CN115746436A - 一种紫外光辐照交联低烟无卤b1级阻燃绝缘电缆料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电缆，尤其是一种紫外光辐照交联低烟无卤B1级阻燃绝缘电缆料及其制备方法。一种紫外光辐照交联低烟无卤B1级阻燃绝缘电缆料，由以下原料按照质量份数制成：聚乙烯‑醋酸乙烯酯树脂35～55份，弹性体树脂15～25份，相容剂树脂12～25份，聚乙烯树脂5～15份，光引发剂2～4份，交联剂3～5份，抗氧剂1～2份，润滑剂1～2份，阻燃剂150～200份，阻燃协效剂20～50份。一种紫外光辐照交联低烟无卤B1级阻燃绝缘电缆料利用多种自由基光引发剂的组合，提高了电缆料的交联效率；在保证材料机械性能及耐老化性能的前提下，加入适量的阻燃协效剂，提高材料的阻燃性能，从而使材料制成的线缆能满足B1级阻燃要求。

Description

一种紫外光辐照交联低烟无卤B1级阻燃绝缘电缆料及其制备 方法

技术领域

本发明涉及一种电缆，尤其是一种紫外光辐照交联低烟无卤B1级阻燃绝缘电缆料及其制备方法。

背景技术

近年来，电线电缆行业的蓬勃发展对电缆材料提出了更高的要求。经过交联处理的聚烯烃材料具有较高的抗开裂性能及耐高温性能，所以目前有较高要求的电线电缆材料都必须使用交联的聚烯烃材料。根据线缆使用场合的不同，线缆的阻燃性能及透光率性能都有不同的要求。

现阶段，主要的交联方式是辐照交联。辐照交联的主要方式是电子加速器辐照和紫外光辐照，目前使用较多的电子加速器辐照。电子加速器辐照需要在成线(缆)后经过电子加速器辐照，该设备投入成本高，占地面积大，维护成本高且不环保。而紫外光辐照交联是在挤出机后增加一台紫外光辐照设备，一边挤出一边交联，提高了生产效率。

目前对线缆材料阻燃较高的阻燃等级之一是B1级阻燃等级，该阻燃等级主要考核线缆的火焰蔓延高度、热释放速率峰值、受火1200s热释放总量、燃烧增长速率指数、产烟速率峰值、受火1200s内的产烟总量等。传统的阻燃剂氢氧化铝及氢氧化镁很难使制成的线缆满足该阻燃等级，并且机械性能较差。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种具有良好的机械性能及优异的阻燃性能的一种紫外光辐照交联低烟无卤B1级阻燃绝缘电缆料，具体技术方案为：

一种紫外光辐照交联低烟无卤B1级阻燃绝缘电缆料，由以下原料按照质量份数制成：聚乙烯-醋酸乙烯酯树脂35～55份，弹性体树脂15～25份，相容剂树脂12～25份，聚乙烯树脂5～15份，光引发剂2～4份，交联剂3～5份，抗氧剂1～2份，润滑剂1～2份，阻燃剂150～200份，阻燃协效剂20～50份。

优选的，聚乙烯-醋酸乙烯酯树脂的密度为0.9～1.1g/cm3，熔融指数为3～20g/10min。

优选的，所述弹性体树脂为乙烯丁烯共聚物、乙烯辛烯共聚物或丁二烯共聚物中的至少一种。

优选的，所述相容剂树脂为马来酸酐接枝聚乙烯树脂、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯树脂或马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物中的至少一种。

优选的，所述聚乙烯树脂为线性低密度聚乙烯、低密度聚烯烃、超低密度聚乙烯中的至少一种。

优选的，所述抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯、硫代二丙酸二月桂酸酯中的至少一种。

优选的，所述润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸丁酯、硅酮母粒中的至少一种；所述光引发剂为二苯甲酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮中的至少一种；所述交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷丙烯酸酯中的至少一种。

优选的，所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁中的至少一种；所述阻燃协效剂为氧化锑、硼酸锌、氰尿酸三聚氰胺、二乙基次磷酸铝中的至少一种。

一种紫外光辐照交联低烟无卤B1级阻燃绝缘电缆料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将聚乙烯-醋酸乙烯树脂、弹性体树脂、相容剂树脂、聚乙烯树脂、光引发剂和交联剂在搅拌机中搅拌均匀；

(2)将步骤(1)处理后的原材料加入密炼机，再加入抗氧剂、润滑剂、阻燃剂和阻燃协效剂，在密炼机中170～180℃密炼15～20分钟；

(3)将步骤(2)密炼的产物放出经双螺杆后再经单螺杆造粒，即得紫外光辐照交联低烟无卤B1级阻燃绝缘电缆料。

在聚烯烃树脂中引入多种自由基光引发剂，先将引发剂及交联剂与聚烯烃树脂混合均匀，再加入阻燃剂等其他材料。在传统阻燃剂的基础上，添加适当的阻燃协效剂，提高材料的阻燃性能，从而提高线缆的阻燃性能，使其满足B1级阻燃等级的要求。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果：

(1)本发明所述紫外光辐照交联低烟无卤B1级阻燃绝缘电缆料交联均匀，机械性能好，阻燃性能好；

(2)本发明所述紫外光辐照交联低烟无卤B1级阻燃绝缘电缆料采用了紫外光辐照交联的辐照交联方式，变相提高了电线电缆的生产效率。

具体实施方式

现结合实施例对本发明作进一步说明。

利用多种自由基光引发剂的组合，提高了电缆料的交联效率；在保证材料机械性能及耐老化性能的前提下，加入适量的阻燃协效剂，提高材料的阻燃性能，从而使材料制成的线缆能满足B1级阻燃要求。

实施例1

将48份聚乙烯-醋酸乙烯酯树脂、22份乙烯辛烯共聚物、18份马来酸酐接枝聚乙烯树脂、12份线性低密度聚乙烯树脂、2份二苯甲酮、1份1-羟基环己基苯基甲酮和4份三烯丙基异氰脲酸酯在搅拌机中搅拌均匀后加入到密炼机中，再往密炼机中加入、1份β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、1份硫代二丙酸二月桂酸酯、2份聚乙烯蜡、150份氢氧化铝，30份氢氧化镁，15份氧化锑，10份硼酸锌在170℃下密炼16分钟。密炼完成后经双螺杆后再经单螺杆造粒，即得紫外光辐照交联低烟无卤B1级阻燃绝缘电缆料。

实施例1性能如下：

实施例2

将50份聚乙烯-醋酸乙烯酯树脂、20份乙烯丁烯共聚物、18份马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯树脂、12份超低密度聚乙烯树脂、2份二苯甲酮、1份1-羟基环己基苯基甲酮和4份三烯丙基异氰脲酸酯在搅拌机中搅拌均匀后加入到密炼机中，再往密炼机中加入、1份四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯、0.8份硫代二丙酸二月桂酸酯、2份硅酮母粒、120份氢氧化铝，60份氢氧化镁，15份氧化锑，10氰尿酸三聚氰胺在170℃下密炼16分钟。密炼完成后经双螺杆后再经单螺杆造粒，即得紫外光辐照交联低烟无卤B1级阻燃绝缘电缆料。

实施例2性能如下：

实施例3

将50份聚乙烯-醋酸乙烯酯树脂、18份乙烯辛烯共聚物、18份马来酸酐接枝聚乙烯树脂、14份线性低密度聚乙烯树脂、2份二苯甲酮、1份2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮和4份三烯丙基异氰脲酸酯在搅拌机中搅拌均匀后加入到密炼机中，再往密炼机中加入、1份β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、0.8份硫代二丙酸二月桂酸酯、2份聚乙烯蜡、150份氢氧化铝，15份氰尿酸三聚氰胺，20份二乙基次磷酸铝在170℃下密炼16分钟。密炼完成后经双螺杆后再经单螺杆造粒，即得紫外光辐照交联低烟无卤B1级阻燃绝缘电缆料。

实施例3性能如下：

对比例：

将50份聚乙烯-醋酸乙烯酯树脂、20份乙烯丁烯共聚物、18份马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯树脂、12份超低密度聚乙烯树脂、2份二苯甲酮、1份1-羟基环己基苯基甲酮和4份三烯丙基异氰脲酸酯在搅拌机中搅拌均匀后加入到密炼机中，再往密炼机中加入、1份四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯、0.8份硫代二丙酸二月桂酸酯、2份硅酮母粒、120份氢氧化铝，60份氢氧化镁在170℃下密炼16分钟。密炼完成后经双螺杆后再经单螺杆造粒，即得紫外光辐照交联低烟无卤B1级阻燃绝缘电缆料。

对比例性能如下：

对比例中未加入了阻燃协效剂，从氧指数性能的差别可以看出对比例的材料的阻燃性能没有实施例1-3高。这是由于加入的阻燃协效剂提高了材料的阻燃性能，从而提高线缆的阻燃性能，达到B1级阻燃等级。

Claims (9)

1.一种紫外光辐照交联低烟无卤B1级阻燃绝缘电缆料，其特征在于，由以下原料按照质量份数制成：

聚乙烯-醋酸乙烯酯树脂35～55份，

弹性体树脂15～25份，

相容剂树脂12～25份，

聚乙烯树脂5～15份，

光引发剂2～4份，

交联剂3～5份，

抗氧剂1～2份，

润滑剂1～2份，

阻燃剂150～200份，

阻燃协效剂20～50份。

2.根据权利要求1所述的一种紫外光辐照交联低烟无卤B1级阻燃绝缘电缆料，其特征在于，

聚乙烯-醋酸乙烯酯树脂的密度为0.9～1.1g/cm3，熔融指数为3～20g/10min。

3.根据权利要求1所述的一种紫外光辐照交联低烟无卤B1级阻燃绝缘电缆料，其特征在于，

所述弹性体树脂为乙烯丁烯共聚物、乙烯辛烯共聚物或丁二烯共聚物中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种紫外光辐照交联低烟无卤B1级阻燃绝缘电缆料，其特征在于，

所述相容剂树脂为马来酸酐接枝聚乙烯树脂、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯树脂或马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种紫外光辐照交联低烟无卤B1级阻燃绝缘电缆料，其特征在于，

所述聚乙烯树脂为线性低密度聚乙烯、低密度聚烯烃、超低密度聚乙烯中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种紫外光辐照交联低烟无卤B1级阻燃绝缘电缆料，其特征在于，

所述抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯、硫代二丙酸二月桂酸酯中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种紫外光辐照交联低烟无卤B1级阻燃绝缘电缆料，其特征在于，

所述润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸丁酯、硅酮母粒中的至少一种；

所述光引发剂为二苯甲酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮中的至少一种；

所述交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷丙烯酸酯中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的一种紫外光辐照交联低烟无卤B1级阻燃绝缘电缆料，其特征在于，

所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁中的至少一种；

所述阻燃协效剂为氧化锑、硼酸锌、氰尿酸三聚氰胺、二乙基次磷酸铝中的至少一种。

9.一种紫外光辐照交联低烟无卤B1级阻燃绝缘电缆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将聚乙烯-醋酸乙烯树脂、弹性体树脂、相容剂树脂、聚乙烯树脂、光引发剂和交联剂在搅拌机中搅拌均匀；

(2)将步骤(1)处理后的原材料加入密炼机，再加入抗氧剂、润滑剂、阻燃剂和阻燃协效剂，在密炼机中170～180℃密炼15～20分钟；

(3)将步骤(2)密炼的产物放出经双螺杆后再经单螺杆造粒，即得紫外光辐照交联低烟无卤B1级阻燃绝缘电缆料。