CN114989520A - 一种束状光缆用热塑性低烟无卤高阻燃聚烯烃护套料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种束状光缆用热塑性低烟无卤高阻燃聚烯烃护套料，按重量份计，所述光缆护套料包括：聚烯烃弹性体10‑25份、茂金属线性低密度聚乙烯30‑50份、高密度聚乙烯10‑25份、聚乙烯接枝料4‑30份、聚烯烃弹性体接枝料4‑20份、加工助剂2‑5份、高效复合阻燃剂125‑180份。该护套料以高密度聚乙烯为骨架，聚烯烃弹性体和茂金属线性低密度聚烯烃共聚物为主体，能够有效提高整体材料的热性能和耐候性能；聚乙烯接枝料、聚烯烃弹性体接枝料的加入能够改善各树脂之间及树脂与无机物的结合性，能够提高光缆护套料的物理机械性能和耐候性能。

Description

一种束状光缆用热塑性低烟无卤高阻燃聚烯烃护套料及其制 备方法
技术领域
本发明涉及一种电缆护套料，尤其是一种束状光缆用热塑性低烟无卤高阻燃聚烯烃护套料及其制备方法。
背景技术
随着我国冶金、电子、电力、自动化以及信息化网络等行业的迅猛发展，使得与之配套的线缆的用量急剧增加，包括光电复合缆、控制光缆、仪器仪表信号光缆、云计算光缆等。同时也对各种光缆在使用环境、机械物理和传输稳定性等方面提出了较高要求，如：低烟无卤阻燃、弹性好、耐温等级高(耐热老化性能好)、耐低温、抗撕裂、电绝缘性能好、耐油、耐臭氧、耐紫外光等特性。
目前，传统制备得到的光缆护套料都采用无卤阻燃热塑性弹性体作为内层材料和护套层双层材料来保证光纤的可靠性使用。无卤阻燃热塑性弹性体具有成本低廉、性能稳定、加工方便的优点，但存在耐热老化性能不好、抗撕裂性差、电绝缘性能差、耐化学性差的缺陷，在使用过程中容易出现问题，因此在铺设和使用过程中存在不少的安全隐患。
时下对信息传输需求的日益剧增，需要不断增加线路铺设和改造。对原有的管道空间和现有的设计增加了不小难度。束状光缆取消内护套结构和一些铠装结构，使用多根光缆为一束，多束成缆的方法，大大减少了光缆的截面尺寸，但是这样对外护套提出了更高的要求。因此如何提供一种耐高温、耐环境性能、抗开裂、高抗压性、低烟无卤的护套料是亟待解决的问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种束状光缆用热塑性低烟无卤高阻燃聚烯烃护套料，采用以高密度聚乙烯为骨架，能够有效提高整体材料的热性能、抗压性和耐候性能，有效地控制的材料成本；聚烯烃弹性体和茂金属线性低密度聚烯烃共聚物为主体，替代传统低烟无卤聚烯烃中的聚乙烯-醋酸乙烯脂树脂，不仅保证了阻燃剂的有效添加，也有效地降低了配方成本，还进一步提高光缆的抗压性，从而达到可以取消一些光缆中的铠管结构实现轻量化；聚乙烯接枝料、聚烯烃弹性体接枝料的加入能够改善各树脂之间及树脂与无机物的结合性，能够提高光缆护套料的物理机械性能和耐候性能。具体技术方案为：
一种束状光缆用热塑性低烟无卤高阻燃聚烯烃护套料，其特征在于，按重量份计，所述护套料包括：聚烯烃弹性体10-25份、茂金属线性低密度聚乙烯30-50份、高密度聚乙烯10-25份、聚乙烯接枝料4-30份、聚烯烃弹性体接枝料4-20份、加工助剂2-5份、高效复合阻燃剂125-180份。
优选的，所述高效复合阻燃剂包括磷氮阻燃体系三聚氰胺氰尿酸盐、二乙基次磷酸铝和包覆性红磷、氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌中的至少三种混合物。
优选的，所述加工助剂包括抗氧剂1.2-1.5份、抗UV剂0.6-1.5份和防降解剂0.2-2.9份。
优选的，所述聚烯烃弹性体接枝料聚烯烃弹性体接枝料中聚烯烃弹性体为茂金属催化剂的乙烯和辛烯共聚物，聚乙烯接枝料中聚乙烯为低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、共聚中的一种或几种。
一种用于上述任一项所述的一种束状光缆用热塑性低烟无卤高阻燃聚烯烃护套料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将各原料组分按重量份数计聚烯烃弹性体10-25份、茂金属线性低密度聚乙烯30-50份、高密度聚乙烯10-25份、聚乙烯接枝料4-30份、聚烯烃弹性体接枝料4-20份、加工助剂2-5份、高效复合阻燃剂125-180份，加入密炼机中混炼，混炼温度为160-180℃，混炼时间为15-20分钟，充分混合均匀后得到团状物料；
(2)将上述中的混合物料采用双螺杆挤出机造粒，其中双螺杆挤出机包括七个温度段，所述双螺杆挤出机的七个温度段分别为150℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、180℃。
优选的，所述双螺杆挤出机的上螺杆转速为80-150转/分。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果：
(1)以高密度聚乙烯为骨架，能够有效提高整体材料的热性能、抗压性和耐候性能，有效地控制的材料成本；
(2)聚烯烃弹性体和茂金属线性低密度聚烯烃共聚物为主体，替代传统低烟无卤聚烯烃中的聚乙烯-醋酸乙烯脂树脂，不仅保证了阻燃剂的有效添加，也有效地降低了配方成本，还与高密度聚乙烯协同作用进一步提高光缆的抗压性、抗压性和耐候性能，从而达到可以取消一些光缆中的铠管结构实现轻量化；
(3)聚乙烯接枝料、聚烯烃弹性体接枝料的加入能够改善各树脂之间及树脂与无机物的结合性，能够提高光缆护套料的物理机械性能。
(4)抗UV剂和防降解剂的加入，能够满足光缆户外使用的要求，提高光缆的使用寿命。
(5)采用复合阻燃剂，复合型的阻燃剂能够根据产品的阻燃效果进行调配，极大的提高了阻燃剂的使用范围。阻燃性能通过GB/T2408 V-0垂直燃烧试验，并且绿色环保。
具体实施方式
现结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例一
一种束状光缆用热塑性低烟无卤高阻燃聚烯烃护套料，按重量份计，所述电缆护套料包括：聚烯烃弹性体30份、茂金属线性低密度聚乙烯20份、高密度聚乙烯25份、聚乙烯接枝料15份、聚烯烃弹性体接枝料10份、加工助剂2份、复合阻燃剂155份：复合阻燃剂为三聚氰胺氰尿酸盐、二乙基次磷酸铝、氢氧化铝、硼酸锌的混合物。
制备方法包括如下步骤：
(1)将各原料组分按重量份数计聚烯烃弹性体30份、茂金属线性低密度聚乙烯20份、高密度聚乙烯25份、聚乙烯接枝料15份、聚烯烃弹性体接枝料10份、加工助剂2-5份、复合阻燃剂155份，加入密炼机中混炼，混炼温度为180℃，混炼时间为20分钟，充分混合均匀后得到团状物料；
(2)将上述中的混合物料采用双螺杆挤出机造粒，其中双螺杆挤出机包括七个温度段，所述双螺杆挤出机的七个温度段分别为150℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、180℃，双螺杆挤出机的上螺杆转速为100转/分。
实施例二
一种束状光缆用热塑性低烟无卤高阻燃聚烯烃护套料，按重量份计，所述电缆护套料包括：聚烯烃弹性体25份、茂金属线性低密度聚乙烯25份、高密度聚乙烯25份、聚乙烯接枝料10份、聚烯烃弹性体接枝料15份、加工助剂5份、复合阻燃剂180份：复合阻燃剂为三聚氰胺氰尿酸盐、包覆性红磷、氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌的混合物。
制备方法包括如下步骤：
(1)将各原料组分按重量份数计聚烯烃弹性体25份、茂金属线性低密度聚乙烯25份、高密度聚乙烯25份、聚乙烯接枝料10份、聚烯烃弹性体接枝料15份、加工助剂5份、复合阻燃剂180份，加入密炼机中混炼，混炼温度为180℃，混炼时间为18分钟，充分混合均匀后得到团状物料；
(2)将上述中的混合物料采用双螺杆挤出机造粒，其中双螺杆挤出机包括七个温度段，所述双螺杆挤出机的七个温度段分别为150℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、180℃，双螺杆挤出机的上螺杆转速为100转/分。
实施例三
一种束状光缆用热塑性低烟无卤高阻燃聚烯烃护套料，按重量份计，所述电缆护套料包括：聚烯烃弹性体20份、茂金属线性低密度聚乙烯30份、高密度聚乙烯25份、聚乙烯接枝料20份、聚烯烃弹性体接枝料5份、加工助剂3份、复合阻燃剂165份：复合阻燃剂为三聚氰胺氰尿酸盐、二乙基次磷酸铝、氢氧化铝、硼酸锌的混合物。
制备方法包括如下步骤：
(1)将各原料组分按重量份数计聚烯烃弹性体20份、茂金属线性低密度聚乙烯30份、高密度聚乙烯25份、聚乙烯接枝料20份、聚烯烃弹性体接枝料5份、加工助剂3份、复合阻燃剂165份，加入密炼机中混炼，混炼温度为180℃，混炼时间为18分钟，充分混合均匀后得到团状物料；
(2)将上述中的混合物料采用双螺杆挤出机造粒，其中双螺杆挤出机包括七个温度段，所述双螺杆挤出机的七个温度段分别为150℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、180℃，双螺杆挤出机的上螺杆转速为150转/分。
对实施例1-3制备获得的用于铠装耐高温高弹性抗开裂低烟无卤光缆护套料进行性能测试，结果如下：
Figure BDA0003733363290000041
Figure BDA0003733363290000051
由表1结果可知，采用本发明中的原料组分以及制备方法得到的护套料具有较好的耐高温性，且符合低烟无卤的环保要求，具有较好的阻燃性。(表格中的性能指标可以根据该护套料的要求进行修改和调整)。

Claims (6)

1.一种束状光缆用热塑性低烟无卤高阻燃聚烯烃护套料，其特征在于，按重量份计，所述护套料包括：
聚烯烃弹性体10-25份、茂金属线性低密度聚乙烯30-50份、高密度聚乙烯10-25份、聚乙烯接枝料4-30份、聚烯烃弹性体接枝料4-20份、加工助剂2-5份、高效复合阻燃剂125-180份。
2.根据权利要求1所述的一种束状光缆用热塑性低烟无卤高阻燃聚烯烃护套料，其特征在于，
所述高效复合阻燃剂包括磷氮阻燃体系三聚氰胺氰尿酸盐、二乙基次磷酸铝和包覆性红磷、氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌中的至少三种混合物。
3.根据权利要求1所述的一种束状光缆用热塑性低烟无卤高阻燃聚烯烃护套料，其特征在于，
所述加工助剂包括抗氧剂1.2-1.5份、抗UV剂0.6-1.5份和防降解剂0.2-2.9份。
4.根据权利要求1所述的一种束状光缆用热塑性低烟无卤高阻燃聚烯烃护套料，其特征在于，所述聚烯烃弹性体接枝料中聚烯烃弹性体为茂金属催化剂的乙烯和辛烯共聚物，聚乙烯接枝料中聚乙烯为低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、共聚中的一种或几种。
5.一种用于权利要求1至4任一项所述的一种束状光缆用热塑性低烟无卤高阻燃聚烯烃护套料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
包括以下步骤：
(1)将各原料组分按重量份数计聚烯烃弹性体10-25份、茂金属线性低密度聚乙烯30-50份、高密度聚乙烯10-25份、聚乙烯接枝料4-30份、聚烯烃弹性体接枝料4-20份、加工助剂2-5份、高效复合阻燃剂125-180份，加入密炼机中混炼，混炼温度为160-180℃，混炼时间为15-20分钟，充分混合均匀后得到团状物料；
(2)将上述中的混合物料采用双螺杆挤出机造粒，其中双螺杆挤出机包括七个温度段，所述双螺杆挤出机的七个温度段分别为150℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、180℃。
6.根据权利要求5所述的一种束状光缆用热塑性低烟无卤高阻燃聚烯烃护套料的制备方法，其特征在于，
所述双螺杆挤出机的上螺杆转速为80-150转/分。
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