CN1758385A - 无卤阻燃辐射交联电线及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
无卤阻燃辐射交联电线及其制备方法，以聚烯烃树脂为基料，在其中添加磷酸衍生物和或包复红磷、硼酸锌、镁/铝氢氧化物、纳米级过渡元素氧化物、偶联剂及其它助剂制成。预先将纳米粉体和烯酯类单体原位共聚，再和活化后的镁/铝氢氧化物、聚烯烃树脂等粉体混合，在双螺杆挤出机上挤出、冷却、切粒，最后与金属芯线在线缆挤出机上成型，经过高能射线辐照后，制成无卤阻燃辐射交联电线、电缆。
Description
技术领域
本发明是一种无卤阻燃辐射交联电线及其制备方法，尤其是一种不含有害重金属以及其它任何有毒成分，绿色环保，特别适合于室内装潢、家用电器与汽车领域使用的电线、电缆，属于化工材料与高分子复合材料领域。
背景技术
在现有和先有技术中，典型公知的无卤阻燃低烟聚烯烃材料的生产方法是先将聚烯烃通过接枝反应接上一定浓度范围的与部分粉体材料能够反应的活性基团，再将热塑性聚烯烃树脂和高分子接枝物组成混合物基体，同微米级金属氢氧化物粉体和少量纳米级碳化硅、二氧化硅粉体等复合加工而成；或者在微米级金属氢氧化物粉体的基础上添加磷氮系阻燃剂、钼元素氧化物制成交联低烟无卤阻燃热缩材料和电缆附件；也有在添加微米级磷氮系阻燃剂、钼元素氧化物粉体基础上再添加硼酸锌等金属化合物的；或者在此上述技术基础上又添加膨胀石墨来提高阻燃性。这些方法在ZL0336976，ZL00115353，ZL99125747，ZL02124392，ZL00122157，00112600等专利文件中都有公开描述。
虽然，在ZL0336976和ZL02124392专利中公开了将聚烯烃树脂和少量的不饱和有机酸酐接枝聚合物作为偶联剂和相容剂，既可显著提高最终产品的拉伸强度和伸长率，还可以维持加工性能不恶化的前提下使粉体阻燃剂的加入量得到提高，使最终产品的阻燃性也会相应提高。但是，纳米级二氧化硅在该配方体系中所产生的阻燃性和对力学性能的改善效果都是微不足道的，仅靠二价和三价金属氢氧化物的物理阻燃性来承担阻燃任务，其效果是很有限的，因此达不到市场上要求的FT-2或VW-1水平。
其次，ZL00115353和ZL99125747专利公开的交联低烟无卤阻燃聚烯烃热缩材料和电缆附件的制作方法，在金属氢氧化物粉体的基础上添加磷氮系阻燃剂、钼元素氧化物后阻燃性有所提高，但是此配方体系熔融物滴落问题依然存在，其阻燃级别也达不到市场上要求的FT-2或VW-1水平。
另外，ZL00122157专利公开了一种低烟无卤阻燃电缆料的制备方法，在加入二价和三价金属氢氧化物和磷氮系阻燃剂基础上，再分配一定的体积空间以添加膨胀石墨和硼酸锌。虽然垂直燃烧试验达到UL94V-0级，但是拉伸强度仅在1.2MPa的水平上，离市场上要求的拉伸强度≥13.8MPa、断裂伸长率≥300％水平相距太远，所以难以工业化。
总之，以上专利中公开的技术至少存在以下两点或两点以上共同的不足：
①阻燃性低，达不到UL94 V-0、FT-2或VW-1；
②拉伸强度达不到13.8MPa、断裂伸长率达不到300％；
③只能制备黑色，不能制备彩色。
发明内容
本发明的目的在于针对现有和先有技术的上述不足，提供一种无卤阻燃辐射交联电线及其制备方法，所制备的电缆料具有能够满足市场要求的优良的低烟性、阻燃性、电气性能、力学性能、耐老化性能、丰富色彩以及高于欧盟RoHS指令要求的环保性能.
本发明的目的是这样实现的：
以聚乙烯和或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物为基料，在其中添加磷酸衍生物和或酚醛树脂包复红磷和或硼酸锌、氢氧化铝和或氢氧化镁、纳米级过渡元素氧化物、偶联剂、低分子聚合物、色母及其它助剂制成，组成本发明电缆料的原料重量配比为：
a.聚乙烯和或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，占电缆料总重量的36～67％；
b.磷酸衍生物和或酚醛树脂包复红磷和或硼酸锌，占电缆料总重量的0～16％；
c.氢氧化铝和或氢氧化镁，占电缆料总重量的13～55％；
d.纳米级过渡元素氧化物，占电缆料总重量的1～8％；
e.偶联剂，占电缆料总重量的0.05～1％；
f.低分子聚合物，占电缆料总重量的2～16％；
g.有机溶剂，占电缆料总重量的0～1％；
在本发明中，上述磷酸衍生物是聚合度大于3的微胶囊化的聚磷酸氨和或季戊四醇磷酸酯和或三聚氰胺磷酸盐；过渡元素氧化物是钼元素氧化物、镧系元素氧化物和锕系元素氧化物的一种或它们的两种以上元素氧化物以任意比例的混合物；偶联剂是十六醇和或十八醇、油酸、硬脂酸、乙烯基-三(甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷的一种或它们的两种以上物质以任意比例的混合物；低分子聚合物是甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正丁酯和醋酸乙烯酯的一种单体均聚物或它们的两种以上单体以任意比例混合的共聚物。
在本发明中，制备方法还包括如下步骤：
①将纳米级过渡元素氧化物和低分子聚合物的单体原位共聚，制成原位共聚复合纳米级过渡元素氧化物；
②用偶联剂将氢氧化铝和或氢氧化镁活化后，与磷酸衍生物和或酚醛树脂包复红磷和或硼酸锌混合，再和原位共聚复合纳米级过渡元素氧化物、公知的抗氧剂及其它助剂混合，制成复合阻燃剂；
③将1.5份复合阻燃剂与0.85～3.0份聚乙烯和或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物室温下混合，在双螺杆挤出机上挤出、拉条、冷却、切粒，即制成本发明的无卤阻燃辐射交联电线粒料；
④用本发明的无卤阻燃辐射交联电线粒料和金属芯线在线缆挤出机上成型，经过高能射线辐照后，制成无卤阻燃辐射交联聚烯烃电线、电缆。
其中步骤①，原位共聚复合纳米级过渡元素氧化物的制备方法是在安装了超声波发生器或高速剪切分散系统、加料系统、加热系统、真空系统和冷凝分馏系统的反应器中，加入1份过渡元素氧化物和1～3份低分子聚合物的单体，经过超声波或高速剪切分散均匀，保温60～150℃，分批次加入0.002～0.08份过氧化物和适量有机溶剂的混合体(有机溶剂也可以不加)，反应8～24小时，就成为原位共聚复合纳米级过渡元素氧化物，本发明所用的过氧化物是过氧化二甲苯酰、过氧化甲苯酸叔丁酯、过氧化(2-乙基己酸)叔丁酯的一种或它们的两种以上化合物以任意比例的混合物。
其中步骤②，复合阻燃剂的制备方法是在安装了加料系统、加热系统、真空系统和冷凝分馏系统的密闭混合器中，加入1份氢氧化铝和或氢氧化镁，混合均匀后，保温60～150℃，滴加或分批次加入用0.002～0.04份偶联剂和适量有机溶剂的混合物，维持0.5～4小时，再加入原位共聚复合纳米级过渡元素氧化物，驱除有机溶剂、残余的偶联剂和水分后，继续加入公知的抗氧剂和其它助剂，继续混合均匀后，冷却到室温，出料，粉碎，包装。
具体实施方式
以下用实施例对本发明的技术方案作进一步说明，所采用的性能评价标准为美国安全检测实验室公司(Underwriters Laboratoris Inc.)标准UL758及其引用标准UL1581。在所列举的实施例中，原料重量的配比及其制备方法仅仅是本发明内容的实施个例，并非限定本
发明内容。
实施例一
首先，按照附表2的原料重量配比要求，制备原位共聚复合纳米级过渡元素氧化物：
称取200kg低分子聚合物的单体(优选甲基丙烯酸正丁酯)和100kg过渡元素氧化物(优选未经严格分离的镧系稀土氧化物，是多种元素氧化物的混合体，D50粒径范围为10～80nm)，加入到安装了高速剪切分散系统、加料系统、加热系统、真空系统和冷凝分馏系统的500L反应器中，启动高速剪切机使物料分散均匀，同时保温70～80℃；称取0.8kg过氧化二甲苯酰和8kg丁醇混合后，从加料系统滴加，加入速度以物料自升温速度不超过每分钟2℃为宜，最终温度不超过150℃，常压下反应8～24小时，过氧化物未必全部加完，以控制80℃的粘度为2～8Pa.s为度。然后分离并回收大部分有机溶剂后，冷却到80℃以下出料，此中间产物就是原位共聚复合纳米级过渡元素氧化物，简称为A1组分，备用。
其次，按照附表2的原料重量配比要求，制备复合阻燃剂：
在制备A1组分的同时或之后，称取600kg D50粒径范围为0.3～3μm的氢氧化镁，加入到安装了加料系统、加热系统、真空系统和冷凝分馏系统的1000L密闭混合器中，混合均匀后，保温120～135℃，维持0.5～4小时，驱除游离水分后，从加料系统滴加或分批次加入2.5kg十六/十八醇、3.0kgγ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷的混合物，继续混合均匀后，保温120～135℃，维持0.5～4小时后，再加入300kg原位共聚复合纳米级过渡元素氧化物(A1组分)，加入280kg D50粒径范围为1～10μm的、聚合度大于50的微胶囊化多聚磷酸氨，保温120～135℃，维持0.5～4小时，驱除残余水分和未反应的偶联剂，继续加入10kg公知的抗氧剂1010和其它助剂，继续混合均匀后，冷却到室温，再经过粉碎，即成为复合阻燃剂，简称为B1组分，备用。
最后，制备无卤阻燃辐射交联电线或电缆：
称取1190kg复合阻燃剂(B1组分)、500kg聚乙烯和500kg乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(熔体指数MI＝0.5～3.0)，外加0.5～3％的色母，在室温下混合，在双螺杆挤出机上挤出、拉条、冷却、切粒，就成为无卤阻燃辐射交联电线粒料，简称为C1组分。然后，用C1组分和金属芯线在线缆挤出机上成型，用辐照剂量为7～14Mrad的高能电子射线辐照后，就成无卤阻燃辐射交联电线、电缆，主要性能测试结果列于附表1中的实施例一。
实施例二
首先，按照附表2的原料重量配比要求，制备原位共聚复合纳米级过渡元素氧化物：
称取200kg低分子聚合物的单体(优选醋酸乙烯酯)和100kg过渡元素氧化物(优选钼元素氧化物、D50粒径约为10～80nm)，加入到安装了高速剪切分散系统、加料系统、加热系统、真空系统和冷凝分馏系统的500L反应器中，启动高速剪切机使物料分散均匀，同时保温70～80℃；称取0.4kg过氧化二甲苯酰和8kg丁醇混合后，加入速度以物料自升温速度不超过每分钟2℃为宜，最终温度不超过150℃，常压下反应8～24小时，过氧化物未必全部加完，以控制80℃的粘度为2～68Pa.s为度。然后分离并回收大部分有机溶剂后，冷却到80℃以下出料，此中间产物就是原位共聚复合纳米级过渡元素氧化物，简称为A2组分，备用。
其次，按照附表2的原料重量配比要求，制备复合阻燃剂：
在制备A2组分的同时或之后，称取750kg D50粒径范围为0.3～3μm的氢氧化镁，加入到安装了加料系统、加热系统、真空系统和冷凝分馏系统的1000L密闭混合器中，混合均匀后，保温120～135℃，维持0.5～4小时，驱除游离水分后，滴加或分批次加入2.0kg十六/十八醇、2.5kgγ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷的混合物，继续混合均匀后，保温120～135℃，维持0.5～4小时后，再加入300kg原位共聚复合纳米级过渡元素氧化物(A2组分)，加入180kg D50粒径范围为0.5～5μm的酚醛树脂包复红磷和120kg D50粒径范围为0.2～3μm的硼酸锌，保温120～135℃，维持0.5～4小时，驱除残余水分和未反应的偶联剂，继续加入10kg公知的抗氧剂1010和其它助剂，继续混合均匀后，冷却到室温，再经过粉碎，即成为复合阻燃剂，简称为B2组分，备用。
最后，制成无卤阻燃辐射交联电线或电缆：
称取1360kg复合阻燃剂(B2组分)、750kg聚乙烯和250kg乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(熔体指数MI＝0.5～3.0)，外加0.5～3％的色母，在室温下混合，在双螺杆挤出机上挤出、拉条、冷却、切粒，就成无卤阻燃辐射交联电线粒料，简称为C2组分。然后，用C2组分和金属芯线在线缆挤出机上成型，用辐照剂量为7～14Mrad的高能电子射线辐照后，就成无卤阻燃辐射交联电线、电缆，主要性能测试结果列于附表1中的实施例二。
实施例三
首先，按照附表2的原料重量配比要求，制备原位共聚复合纳米级过渡元素氧化物：
称取90kg甲基丙烯酸正丁酯、90kg醋酸乙烯酯、45kg D50粒径范围为10～80nm的未经严格分离的镧系稀土氧化物和45kg D50粒径约为10～80nm的钼元素氧化物，加入到安装了高速剪切分散系统、加料系统、加热系统、真空系统和冷凝分馏系统的500L反应器中，启动高速剪切机使物料分散均匀，同时保温70～80℃；称取0.8kg过氧化二甲苯酰和8kg丁醇混合后，加入速度以物料自升温速度不超过每分钟2℃为宜，最终温度不超过150℃，常压下反应8～24小时，过氧化物未必全部加完，以控制80℃的粘度为2～8Pa.s为度。分离并回收大部分有机溶剂后，冷却到80℃以下出料，此中间产物就是原位共聚复合纳米级过渡元素氧化物，简称为A3组分，备用。
其次，按照附表2的原料重量配比要求，制备复合阻燃剂：
在制备A3组分的同时或之后，称取900kg D50粒径约为0.5～3μm的氢氧化铝和或氢氧化镁)，加入到安装了加料系统、加热系统、真空系统和冷凝分馏系统的1000L密闭混合器中，混合均匀后，保温120～135℃，维持0.5～4小时，驱除游离水分后，从加料系统滴加或分批次加入2.0kg十六/十八醇、2.5kgγ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷的混合物，继续混合均匀后，保温120～135℃，维持0.5～4小时后，再加入300kg原位共聚复合纳米级过渡元素氧化物(A3组分)，加入315kg D50粒径范围为0.1～5μm的三聚氰氨多聚磷酸盐，保温120～135℃，维持0.5～4小时，驱除残余水分和未反应的偶联剂，继续加入10kg公知的抗氧剂1010和其它助剂，继续混合均匀后，冷却到室温，再经过粉碎，即成为复合阻燃剂，简称为B3组分，备用。
最后，制成无卤阻燃辐射交联电线或电缆：
称取1490kg复合阻燃剂(B3组分)、720kg聚乙烯和180kg乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(熔体指数MI＝0.5～3.0)，外加0.5～3％的色母，在室温下混合，在双螺杆挤出机上挤出、拉条、冷却、切粒，就成无卤阻燃辐射交联电线粒料，简称为C3组分。然后，用C3组分和金属芯线在线缆挤出机上成型，用辐照剂量为7～12Mrad的高能电子射线辐照后，就成无卤阻燃辐射交联电线、电缆，主要性能测试结果列于附表1中的实施例三。
实施例四
首先，制备原位共聚复合纳米级过渡元素氧化物的方法与实施例一的A1组分相同。
其次，制备复合阻燃剂的方法与实施例一的B1组分相同。
最后，制备无卤阻燃辐射交联电线或电缆：
称取1190kg复合阻燃剂(B1组分)、1000kg聚乙烯和250kg乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(熔体指数MI＝0.5～3.0)，外加0.5～3％的色母，在室温下混合，在双螺杆挤出机上挤出、拉条、冷却、切粒，就成无卤阻燃辐射交联电线粒料，简称为C4组分。然后，用C4组分和金属芯线在线缆挤出机上成型，用辐照剂量为7～12Mrad的高能电子射线辐照后，就成无卤阻燃辐射交联电线、电缆，主要性能测试结果列于附表1中的实施例四。
实施例五
首先，制备原位共聚复合纳米级过渡元素氧化物的方法与实施例二的A2组分相同。
其次，制备复合阻燃剂的方法与实施例二的B2组分相同。
最后，制成无卤阻燃辐射交联电线或电缆：
称取1360kg复合阻燃剂(B2组分)、625kg聚乙烯和625kg乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(熔体指数MI＝0.5～3.0)外加0.5～3％的色母，在室温下混合，在双螺杆挤出机上挤出、拉条、冷却、切粒，就成无卤阻燃辐射交联电线粒料，简称为C5组分。然后，用C5组分和金属芯线在线缆挤出机上成型，用辐照剂量为7～12Mrad的高能电子射线辐照后，就成无卤阻燃辐射交联电线、电缆，主要性能测试结果列于附表1中的实施例五。
实施例六
首先，制备原位共聚复合纳米级过渡元素氧化物的方法与实施例三的A3组分相同。
其次，制备复合阻燃剂的方法与实施例三的B3组分相同。
最后，制成无卤阻燃辐射交联电线或及电缆：
称取1490kg复合阻燃剂(B3组分)、850kg聚乙烯和280kg乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(熔体指数MI＝0.5～3.0)，外加0.5～3％的色母，在室温下混合，在双螺杆挤出机上挤出、拉条、冷却、切粒，就成无卤阻燃辐射交联电线粒料，简称为C6组分。然后，用C6组分和金属芯线在线缆挤出机上成型，用辐照剂量为7～12Mrad的高能电子射线辐照后，就成无卤阻燃辐射交联电线、电缆，主要性能测试结果列于附表1中的实施例六。
实施例七
首先，制备原位共聚复合纳米级过渡元素氧化物的方法与实施例一的A1组分相同。
其次，制备复合阻燃剂的方法与实施例一的B1组分相同。
最后，制备无卤阻燃辐射交联电线或及电缆：
称取1190kg复合阻燃剂(B1组分)、940kg聚乙烯和310kg乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(熔体指数MI＝0.5～3.0)，外加0.5～3％的色母，在室温下混合，在双螺杆挤出机上挤出、拉条、冷却、切粒，就成无卤阻燃辐射交联电线粒料，简称为C7组分。然后，用C7组分和金属芯线在线缆挤出机上成型，用辐照剂量为7～12Mrad的高能电子射线辐照后，就成无卤阻燃辐射交联电线、电缆，主要性能测试结果列于附表1中的实施例七。
实施例八
首先，制备原位共聚复合纳米级过渡元素氧化物的方法与实施例二的A2组分相同。
其次，制备复合阻燃剂的方法与实施例二的B2组分相同。
最后，制成无卤阻燃辐射交联电线或电缆：
称取1360kg复合阻燃剂(B2组分)、1000kg聚乙烯和250kg乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(熔体指数MI＝0.5～3.0)，外加0.5～3％的色母，在室温下混合，在双螺杆挤出机上挤出、拉条、冷却、切粒，就成无卤阻燃辐射交联电线粒料，简称为C8组分。然后，用C8组分和金属芯线在线缆挤出机上成型，用辐照剂量为7～12Mrad的高能电子射线辐照后，就成无卤阻燃辐射交联电线、电缆，主要性能测试结果列于附表1中的实施例八。
实施例九
首先，制备原位共聚复合纳米级过渡元素氧化物的方法与实施例三的A3组分相同。
其次，制备复合阻燃剂的方法与实施例三的B3组分相同。
最后，制成无卤阻燃辐射交联电线或及电缆：
称取1490kg复合阻燃剂(B3组分)、565kg聚乙烯和565kg乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(熔体指数MI＝0.5～3.0)，外加0.5～3％的色母，在室温下混合，在双螺杆挤出机上挤出、拉条、冷却、切粒，就成无卤阻燃辐射交联电线粒料，简称为C9组分。然后，用C9组分和金属芯线在线缆挤出机上成型，用辐照剂量为7～12Mrad的高能电子射线辐照后，就成无卤阻燃辐射交联电线、电缆，主要性能测试结果列于附表1中的实施例九。
附录
附：表1本发明无卤阻燃辐射交联电线的主要性能
附：表2本发明无卤阻燃辐射交联电线实施例的原料配比
附表1：本发明实施例——无卤阻燃辐射交联电线的主要性能
| 实施例 | 未老化拉伸强度，Mpa | 未老化断裂伸长率，％ | 老化后拉伸强度保持度，倍 | 老化后断裂伸长率保持度，倍 | 阻燃性，级 | 密度，kg/m3 |
| 一 | 14.6 | 417 | 0.77 | 0.85 | VW-1 | 1.27×103 |
| 二 | 14.1 | 391 | 0.82 | 0.83 | FT-2 | 1.29×103 |
| 三 | 11.8 | 269 | 0.83 | 0.82 | VW-1 | 1.32×103 |
| 四 | 15.2 | 446 | 0.85 | 0.82 | FT-2 | 1.20×103 |
| 五 | 14.8 | 426 | 0.77 | 0.85 | FT-2 | 1.27×103 |
| 六 | 13.9 | 379 | 0.83 | 0.82 | VW-1 | 1.27×103 |
| 七 | 15.1 | 444 | 0.86 | 0.81 | VW-1 | 1.20×103 |
| 八 | 14.6 | 420 | 0.85 | 0.81 | FT-2 | 1.24×103 |
| 九 | 15.7 | 385 | 0.78 | 0.84 | FT-2 | 1.30×103 |
附表2：本发明实施例——无卤阻燃辐射交联电线粒料的原料配比
| 实施例 | 配比单位 | 丙烯酸丁酯 | 醋酸乙烯酯 | 镧系稀土纳米氧化物 | 钼元素氧化物 | 过氧化物 | 丁醇 | 氢氧化镁/铝 | 十六醇十八醇 | 有机硅氧烷 | 多聚磷酸氨 | 包复红磷微粉 | 三聚氰氨多聚磷酸盐 | PE | EVA |
| 一 | kg | 200 | - | 100 | - | 0.8 | 8 | 600 | 2.5 | 3 | 280 | - | - | 500 | 500 |
| ％ | 9.1 | - | 4.5 | - | - | 0.3 | 27.3 | 0.1 | 0.1 | 12.7 | - | - | 23.0 | 22.7 | |
| 二 | kg | - | 200 | 0 | 100 | 0.4 | 8 | 750 | 2 | 2.5 | - | 180 | 120 | 750 | 250 |
| ％ | - | 8.4 | 0 | 4.2 | - | 0.3 | 31.6 | - | 0.1 | - | 7.6 | 5.0 | 32.0 | 10.5 | |
| 三 | kg | 90 | 90 | 45 | 45 | 0.8 | 8 | 900 | 1.5 | 2 | - | - | 315 | 720 | 180 |
| ％ | 3.7 | 3.7 | 1.8 | 1.8 | - | 0.3 | 37.5 | - | - | - | - | 13.1 | 30.0 | 7.5 | |
| 四 | kg | 200 | - | 100 | - | 0.8 | 8 | 600 | 2.5 | 3 | 280 | - | - | 1000 | 250 |
| ％ | 8.1 | - | 4.0 | - | - | 0.3 | 24.4 | 0.1 | 0.1 | 11.4 | - | - | 41.0 | 10.2 | |
| 五 | kg | - | 200 | - | 100 | 0.4 | 8 | 750 | 2 | 2.5 | - | 180 | 120 | 625 | 625 |
| ％ | - | 7.6 | - | 3.8 | - | 0.3 | 28.6 | - | - | - | 6.8 | 4.5 | 24.0 | 23.9 | |
| 六 | kg | 90 | 90 | 45 | 45 | 0.8 | 8 | 900 | 1.5 | 2 | - | - | 315 | 850 | 280 |
| ％ | 3.4 | 3.4 | 1.7 | 1.7 | - | 0.3 | 34.2 | - | - | - | - | 11.9 | 32.0 | 10.6 | |
| 七 | kg | 200 | - | 100 | - | 0.8 | 8 | 600 | 2.5 | 3 | 280 | - | - | 940 | 310 |
| ％ | 8.1 | - | 4.0 | - | - | 0.3 | 24.4 | 0.1 | 0.1 | 11.4 | - | - | 38.0 | 12.6 | |
| 八 | kg | - | 200 | - | 100 | 0.4 | 8 | 750 | 2 | 2.5 | - | 180 | 120 | 1000 | 250 |
| ％ | - | 7.6 | - | 3.8 | - | 0.3 | 28.6 | - | - | - | 6.8 | 4.5 | 38.0 | 9.5 | |
| 九 | kg | 90 | 90 | 45 | 45 | 0.8 | 8 | 900 | 1.5 | 2 | - | - | 315 | 565 | 565 |
| ％ | 3.4 | 3.4 | 1.7 | 1.7 | - | 0.3 | 34.2 | - | - | - | - | 11.9 | 22.0 | 21.5 |
Claims (7)
1.一种无卤阻燃辐射交联电线及其制备方法，是以聚乙烯和或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物为基料，在其中添加磷酸衍生物和或酚醛树脂包复红磷和或硼酸锌、氢氧化铝和或氢氧化镁、纳米级过渡元素氧化物、偶联剂、低分子聚合物及其它助剂制成，其特征在于组成该电缆料的原料重量配比为：
a.聚乙烯和或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，占电缆料总重量的36～67％；
b.磷酸衍生物和或酚醛树脂包复红磷和或硼酸锌，占电缆料总重量的0～16％；
c.氢氧化铝和或氢氧化镁，占电缆料总重量的13～55％；
d.纳米级过渡元素氧化物，占电缆料总重量的1～8％；
e.偶联剂，占电缆料总重量的0.05～1％；
f.低分子聚合物，占电缆料总重量的2～16％；
g.有机溶剂，占电缆料总重量的0～1％。
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃辐射交联电线及其制备方法，其特征在于：磷酸衍生物是聚合度大于3的聚磷酸氨和或季戊四醇磷酸酯和或三聚氰胺磷酸盐。
3.根据权利要求1所述的无卤阻燃辐射交联电线及其制备方法，其特征在于：过渡元素氧化物是钼元素氧化物、镧系元素氧化物和锕系元素氧化物的一种或它们的两种以上元素氧化物以任意比例的混合物。
4.根据权利要求1所述的无卤阻燃辐射交联电线及其制备方法，其特征在于：偶联剂是十六醇和或十八醇、油酸、硬脂酸、乙烯基-三(甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷的一种或它们的两种以上物质以任意比例的混合物。
5.根据权利要求1所述的无卤阻燃辐射交联电线及其制备方法，其特征在于：低分子聚合物是甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正丁酯和醋酸乙烯酯的一种单体均聚物或它们的两种以上单体以任意比例混合的共聚物。
6.根据权利要求1所述的无卤阻燃辐射交联电线及其制备方法，其特征在于包括如下步骤：
①预先将纳米级过渡元素氧化物和低分子聚合物的单体原位共聚，制成原位共聚复合纳米级过渡元素氧化物；
②预先用偶联剂将氢氧化铝和或氢氧化镁活化后，与磷酸衍生物和或酚醛树脂包复红磷和或硼酸锌及其它助剂混合后，再和原位共聚复合纳米级过渡元素氧化物混合，制成复合阻燃剂；
③将复合阻燃剂与聚乙烯和或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物室温下混合，在双螺杆挤出机上挤出、拉条、冷却、切粒，制成无卤阻燃辐射交联电线粒料；
④用本发明的无卤阻燃辐射交联电线粒料和金属芯线在线缆挤出机上成型，经过高能射线辐照后，制成无卤阻燃辐射交联电线、电缆。
7.根据权利要求1或6所述的无卤阻燃辐射交联电线及其制备方法，其特征在于：原位共聚复合纳米级过渡元素氧化物的制备方法是在安装了超声波发生器或高速剪切分散系统、加料系统、加热系统、真空系统和冷凝分馏系统的反应器中，加入1份过渡元素氧化物和1～3份低分子聚合物的单体，经过超声波或高速剪切分散均匀，保温60～150℃，分批次加入0.002～0.08份过氧化物，反应8～24小时，就成为原位共聚复合纳米级过渡元素氧化物，所用的过氧化物是过氧化二甲苯酰、过氧化甲苯酸叔丁酯、过氧化(2-乙基己酸)叔丁酯的一种或它们的两种以上化合物以任意比例的混合物。
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2005
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