專利名稱：一種高阻燃低煙無鹵電纜料的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電纜生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是低煙無鹵電纜料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著社會工業(yè)化的不斷進(jìn)步，電力業(yè)已成為國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的重要支柱。電線電纜的使用在逐年增加，而隨之由于電線電纜造成的火災(zāi)也在日益增多。公安部消防局組織編寫的《中國消防年鑒》顯示，2008年，全國共發(fā)生火災(zāi)13. 7萬起，其中電氣原因引發(fā)的火災(zāi)4萬多起，占29. 7% ；2009年，全國共發(fā)生火災(zāi)12. 9萬起，其中電氣火災(zāi)3. 9萬多起，占30. 2% ；2010年，全國共發(fā)生火災(zāi)13. 2萬起，其中電氣火災(zāi)4.1萬多起，占31. 1%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，造成電氣火災(zāi)的一大部分原因就是由于電纜阻燃性能不足；而電氣火災(zāi)中造成的人員傷亡多是由于電線電纜燃燒時(shí)放出大量煙霧使人窒息而死亡，因此對電線電纜進(jìn)行阻燃、防 火處理就十分重要。在申請?zhí)枮?00710063717. 0的中國專利文獻(xiàn)中公開了一種無鹵阻燃電纜護(hù)套料，將乙烯-辛烯作為主要基體樹脂，乙烯-醋酸乙烯，低密度聚乙烯作為輔助基體樹脂，微米氫氧化鎂作為阻燃劑，該氧指數(shù)只有28 30，而機(jī)械工業(yè)部關(guān)于低煙無鹵電纜料的標(biāo)準(zhǔn)為絕緣料氧指數(shù)> 30，護(hù)套料氧指數(shù)> 32，該專利申請技術(shù)中的護(hù)套料氧指數(shù)遠(yuǎn)未達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，而且技術(shù)的實(shí)施例均為實(shí)驗(yàn)室加工方法，并未給出成熟的工業(yè)生產(chǎn)步驟。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種高阻燃低煙無鹵電纜料的生產(chǎn)方法，以增加電線電纜的耐火性能，減少電纜發(fā)生火災(zāi)的可能性。本發(fā)明技術(shù)方案包括如下步驟
1)先將線性低密度聚乙烯粉和硅烷偶聯(lián)劑混合均勻形成改性劑，再將改性劑和礦石法氫氧化鎂、化學(xué)合成法氫氧化鎂、蒙脫土、硼酸鋅在混合機(jī)中攪拌10 25min，使氫氧化鎂、蒙脫土和硼酸鋅的表面得到活化；
2)向步驟I)取得的混合物中加入乙烯-醋酸乙烯共聚物、線性低密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物、相容劑、抗氧劑和潤滑劑，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)造粒；
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的醋酸乙烯含量為26% 28%，熔融指數(shù)為3 5 g/10min ；所述線性低密度聚乙烯的熔融指數(shù)為3 5 g/10min ;所述乙烯-辛烯共聚物熔融指數(shù)為3 5 g/10min,邵氏硬度< 75A。本發(fā)明工藝簡單，便于生產(chǎn)，其有益效果如下1、本發(fā)明以乙烯-醋酸乙烯共聚物作為主要基體樹脂，因其中的醋酸乙烯鏈可以和無機(jī)阻燃劑發(fā)生反應(yīng)，故可顯著增加無機(jī)物的填充量。2、本發(fā)明加入一定比例的化學(xué)合成法氫氧化鎂不僅可以顯著提高電纜料的阻燃性能，而且可以顯著降低生產(chǎn)過程中機(jī)器產(chǎn)生的摩擦溫度。3、本發(fā)明加入一定量蒙脫土可以顯著增加電纜料燃燒時(shí)的成碳量，從而達(dá)到阻隔火焰蔓延，減緩火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊哪康摹?、本發(fā)明加入一定硼酸鋅可以在達(dá)到阻燃協(xié)效的同時(shí)，減少電纜料燃燒時(shí)煙霧的生成。5、本發(fā)明加入一定量相相容劑，可以顯著改善無機(jī)物與基體樹脂的相界面，在保證較高填充量的同時(shí)，可以顯著提高電纜料的力學(xué)性能，拉伸強(qiáng)度大于等于14MPa，斷裂伸長率大于180%，其他各項(xiàng)指標(biāo)均符合機(jī)械工業(yè)部關(guān)于低煙無鹵電纜料的標(biāo)準(zhǔn)。6、本發(fā)明給出了成熟的加工方法，而且加工步驟少易于操作，適合大規(guī)模生產(chǎn)。本發(fā)明在造粒時(shí)，雙螺桿擠出機(jī)自進(jìn)料區(qū)到模頭的溫度逐漸上升，進(jìn)料區(qū)溫度彡120°C，模頭的溫度彡145°C。為了保障產(chǎn)品質(zhì)量的一致性，所述改性劑、礦石法氫氧化鎂、化學(xué)合成法氫氧化 鎂、蒙脫土、硼酸鋅、乙烯-醋酸乙烯共聚物、線性低密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物、相容齊U、抗氧劑和潤滑劑的投料質(zhì)量比為10 15 80 100 70 90 10 20 10 20 70 85 5 10 10 20 10 20 2 4 5 10 ;所述改性劑中，線性低密度聚乙烯粉和硅烷偶聯(lián)劑的投料質(zhì)量比為7 10 : 3 5。所述采用礦石法氫氧化鎂粒徑為3000 5000目。如果目數(shù)過小，就容易造成應(yīng)力集中現(xiàn)象，不利于電纜料的力學(xué)性能。所述化學(xué)合成法氫氧化鎂粒徑> 8000目。選用粒徑小的化學(xué)合成法氫氧化鎂不僅可以提高電纜料的力學(xué)性能和阻燃性能，而且可以顯著降低生產(chǎn)過程中的機(jī)器摩擦溫度。之所以采用化學(xué)合成法氫氧化鎂，最重要的原因是全部采用礦石法氫氧化鎂，生產(chǎn)過程中就會產(chǎn)生很大的摩擦熱，不利于機(jī)器控溫，嚴(yán)重時(shí)會造成電料有氣孔產(chǎn)生，故需加入一定的化學(xué)合成法氫氧化鎂，一般礦石法的氫氧化鎂粒徑最大為5000目，合成法的粒徑最小為8000目。所述潤滑劑由聚乙烯蠟和硅酮母粒組成，所述聚乙烯蠟和硅酮母粒的質(zhì)量比為
2 3 : 3 5。所述相容劑為馬來酸酐接枝乙烯醋酸乙烯共聚物或馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物中的至少一種。所述蒙脫土為經(jīng)過改性的有機(jī)蒙脫土。所述抗氧劑為抗氧劑1010。
具體實(shí)施例方式一、生產(chǎn)示例1、活化處理
將硅烷偶聯(lián)劑和線性低密度聚乙烯粉混合均勻，形成改性劑。將改性劑和礦石法氫氧化鎂(即采用礦石法生產(chǎn)的微米氫氧化鎂)、化學(xué)合成法氫氧化鎂(即采用化學(xué)合成法生產(chǎn)的納米氫氧化鎂)、蒙脫土、硼酸鋅加入混合機(jī)中，在室溫下攪拌10 25min，使氫氧化鎂、蒙脫土和硼酸鋅的表面得到活化。2、造粒
將上步取得的混合物和乙烯-醋酸乙烯共聚物、線性低密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物、相容劑、抗氧劑和潤滑劑置于混合機(jī)內(nèi)進(jìn)一步混均，然后經(jīng)帶有強(qiáng)制喂料系統(tǒng)的雙螺桿擠出機(jī)造粒。其中，雙螺桿擠出機(jī)自進(jìn)料區(qū)到模頭的溫度逐漸上升，進(jìn)料區(qū)溫度> 120°C，模頭的溫度彡145°C。3、將電纜粒料進(jìn)行抽真空包裝。以上述工藝生產(chǎn)四種具有代表性的電纜料1、2、3和4，各具體配方如下表所示·
權(quán)利要求
1.一種高阻燃低煙無鹵電纜料的生產(chǎn)方法，其特征在于包括如下步驟1)先將線性低密度聚乙烯粉和硅烷偶聯(lián)劑混合均勻形成改性劑，再將改性劑和礦石法氫氧化鎂、化學(xué)合成法氫氧化鎂、蒙脫土、硼酸鋅在混合機(jī)中攪拌10 25min，使氫氧化鎂、 蒙脫土和硼酸鋅的表面得到活化；2)向步驟I)取得的混合物中加入乙烯-醋酸乙烯共聚物、線性低密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物、相容劑、抗氧劑和潤滑劑，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)造粒；所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的醋酸乙烯含量為26% 28%，熔融指數(shù)為3 5 g/10min ；所述線性低密度聚乙烯的熔融指數(shù)為3 5 g/10min ；所述乙烯-辛烯共聚物熔融指數(shù)為3 5 g/10min,邵氏硬度< 75A。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高阻燃低煙無鹵電纜料的生產(chǎn)方法，其特征在于所述造粒時(shí)，雙螺桿擠出機(jī)自進(jìn)料區(qū)到模頭的溫度逐漸上升，進(jìn)料區(qū)溫度> 120°C，模頭的溫度 (145。。。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述高阻燃低煙無鹵電纜料的生產(chǎn)方法，其特征在于所述改性劑、礦石法氫氧化鎂、化學(xué)合成法氫氧化鎂、蒙脫土、硼酸鋅、乙烯-醋酸乙烯共聚物、線性低密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物、相容劑、抗氧劑和潤滑劑的投料質(zhì)量比為10 15 80 100 70 90 10 20 10 20 70 85 5 10 10 20 10 20 2 4 : 5 10;所述改性劑中，線性低密度聚乙烯粉和硅烷偶聯(lián)劑的投料質(zhì)量比為7 10 3 5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述高阻燃低煙無鹵電纜料的生產(chǎn)方法，其特征在于所述礦石法氫氧化鎂粒徑為3000 5000目。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述高阻燃低煙無鹵電纜料的生產(chǎn)方法，其特征在于所述化學(xué)合成法氫氧化鎂粒徑> 8000目。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述高阻燃低煙無鹵電纜料的生產(chǎn)方法，其特征在于所述潤滑劑由聚乙烯蠟和硅酮母粒組成，所述聚乙烯蠟和硅酮母粒的質(zhì)量比為2 3 : 3 5。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述高阻燃低煙無鹵電纜料的生產(chǎn)方法，其特征在于所述相容劑為馬來酸酐接枝乙烯醋酸乙烯共聚物或馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述高阻燃低煙無鹵電纜料的生產(chǎn)方法，其特征在于所述蒙脫土為經(jīng)過改性的有機(jī)蒙脫土。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述高阻燃低煙無鹵電纜料的生產(chǎn)方法，其特征在于所述抗氧劑為抗氧劑1010。
全文摘要
一種高阻燃低煙無鹵電纜料的生產(chǎn)方法，屬于電纜生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是低煙無鹵電纜料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。先將線性低密度聚乙烯粉和硅烷偶聯(lián)劑混合均勻形成改性劑，再將改性劑和礦石法氫氧化鎂、化學(xué)合成法氫氧化鎂、蒙脫土、硼酸鋅在混合機(jī)中攪拌10～25min，使氫氧化鎂、蒙脫土和硼酸鋅的表面得到活化；將取得的混合物中加入乙烯-醋酸乙烯共聚物、線性低密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物、相容劑、抗氧劑和潤滑劑，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)造粒，本發(fā)明工藝簡單，便于生產(chǎn)，生產(chǎn)的電纜料氧指數(shù)高，都在40以上，耐火性能優(yōu)異，垂直燃燒等級實(shí)驗(yàn)達(dá)到最高級FV-0級，且煙密度低于同類其他產(chǎn)品。
文檔編號C08K13/06GK102993549SQ201210486719
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者吳德峰, 李兵, 張明 申請人:揚(yáng)州大學(xué)