CN114874532A - 一种高性能光缆热塑性护套料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种高性能光缆热塑性护套料及其制备方法，一种高性能光缆热塑性护套料，包括如下重量份数的各组分：乙烯‑醋酸乙烯共聚物20～40份；双峰高密度聚乙烯30～50份；相容剂10～30份；氢氧化铝100～125份；氢氧化镁晶须25～50份；硅烷偶联剂1～2份；硅酮母粒3～6份；复配抗氧剂0.5～1份，经搅拌、混炼、挤出制得，制得的护套料具有耐蠕变无卤低烟高阻燃的性能。
Description
技术领域
本发明涉及光缆热塑性护套料领域，更具体的是涉及一种高性能光缆热塑性护套料及其制备方法。
背景技术
1966年高锟首先提出光纤可以用于通讯传输的设想，随着技术的进步光纤逐渐实用化，且由于光在光导纤维的传导损耗比电在电线传导的损耗低得多，光纤被用作长距离的信息传递更加有利，目前光纤及光缆已经成为数据传输最好的载体。随着信息技术不断发展和5G技术的应用，光缆与电缆与其它各项设备共同密集敷设，电缆在工作时又易发热，在发热和有压力的情况，光缆易发生蠕变，如果蠕变量大了，失去对内部光纤的保护，会导致光缆不能长期正常工作。
PE护套为光缆的外护被层，在光缆中主要起到保护缆芯的作用，光缆的使用寿命与护套性能有很大的关系。因此，护套性能的提升对光缆的使用寿命极为重要。目前常用光缆护套的材质是聚乙烯，现有的第一代和第二代聚乙烯合成工艺尚不能达到光缆护套对于耐蠕变等高性能的要求。
发明内容
为提高光缆护套的性能，现提供一种高性能光缆热塑性护套料及其制备方法。
一种高性能光缆热塑性护套料，包括如下重量份数的各组分：
所述氢氧化铝为超细化学法氢氧化铝。
优选地，复配抗氧剂为主抗氧剂和辅抗氧剂的混合物，主抗氧剂与辅抗氧剂的质量比为1:0.8～2。
优选地，乙烯-醋酸乙烯共聚物熔融指数为0.5～20g/10min，以GB/T3682-2000法测定，测试条件为：温度为190℃，负荷为2.16KG，醋酸乙烯的含量为25～35％。
优选地，双峰高密度聚乙烯的熔融指数为0.02～1.00g/10min，以GB/T3682-2000法测定，测试条件为：温度为190℃，负荷为2.16KG。
优选地，相容剂的马来酸酐接枝率为0.5～1.5％，熔融指数为0.2～2g/10min。
优选地，超细化学法氢氧化铝粒径为0.5～1.5μm、纯度大于99.5％、白度大于98％、吸油率在40～60g/100g。
优选地，氢氧化镁晶须直径为0.3～1.5μm、长径比为150～250、纯度大于99.5％、白度大于95。
优选地，硅烷偶联剂为乙烯基三烷氧基硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂的一种或两种的混合物。
优选地，硅酮母料中硅氧烷含量为35～70％，硅氧烷的分子量不低于60万。
一种高性能光缆热塑性护套料的制备方法，主要包括以下步骤：
S1:将超细化学法氢氧化铝和氢氧化镁按配比加入高速混合机中，高速搅拌2～5分钟，混合均匀，然后采用喷雾法将硅烷偶联剂在1分钟内喷入高速混合机，再继续高速搅拌2～5分钟，使硅烷偶联剂与超细化学法氢氧化铝和氢氧化镁晶须充分混合均匀得到物料A待用；
S2:将乙烯—醋酸乙烯共聚物、双峰高密度聚乙烯、相容剂、物料A、硅酮母粒和复配抗氧剂加入密炼机中，进行混炼，混炼温度为150～190℃，混炼时间为8～15分钟，得到物料B；
S3:将物料B加入双螺杆、单螺杆双阶挤出造粒机，挤出造粒温度控制在140～170℃，得到成品。
有益效果：
(1)与现有的光缆护套相比，本发明提供的一种高性能光缆热塑性护套料，通过优化配方，使用双峰高密度聚乙烯代替第一代高压低密度聚乙烯和第二代乙烯和α-烯烃共聚生产的茂金属聚乙烯工艺，双峰聚乙烯在合成时应用了二段反应串联，因此生产出的聚乙烯有二个区间的分子量分布峰值，具有很短的聚合物分子链，起到分子间润滑作用，能够改善加工性能；同时又有很长的聚合物分子链，保证材料的机械物理性能，相比与普通的聚乙烯，提高了加工性能不仅加工性能更好了，在强度、稳定性、低收缩性、抗开裂性能等方面有其它产品不可替代的优点。
(2)本发明提供的一种高性能光缆热塑性护套料，通过采用双峰高密度聚乙烯以及氢氧化镁晶须的协同作用使光缆护套获得优异的耐蠕变性能，同时在护套料的配方中添加填料型阻燃剂-超细化学法氢氧化铝使得光缆热塑性护套料获得高阻燃性。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例一：
一种高性能光缆热塑性护套料，包括以下重量份数的各组分：
其中各配方的参数为：
乙烯-醋酸乙烯共聚物：VA含量28％；
双峰聚乙烯双峰高密度聚乙烯:熔融指数为0.05g/10min；
相容剂：接枝率为0.8％，熔融指数为0.7g/10min；
超细化学法氢氧化铝：粒径D50为0.9μm，325目筛余物0.02％，纯度99.7％，白度在98.4，吸油率在49g/100g；
氢氧化镁晶须：直径1.0μm，长径比220，纯度99.6％，白度在95.2；
硅酮母粒：硅氧烷含量50％，硅氧烷的分子量75万；
复配抗氧剂中1010：DLTP＝1：1.2。
按照如下制备方法对光缆热塑性护套料进行配制：
S1:将超细化学法氢氧化铝和氢氧化镁按如上配比加入1000-1500r/min高速混合机中，高速搅拌2～5分钟，混合均匀，然后采用喷雾法将硅烷偶联剂在1分钟内喷入高速混合机，再继续高速搅拌2～5分钟，使乙烯基三乙氧基硅烷与超细化学法氢氧化铝和氢氧化镁晶须充分混合均匀得到物料A待用；
S2:将乙烯—醋酸乙烯共聚物、双峰高密度聚乙烯、相容剂、物料A、硅酮母粒和复配抗氧剂加入密炼机中，进行混炼，混炼温度为150～190℃，混炼时间为8～15分钟，得到物料B；
S3:将物料B加入双螺杆/单螺杆双阶挤出造粒机，挤出造粒温度控制在140～170℃，得到成品1。
实施例二：
一种高性能光缆热塑性护套料，包括以下重量份数的各组分：
其中各配方的参数为：
乙烯-醋酸乙烯共聚物：VA含量33％；
双峰聚乙烯双峰高密度聚乙烯:熔融指数为0.05g/10min；
相容剂：接枝率为0.8％，熔融指数为0.7g/10min；
超细化学法氢氧化铝：粒径D50为0.9μm，325目筛余物0.02％，纯度99.7％，白度在98.4，吸油率在49g/100g；
氢氧化镁晶须：直径1.0μm，长径比220，纯度99.6％，白度在95.2；
硅酮母粒：硅氧烷含量50％，硅氧烷的分子量75万；
复配抗氧剂中1010：DLTP＝1：1.2。
按照如下制备方法对光缆热塑性护套料进行配制：
S1:将超细化学法氢氧化铝和氢氧化镁按如上配比加入1000-1500r/min高速混合机中，高速搅拌2～5分钟，混合均匀，然后采用喷雾法将硅烷偶联剂在1分钟内喷入高速混合机，再继续高速搅拌2～5分钟，使乙烯基三乙氧基硅烷与超细化学法氢氧化铝和氢氧化镁晶须充分混合均匀得到物料A待用；
S2:将乙烯—醋酸乙烯共聚物、双峰高密度聚乙烯、相容剂、物料A、硅酮母粒和复配抗氧剂加入密炼机中，进行混炼，混炼温度为150～190℃，混炼时间为8～15分钟，得到物料B；
S3:将物料B加入双螺杆/单螺杆双阶挤出造粒机，挤出造粒温度控制在140～170℃，得到成品2。
实施例三：
一种高性能光缆热塑性护套料，包括以下重量份数的各组分：
其中各配方的参数为：
乙烯-醋酸乙烯共聚物：VA含量28％；
双峰聚乙烯双峰高密度聚乙烯:熔融指数为0.05g/10min；
相容剂：接枝率为0.8％，熔融指数为0.7g/10min；
超细化学法氢氧化铝：粒径D50为0.9μm，325目筛余物0.02％，纯度99.7％，白度在98.4，吸油率在49g/100g；
氢氧化镁晶须：直径1.0μm，长径比220，纯度99.6％，白度在95.2；
硅酮母粒：硅氧烷含量50％，硅氧烷的分子量75万；
复配抗氧剂中1010：DLTP＝1：1.2。
按照如下制备方法对光缆热塑性护套料进行配制：
S1:将超细化学法氢氧化铝和氢氧化镁按如上配比加入1000-1500r/min高速混合机中，高速搅拌2～5分钟，混合均匀，然后采用喷雾法将硅烷偶联剂在1分钟内喷入高速混合机，再继续高速搅拌2～5分钟，使乙烯基三乙氧基硅烷与超细化学法氢氧化铝和氢氧化镁晶须充分混合均匀得到物料A待用；
S2:将乙烯—醋酸乙烯共聚物、双峰高密度聚乙烯、相容剂、物料A、硅酮母粒和复配抗氧剂加入密炼机中，进行混炼，混炼温度为150～190℃，混炼时间为8～15分钟，得到物料B；
S3:将物料B加入双螺杆/单螺杆双阶挤出造粒机，挤出造粒温度控制在140～170℃，得到成品3。
实施例四：
一种高性能光缆热塑性护套料，包括以下重量份数的各组分：
其中各配方的参数为：
乙烯-醋酸乙烯共聚物：VA含量33％；
双峰聚乙烯双峰高密度聚乙烯:熔融指数为0.05g/10min；
相容剂：接枝率为0.8％，熔融指数为0.7g/10min；
超细化学法氢氧化铝：粒径D50为0.9μm，325目筛余物0.02％，纯度99.7％，白度在98.4，吸油率在49g/100g；
氢氧化镁晶须：直径1.0μm，长径比220，纯度99.6％，白度在95.2；
硅酮母粒：硅氧烷含量50％，硅氧烷的分子量75万；
复配抗氧剂中1010：DLTP＝1：1.2。
按照如下制备方法对光缆热塑性护套料进行配制：
S1:将超细化学法氢氧化铝和氢氧化镁按如上配比加入1000-1500r/min高速混合机中，高速搅拌2～5分钟，混合均匀，然后采用喷雾法将硅烷偶联剂在1分钟内喷入高速混合机，再继续高速搅拌2～5分钟，使乙烯基三乙氧基硅烷与超细化学法氢氧化铝和氢氧化镁晶须充分混合均匀得到物料A待用；
S2:将乙烯—醋酸乙烯共聚物、双峰高密度聚乙烯、相容剂、物料A、硅酮母粒和复配抗氧剂加入密炼机中，进行混炼，混炼温度为150～190℃，混炼时间为8～15分钟，得到物料B；
S3:将物料B加入双螺杆/单螺杆双阶挤出造粒机，挤出造粒温度控制在140～170℃，得到成品4。
实施例五：
一种高性能光缆热塑性护套料，包括以下重量份数的各组分：
其中各配方的参数为：
乙烯-醋酸乙烯共聚物：VA含量28％；
双峰聚乙烯双峰高密度聚乙烯:熔融指数为0.05g/10min；
相容剂：接枝率为0.8％，熔融指数为0.7g/10min；
超细化学法氢氧化铝：粒径D50为0.9μm，325目筛余物0.02％，纯度99.7％，白度在98.4，吸油率在49g/100g；
氢氧化镁晶须：直径1.0μm，长径比220，纯度99.6％，白度在95.2；
硅酮母粒：硅氧烷含量50％，硅氧烷的分子量75万；
复配抗氧剂中1010：DLTP＝1：1.2。
按照如下制备方法对光缆热塑性护套料进行配制：
S1:将超细化学法氢氧化铝和氢氧化镁按如上配比加入1000-1500r/min高速混合机中，高速搅拌2～5分钟，混合均匀，然后采用喷雾法将硅烷偶联剂在1分钟内喷入高速混合机，再继续高速搅拌2～5分钟，使乙烯基三乙氧基硅烷与超细化学法氢氧化铝和氢氧化镁晶须充分混合均匀得到物料A待用；
S2:将乙烯—醋酸乙烯共聚物、双峰高密度聚乙烯、相容剂、物料A、硅酮母粒和复配抗氧剂加入密炼机中，进行混炼，混炼温度为150～190℃，混炼时间为8～15分钟，得到物料B；
S3:将物料B加入双螺杆/单螺杆双阶挤出造粒机，挤出造粒温度控制在140～170℃，得到成品5。
实施例六：
一种高性能光缆热塑性护套料，包括以下重量份数的各组分：
其中各配方的参数为：
乙烯-醋酸乙烯共聚物：VA含量28％；
双峰聚乙烯双峰高密度聚乙烯:熔融指数为0.05g/10min；
相容剂：接枝率为0.8％，熔融指数为0.7g/10min；
超细化学法氢氧化铝：粒径D50为0.9μm，325目筛余物0.02％，纯度99.7％，白度在98.4，吸油率在49g/100g；
氢氧化镁晶须：直径1.0μm，长径比220，纯度99.6％，白度在95.2；
硅酮母粒：硅氧烷含量60％，硅氧烷的分子量90万；
复配抗氧剂中1010：DLTP＝1：1.2。
按照如下制备方法对光缆热塑性护套料进行配制：
S1:将超细化学法氢氧化铝和氢氧化镁按如上配比加入1000-1500r/min高速混合机中，高速搅拌2～5分钟，混合均匀，然后采用喷雾法将硅烷偶联剂在1分钟内喷入高速混合机，再继续高速搅拌2～5分钟，使乙烯基三乙氧基硅烷与超细化学法氢氧化铝和氢氧化镁晶须充分混合均匀得到物料A待用；
S2:将乙烯—醋酸乙烯共聚物、双峰高密度聚乙烯、相容剂、物料A、硅酮母粒和复配抗氧剂加入密炼机中，进行混炼，混炼温度为150～190℃，混炼时间为8～15分钟，得到物料B；
S3:将物料B加入双螺杆/单螺杆双阶挤出造粒机，挤出造粒温度控制在140～170℃，得到成品6。
对比例：
一种高性能光缆热塑性护套料，包括以下重量份数的各组分：
其中各配方的参数为：
乙烯-醋酸乙烯共聚物：VA含量28％；
茂金属聚乙烯:熔融指数为0.6g/10min；
相容剂：接枝率为0.8％，熔融指数为0.7g/10min；
超细化学法氢氧化铝：粒径D50为0.9μm，325目筛余物0.02％，纯度99.7％，白度在98.4，吸油率在49g/100g；
粉末状氢氧化镁：粒径D50为1.2μm；
硅酮母粒：硅氧烷含量50％，硅氧烷的分子量75万；
复配抗氧剂中1010：DLTP＝1：1.2。
按照如下制备方法对光缆热塑性护套料进行配制：
S1:将超细化学法氢氧化铝和氢氧化镁按如上配比加入1000-1500r/min高速混合机中，高速搅拌2～5分钟，混合均匀，然后采用喷雾法将硅烷偶联剂在1分钟内喷入高速混合机，再继续高速搅拌2～5分钟，使乙烯基三乙氧基硅烷与超细化学法氢氧化铝和氢氧化镁晶须充分混合均匀得到物料A待用；
S2:将乙烯—醋酸乙烯共聚物、双峰高密度聚乙烯、相容剂、物料A、硅酮母粒和复配抗氧剂加入密炼机中，进行混炼，混炼温度为150～190℃，混炼时间为8～15分钟，得到物料B；
S3:将物料B加入双螺杆/单螺杆双阶挤出造粒机，挤出造粒温度控制在140～170℃，得到对比例成品。
对上述实施例六个成品以及对比例成品进行性能检测，性能结果如下表所示：
由上表可得，通过对原有的光缆护套料的配方进行优化，包括采用双峰高密度聚乙烯以及采用氢氧化镁晶须使光缆护套料具有较高的耐蠕变的性能。
为进一步改进，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高性能光缆热塑性护套料，其特征在于，包括如下重量份数的各组分：
所述氢氧化铝为超细化学法氢氧化铝。
2.根据权利要求1所述的一种高性能光缆热塑性护套料，其特征在于，复配抗氧剂为主抗氧剂和辅抗氧剂的混合物，主抗氧剂与辅抗氧剂的质量比为1:0.8～2。
3.根据权利要求1所述的一种高性能光缆热塑性护套料，其特征在于，乙烯-醋酸乙烯共聚物熔融指数为0.5～20g/10min，醋酸乙烯的含量为25～35％。
4.根据权利要求1所述的一种高性能光缆热塑性护套料，其特征在于，双峰高密度聚乙烯的熔融指数为0.02～1.00g/10min。
5.根据权利要求1所述的一种高性能光缆热塑性护套料，其特征在于，相容剂的马来酸酐接枝率为0.5～1.5％，熔融指数为0.2～2g/10min。
6.根据权利要求1所述的一种高性能光缆热塑性护套料，其特征子在于，超细化学法氢氧化铝粒径为0.5～1.5μm、纯度大于99.5％、白度大于98％、吸油率在40～60g/100g。
7.根据权利要求1所述的一种高性能光缆热塑性护套料，其特征在于，氢氧化镁晶须直径为0.3～1.5μm、长径比为150～250、纯度大于99.5％、白度大于95。
8.根据权利要求1所述的一种高性能光缆热塑性护套料，其特征在于，硅烷偶联剂为乙烯基三烷氧基硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂的一种或两种的混合物。
9.根据权利要求1所述的一种高性能光缆热塑性护套料，其特征在于，硅酮母料中硅氧烷含量为35～70％，硅氧烷的分子量不低于60万。
10.如权利要求1-9所述的任一一种高性能光缆热塑性护套料的制备方法，其特征在于，主要包括以下步骤：
S1:将超细化学法氢氧化铝和氢氧化镁按配比加入高速混合机中，高速搅拌2～5分钟，混合均匀，然后采用喷雾法将硅烷偶联剂在1分钟内喷入高速混合机，再继续高速搅拌2～5分钟，使硅烷偶联剂与超细化学法氢氧化铝和氢氧化镁晶须充分混合均匀得到物料A待用；
S2:将乙烯—醋酸乙烯共聚物、双峰高密度聚乙烯、相容剂、物料A、硅酮母粒和复配抗氧剂加入密炼机中，进行混炼，混炼温度为150～190℃，混炼时间为8～15分钟，得到物料B；
S3:将物料B加入双螺杆、单螺杆双阶挤出造粒机，挤出造粒温度控制在140～170℃，得到成品。
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