CN115181356A - 105℃船舰用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料、制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种105℃船舰用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法、应用,电缆料按照重量份计,包括如下组分:乙烯‑醋酸乙烯共聚物15‑35份;线性低密度聚乙烯0‑10份;聚烯烃弹性体3‑10份;马来酸酐接枝剂2‑10份;阻燃剂40‑60份;助交联剂0.1‑1.5份;抗氧剂0.5‑1份;润滑剂0.5‑2份;硅烷偶联剂0.3‑1份。本发明的舰船用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料综合性能优良,柔韧性强,力学性能优越,耐油、耐盐雾、防潮湿、高阻燃、低毒低烟、加工性好,特别适用于舰船控制电缆和舰船通信电缆等领域。
Description
技术领域
本发明涉及电缆护套料技术领域,具体而言涉及一种105℃船舰用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料、制备方法及应用。
背景技术
船用电缆是各类船舶、海上石油平台及水上建筑的电力、照明、控制、通信、微机等系统专用的电线电缆。由于使用环境条件严酷,则要求电缆安全可靠、寿命长、体积小、重量轻,并具有优良的耐温、耐火、阻燃、耐油、防潮湿、耐海水,优良电气和机械性能要求。传统的PVC材料在燃烧后会有大量的烟和毒气,这对在舰船狭小的空间下,对人员伤害极大,而普通的低烟无卤聚烯烃材料,在耐油,耐盐雾,防潮湿,使用寿命上均无法满足舰船使用的电缆要求。
公开号为CN105820405A的中国专利公开了一种105℃耐油低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法。所述聚烯烃护套料包括如下组分:再生低烟无卤塑料合金80-90份,有机硅接枝聚乙烯5-10份,乙烯醋酸乙烯共聚物8-10份,无机阻燃剂20-30份,改性剂1-3份,界面相容剂2-5份,辐照交联剂1-1.5份,抗氧剂0.3-0.5份,润滑剂0.5-1份,色母3-5份。该发明虽然满足TB/T1484.2-2010中规定的III类耐油等级,且经济,但是在优越的力学性能、耐盐雾、防潮湿、高阻燃等技术无法满足客户的技术规范,且在长时间使用寿命无法满足要求。
公开号为CN103044761A的中国专利公开了一种低温耐油无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法。所述聚烯烃护套料包括如下组分:配方有MLLDPE、POE、界面相容剂、氢氧化铝、抗氧剂和润滑剂组成,将MLLDPE和POE基料,界面相容剂、氢氧化铝、抗氧剂和润滑剂在110-160℃的温度区间下经双螺杆挤出造粒,然后包装,即成耐低温耐油低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料成品。该发明虽然制备方法操作简单,生产效率高,但是,在材料阻燃性能和需满足成束燃烧性能无法达到技术要求,且在耐盐雾、防潮湿等技术要求更加难以满足。
因此,亟需一种可以在各性能上取得平衡,综合性能优秀的电缆料,以满足舰船的使用要求。
发明内容
本发明目的在于针对现有技术的不足,提供一种105℃船舰用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料,该电缆料具有优秀的综合性能,柔韧性强,力学性能优越,耐油、耐盐雾、防潮湿、高阻燃、低毒低烟、加工性好,特别适用于舰船控制电缆和舰船通信电缆等领域。
根据本发明目的的第一方面,提供一种105℃船舰用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料,按照重量份计,包括如下组分:乙烯-醋酸乙烯共聚物15-35份;线性低密度聚乙烯0-10份;聚烯烃弹性体3-10份;马来酸酐接枝剂2-10份;阻燃剂40-60份;助交联剂0.1-1.5份;抗氧剂0.5-1份;润滑剂0.5-2份;硅烷偶联剂0.3-1份。
优选地,乙烯-醋酸乙烯共聚物、线性低密度聚乙烯和聚烯烃弹性体的重量份之和为35-40份,乙烯-醋酸乙烯共聚物与阻燃剂的重量份之和为75-85份。
优选地,所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的VA含量不低于26%。
优选地,采用第一乙烯-醋酸乙烯共聚物和第二乙烯-醋酸乙烯共聚物进行复配,其中,第一乙烯-醋酸乙烯共聚物的VA含量为26%-30%,第二乙烯-醋酸乙烯共聚物的VA含量为35%-40%,且第一乙烯-醋酸乙烯共聚物和第二乙烯-醋酸乙烯共聚物的质量比为(3-5):(1-2)。
优选地,所述线性低密度聚乙烯为茂金属聚乙烯或型号为7042聚乙烯;
所述聚烯烃弹性共聚体的熔融指数小于等于2g/10min,邵氏A硬度大于70HA,且为八碳结构。
优选地,所述马来酸酐接枝剂的接枝率大于0.8%。
优选地,所述阻燃剂包括硅烷改性的氢氧化铝和氢氧化镁的混合物、硅烷改性的氢氧化镁或氢氧化镁,所述阻燃剂的粒径不大于2μm。
优选地,所述硅烷改性的氢氧化铝,粒径不大于2μm,氢氧化铝的含量不低于99.4%;
所述硅烷改性的氢氧化镁中,粒径不大于2μm,比表面积为4.0-6.0m2/g,松装密度为300-500kg/m3;
所述氢氧化镁中,粒径不大于2μm,氢氧化镁的含量不低于99.8%;
硅烷改性的氢氧化铝和氢氧化镁的混合物中,硅烷改性的氢氧化铝和氢氧化镁的质量比为(30-40):(10-20)。
优选地,所述抗氧剂为主抗氧剂和辅助抗氧剂,其中,主抗氧剂为受阻酚类1010和/或受阻酚类1222,所述辅助抗氧剂为硫代酯型DSTP、TPL和亚磷酸酯类168中的任意一种或至少两种的混合物。
根据本发明目的的第二方面,提供一种前述105℃船舰用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备方法,包括以下步骤:
按比例计算所需组分的质量,并称取各组分,之后先将助交联剂和硅烷偶联剂相融,得到第一混合物;
将第一混合物与乙烯-醋酸乙烯共聚物、线性低密度聚乙烯、聚烯烃弹性共聚物、马来酸酐接枝剂混合均匀,得到第二混合物;
向第二混合物中加入润滑剂和抗氧剂,并混合均匀,得到第三混合物;
向第三混合物中加入阻燃剂后,经密炼、挤出、切粒、烘干,得到所述105℃船舰用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料。
优选地,各条件如下:
密炼时加压盖压力控制6-8MPa,密炼温度至145±3℃倒料;
挤出温度控制110-165℃;
切粒的粒子长度控制在3-5mm;
烘干温度为70-80℃,烘干时间为2-3h。
根据本发明目的的第三方面,提供一种前述105℃船舰用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料在制备船舰控制电缆和通信电缆中的应用。
由以上本发明的技术方案可见,本发明提出的105℃船舰用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料,先通过高剪切的作用下,将各组分进行物理层面的共混,在成缆时通过高能电子束,使有机分子发生分子链的结合反应、化学反应,形成网状或三维结构,从而提高电缆的耐热性及机械性能,且具有更好的耐候性和耐油性,抵御油状小分子物质的破坏,同时各无机分子均匀分布在网状或三维结构的有机分子间,并通过马来酸酐接枝剂提高有机分子和无机分子的相容性,而阻燃剂在助交联剂、抗氧剂、润滑剂和硅烷偶联剂的协同作用下,进一步提高了电缆的力学性能,以及阻燃性,从而得到具有柔韧性强,力学性能优越,耐油、耐盐雾、防潮湿、高阻燃、低毒低烟、加工性好等特点的电缆。
具体实施方式
为了更了解本发明的技术内容,特举具体实施例说明如下。
本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解,上面介绍的多种构思和实施例,以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施。
本发明提供一种105℃船舰用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料,制得的舰船用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料综合性能优良,柔韧性强,力学性能优越,耐油、耐盐雾、防潮湿、高阻燃、低毒低烟、加工性好,特别适用于舰船控制电缆和舰船通信电缆等领域。
在本发明的一个示例性实施例中,提供一种105℃船舰用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料,按照重量份计,包括如下组分:乙烯-醋酸乙烯共聚物15-35份;线性低密度聚乙烯0-10份;聚烯烃弹性体3-10份;马来酸酐接枝剂2-10份;阻燃剂40-60份;助交联剂0.1-1.5份;抗氧剂0.5-1份;润滑剂0.5-2份;硅烷偶联剂0.3-1份。
在典型的实施例中,乙烯-醋酸乙烯共聚物典型但非限制性的重量份例如为15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份或35份等。
线性低密度聚乙烯典型但非限制性的重量份例如为0份、1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份等。
聚烯烃弹性体共聚物典型但非限制性的重量份例如为3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份等。
马来酸酐接枝剂典型但非限制性的重量份例如为2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份等。
阻燃剂典型但非限制性的重量份例如为40份、41份、42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份、49份、50份、51份、52份、53份、54份、55份、56份、57份、58份、59份或60份等。
助交联剂典型但非限制性的重量份例如为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1.0份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份或1.5份等。
抗氧剂典型但非限制性的重量份例如为0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份等。
润滑剂典型但非限制性的重量份例如为0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份、1.6份、1.7份、1.8份、1.9份或2份等。
硅烷偶联剂典型但非限制性的重量份例如为0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份等。
在优选的实施例中,乙烯-醋酸乙烯共聚物、线性低密度聚乙烯和聚烯烃弹性体的重量份之和为35-40份,乙烯-醋酸乙烯共聚物与阻燃剂的重量份之和为75-85份。
在优选的实施例中,所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的乙酸乙烯酯(VA)含量不低于26%,例如,VA含量为26.5%、28%、40%。
在另一个优选的实施例中,采用第一乙烯-醋酸乙烯共聚物和第二乙烯-醋酸乙烯共聚物进行复配,其中,第一乙烯-醋酸乙烯共聚物的VA含量为26%-30%,第二乙烯-醋酸乙烯共聚物的VA含量为35%-40%,且第一乙烯-醋酸乙烯共聚物和第二乙烯-醋酸乙烯共聚物的质量比为(3-5):(1-2)。
单个结构分子链中随着VA含量增多,分子结构复杂,因此,高VA含量的乙烯-醋酸乙烯共聚物,经过高能电子束发生化学反应,由链状排列的分子结构结合成网状或者三维空间结构分子,将其他组分包裹在网状或者三维空间结构分子中,提高电缆的耐热性、耐油性、耐候性,机械性能等性能,同时,随着树脂结构复杂,VA含量增加,分子间极性越大,材料较软,大大的降低了其熔点,使其具有优异的挤出性能。
在优选的实施例中,所述线性低密度聚乙烯为茂金属聚乙烯或型号为7042的聚乙烯。
在优选的实施例中,所述聚烯烃弹性共聚体的熔融指数小于等于2g/10min,邵氏A硬度大于70HA,且为八碳结构。
在优选的实施例中,所述马来酸酐接枝剂的接枝率大于0.8%,例如,接枝率为0.9%、1.0%、1.2%。
采用接枝率大于0.8%的马来酸酐接枝剂连接组分中的无机物和有机物,提高个组分的相容性,并在体系中起到增容的作用。
在优选的实施例中,所述阻燃剂包括硅烷改性的氢氧化铝和氢氧化镁的混合物、硅烷改性的氢氧化镁或氢氧化镁,所述阻燃剂的粒径不大于2μm。
在优选的实施例中,所述硅烷改性的氢氧化铝,粒径不大于2μm,氢氧化铝的含量不低于99.4%。
所述硅烷改性的氢氧化镁中,粒径不大于2μm,比表面积为4.0-6.0m2/g,松装密度为300-500kg/m3。
所述氢氧化镁中,粒径不大于2μm,氢氧化镁的含量不低于99.8%。
硅烷改性的氢氧化铝和氢氧化镁的混合物中,硅烷改性的氢氧化铝和氢氧化镁的质量比为(30-40):(10-20)。
硅烷改性的氢氧化铝,硅烷改性的氢氧化镁均为本领域常用改性手段,在此不做限制,通过硅烷改性,使个物质之间通过范德华作用力结合的更牢固,从而表现优异的力学性能。
另一方面,硅烷改性的氢氧化铝,硅烷改性的氢氧化镁与组分中的助交联剂、抗氧剂、润滑剂和硅烷偶联剂相结合,并通过马来酸酐接枝剂与作为基料的乙烯-醋酸乙烯共聚物、线性低密度聚乙烯和聚烯烃弹性体更好的相容,且均匀分散在前述网状或者三维空间结构分子中,结合马来酸酐接枝剂的增容作用,进一步使各性能之间达到平衡,提高了材料的综合性能。
在优选的实施例中,所述抗氧剂为主抗氧剂和辅助抗氧剂,其中,主抗氧剂为受阻酚类1010和/或受阻酚类1222,所述辅助抗氧剂为硫代酯型DSTP、TPL和亚磷酸酯类168中的任意一种或至少两种的混合物。
在本发明的另一个示例性的实施例中,提供一种前述105℃船舰用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备方法,包括以下步骤:
按比例计算所需组分的质量,并称取各组分,之后先将助交联剂和硅烷偶联剂相融,得到第一混合物;
将第一混合物与乙烯-醋酸乙烯共聚物、线性低密度聚乙烯、聚烯烃弹性共聚物、马来酸酐接枝剂混合均匀,得到第二混合物;
向第二混合物中加入润滑剂和抗氧剂,并混合均匀,得到第三混合物;
向第三混合物中加入阻燃剂后,经密炼、挤出、切粒、烘干,得到所述105℃船舰用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料。
在优选的实施例中,各条件如下:
密炼时加压盖压力控制6-8MPa,密炼温度至145±3℃倒料;
挤出温度控制110-165℃;
切粒的粒子长度控制在3-5mm;
烘干温度为70-80℃,烘干时间为2-3h。
在本发明的另一个示例性的实施例中,提供一种前述105℃船舰用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料在制备船舰控制电缆和通信电缆中的应用。
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如无具体说明,本发明的各种原料均可市售购得,或根据本领域的常规方法制备得到。
实施例1
本实施例的105℃舰船用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料,按重量份计,包括如下组分:
其中,乙烯-醋酸乙烯共聚物的VA含量为26.5%,型号为7470k,线性低密度聚乙烯为茂金属聚乙烯,型号为0540,聚烯烃弹性体共聚物为美国陶氏的聚烯烃弹性体共聚物8450,马来酸酐接枝剂的接枝率为1.0%,抗氧剂为0.2份的受阻酚类1010、0.1份的硫代酯类DLTP与0.1份抗铜剂1024的复配混合物,助交联剂为TAIC,润滑剂为重均分子量为1200000的硅酮母粒,阻燃剂为硅烷改性的氢氧化镁,粒径小于等于2μm,硅烷偶联剂172。
本实施例的105℃舰船用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备方法如下:
按配比将助交联剂和硅烷偶联剂相融与乙烯-醋酸乙烯共聚物、线性低密度聚乙烯、聚烯烃弹性体共聚物、马来酸酐接枝剂混合均匀,再加入润滑剂、抗氧剂、混合均匀,最后加入阻燃剂经密炼、挤出、切粒、烘干,得到舰船用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料。
其中,密炼:加压盖压力控制6-8MPa,过程中起盖翻料3次,密炼温度至145±3℃倒料;挤出:挤出温度控制110-165℃;切粒:粒子长度控制在3-5mm;烘干:烘干温度70℃x2h。
实施例2
本实施例与实施例1的区别之处在于,阻燃剂的种类变化,其中阻燃剂为氢氧化镁,其他的与实施例1的均相同。
本实施例的制备方法也与实施例1的相同。
实施例3
本实施例与实施例1的区别之处在于阻燃剂的种类变化,其中阻燃剂为硅烷改性氢氧化铝和氢氧化镁复配,复配质量比例为38:15,其他的与实施例1的均相同。
本实施例的制备方法也与实施例1的相同。
实施例4
本实施例与实施例1的区别之处在于,乙烯-醋酸乙烯共聚物的VA含量为26.5%和40%的复配,其他的与实施例1的均相同。
实施例5
本实施例与实施例1的区别之处在于,线性低密度聚乙烯为国产聚乙烯,型号为7042,其他的与实施例1的均相同。
对比例1
本对比例与实施例1的区别之处在于,马来酸酐接枝剂的接枝率为0.8%,其他的与实施例1的均相同。
对比例2
本对比例与实施例1的区别之处在于,乙烯-醋酸乙烯共聚物的VA含量为15%,其他的与实施例1的均相同。
对比例3
本对比例与实施例1的区别之处在于,聚烯烃弹性体共聚物的熔融指数为10g/10min,四碳结构,邵氏A硬度68,其他的与实施例1的均相同。
对比例4
本对比例与实施例4的区别之处在于,树脂的变化和阻燃剂的变化,具体组成为:
各组分的具体种类与实施例4的大致相同,其中阻燃剂为硅烷改性的氢氧化铝,粒径小于等于2μm。
本对比例的制备方法也与实施例4的相同。
对比例5
本对比例与实施例4的区别之处在于,树脂的变化和助交联剂变化,具体组成为:
各组分的具体种类与实施例4的大致相同,其中助交联剂分数为0.8份。
本对比例的制备方法也与实施例4的相同。
对比例6
本对比例与实施例4的区别之处在于,不含聚烯烃弹性体共聚物,减少的聚烯烃弹性体共聚物的量平均增加至乙烯-醋酸乙烯共聚物和线性低密度聚乙烯中以保证总基料树脂量不变,其他的与实施例4的均相同。
对比例7
本对比例与实施例4的区别之处在于,不含线性低密度聚乙烯,减少的线性低密度聚乙烯的量平均增加至乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚烯烃弹性体共聚物中以保证总基料树脂量不变,其他的与实施例4的均相同。
性能测试
1、将实施例1-5与对比例1-7制得的舰船用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料,经过电子束辐照,辐照参考剂量130kgy,辐照后进行性能测试,测试结果如表1所示。
其中,测试标准如下:
密度的测试标准参照GB/T 1033进行,熔体流动速度的测试标准参照GB/T 3682进行,拉伸强度的测试标准参照GB/T 1040进行,断裂伸长率的测试标准参照GB/T 1040进行,氧指数测试标准参照GB/T2406.2-2009进行,热老化按照GB/T2951.12-2008进行,空气老化试验参照标准GJB774A中4.5.29,热延伸试验参照标准GB/T2951.21-2008,耐油试验IRM902#油试验参照标准GB/T774A中4.5.40,耐热应力开裂试验参照标准GB/T15065-2009中附录A,寿命评估长期高温老化试验参照标准:GB/T2951.21-2008,耐盐雾试验参照标准GJB150.11A-2009,防湿热实验参照标准:GJB 17A-2020。
表1常规性能对比分析表
由表1可以看出,本发明的105℃舰船用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料具有优良的综合性能,柔韧性强,力学性能优越,耐油、高阻燃、低毒低烟、加工性好,特别适用于舰船控制电缆和通信电缆等领域。
实施例1得到的电缆各性能处于平衡状态,具有优良的综合性能。
实施例2阻燃剂的变化,使用未改性的氢氧化镁,虽然在成本上有一定的优势,但是导致力学性能偏低和耐油性能余量不够,不是最优选择。
实施例3使用改性的氢氧化铝和未改性的氢氧化镁复配,在加工性能上有所改善,但力学性能和耐油性能欠佳,且阻燃性能余量不够,不是最优选择。
实施例4使用乙烯-醋酸乙烯共聚物的VA含量为26.5%和40%的复配,得到了优越的力学性能和阻燃性能,且耐油数据偏优,为最优选择。
实施例5使用国产的LLDPE 7042,虽然整体性能满足技术要求,但是部分性能余量不足,不是最优选择。
对比例1使用马来酸酐接枝剂的接枝率为0.8%,接枝率的下降,直接导致材料力学性能、阻燃性能和耐油性能不合格。
对比例2使用乙烯-醋酸乙烯共聚物的VA含量为15%,VA含量的降低,导致材料力学性能、阻燃性能和耐油性能不合格。
对比例3使用聚烯烃弹性体共聚物的熔融指数为10g/10min,四碳结构,邵氏A硬度68,会使材料力学性能欠缺,且耐油性能不合格。
对比例4阻燃剂种类氢氧化铝的变化,虽然对力学性能和阻燃有帮助,且在成本和加工性能有较大的改善,但是耐油性能不合格。
对比例5树脂比例的变化和助交联剂的变化,虽然对力学性能有帮助,但是在辐照后热延伸余量不足,且耐油性能不合格。
对比例6不含聚烯烃弹性体共聚物,会使但材料力学性能欠缺,且耐油性能不合格。
对比例7不含线性低密度聚乙烯,会使但材料力学性能欠缺,且耐油性能不合格。
2、将实施例4与对比例4-7制得的舰船用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料,经过电子束辐照,辐照参考剂量130kgy,辐照后进行特殊性能测试,测试结果如表2所示。
表2实施4与对比例特殊性能对比表
由表2可以看出:通过实施例4与对比例4-7的相关特殊性能对比,在未辐照前,实施例4的耐热应力开裂性能满足要求,其长期高温老化也合格,而该性能用来评估寿命,根据阿伦尼乌兹方程大致推导,在使用条件105℃下,使用寿命≥50年,且满足耐盐雾和防湿热等环境试验。
对比例4-6的电缆在未辐照前的耐热应力开裂性能满足要求,对比例7的不能满足需求,在长期高温老化后,对比例4-7均出现了不同程度的老化情况,降低了使用寿命。
综上,本发明的105℃舰船用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料具有优良的综合性能,具有:
优越的力学性,未辐照前,强度≥8MPa,断裂伸长率≥220%;
耐高温,辐照后能在200℃高温下保持100h材料老化,仍具有优越的力学性能;
耐气候,6kW气灯/曝光1000h,拉伸和断裂伸长保留率≥80%;
具有优越的耐热开裂性能,未辐照前,材料通过7kg*150℃高温高负荷耐热开裂试验;阻燃性能好,材料阻燃要求氧指数≥34%,且成缆后满足成束A类燃烧;
寿命长,使用寿命通过热寿命评估满足50年使用寿命;
耐油性,通过IRM902号矿物油121℃*18h,拉伸和断裂伸长保留率≥50%;
耐盐雾,在交替进行喷盐雾和干燥各24h,共96h条件下,护套外观无损伤;
防湿热,在70℃,相对湿度95%,24h一周期,进行15周期条件下,护套外观无损伤。
因此,本发明的105℃舰船用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料在制备成电缆时,通过有机分子发生分子链的结合反应、化学反应,形成网状或三维结构,并将其他组分包裹在网状或者三维空间结构分子中,同时各无机分子均匀分布在网状或三维结构的有机分子间,并通过马来酸酐接枝剂提高有机分子和无机分子的相容性,而阻燃剂在助交联剂、抗氧剂、润滑剂和硅烷偶联剂的协同作用下,得到具有优良的综合性能,柔韧性强,力学性能优越,耐油、耐盐雾、防潮湿、高阻燃、低毒低烟、加工性好的电缆,特别适用于舰船控制电缆和通信电缆等领域。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰。因此,本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (12)
1.一种105℃船舰用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料,其特征在于,按照重量份计,包括如下组分:乙烯-醋酸乙烯共聚物15-35份;线性低密度聚乙烯0-10份;聚烯烃弹性体3-10份;马来酸酐接枝剂2-10份;阻燃剂40-60份;助交联剂0.1-1.5份;抗氧剂0.5-1份;润滑剂0.5-2份;硅烷偶联剂0.3-1份。
2.根据权利要求1所述的105℃船舰用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料,其特征在于,所述组分中,乙烯-醋酸乙烯共聚物、线性低密度聚乙烯和聚烯烃弹性体的重量份之和为35-40份,乙烯-醋酸乙烯共聚物与阻燃剂的重量份之和为75-85份。
3.根据权利要求1所述的105℃船舰用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料,其特征在于,所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的VA含量不低于26%。
4.根据权利要求1所述的105℃船舰用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料,其特征在于,采用第一乙烯-醋酸乙烯共聚物和第二乙烯-醋酸乙烯共聚物进行复配,其中,第一乙烯-醋酸乙烯共聚物的VA含量为26%-30%,第二乙烯-醋酸乙烯共聚物的VA含量为35%-40%,且第一乙烯-醋酸乙烯共聚物和第二乙烯-醋酸乙烯共聚物的质量比为(3-5):(1-2)。
5.根据权利要求1所述的105℃船舰用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料,其特征在于,所述线性低密度聚乙烯为茂金属聚乙烯或型号为7042聚乙烯;
所述聚烯烃弹性共聚体的熔融指数小于等于2g/10min,邵氏A硬度大于70HA,且为八碳结构。
6.根据权利要求1所述的105℃船舰用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料,其特征在于,所述马来酸酐接枝剂的接枝率大于0.8%。
7.根据权利要求1所述的105℃船舰用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料,其特征在于,所述阻燃剂包括硅烷改性的氢氧化铝和氢氧化镁的混合物、硅烷改性的氢氧化镁或氢氧化镁,所述阻燃剂的粒径不大于2μm。
8.根据权利要求7所述的105℃船舰用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料,其特征在于,所述硅烷改性的氢氧化铝,粒径不大于2μm,氢氧化铝的含量不低于99.4%;
所述硅烷改性的氢氧化镁中,粒径不大于2μm,比表面积为4.0-6.0m2/g,松装密度为300-500kg/m3;
所述氢氧化镁中,粒径不大于2μm,氢氧化镁的含量不低于99.8%;
硅烷改性的氢氧化铝和氢氧化镁的混合物中,硅烷改性的氢氧化铝和氢氧化镁的质量比为(30-40):(10-20)。
9.根据权利要求1所述的105℃船舰用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料,其特征在于,所述抗氧剂为主抗氧剂和辅助抗氧剂,其中,主抗氧剂为受阻酚类1010和/或受阻酚类1222,所述辅助抗氧剂为硫代酯型DSTP、TPL和亚磷酸酯类168中的任意一种或至少两种的混合物。
10.一种权利要求1-9中任意一项所述的105℃船舰用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
按比例计算所需组分的质量,并称取各组分,之后先将助交联剂和硅烷偶联剂相融,得到第一混合物;
将第一混合物与乙烯-醋酸乙烯共聚物、线性低密度聚乙烯、聚烯烃弹性共聚物、马来酸酐接枝剂混合均匀,得到第二混合物;
向第二混合物中加入润滑剂和抗氧剂,并混合均匀,得到第三混合物;
向第三混合物中加入阻燃剂后,经密炼、挤出、切粒、烘干,得到所述105℃船舰用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料。
11.根据权利要求书10所述的105℃船舰用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备方法,其特征在于,各条件如下:
密炼时加压盖压力控制6-8MPa,密炼温度至145±3℃倒料;
挤出温度控制110-165℃;
切粒的粒子长度控制在3-5mm;
烘干温度为70-80℃,烘干时间为2-3h。
12.一种权利要求1-9中任意一项所述的105℃船舰用低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料在制备船舰控制电缆和通信电缆中的应用。
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