專利名稱：一種150℃機車線用輻照交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴料及其制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電線電纜用高分子材料，尤其涉及一種150°C機車線用輻照交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴料及其制備。
背景技術(shù)：
機車線主要在地鐵車輛、機車車輛等相對密閉、人員集中以及對低煙無鹵性能要求苛刻的環(huán)境下，因此，機車線用電線電纜除了須具有高強度機械性能、抗磨耗性能、防潮性能、高效阻燃性能以外，還必須要有良好的高低溫性能和耐油性能。此外，為了避免電線電纜在意外火災(zāi)時產(chǎn)生大量有毒鹵化氫氣體和煙霧，防止二次災(zāi)害，機車線用電線電纜還應(yīng)具有優(yōu)異的低煙、無鹵性能。目前市場上可用于機車車輛的電纜料耐溫等級一般在125°C，而150°C機車線用電纜料由于力學(xué)性能、耐溫性能要求高，目前國內(nèi)尚沒有工業(yè)化生產(chǎn)，市場上主要是采用進口原料，成本高從而不利于推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種成本相對較低且高低溫性能、耐油性能良好的150°C機車線用輻照交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴料。本發(fā)明采用了下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題一種150°C機車線用輻照交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴料，其原料包括如下質(zhì)量份數(shù)的組分組份質(zhì)量份數(shù)基礎(chǔ)樹脂45 90份；功能化聚烯烴樹脂10 55份；無鹵阻燃劑120 150份；表面改性劑I 3份；主抗氧劑O. 5 2份；輔助抗氧劑O. 3 I. 2份；抗銅劑O I份；潤滑劑I 3份；交聯(lián)敏化劑I 3份。其中，基礎(chǔ)樹脂的質(zhì)量份數(shù)優(yōu)選為60 75份；功能化聚烯烴樹脂的質(zhì)量份數(shù)優(yōu)選為25 40份；無鹵阻燃劑的質(zhì)量份數(shù)優(yōu)選為124 135份；表面處理劑的質(zhì)量份數(shù)優(yōu)選為2 3份；主抗氧劑的質(zhì)量份數(shù)優(yōu)選為I. O 2. O份；輔助抗氧劑的質(zhì)量份數(shù)優(yōu)選為O. 7
I.O份；抗銅劑的質(zhì)量份數(shù)優(yōu)選為O. 2 O. 5份；潤滑劑的質(zhì)量份數(shù)優(yōu)選為I. 5 2. O份；交聯(lián)敏化劑的質(zhì)量份數(shù)優(yōu)選為2. O 3. O份。
較佳的，所述基礎(chǔ)樹脂為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物和乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物的混合物。其中，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物占基礎(chǔ)樹脂的50% 75%，乙烯-丙烯酸丁酯共聚物占基礎(chǔ)樹脂的10% 20%，乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物占基礎(chǔ)樹脂的15% 30%。由于機車電纜的工作環(huán)境要求材料應(yīng)耐高溫、耐油，而乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物的優(yōu)點是具有較高的熱穩(wěn)定性和無機填料之間良好的相容性，從而使電纜具有良好的耐溫性能和耐油性能。進一步的，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯的含量為18% 40% ;所述乙烯-丙烯酸丁酯共聚物中丙烯酸丁酯的質(zhì)量百分含量為14 33%，且乙烯-丙烯酸丁酯共聚物的熔融指數(shù)為3 7g/10min ;所述乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物中甲基丙烯酸酯的質(zhì)量百分含量為14 33%，且乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物的熔融指數(shù)為3 7g/10min。較佳的，所述功能化聚烯烴樹脂為馬來酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、馬來酸酐接枝聚烯烴彈性體和馬來酸酐接枝低密度聚乙烯中的一種或幾種。其加入功能化聚稀經(jīng)樹脂可以提聞填料在基礎(chǔ)樹脂中的分散性，不僅可以提聞材料的機械強度，還可提 高樹脂和填料之間的相容性。所述馬來酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的熔融指數(shù)為2 4g/10min,接枝率為O. 5 I % ;所述馬來酸酐接枝聚烯烴彈性體的熔融指數(shù)為2 3g/10min，接枝率為O. 5 I % ;所述馬來酸酐接枝低密度聚乙烯的熔融指數(shù)為I 2g/10min，接枝率為O. 5 1%。較佳的，所述表面改性劑為硅烷偶聯(lián)劑，優(yōu)選的，所述硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基三甲氧
乙氧基硅烷。較佳的，所述無鹵阻燃劑為經(jīng)過表面改性劑進行表面處理的氫氧化鋁或氫氧化鎂中的一種或兩種。所述無鹵阻燃劑經(jīng)過表面改性劑的表面處理工藝如下將無機阻燃劑氫氧化鋁或氫氧化鎂倒入高速攪拌機中，在高速攪拌的情況下(轉(zhuǎn)速為500-600rpm)用霧化裝置均勻噴入硅烷偶聯(lián)劑(硅烷偶聯(lián)劑占無機阻燃劑質(zhì)量份數(shù)的I 2. 2% )，然后升溫至95 100°C繼續(xù)攪拌3 5分鐘，使其充分被無機阻燃劑粉體吸收即得。較佳的，所述主抗氧劑為受阻酚類抗氧劑或雙酚類抗氧劑。所述受阻酚類抗氧劑選自抗氧劑1010，其化學(xué)名稱為四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯；所述雙酚類抗氧劑選自抗氧劑300，其化學(xué)名稱為4，4'-硫代雙(6-特丁基間甲酚)。較佳的，所述輔助抗氧劑為抗氧劑DLTP和抗氧劑168 ;所述抗氧劑DLTP的化學(xué)名稱為硫代二丙酸二月桂酯，抗氧劑168的化學(xué)名稱為三(2，4_ 二叔丁基苯基)亞磷酸酯。較佳的，所述抗銅劑為Ν，Ν’_雙[β (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼，如，瑞士汽巴公司生產(chǎn)的Irganox MD1024。通過以上幾種抗氧劑和抗銅劑的合理的匹配,可以提聞材料的耐溫等級。較佳的，所述潤滑劑包括硬脂酸鈣、聚乙烯蠟和硅油。較佳的，所述交聯(lián)敏化劑為三烯丙基異三聚氰酸酯(TAIC)、三甲基丙烯酸三羥甲基丙酯(TMPTMA)或有機硅樹脂。本發(fā)明的150°C機車線用輻照交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴料的制備方法，包括如下步驟(I)將無機阻燃劑倒入高速攪拌機中，在高速攪拌的情況下用霧化裝置均勻噴入硅烷偶聯(lián)劑，然后升溫至95 10(TC繼續(xù)攪拌3 5分鐘，使其充分被無機阻燃劑粉體吸收。較佳的，步驟(I)中，所述硅烷偶聯(lián)劑為無機阻燃劑質(zhì)量份數(shù)的I 2. 2%。較佳的，步驟(I)中，所述高速攪拌機的轉(zhuǎn)速為500_600rpm。(2)投入除無機阻燃劑和硅烷偶聯(lián)劑以外的其他組分，混合3 5分鐘后強制喂料于雙螺桿擠出機擠出造粒，粒料再進入熱風(fēng)干燥機在70 75°C下干燥I 2小時后得到所述150°C機車線用輻照交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴料。較佳的，步驟(2)中，所述雙螺桿溫度范圍控制在120°C _165°C，主機轉(zhuǎn)速控制為300-450轉(zhuǎn)/分鐘。進一步的，步驟⑵中，所述雙螺桿擠出機的擠出溫度為加料段130°C，混煉段150°C，擠出造粒段155°C，機頭部分165°C。本發(fā)明制備方法中所用到的裝置或機器均采用本領(lǐng)域的常規(guī)裝置或機器。本發(fā)明的150°C機車線用輻照交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴料尤其適用于制備具有耐油要求的150°C機車電纜。本發(fā)明的有益效果是耐溫等級高、耐油性能好、成本相對較低，可以使用市面上現(xiàn)有聚烯烴的加工設(shè)備，擠出工藝良好，整個體系不含鹵素，燃燒時發(fā)煙量低。


圖I本發(fā)明150°C機車線用輻照交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴料的生產(chǎn)工藝流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例進一步解釋本發(fā)明。實施例僅為了幫助更好理解本發(fā)明，本發(fā)明的保護范圍在權(quán)利要求書中說明。實施例I150°C機車線用輻照交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴料，其原料組分及配比如下
成份質(zhì)量份數(shù)
基礎(chǔ)樹脂60份
功能化聚烯烴樹脂40份
表面改性劑2份
氫氧化鎂62份
氫氧化鋁62份
主抗氧劑1.1份
輔助抗氧劑0.7份
抗銅劑0.2份
潤滑劑1.6份
交聯(lián)敏化劑2.5份。
其中，以基礎(chǔ)樹脂的總重量計，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物占50%，乙烯-丙烯酸丁酯共聚物占20%，乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物占30%。所述功能化聚烯烴樹脂為馬來酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、馬來酸酐接枝聚烯烴彈性體和馬來酸酐接枝低密度聚乙烯。所述表面改性劑為硅烷偶聯(lián)劑。所述無機阻燃劑為經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑表面處理的氫氧化鎂和氫氧化鋁(硅烷偶聯(lián)劑占無機阻燃劑質(zhì)量份數(shù)的I. 6% )。所述主抗氧劑為抗氧劑1010。所述輔助抗氧劑為抗氧劑DLTP和抗氧劑168。所述抗銅劑為MD1024。所述潤滑劑為硬脂酸鈣、聚乙烯蠟和硅油。所述交聯(lián)敏化劑為TAIC。其制備方法的工藝流程圖如圖I所示(I)按照配比將無機阻燃劑倒入高速攪拌機中，在高速攪拌的情況下用霧化裝置均勻噴入硅烷偶聯(lián)劑(硅烷偶聯(lián)劑占無機阻燃劑質(zhì)量份數(shù)的I 2. 2%，然后升溫至95 100°C繼續(xù)攪拌3 5分鐘，使其充分被無機阻燃劑粉體吸收。(2)按照配比投入除阻燃劑和表面改性劑外的其他組分，混合3 5分鐘后強制喂料于雙螺桿擠出機擠出造粒，粒料再進入熱風(fēng)干燥機在70 75°C下干燥I 2小時后及時裝袋，抽真空包裝即得。其中，擠出造粒工藝過程中的加工溫度設(shè)定如下表I所示
表I
權(quán)利要求
1.一種150°C機車線用輻照交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴料，其原料包括如下質(zhì)量份數(shù)的組分組份質(zhì)量份數(shù) 基礎(chǔ)樹脂45 90份； 功能化聚烯烴樹脂10 55份； 無鹵阻燃劑120 150份； 表面改性劑I 3份； 主抗氧劑O. 5 2份； 輔助抗氧劑O. 3 I. 2份； 抗銅劑O I份； 潤滑劑I 3份； 交聯(lián)敏化劑I 3份。
2.如權(quán)利要求I所述的150°C機車線用輻照交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴料，其特征在于，所述基礎(chǔ)樹脂為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物和乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物的混合物。
3.如權(quán)利要求I所述的150°C機車線用輻照交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴料，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物占基礎(chǔ)樹脂的50 % 75 %，乙烯-丙烯酸丁酯共聚物占基礎(chǔ)樹脂的10% 20%，乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物占基礎(chǔ)樹脂的15% 30%。
4.如權(quán)利要求I所述的150°C機車線用輻照交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴料，其特征在于，所述功能化聚烯烴樹脂為馬來酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、馬來酸酐接枝聚烯烴彈性體和馬來酸酐接枝低密度聚乙烯中的一種或幾種。
5.如權(quán)利要求I所述的150°C機車線用輻照交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴料，其特征在于，所述表面改性劑為硅烷偶聯(lián)劑；所述無鹵阻燃劑為經(jīng)過表面改性劑進行表面處理的氫氧化鋁和氫氧化鎂中的一種或兩種。
6.如權(quán)利要求I所述的150°C機車線用輻照交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴料，其特征在于，所述主抗氧劑為受阻酚類抗氧劑或雙酚類抗氧劑。
7.如權(quán)利要求I所述的150°C機車線用輻照交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴料，其特征在于，所述輔助抗氧劑為抗氧劑DLTP和抗氧劑168 ;所述抗氧劑DLTP的化學(xué)名稱為硫代二丙酸二月桂酯，抗氧劑168的化學(xué)名稱為三(2，4_ 二叔丁基苯基)亞磷酸酯。
8.如權(quán)利要求I所述的150°C機車線用輻照交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴料，其特征在于，所述抗銅劑為N，N’ -雙[β (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]肼；所述潤滑劑包括硬脂酸鈣、聚乙烯蠟和硅油；所述交聯(lián)敏化劑為三烯丙基異三聚氰酸酯、三甲基丙烯酸三羥甲基丙酷或有機娃樹脂。
9.如權(quán)利要求1-8任一所述的150°C機車線用輻照交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴料的制備方法，包括如下步驟 (1)將無機阻燃劑倒入高速攪拌機中，在高速攪拌的情況下用霧化裝置均勻噴入硅烷偶聯(lián)劑，然后升溫至95 100°C繼續(xù)攪拌3 5分鐘； (2)投入除無機阻燃劑和硅烷偶聯(lián)劑以外的其他組分，混合3 5分鐘后強制喂料于雙螺桿擠出機擠出造粒，粒料再進入熱風(fēng)干燥機在70 75°C下干燥I 2小時后，得到所述150°C機車線用輻照交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴料。
10.如權(quán)利要求9所述的150°C機車線用輻照交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴料的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，所述高速攪拌機的轉(zhuǎn)速為500-600rpm ;步驟(2)中，所述雙螺桿溫度范圍控制在120°C _165°C，主機轉(zhuǎn)速控制為300-450轉(zhuǎn)/分鐘。
全文摘要
本發(fā)明屬于電線電纜用高分子材料，涉及一種150℃機車線用輻照交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴料及其制備。本發(fā)明的150℃機車線用輻照交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴料包括基礎(chǔ)樹脂、功能化聚烯烴樹脂、無鹵阻燃劑、表面改性劑、主抗氧劑、輔助抗氧劑、抗銅劑、潤滑劑和交聯(lián)敏化劑。本發(fā)明的150℃機車線用輻照交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴料具有較高的耐溫等級、耐油性能好、成本相對較低、整個體系不含鹵素、燃燒時發(fā)煙量低等優(yōu)點，同時擠出工藝性能優(yōu)異，用本發(fā)明的低煙無鹵阻燃聚烯烴料擠制的電纜可完全滿足150℃機車線用電纜的要求。
文檔編號C08K3/22GK102898716SQ201110212519
公開日2013年1月30日 申請日期2011年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月27日
發(fā)明者徐敏明, 李振強 申請人:上海凱波特種電纜料廠有限公司