CN114921021A - 高阻燃低烟无卤b1护套料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的属于电缆料技术领域，具体为高阻燃低烟无卤B1护套料，包括(按重量份计)：EVA：30‑60份、茂金属PE：10‑30份、POE：20‑40份、马来酸酐PE：10‑15份、阻燃剂氢氧化铝：60‑140份、阻燃剂氢氧化镁：100‑180份、水滑石：0‑30份、阻燃协效剂：5‑10份、硅烷偶联剂1‑6份、硅油：1‑5份、硅酮母粒：3‑10份、抗氧剂1010：1‑3份、抗氧剂168：0.5‑2份、炭黑：2‑6份、相容剂：10‑20份、蒙脱土：0‑6份、凹凸棒：0‑3份、硼酸锌：0‑3份，本发明的有益效果是：硅烷偶联剂可以让粉体和基材有更好的亲和力，使产品有更高的强度和延伸率；硅油和硅酮母粒可以让材料有更好的挤出加工性，改善电缆的表面效果和光泽度，平滑性；抗氧剂是1010和168，或者DSTDP两种并用可以提高材料的耐老化性能。
Description
技术领域
本发明涉及电缆料技术领域，具体为高阻燃低烟无卤B1护套料。
背景技术
CN201811248931.8公开的超高层建筑用B1级绿色环保中压电力电缆的制造工艺，该专利护套料主要是以氢氧化铝为阻燃剂和抑烟剂，可降低烟密度，减少烟雾产生，此体系的阻燃效果较差，也没有列出燃烧达到B1的详细数据；
CN202011580925.X一种高阻燃高透光率低烟无卤线缆料及其制备方法，该专利以海泡石为成炭剂，氢氧化铝或者氢氧化镁为阻燃剂，只是普通低烟无卤，阻燃级别达不到B1级，同时也没有任何数据支撑。
CN201911194355.8一种B1级耐应力开裂型热塑性低烟无卤电缆料及其制备方法，该专利以海泡石为成炭剂，进口H5氢氧化镁阻燃剂，并以DCP过氧化物作为交联成分，以提高耐应力开裂性能，技术方案与本发明的不同，高温热冲击抗开裂性能无体现。而且加了DCP之后使得本身高填充之后的无卤材料流动性更差，加工性存在困难，挤出速度会很慢。没有列出B1的详细数据，也没体现附属性能燃烧是否有滴落物d0，烟毒性t0，腐蚀性a0都没有体现。
CN202011580991.7建筑物阻燃电缆用低烟无卤阻燃聚烯烃护套料及制备方法，该专利以石墨烯为成炭剂，技术方案与本发明不同。也没体现附属性能燃烧是否有滴落物d0，烟毒性t0，腐蚀性a0都没有体现。
CN201911415305.8一种低烟无卤阻燃B1级聚烯烃电缆护套料及其制备方法，该专利以埃洛石纳米管和聚磷酸酯阻燃剂作为共工作用成炭剂，技术方案与本发明不同。也没体现附属性能燃烧是否有滴落物d0，烟毒性t0，腐蚀性a0都没有体现。
发明内容
鉴于现有高阻燃低烟无卤B1护套料中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明的目的是提供高阻燃低烟无卤B1护套料，解决了现有的电缆料存在的问题。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：
高阻燃低烟无卤B1护套料，包括(按重量份计)：
EVA：30-60份、茂金属PE：10-30份、POE：20-40份、马来酸酐PE：10-15 份、阻燃剂氢氧化铝：60-140份、阻燃剂氢氧化镁：100-180份、水滑石： 0-30份、阻燃协效剂：5-10份、硅烷偶联剂1-6份、硅油：1-5份、硅酮母粒：3-10份、抗氧剂1010：1-3份、抗氧剂168：0.5-2份、炭黑：2-6份、相容剂：10-20份、蒙脱土：0-6份、凹凸棒：0-3份、硼酸锌：0-3份。
作为本发明所述的高阻燃低烟无卤B1护套料的一种优选方案，其中：各成分分别为：
EVA：45份、茂金属PE：30份、POE：10份、马来酸酐PE：12份、阻燃剂氢氧化铝：30份、阻燃剂氢氧化镁：145份、水滑石：0份、阻燃协效剂： 5份、硅烷偶联剂3份、硅油：2份、硅酮母粒：3份、抗氧剂1010：3份、抗氧剂168：2份、炭黑：2份、相容剂：15份、蒙脱土：2份、凹凸棒：2份、硼酸锌：2份。
作为本发明所述的高阻燃低烟无卤B1护套料的一种优选方案，其中：各成分分别为：
EVA：45份、茂金属PE：25份、POE：15份、马来酸酐PE：12份、阻燃剂氢氧化铝：40份、阻燃剂氢氧化镁：35份、水滑石：0份、阻燃协效剂：6 份、硅烷偶联剂3份、硅油：2份、硅酮母粒：4份、抗氧剂1010：3份、抗氧剂168：2份、炭黑：2份、相容剂：15份、蒙脱土：3份、凹凸棒：0份、硼酸锌：3份。
作为本发明所述的高阻燃低烟无卤B1护套料的一种优选方案，其中：各成分分别为：
EVA：40份、茂金属PE：30份、POE：15份、马来酸酐PE：12份、阻燃剂氢氧化铝：50份、阻燃剂氢氧化镁：125份、水滑石：0份、阻燃协效剂： 7份、硅烷偶联剂3份、硅油：2份、硅酮母粒：5份、抗氧剂1010：3份、抗氧剂168：2份、炭黑：2份、相容剂：15份、蒙脱土：0份、凹凸棒：3份、硼酸锌：3份。
作为本发明所述的高阻燃低烟无卤B1护套料的一种优选方案，其中：各成分分别为：
EVA：45份、茂金属PE：30份、POE：15份、马来酸酐PE：10份、阻燃剂氢氧化铝：65份、阻燃剂氢氧化镁：110份、水滑石：0份、阻燃协效剂： 8份、硅烷偶联剂3份、硅油：2份、硅酮母粒：6份、抗氧剂1010：3份、抗氧剂168：2份、炭黑：2份、相容剂：15份、蒙脱土：6份、凹凸棒：0份、硼酸锌：0份。
作为本发明所述的高阻燃低烟无卤B1护套料的一种优选方案，其中：各成分分别为：
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EVA：45份、茂金属PE：25份、POE：15份、马来酸酐PE：10份、阻燃剂氢氧化铝：50份、阻燃剂氢氧化镁：115份、水滑石：10份、阻燃协效剂：10份、硅烷偶联剂3份、硅油：2份、硅酮母粒：8份、抗氧剂1010：3份、抗氧剂168：2份、炭黑：2份、相容剂：15份、蒙脱土：0份、凹凸棒：2 份、硼酸锌：2份。
作为本发明所述的高阻燃低烟无卤B1护套料的一种优选方案，其中：各成分分别为：
EVA：45份、茂金属PE：20份、POE：20份、马来酸酐PE：10份、阻燃剂氢氧化铝：50份、阻燃剂氢氧化镁：120份、水滑石：0份、阻燃协效剂： 6份、硅烷偶联剂3份、硅油：2份、硅酮母粒：9份、抗氧剂1010：3份、抗氧剂168：2份、炭黑：2份、相容剂：15份、蒙脱土：3份、凹凸棒：3份、硼酸锌：0份。
作为本发明所述的高阻燃低烟无卤B1护套料的一种优选方案，其中：各成分分别为：
EVA：55份、茂金属PE：10份、POE：20份、马来酸酐PE：10份、阻燃剂氢氧化铝：140份、阻燃剂氢氧化镁：30份、水滑石：0份、阻燃协效剂： 6份、硅烷偶联剂3份、硅油：2份、硅酮母粒：10份、抗氧剂1010：3份、抗氧剂168：2份、炭黑：2份、相容剂：15份、蒙脱土：2份、凹凸棒：1份、硼酸锌：2份。
与现有技术相比：
成炭剂是蒙脱土、硼酸锌或者凹凸棒的一种或者几种同时使用起阻燃协效作用，阻燃效果好；硅烷偶联剂可以让粉体和基材有更好的亲和力，使产品有更高的强度和延伸率；硅油和硅酮母粒可以让材料有更好的挤出加工性，改善电缆的表面效果和光泽度，平滑性；抗氧剂是1010和168，或者DSTDP 两种并用可以提高材料的耐老化性能。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明的实施方式做进一步的详细描述。
本发明提供高阻燃低烟无卤B1护套料，包括(按重量份计)：
EVA：30-60份、茂金属PE：10-30份、POE：20-40份、马来酸酐PE：10-15 份、阻燃剂氢氧化铝：60-140份、阻燃剂氢氧化镁：100-180份、水滑石： 0-30份、阻燃协效剂：5-10份、硅烷偶联剂1-6份、硅油：1-5份、硅酮母粒：3-10份、抗氧剂1010：1-3份、抗氧剂168：0.5-2份、炭黑：2-6份、相容剂：10-20份、蒙脱土：0-6份、凹凸棒：0-3份、硼酸锌：0-3份。
实施例1：
各成分分别为：
EVA：45份、茂金属PE：30份、POE：10份、马来酸酐PE：12份、阻燃剂氢氧化铝：30份、阻燃剂氢氧化镁：145份、水滑石：0份、阻燃协效剂：5份、硅烷偶联剂3份、硅油：2份、硅酮母粒：3份、抗氧剂1010：3份、抗氧剂 168：2份、炭黑：2份、相容剂：15份、蒙脱土：2份、凹凸棒：2份、硼酸锌：2份。
实施例2：
各成分分别为：
EVA：45份、茂金属PE：25份、POE：15份、马来酸酐PE：12份、阻燃剂氢氧化铝：40份、阻燃剂氢氧化镁：35份、水滑石：0份、阻燃协效剂：6份、硅烷偶联剂3份、硅油：2份、硅酮母粒：4份、抗氧剂1010：3份、抗氧剂 168：2份、炭黑：2份、相容剂：15份、蒙脱土：3份、凹凸棒：0份、硼酸锌：3份。
实施例3：
各成分分别为：
EVA：40份、茂金属PE：30份、POE：15份、马来酸酐PE：12份、阻燃剂氢氧化铝：50份、阻燃剂氢氧化镁：125份、水滑石：0份、阻燃协效剂：7份、硅烷偶联剂3份、硅油：2份、硅酮母粒：5份、抗氧剂1010：3份、抗氧剂 168：2份、炭黑：2份、相容剂：15份、蒙脱土：0份、凹凸棒：3份、硼酸锌：3份。
实施例4：
各成分分别为：
EVA：45份、茂金属PE：30份、POE：15份、马来酸酐PE：10份、阻燃剂氢氧化铝：65份、阻燃剂氢氧化镁：110份、水滑石：0份、阻燃协效剂：8份、硅烷偶联剂3份、硅油：2份、硅酮母粒：6份、抗氧剂1010：3份、抗氧剂 168：2份、炭黑：2份、相容剂：15份、蒙脱土：6份、凹凸棒：0份、硼酸锌：0份。
实施例5：
各成分分别为：
EVA：40份、茂金属PE：30份、POE：15份、马来酸酐PE：10份、阻燃剂氢氧化铝：65份、阻燃剂氢氧化镁：95份、水滑石：15份、阻燃协效剂：9份、硅烷偶联剂3份、硅油：2份、硅酮母粒：7份、抗氧剂1010：3份、抗氧剂 168：2份、炭黑：2份、相容剂：15份、蒙脱土：4份、凹凸棒：0份、硼酸锌：2份。
实施例6：
各成分分别为：
EVA：45份、茂金属PE：25份、POE：15份、马来酸酐PE：10份、阻燃剂氢氧化铝：50份、阻燃剂氢氧化镁：115份、水滑石：10份、阻燃协效剂：10 份、硅烷偶联剂3份、硅油：2份、硅酮母粒：8份、抗氧剂1010：3份、抗氧剂168：2份、炭黑：2份、相容剂：15份、蒙脱土：0份、凹凸棒：2份、硼酸锌：2份。
实施例7：
各成分分别为：
EVA：45份、茂金属PE：20份、POE：20份、马来酸酐PE：10份、阻燃剂氢氧化铝：50份、阻燃剂氢氧化镁：120份、水滑石：0份、阻燃协效剂：6份、硅烷偶联剂3份、硅油：2份、硅酮母粒：9份、抗氧剂1010：3份、抗氧剂 168：2份、炭黑：2份、相容剂：15份、蒙脱土：3份、凹凸棒：3份、硼酸锌：0份；实施例7作为对比1使用。
实施例8：
各成分分别为：
EVA：55份、茂金属PE：10份、POE：20份、马来酸酐PE：10份、阻燃剂氢氧化铝：140份、阻燃剂氢氧化镁：30份、水滑石：0份、阻燃协效剂：6份、硅烷偶联剂3份、硅油：2份、硅酮母粒：10份、抗氧剂1010：3份、抗氧剂168：2份、炭黑：2份、相容剂：15份、蒙脱土：2份、凹凸棒：1份、硼酸锌：2份；实施例8作为对比2使用。
氢氧化镁为化学合成法的氢氧化镁，化学合成法的氢氧化镁纯度更高，可达99.5％以上，矿石法通常在90-95％左右，而且化学法粒径要均匀，形状也比较规则，主要是六角形片状结构，这样燃烧后能达到比较好的成碳效果，所选用氢氧化镁粒径D50在1.1-1.5微米，并且经过硅烷偶联剂处理过，这样和树脂的相容性会更好，氢氧化铝也选用粒径D50在1.2微米左右的并且经过表面处理的化学法氢氧化铝。
电缆料的制备工艺如下：先将EVA，茂金属PE,POE，马来酸酐PE等基材投入到密炼机，然后加入硅烷偶联剂，阻燃协效剂，硅油等，充分搅拌均匀，然后加入阻燃剂氢氧化铝、阻燃剂氢氧化镁，抗氧剂1010，抗氧剂168，炭黑，相容剂，蒙脱土，凹凸棒和硼酸锌依次投入到密炼机，密炼到150-170 度左右，为了让各种成分混合得更加均匀，密炼时间不低于15分钟，在密炼过程中，可在110度、125度、140度左右升起密炼机压锤，让物料翻身后再密炼。至少翻料三次。这样可以让胶料和粉体塑化得更加均匀。然后用双阶造粒机(双螺杆加单螺杆)挤出造粒，挤出温度120-150度。
表2电缆及光缆燃烧性能等级判据
从对比1和对比2来看，虽然阻燃性能两者基本也能满足B1的要求，其中对比2因为氢氧化铝比例较高，导致其燃烧时候，成碳性较差，燃烧时候有少量滴落物，导致其不能满足d0要求。而且对比1和对比2，因为茂金属含量偏低，在测试抗开裂性能时，2KG的最低要求都无法达到。实施例1-5不仅阻燃性能可以达到B1要求，因为采用大比例的化学法氢氧化镁，其燃烧后附属要求d0,t0,a0也都满足。其中试验1和3,4,5应为茂金属含量较高，其抗开裂性能也大于国标2KG的要求。把样条(6mm*15mm*3mm)按照GBT32129 的要求缠绕在直接6mm的金属棒上，分别掉不同重量的砝码，缠绕的时候要先固定一端，用螺母旋紧，把条的另一端切一个小缺口，方便系绳，吊砝码。按照试验要求，吊重的砝码分别是2KG,3KG,4KG缠绕到末端后，再用螺母固定，固定后才可以卸载砝码。然后把固定在金属棒上的样条分别在130度的条件下做抗开裂试验，试验时间为1小时。所得实验结果具体如上表所示。
虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (9)
1.高阻燃低烟无卤B1护套料，其特征在于，包括(按重量份计)：
EVA：30-60份、茂金属PE：10-30份、POE：20-40份、马来酸酐PE：10-15份、阻燃剂氢氧化铝：60-140份、阻燃剂氢氧化镁：100-180份、水滑石：0-30份、阻燃协效剂：5-10份、硅烷偶联剂1-6份、硅油：1-5份、硅酮母粒：3-10份、抗氧剂1010：1-3份、抗氧剂168：0.5-2份、炭黑：2-6份、相容剂：10-20份、蒙脱土：0-6份、凹凸棒：0-3份、硼酸锌：0-3份。
2.根据权利要求1所述的高阻燃低烟无卤B1护套料，其特征在于，各成分分别为：
EVA：45份、茂金属PE：30份、POE：10份、马来酸酐PE：12份、阻燃剂氢氧化铝：30份、阻燃剂氢氧化镁：145份、水滑石：0份、阻燃协效剂：5份、硅烷偶联剂3份、硅油：2份、硅酮母粒：3份、抗氧剂1010：3份、抗氧剂168：2份、炭黑：2份、相容剂：15份、蒙脱土：2份、凹凸棒：2份、硼酸锌：2份。
3.根据权利要求1所述的高阻燃低烟无卤B1护套料，其特征在于，各成分分别为：
EVA：45份、茂金属PE：25份、POE：15份、马来酸酐PE：12份、阻燃剂氢氧化铝：40份、阻燃剂氢氧化镁：35份、水滑石：0份、阻燃协效剂：6份、硅烷偶联剂3份、硅油：2份、硅酮母粒：4份、抗氧剂1010：3份、抗氧剂168：2份、炭黑：2份、相容剂：15份、蒙脱土：3份、凹凸棒：0份、硼酸锌：3份。
4.根据权利要求1所述的高阻燃低烟无卤B1护套料，其特征在于，各成分分别为：
EVA：40份、茂金属PE：30份、POE：15份、马来酸酐PE：12份、阻燃剂氢氧化铝：50份、阻燃剂氢氧化镁：125份、水滑石：0份、阻燃协效剂：7份、硅烷偶联剂3份、硅油：2份、硅酮母粒：5份、抗氧剂1010：3份、抗氧剂168：2份、炭黑：2份、相容剂：15份、蒙脱土：0份、凹凸棒：3份、硼酸锌：3份。
5.根据权利要求1所述的高阻燃低烟无卤B1护套料，其特征在于，各成分分别为：
EVA：45份、茂金属PE：30份、POE：15份、马来酸酐PE：10份、阻燃剂氢氧化铝：65份、阻燃剂氢氧化镁：110份、水滑石：0份、阻燃协效剂：8份、硅烷偶联剂3份、硅油：2份、硅酮母粒：6份、抗氧剂1010：3份、抗氧剂168：2份、炭黑：2份、相容剂：15份、蒙脱土：6份、凹凸棒：0份、硼酸锌：0份。
6.根据权利要求1所述的高阻燃低烟无卤B1护套料，其特征在于，各成分分别为：
EVA：40份、茂金属PE：30份、POE：15份、马来酸酐PE：10份、阻燃剂氢氧化铝：65份、阻燃剂氢氧化镁：95份、水滑石：15份、阻燃协效剂：9份、硅烷偶联剂3份、硅油：2份、硅酮母粒：7份、抗氧剂1010：3份、抗氧剂168：2份、炭黑：2份、相容剂：15份、蒙脱土：4份、凹凸棒：0份、硼酸锌：2份。
7.根据权利要求1所述的高阻燃低烟无卤B1护套料，其特征在于，各成分分别为：
EVA：45份、茂金属PE：25份、POE：15份、马来酸酐PE：10份、阻燃剂氢氧化铝：50份、阻燃剂氢氧化镁：115份、水滑石：10份、阻燃协效剂：10份、硅烷偶联剂3份、硅油：2份、硅酮母粒：8份、抗氧剂1010：3份、抗氧剂168：2份、炭黑：2份、相容剂：15份、蒙脱土：0份、凹凸棒：2份、硼酸锌：2份。
8.根据权利要求1所述的高阻燃低烟无卤B1护套料，其特征在于，各成分分别为：
EVA：45份、茂金属PE：20份、POE：20份、马来酸酐PE：10份、阻燃剂氢氧化铝：50份、阻燃剂氢氧化镁：120份、水滑石：0份、阻燃协效剂：6份、硅烷偶联剂3份、硅油：2份、硅酮母粒：9份、抗氧剂1010：3份、抗氧剂168：2份、炭黑：2份、相容剂：15份、蒙脱土：3份、凹凸棒：3份、硼酸锌：0份。
9.根据权利要求1所述的高阻燃低烟无卤B1护套料，其特征在于，各成分分别为：
EVA：55份、茂金属PE：10份、POE：20份、马来酸酐PE：10份、阻燃剂氢氧化铝：140份、阻燃剂氢氧化镁：30份、水滑石：0份、阻燃协效剂：6份、硅烷偶联剂3份、硅油：2份、硅酮母粒：10份、抗氧剂1010：3份、抗氧剂168：2份、炭黑：2份、相容剂：15份、蒙脱土：2份、凹凸棒：1份、硼酸锌：2份。
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