含量为27，熔融指数为7；
乙烯基弹性体为乙烯-辛烯共聚物(POE)，该乙烯-辛烯共聚物中辛烯的含量为22％，熔融指数为4；
马来酸酐接枝POE的相容剂接枝率为1.1％；
氢氧化铝的粒径D50：3～9um；
氢氧化镁的粒径D50：3～9um；
水滑石是用镁铝水滑石，其粒径D50：10～20um；
硅酮粉有机硅含量71％；
偶联剂为钛酸酯偶联剂；
润滑剂采用聚乙烯蜡；
缓释避蚊剂包括比例为1：0.9的沸石粉(4A)和避蚊除虫液，避蚊除虫液是由除虫菊酯：薄荷油：避蚊胺(DEET)：柠檬桉醇(PDM)：辣椒精：丁香油＝1：1.5：1.2：0.8：1：1.5复合配制而成；
包覆红磷为氢氧化镁包覆型，粒径D50：15～40um；
抗氧剂是1010：DLTP：168＝2：2：1复配的混合物；
黑母料是选用炭黑含量35％的聚乙烯母粒。
一种环境友好缓释型防白蚁低烟无卤阻燃电缆护层材料的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)配制避蚊除虫液：在立式液体搅拌器中按照上述比例添加除虫菊酯、薄荷油、避蚊胺(DEET)、柠檬桉醇(PDM)、辣椒精、丁香油，常温条件下混合15分钟；
(2)制备缓释避蚊剂：按照比例称取沸石粉和避蚊除虫液，在双锥回转真空混合器中投入称取好的沸石粉，60～80℃条件下干燥沸石粉，干燥时间45～60分钟，然后抽真空排除水汽，再投入预配好的复合避蚊除虫液，40～50℃条件下处理30～40分钟制得缓释避蚊剂；
(3)按比例把氢氧化铝、氢氧化镁、偶联剂在捏合机中预混，预混温度80℃，混合时间50分钟；
(4)按比例将乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、乙烯基弹性体、马来酸酐接枝POE投入到密炼机中，塑炼7分钟，然后投入步骤(3)中的混合物及水滑石、硅酮粉、润滑剂、包覆红磷、抗氧剂、黑母料再塑炼混合3分钟，混合后进入双螺杆挤出造粒机，
(5)在双螺杆挤出造粒过程中挤出机的中段用体积失重秤按比例注入缓释避蚊剂，经双螺杆挤出均化后切粒制备完成，双螺杆挤出造粒机各区段温度为一区115±3℃、二区125±3℃、三区130±3℃、四区140±3℃、五区145±3℃、机头区150±3℃。
对实施例1和实施例2制备所得的材料进行物理性能、化学性能的检测，具体检测结果下表所示。
Figure BDA0003062572820000081
综上所述，通过本发明所公开的技术方案制备得到的产品无卤阻燃电缆料各性能指标的标准要求。
对实施例1和实施例2制备所得的材料缓释性模拟试验：物料经恒温振荡箱受热后驱蚊剂挥发后的防蚁性能的实验，用于测定材料的耐蚂蚁蛀蚀的性能。
实验一：温度45℃，振荡频率30转/分
振荡时间 7天 15天 30天 60天
实施例1(群体法) 二级通过 二级通过 二级通过 二级通过
实施例2(群体法) 二级通过 二级通过 二级通过 二级通过
市场料(群体法) 二级通过 二级通过 三级 三级
实验二：温度60℃，振荡频率30转/分
振荡时间 7天 15天 30天 60天
实施例1(群体法) 二级通过 二级通过 二级通过 二级通过
实施例2(群体法) 二级通过 二级通过 二级通过 二级通过
市场料(群体法) 二级通过 三级 三级 四级
以上模拟实验说明本发明的防白蚁低烟无卤阻燃电缆护层材料缓释性明显有效。
以上所述，仅为本发明的较佳实例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，凡属本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围，凡依据本发明实质技术对上述实例所做的任何等效变更和修饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种环境友好缓释型防白蚁低烟无卤阻燃电缆护层材料，其特征在于，所述护层材料采用包括如下组分制成：
Figure FDA0003062572810000011
其中：缓释避蚊剂包括比例为1：0.3～2的沸石粉(4A)和避蚊除虫液，所述避蚊除虫液是由除虫菊酯：薄荷油：避蚊胺(DEET)：柠檬桉醇(PDM)：辣椒精：丁香油＝1～2：1～3：1～2：0.5～1.5：0.5～1.5：1～3组成。
2.根据权利要求1所述的一种环境友好缓释型防白蚁低烟无卤阻燃电缆护层材料，其特征在于，所述的乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)中醋酸乙烯酯的含量为25％～38％，熔融指数为4～10；乙烯基弹性体为乙烯-辛烯共聚物(POE)，该乙烯-辛烯共聚物中辛烯的含量为8～30％，熔融指数为2～7。
3.根据权利要求1所述的一种环境友好缓释型防白蚁低烟无卤阻燃电缆护层材料，其特征在于，所述的马来酸酐接枝POE的相容剂接枝率为0.7～1.3％。
4.根据权利要求1所述的一种环境友好缓释型防白蚁低烟无卤阻燃电缆护层材料，其特征在于，所述的氢氧化铝的粒径D50：3～9um，氢氧化镁的粒径D50：3～9um；水滑石是用镁铝水滑石，其粒径D50：10～20um；硅酮粉有机硅含量70～80％。
5.根据权利要求1所述的一种环境友好缓释型防白蚁低烟无卤阻燃电缆护层材料，其特征在于，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂，润滑剂为石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡中的任一种或多种的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种环境友好缓释型防白蚁低烟无卤阻燃电缆护层材料，其特征在于，所述的包覆红磷为氢氧化镁包覆型，粒径D50：15～40um。
7.根据权利要求1所述的一种环境友好缓释型防白蚁低烟无卤阻燃电缆护层材料，其特征在于，所述的抗氧剂是抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂DLTP、抗氧剂300中的任一种或多种的混合物。
8.根据权利要求1所述的一种环境友好缓释型防白蚁低烟无卤阻燃电缆护层材料，其特征在于，所述黑母料为炭黑含量35％的聚乙烯母粒。
9.如权利要求1-8任一所述的一种环境友好缓释型防白蚁低烟无卤阻燃电缆护层材料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
(1)配制避蚊除虫液：在立式液体搅拌器中按照1～2：1～3：1～2：0.5～1.5：0.5～1.5：1～3的比例添加除虫菊酯：薄荷油：避蚊胺(DEET)：柠檬桉醇(PDM)：辣椒精：丁香油，常温条件下混合15分钟；
(2)制备缓释避蚊剂：按照1：0.3～2的比例称取沸石粉和避蚊除虫液，在双锥回转真空混合器中投入称取好的沸石粉，60～80℃条件下干燥沸石粉，干燥时间45～60分钟，然后抽真空排除水汽，再投入预配好的复合避蚊除虫液，40～50℃条件下处理30～40分钟制得缓释避蚊剂；
(3)按比例把氢氧化铝、氢氧化镁、偶联剂在捏合机中预混，预混温度80℃～100℃，混合时间40～70分钟；
(4)按比例将乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、乙烯基弹性体、马来酸酐接枝POE投入到密炼机中，塑炼5～15分钟，然后投入步骤3中的混合物及水滑石、硅酮粉、润滑剂、包覆红磷、抗氧剂、黑母料再塑炼混合2～10分钟，混合后进入双螺杆挤出造粒机，
(5)在双螺杆挤出造粒过程中挤出机的中段用体积失重秤按比例注入缓释避蚊剂，经双螺杆挤出均化后切粒制备完成。
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