專利名稱：一種協(xié)效阻燃的低煙無鹵聚烯烴電纜料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電線電纜用聚合物，尤其涉及一種低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料及其制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有常規(guī)無鹵阻燃聚烯烴電纜料仍沿用傳統(tǒng)添加大量無機(jī)阻燃材料這一技術(shù)路線，但由于添加大量無機(jī)阻燃劑，會(huì)影響材料本身的力學(xué)、電氣性能，使材料缺乏柔軟性，易開裂，抗張強(qiáng)度和斷裂伸長率顯著下降，體積電阻率、擊穿強(qiáng)度下降，介質(zhì)損耗大幅度升高， 因而限制了其在特殊環(huán)境中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了提供一種不含鹵素，低煙，低毒，無熔滴，阻燃性好，機(jī)械及加工性能好，表面光潔的聚烯烴電纜料。本發(fā)明的另一目的是提供該聚烯烴電纜料的制備方法。本發(fā)明先通過擠出造粒將超高分子量有機(jī)硅聚合物、聚磷酸銨、季戊四醇等制成協(xié)效阻燃劑母料，然后以此協(xié)效阻燃劑與普通無機(jī)阻燃劑復(fù)配制備具有更加良好阻燃性能的聚烯烴電纜料，從而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)方案如下—種協(xié)效阻燃的低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料，由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)組分組成乙烯-醋酸乙烯酯共聚物20% 30%，線性低密度聚乙烯10 % 20 %，相容劑3 % 6 %，無機(jī)阻燃劑50 % 60 %，協(xié)效阻燃劑2 % 5 %，偶聯(lián)劑0. 5 % 1 %，潤滑劑0. 20Z0 0. 5%，抗氧劑 0. 2% 0. 5%。所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，其中醋酸乙烯酯的質(zhì)量百分比含量為12% 28%。所述的相容劑選自馬來酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物、馬來酸酐接枝乙烯-丁烯共聚物、馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、馬來酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、馬來酸酐接枝乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中的一種。所述的無機(jī)阻燃劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂中的一種或兩種，并且氫氧化鋁和氫氧化鎂的粒徑小于或等于200nm。所述的協(xié)效阻燃劑是由線性低密度聚乙烯、超高分子量有機(jī)硅聚合物、聚磷酸銨和季戊四醇組成，各組分質(zhì)量百分比為線性低密度聚乙烯30 40%，超高分子量有機(jī)硅聚合物40 50 %，聚磷酸銨10 20 %，季戊四醇5 10 %，所述的超高分子量有機(jī)硅聚合物分子量60萬以上，優(yōu)選80萬以上。有機(jī)硅與聚磷酸銨、季戊四醇并用，能有效的促進(jìn)成炭，防止煙的生成和火焰的發(fā)展。有機(jī)硅產(chǎn)品還能作為加工助劑，提高無機(jī)阻燃劑在體系中的分散性，增加制品的均勻度和表面光潔性。
所述的偶聯(lián)劑為Υ-(2，3_環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一種。于所述的潤滑劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、低分子蠟中的一種。所述的抗氧劑為四[β-(3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、4， 4'-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、β，β'-硫化二丙酸二硬脂酸酯中的一種或兩種。制備本發(fā)明所述一種協(xié)效阻燃的低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料的方法包括以下步驟(1)無機(jī)阻燃劑的表面處理將無機(jī)阻燃劑加入高速混合機(jī)中，高速攪拌下將偶聯(lián)劑以霧狀噴入進(jìn)行表面改性；(2)協(xié)效阻燃劑制備協(xié)效阻燃劑按原料配比質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行配料，放入高速混合機(jī)中，室溫下高速攪拌5次，每次間隔15秒，然后加入同向雙螺桿擠出熱切造粒，螺桿各段溫度如下加料段90 100°C，輸送段120 125°C，熔融段125 130°C，機(jī)頭130 140°C， 造粒后干燥，干燥溫度70°C，干燥時(shí)間1小時(shí)。(3)電纜料制備將處理后的無機(jī)阻燃劑、協(xié)效阻燃劑以及其他原料按照組分配比的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行配料，放入高速混合機(jī)中混合均勻，，然后加入同向雙螺桿擠出熱切造粒，螺桿各段溫度如下加料段115 125°C，輸送段125 130°C，熔融段130 145°C，機(jī)頭135 140°C，造粒后干燥，干燥溫度70°C，干燥時(shí)間1小時(shí)，最后稱量包裝得到產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明由于采用以上技術(shù)方案，低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料具有更優(yōu)越的阻燃性能，材料體系的均勻度及表面光潔性更好。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。表1協(xié)效阻燃的低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料配方
權(quán)利要求
1. 一種協(xié)效阻燃的低煙無鹵聚烯烴電纜料，其特征在于，以質(zhì)量百分比計(jì)，由以下組分組成乙烯一醋酸乙烯酯共聚物線性低密度聚乙烯相容劑無機(jī)阻燃劑協(xié)效阻燃劑偶聯(lián)劑潤滑劑抗氧劑20% 30% 10% 20% 3%~6% 50% 60% 2%~5% 0.5% 1% 0.2% 0.5% 0.2%~0.5%o
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的協(xié)效阻燃的低煙無鹵聚烯烴電纜料，其特征在于所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，其中醋酸乙烯酯的質(zhì)量百分比含量為12% 觀％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的協(xié)效阻燃的低煙無鹵聚烯烴電纜料，其特征在于所述的相容劑選自馬來酸酐接枝聚乙烯、馬來酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物、馬來酸酐接枝乙烯-丁烯共聚物、馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、馬來酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、馬來酸酐接枝乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的協(xié)效阻燃的低煙無鹵聚烯烴電纜料，其特征在于所述的無機(jī)阻燃劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂中的一種或兩種混合；并且氫氧化鋁和氫氧化鎂的粒徑小于或等于200nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的協(xié)效阻燃的低煙無鹵聚烯烴電纜料，其特征在于所述的協(xié)效阻燃劑是由線性低密度聚乙烯、超高分子量有機(jī)硅聚合物、聚磷酸銨和季戊四醇組成；各組分質(zhì)量百分比為線性低密度聚乙烯30 40 %，超高分子量有機(jī)硅聚合物40 50 %，聚磷酸銨10 20%，季戊四醇5 10%，所述的超高分子量有機(jī)硅聚合物分子量60萬以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的協(xié)效阻燃的低煙無鹵聚烯烴電纜料，其特征在于所述的偶聯(lián)劑為Y-(2，3-環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β -甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的協(xié)效阻燃的低煙無鹵聚烯烴電纜料，其特征在于所述的潤滑劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、低分子蠟中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的協(xié)效阻燃的低煙無鹵聚烯烴電纜料，其特征在于所述的抗氧劑為四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、4，4'-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、β，β ‘-硫化二丙酸二硬脂酸酯中的一種或兩種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的協(xié)效阻燃的低煙無鹵聚烯烴電纜料，其特征在于由下列質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分組成乙烯-醋酸乙烯酯共聚物20 %，線性低密度聚乙烯20 %，相容劑3 %，無機(jī)阻燃劑50 %，協(xié)效阻燃劑5 %，偶聯(lián)劑0. 5 %，潤滑劑1 %，抗氧劑0.5%;其中無機(jī)阻燃劑為氫氧化鋁30 %，氫氧化鎂20 %，相容劑為馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物，偶聯(lián)劑為Υ-(2，3-環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，潤滑劑為硬脂酸鎂，抗氧劑為四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯。協(xié)效阻燃劑質(zhì)量百分比組成為線性低密度聚乙烯35 %，80萬分子量的超高分子量有機(jī)硅聚合物45 %，聚磷酸銨15 %， 季戊四醇5%。
10.權(quán)利要求1所述的協(xié)效阻燃的低煙無鹵聚烯烴電纜料的制備方法，其特征在于包括以下工藝步驟(1)無機(jī)阻燃劑的表面處理將無機(jī)阻燃劑加入高速混合機(jī)中，高速攪拌下將偶聯(lián)劑以霧狀噴入進(jìn)行表面改性；(2)協(xié)效阻燃劑制備協(xié)效阻燃劑按原料配比質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行配料，放入高速混合機(jī)中， 室溫下高速攪拌5次，每次間隔15秒，然后加入同向雙螺桿擠出熱切造粒，螺桿各段溫度如下加料段90 100°C，輸送段120 125°C，熔融段125 130°C，機(jī)頭130 140°C，造粒后干燥，干燥溫度70°C，干燥時(shí)間1小時(shí)；(3)電纜料制備將處理后的無機(jī)阻燃劑、協(xié)效阻燃劑以及其他原料按照組分配比的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行配料，放入高速混合機(jī)中混合均勻，，然后加入同向雙螺桿擠出熱切造粒，螺桿各段溫度如下加料段115 125°C，輸送段125 130°C，熔融段130 145°C，機(jī)頭 135 140°C，造粒后干燥，干燥溫度70°C，干燥時(shí)間1小時(shí)，最后稱量包裝得到產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料及其制備方法，該電纜料的配方包括以下幾種原料及重量分?jǐn)?shù)乙烯-醋酸乙烯酯共聚物20％～30％，線性低密度聚乙烯10％～20％，相容劑3％～6％，無機(jī)阻燃劑50％～60％，協(xié)效阻燃劑2％～5％，偶聯(lián)劑0.5％～1％，潤滑劑0.2％～0.5％，抗氧劑0.2％～0.5％；該電纜料的制備包括無機(jī)阻燃劑的表面處理、配料、混料、混煉、擠出造粒等工藝步驟。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有優(yōu)越的阻燃性能，低煙、無毒、無熔滴，并且具有良好的加工性能，無機(jī)阻燃劑分散性更好，材料的均勻度與表面光潔性更好。
文檔編號(hào)C08K5/053GK102250409SQ20111015723
公開日2011年11月23日 申請日期2011年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月13日
發(fā)明者任杰, 徐力群 申請人:上虞市佳華高分子材料有限公司