CN114410051B - 一种绝缘包覆复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种绝缘包覆复合材料及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN114410051B
CN114410051B CN202111636088.2A CN202111636088A CN114410051B CN 114410051 B CN114410051 B CN 114410051B CN 202111636088 A CN202111636088 A CN 202111636088A CN 114410051 B CN114410051 B CN 114410051B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
ethylene
red phosphorus
composite material
coated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111636088.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114410051A (zh
Inventor
梁家荣
陈平绪
叶南颷
付晓
刘乐文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengdu Kingfa Sci & Tech Advanced Materials Co ltd
Original Assignee
Chengdu Kingfa Sci & Tech Advanced Materials Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chengdu Kingfa Sci & Tech Advanced Materials Co ltd filed Critical Chengdu Kingfa Sci & Tech Advanced Materials Co ltd
Priority to CN202111636088.2A priority Critical patent/CN114410051B/zh
Publication of CN114410051A publication Critical patent/CN114410051A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114410051B publication Critical patent/CN114410051B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L53/00Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L53/02Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers of vinyl-aromatic monomers and conjugated dienes
    • C08L53/025Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers of vinyl-aromatic monomers and conjugated dienes modified
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08Copolymers of ethene
    • C08L23/0807Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons only containing more than three carbon atoms
    • C08L23/0815Copolymers of ethene with aliphatic 1-olefins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08Copolymers of ethene
    • C08L23/0846Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons containing other atoms than carbon or hydrogen atoms
    • C08L23/0869Acids or derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K2003/026Phosphorus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2217Oxides; Hydroxides of metals of magnesium
    • C08K2003/2224Magnesium hydroxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/02Flame or fire retardant/resistant
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明提供了一种绝缘包覆复合材料及其制备方法和应用,涉及电力设备护套料技术领域。本发明提供的绝缘包覆复合材料包括如下重量份数的组分:氢氧化镁170份、乙烯‑丙烯酸甲酯共聚物15‑35份、乙烯‑辛烯共聚物15‑35份、氢化苯乙烯‑丁二烯嵌段共聚物25‑40份、填充油5‑15份、气相白炭黑3‑8份、红磷母粒3‑8份、有机硅橡胶3‑8份等。采用本发明技术方案制备的绝缘包覆复合材料在满足力学性能的要求的同时,具有硬度低、材质柔软的特点,同时阻燃性能、低烟性能优异,满足GB 31247 B1级别阻燃要求。

Description

一种绝缘包覆复合材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及电力设备护套料技术领域,特别涉及一种绝缘包覆复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
GB/T 31247B1级阻燃电缆,主要应用于机场、车站、轨道交通、大型楼宇等人口密集场合。相比于GB/T 19666和GB/T 17651,GB/T 31247B1级阻燃对护套材料的热释放和烟释放性能有更高的要求,传统护套材料较难满足其要求。并且,传统低烟无卤阻燃电缆料采用大量金属氢氧化物填充,导致材料普遍偏硬,而在建筑内部复杂的电缆槽走向条件下,偏硬的材料不利于施工。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题,本发明提供了一种绝缘包覆复合材料及其制备方法和应用。
为实现上述目的,第一方面,本发明提出了一种绝缘包覆复合材料,包括如下重量份数的组分:
氢氧化镁170份;
乙烯-丙烯酸甲酯共聚物15-35份;
乙烯-辛烯共聚物15-35份;
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物25-40份;
填充油5-15份;
气相白炭黑3-8份;
红磷母粒3-8份;
有机硅橡胶3-8份;
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物接枝马来酸酐3-8份;
加工助剂1-6份,
其中,所述氢氧化镁为硅烷包覆型氢氧化镁,且所述包覆型氢氧化镁的D50粒径≤2μm。
本发明技术方案中,将乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)、乙烯-辛烯共聚物(POE)、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)、热塑性弹性体接枝物氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物接枝马来酸酐(SEBS-g-MAH)等搭配,上述特定的树脂搭配可保证在不影响复合材料阻燃性、低烟性和力学性能的前提下,提高材料的柔软性能;采用特殊氢氧化镁能大大提高材料的氧指数和降低材料热释放;气相白炭黑、有机硅橡胶加红磷母粒的搭配,可以协效成炭,极大提高材料的炭层强度,使得炭层很好地保护了线缆的内部结构;同时,红磷的气相阻燃机理,和氢氧化镁搭配,也能极大提高材料的阻燃性能,降低材料的热释放。
采用本发明上述技术方案制备的绝缘包覆复合材料在满足力学性能的要求的同时,具有硬度低、材质柔软的特点,同时阻燃性能、低烟性能优异,满足GB 31247 B1级别阻燃要求。
作为本发明所述绝缘包覆复合材料的优选实施方式,所述气相白炭黑的比表面积为90-130m2/g,热失重<1.5%。气相白炭黑的比表面积采用GB/T19587-2017测试,气相白炭黑的热失重采用TGA法测试。
气相白炭黑能和红磷母粒起到协效成炭作用,同时在有硅橡胶的情况下,起到一定的补强作用。发明人经过大量实验发现,通过优选具有特定比表面积和热失重率的气相白炭黑,可使制备的绝缘包覆复合材料的综合性能更佳。
作为本发明所述绝缘包覆复合材料的优选实施方式,所述红磷母粒为采用密胺树脂包覆的包覆型红磷母粒,所述包覆型红磷母粒中红磷含量为75-90%。
本发明技术方案中所使用的红磷母粒的具体制备方法包括如下步骤:在碱性条件下将三聚氰胺和甲醛调制成透明的三聚氰胺-甲醛预聚物备用;将超细红磷与三聚氰胺-甲醛预聚物混合搅拌均匀,得到分散均匀的红磷/三聚氰胺-甲醛混合物;再在油脂中加入一定量的乳化剂,搅拌分散均匀备用;向含乳化剂的油脂中加入红磷/三聚氰胺-甲醛混合物,搅拌得到稳定的悬浮液;在恒温搅拌同时向悬浮液中加酸至反应完成,而后过滤,所得固体物质用乙酸乙酯洗涤后,放入真空干燥箱内70℃下恒温干燥,得到密胺树脂微胶囊化红磷;按比例将密胺树脂微胶囊化红磷和EVA 投入到密炼机密炼到料温120℃,出料,经过单螺杆造粒,造粒温度为90-110℃造粒制备得红磷母粒。需要注意的是,采用上述方法制备的红磷母粒中红磷含量上限为90%。
发明人经过大量试验发现,红磷母粒中红磷含量对绝缘包覆复合材料的阻燃性能具有重要影响,当红磷母粒中红磷含量为75-90%时,制备的绝缘包覆复合材料的阻燃性能明显优于采用红磷母粒中红磷含量低于75%时对应制备的绝缘包覆复合材料的阻燃性能。
作为本发明所述绝缘包覆复合材料的优选实施方式,所述有机硅橡胶为乙烯基含量为0.10-0.15%的甲基乙烯基硅橡胶。
有机硅橡胶中乙烯基的含量会影响绝缘包覆复合材料的力学性能,乙烯基含量过高,绝缘包覆复合材料的断裂伸长率偏低;乙烯基含量过低,绝缘包覆复合材料的拉伸强度偏低。发明人经过大量实验发现,采用乙烯基含量为0.10-0.15%的甲基乙烯基硅橡胶制备的绝缘包覆复合材料的力学性能更佳。
作为本发明所述绝缘包覆复合材料的优选实施方式,包括如下(a)-(c)中的至少一项:
(a)所述乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)中甲基丙烯酸含量为18-26wt%,所述乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)按照GB/T 3682-2000在190℃,2.16Kg负重条件下的熔体流动速率为1-6g/10min;
EVM可以提高材料阻燃性能,同时其具有柔软的特点,和填料的相容性佳。发明人经过大量试验发现,采用上述的具有特定甲基丙烯酸含量、熔体流动速率的EVA,制备的绝缘包覆复合材料的综合性能更佳。
(b)所述乙烯-辛烯共聚物(POE)按照GB/T 3682-2000在190℃,2.16Kg负重条件下的熔体流动速率为1-5g/10min;
POE的熔体流动速率会影响绝缘包覆复合材料的力学性能加工性能,若熔体流动速率过高,绝缘包覆复合材料的力学性能变差;若熔体流动速率过低,则绝缘包覆复合材料的加工性能变差;
(c)所述氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)的重均分子量为10-22万;
SEBS本身分子链炭含量比PE、POE等聚烯烃高,有利于材料燃烧时成炭,同时,SEBS的分子量会影响绝缘包覆复合材料的力学性能加工性能,分子量低的SEBS材料伸长率好,强度偏低;分子量高的SEBS材料伸长率偏低,强度好,同时随着SBES分子量增加,材料硬度增加。若SEBS的分子量过低,对应的绝缘包覆复合材料的力学性能太差;若SEBS的分子量过高,对应的绝缘包覆复合材料的不好加工。
作为本发明所述绝缘包覆复合材料的优选实施方式,所述填充油为环烷基橡胶油。
作为本发明所述绝缘包覆复合材料的优选实施方式,所述加工助剂为抗氧剂、润滑剂中的至少一种。
作为本发明所述绝缘包覆复合材料的优选实施方式,所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168中的至少一种;所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸镁、聚乙烯蜡、石蜡、硅酮母粒、硅油中的至少一种。
第二方面,本发明还提出一种绝缘包覆复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)按配比将氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、填充油先预混合充油,静置,待填充油被氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物充分吸收后,再混合乙烯-辛烯共聚物,经双螺杆挤出机挤出造粒、烘干得一步料;
(2)将一步料和其余物料按比例投入到密炼机中混炼,混炼至料温为145-160℃,密炼≥10min,出料,再投入到单螺杆造粒机中,采用风冷模面切粒方式进行造粒得到所述绝缘包覆复合材料。
本发明技术方案中,先将氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)与填充油预先混合充油,得到充油的热塑性弹性体氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物,再将其与热塑性弹性体接枝物氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物接枝马来酸酐(SEBS-g-MAH)、乙烯-辛烯共聚物(POE)、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)等混合、熔融共挤,可使制备的绝缘包覆复合材料在不影响复合材料阻燃性、低烟性和力学性能的前提下,提高材料的柔软性能。
第三方面,本发明还提出一种绝缘包覆复合材料在制备光纤线缆护套料、电力电缆护套料中的应用。
相对于现有技术,本发明的有益效果为:
本发明技术方案通过将乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)、乙烯-辛烯共聚物(POE)、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)、热塑性弹性体接枝物氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物接枝马来酸酐(SEBS-g-MAH)等搭配,上述特定的树脂搭配可提高材料的柔软性能;采用特殊氢氧化镁能大大提高材料的氧指数和降低材料热释放;气相白炭黑、有机硅橡胶加红磷的搭配,可以协效成炭,极大提高材料的炭层强度,使得炭层很好地保护了线缆的内部结构;同时,红磷的气相阻燃机理,和氢氧化镁搭配,也能极大提高材料的阻燃性能,降低材料的热释放。采用本发明上述技术方案制备的绝缘包覆复合材料在满足力学性能的要求的同时,具有硬度低、材质柔软的特点,同时阻燃性能、低烟性能优异,满足GB 31247B1级别阻燃要求。
具体实施方式
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点,下面将通过具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明实施例和对比例的原料来源如下:
1、氢氧化镁
氢氧化镁A:氢氧化镁采用硅烷进行表面包覆处理,包覆处理后的氢氧化镁的D50粒径约为1.2μm,牌号为Aitemag 12FD,购自艾特克公司;
氢氧化镁B:氢氧化镁采用硅烷进行表面包覆处理,包覆处理后的氢氧化镁的D50粒径约为2.0μm,牌号为Aitemag 14FD,购自艾特克公司;
氢氧化镁C:氢氧化镁采用硅烷进行表面包覆处理,包覆处理后的氢氧化镁的D50粒径约为3.5μm,牌号为Aitemag 55PA2,购自艾特克公司;
2、气相白炭黑
气相白炭黑A:比表面积为110m2/g,热失重为0.5%,牌号为R972,购自德固赛;
气相白炭黑B:比表面积为172m2/g,热失重为5.5%,牌号为Ultrasil VN3,购自德固赛;
3、红磷母粒
红磷母粒A:自制,红磷含量为60%;
红磷母粒B:自制,红磷含量为75%;
红磷母粒C:自制,红磷含量为90%;
4、有机硅橡胶
有机硅橡胶A:乙烯基含量为0.07%的甲基乙烯基硅橡胶,牌号为110-1A,购自东爵有机硅;
有机硅橡胶B:乙烯基含量为0.10%的甲基乙烯基硅橡胶,牌号为110-1B,购自东爵有机硅;
有机硅橡胶C:乙烯基含量为0.15%的甲基乙烯基硅橡胶,牌号为110-2A,购自东爵有机硅;
有机硅橡胶D:乙烯基含量为0.18%的甲基乙烯基硅橡胶,牌号为110-2B,购自东爵有机硅;
5、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)
乙烯-丙烯酸甲酯共聚物A:甲基丙烯酸含量为18wt%,熔体流动速率为3g/10min,牌号为18MG02,购自法国阿科玛;
乙烯-丙烯酸甲酯共聚物B:甲基丙烯酸含量为24wt%,熔体流动速率为0.05g/10min,牌号为24MG005,购自法国阿科玛;
乙烯-丙烯酸甲酯共聚物C:甲基丙烯酸含量为20wt%,熔体流动速率为8g/10min,牌号为1820AC,购自杜邦;
乙烯-丙烯酸甲酯共聚物D:甲基丙烯酸含量为29wt%,熔体流动速率为3g/10min,牌号为29MA03,购自法国阿科玛;
乙烯-丙烯酸甲酯共聚物E:甲基丙烯酸含量为14wt%,熔体流动速率为2g/10min,牌号为14MGC 02,购自法国阿科玛;
6、乙烯-辛烯共聚物(POE)
乙烯-辛烯共聚物A:熔体流动速率为0.5g/10min,牌号为POE 8150,购自陶氏化学;
乙烯-辛烯共聚物B:熔体流动速率为1g/10min,牌号为POE 8100,购自陶氏化学;
乙烯-辛烯共聚物C:熔体流动速率为3g/10min,牌号为POE 8450,购自陶氏化学;
乙烯-辛烯共聚物D:熔体流动速率为5g/10min,牌号为POE 8200,购自陶氏化学;
乙烯-辛烯共聚物E:熔体流动速率为30g/10min,牌号为POE 8401,购自陶氏化学;
7、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物A:重均分子量为7万,牌号为YH-501,购自岳阳石化;
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物B:重均分子量为10万,牌号为YH-502,购自岳阳石化;
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物C:重均分子量为22万,牌号为YH-503,购自岳阳石化;
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物D:重均分子量为33万,牌号为G1633,购自科腾;
8、填充油:环烷基橡胶油,市售;
9、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物接枝马来酸酐(SEBS-g-MAH):市售;
10、加工助剂
抗氧剂:抗氧剂1010、抗氧剂168按1:1的重量比混合,抗氧剂1010和抗氧剂168均为市售产品;
润滑剂:硅酮母粒,市售。
本发明实施例和对比例中所使用的红磷母粒的具体制备方法包括如下步骤:在碱性条件下将三聚氰胺和甲醛调制成透明的三聚氰胺-甲醛预聚物备用;将超细红磷与三聚氰胺-甲醛预聚物混合搅拌均匀,得到分散均匀的红磷/三聚氰胺-甲醛混合物;再在油脂中加入一定量的乳化剂,搅拌分散均匀备用;向含乳化剂的油脂中加入红磷/三聚氰胺-甲醛混合物,搅拌得到稳定的悬浮液;在恒温搅拌同时向悬浮液中加酸至反应完成,而后过滤,所得固体物质用乙酸乙酯洗涤后,放入真空干燥箱内70℃下恒温干燥,得到密胺树脂微胶囊化红磷;按比例将密胺树脂微胶囊化红磷和EVA 投入到密炼机密炼到料温120℃,出料,经过单螺杆造粒,造粒温度为90-110℃造粒制备得红磷母粒。
本发明实施例和对比例中相关性能测试标准或方法如表1所示。试样按如下方法制备:将各实施例、对比例制备的绝缘包覆复合材料在平板硫化机上经180℃*10min压片,压力为15Mpa,样片厚度1mm,在室温下放置16h后测试常规性能。
表1.性能测试标准
Figure BDA0003439119300000071
Figure BDA0003439119300000081
本发明实施例和对比例中绝缘包覆复合材料的制备方法包括以下步骤:
(1)按配比将氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、填充油先预混合充油,静置1小时,待填充油被氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物充分吸收后,再混合乙烯-辛烯共聚物,经双螺杆挤出机挤出造粒、烘干得一步料;
(2)将一步料和其余物料按比例投入到密炼机中混炼,混炼至料温为145-160℃,密炼10分钟以上出料,再投入到单螺杆造粒机中,采用风冷模面切粒方式进行造粒得到绝缘包覆复合材料。
实施例1-6、对比例1-7的组分情况如下表2所示,各组分的用量按重量份数计;对应的性能测试结果如表3所示。
表2.实施例1-6、对比例1-7的组分情况
Figure BDA0003439119300000082
Figure BDA0003439119300000091
表3.实施例1-6、对比例1-7的性能测试结果
Figure BDA0003439119300000092
由表2、表3可知,实施例1-6制备的绝缘包覆复合材料在满足力学性能的要求的同时,具有硬度低、材质柔软的特点,且阻燃性能、低烟性能优异,满足GB 31247 B1级别阻燃要求。
实施例2、6和对比例1中仅氢氧化镁的粒径不同,对比例1中采用D50粒径为3.5μm的氢氧化镁,对应制备的绝缘包覆复合材料B1阻燃不通过;
与实施例2相比,对比例2中不添加气相白炭黑,制备的绝缘包覆复合材料B1阻燃不通过;对比例3中气相白炭黑添加过量,制备的绝缘包覆复合材料力学性能不合格,材料硬度上升;
与实施例2相比,对比例4中不添加红磷母粒,制备的绝缘包覆复合材料氧指数偏低,B1不通过;对比例5中红磷母粒添加过量,制备的绝缘包覆复合材料力学性能不合格;
与实施例2相比,对比例6中不添加有机硅橡胶,制备的绝缘包覆复合材料B1不通过,硬度上升;对比例7中有机硅橡胶添加过量,制备的绝缘包覆复合材料力学性能偏低。
以实施例2为参考对象,考察不同种类的气相白炭黑、红磷母粒、有机硅橡胶对绝缘包覆复合材料性能的影响。相关组分情况如下表4所示,各组分的用量按重量份数计;对应的性能测试结果如表5所示。
表4.实施例2、7-12的组分情况
Figure BDA0003439119300000101
Figure BDA0003439119300000111
表5.实施例2、7-12的性能测试结果
Figure BDA0003439119300000112
由表4、5可知,与实施例2相比,实施例7中采用气相白炭黑B替代气相白炭黑A,制备的绝缘包覆复合材料材料力学虽然可到达基本要求,但明显低于实施例2对应的拉伸强度和断裂伸长率;
实施例2、8-9中红磷母粒的种类不同,实施例8采用的红磷母粒中红磷含量较低,制备的绝缘包覆复合材料的热释放峰值和热释放总量较实施例2、9明显提高;
实施例2、10-12中有机硅橡胶的种类不同,实施例10采用的有机硅橡胶中乙烯基含量较低,实施例10制备的绝缘包覆复合材料的拉伸强度偏低;实施例12采用的有机硅橡胶中乙烯基含量较高,实施例12制备的绝缘包覆复合材料的断裂伸长率偏低。
以实施例2为参考对象,考察不同种类的乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)、乙烯-辛烯共聚物(POE)、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)对绝缘包覆复合材料性能的影响。相关组分情况如下表6所示,各组分的用量按重量份数计;对应的性能测试结果如表7所示。
表6.实施例2、13-23的组分情况
Figure BDA0003439119300000121
Figure BDA0003439119300000131
表7.实施例2、13-23的性能测试结果
Figure BDA0003439119300000132
由表6、7可知,实施例2、13-16中乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)的种类不同,实施例13中EMA的熔体流动速率过低,制备的绝缘包覆复合材料的断裂伸长率较低;实施例14中EMA的熔体流动速率过高,制备的绝缘包覆复合材料的拉伸强度较低;实施例15中EMA的甲基丙烯酸含量过高,制备的绝缘包覆复合材料的断裂伸长率较低;实施例16中EMA的甲基丙烯酸含量过低,制备的绝缘包覆复合材料的拉伸强度较低;
实施例2、17-20中乙烯-辛烯共聚物(POE)的种类不同,随着POE的熔体流动速率逐渐降低,制备的绝缘包覆复合材料的拉伸强度和断裂伸长率逐渐提高,但实施例17中POE的熔体流动速率过低时,制备的绝缘包覆复合材料的硬度上升,影响加工性能;
实施例2、21-23中氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)的种类不同,实施例21中SEBS分子量过低,制备的绝缘包覆复合材料的断裂伸长率较高,但拉伸强度偏低;实施例23中SEBS分子量过高,制备的绝缘包覆复合材料的断裂伸长率有所降低,拉伸强度较高,但缆护套复合材料的硬度上升,影响加工性能。
最后所应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种绝缘包覆复合材料,其特征在于,包括如下重量份数的组分:
氢氧化镁170份;
乙烯-丙烯酸甲酯共聚物15-35份;
乙烯-辛烯共聚物15-35份;
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物25-40份;
填充油5-15份;
气相白炭黑3-8份;
红磷母粒3-8份;
有机硅橡胶3-8份;
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物接枝马来酸酐3-8份;
加工助剂1-6份,
其中,所述氢氧化镁为硅烷包覆型氢氧化镁,且所述包覆型氢氧化镁的D50粒径≤2μm;
所述气相白炭黑的比表面积为90-130m2/g,热失重<1.5%;
所述有机硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶,其按照GB/T 36691-2018测定乙烯基含量为0.10-0.15%。
2.如权利要求1所述的绝缘包覆复合材料,其特征在于,所述红磷母粒为采用密胺树脂包覆的包覆型红磷母粒,所述包覆型红磷母粒中红磷含量为75-90%。
3.如权利要求1所述的绝缘包覆复合材料,其特征在于,包括如下(a)-(c)中的至少一项:
(a)所述乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中甲基丙烯酸含量为18-26wt%,所述乙烯-丙烯酸甲酯共聚物按照GB/T 3682-2000在190℃,2.16Kg负重条件下的熔体流动速率为1-6g/10min;
(b)所述乙烯-辛烯共聚物按照GB/T 3682-2000在190℃,2.16Kg负重条件下的熔体流动速率为1-5g/10min;
(c)所述氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的重均分子量为10-22万。
4.如权利要求1所述的绝缘包覆复合材料,其特征在于,所述填充油为环烷基橡胶油。
5.如权利要求1所述的绝缘包覆复合材料,其特征在于,所述加工助剂为抗氧剂、润滑剂中的至少一种。
6.如权利要求5所述的绝缘包覆复合材料,其特征在于,所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168中的至少一种;所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸镁、聚乙烯蜡、石蜡、硅酮母粒、硅油中的至少一种。
7.如权利要求1-6任一项所述的绝缘包覆复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)按配比将氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、填充油先预混合充油,静置,待填充油被氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物充分吸收后,再混合乙烯-辛烯共聚物,经双螺杆挤出机挤出造粒、烘干得一步料;
(2)将一步料和其余物料按比例投入到密炼机中混炼,混炼至料温为145-160℃,密炼≥10min,出料,再投入到单螺杆造粒机中,采用风冷模面切粒方式进行造粒得到所述绝缘包覆复合材料。
8.如权利要求1-6任一项所述的绝缘包覆复合材料在制备光纤线缆护套料、电力电缆护套料中的应用。
CN202111636088.2A 2021-12-28 2021-12-28 一种绝缘包覆复合材料及其制备方法和应用 Active CN114410051B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111636088.2A CN114410051B (zh) 2021-12-28 2021-12-28 一种绝缘包覆复合材料及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111636088.2A CN114410051B (zh) 2021-12-28 2021-12-28 一种绝缘包覆复合材料及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114410051A CN114410051A (zh) 2022-04-29
CN114410051B true CN114410051B (zh) 2023-07-11

Family

ID=81269951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111636088.2A Active CN114410051B (zh) 2021-12-28 2021-12-28 一种绝缘包覆复合材料及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114410051B (zh)

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3779163B2 (ja) * 2001-01-31 2006-05-24 住友ベークライト株式会社 柔軟ノンハロゲン難燃性樹脂組成物とその応用製品
JP3908195B2 (ja) * 2003-04-25 2007-04-25 三井・デュポンポリケミカル株式会社 難燃性組成物
JP2004352763A (ja) * 2003-05-27 2004-12-16 Furukawa Electric Co Ltd:The キャブタイヤコード
JP2005029604A (ja) * 2003-07-08 2005-02-03 Japan Polyolefins Co Ltd 軟質難燃樹脂材料およびそれを用いた電線・ケーブル
JP4590209B2 (ja) * 2004-05-25 2010-12-01 リケンテクノス株式会社 難燃性樹脂組成物とそれを用いた成形部品
JP5064754B2 (ja) * 2006-10-10 2012-10-31 古河電気工業株式会社 樹脂成形体、絶縁電線、及び光ファイバケーブル
CN102070821B (zh) * 2010-12-14 2013-02-13 江苏德威新材料股份有限公司 辐照交联耐油型柔软低烟无卤阻燃电缆材料
CN102382387B (zh) * 2011-11-02 2013-05-29 深圳职业技术学院 一种无卤阻燃聚苯乙烯类塑料的配方及其制备方法
CN111040286B (zh) * 2019-11-22 2023-03-07 中广核三角洲(中山)高聚物有限公司 5g光缆用低摩擦低收缩耐高温低烟无卤护套料及制备方法
CN111690202A (zh) * 2020-07-27 2020-09-22 上海方之德新材料有限公司 高阻燃高成壳低烟无卤阻燃隔氧层电缆料
CN112759882B (zh) * 2020-12-24 2022-12-06 金发科技股份有限公司 一种超柔软b1级低烟无卤阻燃护套料及其制备方法
CN112759823A (zh) * 2020-12-29 2021-05-07 金发科技股份有限公司 一种辐照交联低烟无卤聚烯烃电缆料及其制备方法和应用
CN113611449A (zh) * 2021-09-13 2021-11-05 江苏亨通电力电缆有限公司 一种b2级阻燃电缆及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN114410051A (zh) 2022-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112321934B (zh) 一种150℃美标电子线用辐照交联低烟无卤阻燃聚烯烃料及其制备方法
CN109627567A (zh) 一种b1级阻燃辐照交联低烟无卤绝缘电缆料及其制备方法
CN112250935B (zh) 一种高阻燃等级低烟无卤材料及其制备方法和应用
KR101314010B1 (ko) 난연성 폴리올레핀 조성물
CN109575418A (zh) 105℃耐油型辐照交联低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法
CN102250409A (zh) 一种协效阻燃的低烟无卤聚烯烃电缆料及其制备方法
CN110903535A (zh) 一种耐寒性能好电缆用低烟无卤阻燃护套料及其制备方法
CN1962746A (zh) 一种膨胀型阻燃抑烟性软质聚氯乙烯组合物及其制备方法
CN100363415C (zh) 低烟无卤膨胀阻燃聚烯烃电子线料及其制备方法
CN108164806A (zh) 机车线缆用辐照交联低烟无卤阻燃聚烯烃材料及其制备方法
CN112210157B (zh) 一种无卤阻燃聚烯烃护套料及其制备方法
CN112662038A (zh) 一种b1级阻燃耐超低温低烟无卤聚烯烃电缆料
CN1817956A (zh) 一种低烟无卤膨胀阻燃热塑性弹性体电线料及其制备方法
CN115181356A (zh) 105℃船舰用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料、制备方法及应用
WO2022135271A1 (zh) 一种超柔软b1级低烟无卤阻燃护套料及其制备方法
EP2532707B1 (en) Flame retardant polymer composition
CN114516985B (zh) 一种绝缘包覆材料及其应用
CN114410051B (zh) 一种绝缘包覆复合材料及其制备方法和应用
CN113563663B (zh) 一种耐火型低烟无卤软质材料及其制备方法
CN113462068B (zh) 一种阻燃隔氧层材料及其制备方法
CN114276610A (zh) 一种低硬度低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法
CN112574495A (zh) 一种改性富勒烯协效阻燃烯聚烯电缆料及其制备方法
CN111560144A (zh) 低烟无卤聚烯烃电缆料及其制备方法
CN114716791B (zh) 一种辐照交联耐油耐低温橡胶组合物及其制备方法和应用
CN114133655B (zh) 一种电缆料及其制备方法和用途

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant