一種線纜外皮及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種線纜外皮，所述的線纜外皮包含以下重量份的材料：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、氫氧化鎂、氫氧化鋁、馬來酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、馬來酸酐接枝聚乙烯、硅酮、硅烷、填充劑、抗氧劑1010、氧化鋅、氧化鐵、環(huán)氧大豆油、色粉以及聚乙烯。本發(fā)明通過將EVA和PE進(jìn)行復(fù)合，使線纜外皮具有優(yōu)異的柔韌性、耐沖擊性、耐環(huán)境應(yīng)力等特點(diǎn)，不會出現(xiàn)裂紋以致開裂，同時(shí)為了克服其易燃的缺點(diǎn)，添加了氫氧化鋁、氫氧化鎂等一系列助劑。提高了線纜外皮的阻燃特性，同是不添加含鹵化物的材料，使線纜外皮無鹵。添加了填充劑，使線纜外皮熱穩(wěn)定性能良好，能夠在105℃的環(huán)境下使用。
【專利說明】一種線纜外皮及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于線纜生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種線纜外皮及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]線纜是光纜、電纜等物品的統(tǒng)稱。線纜的用途有很多，主要用于控制安裝、連接設(shè)備、輸送電力等多重作用，是日常生活中常見而不可缺少的一種東西。
[0003]由于要長期使用，其工作環(huán)境的溫度會很高，因此需要線纜的外皮具有耐高溫的特性。
[0004]同時(shí)，現(xiàn)有的線纜外皮多含有鹵化物，在火中，含鹵線纜燃燒會消耗大量的氧氣，釋放大量的一氧化碳、二氧化碳等大量煙霧和酸性、有毒氣體，有損現(xiàn)場人員的鼻子、嘴和喉嚨，煙霧還使受害者容易迷失方向，難以逃離大火現(xiàn)場，是火災(zāi)中人類生命面對的最大威脅。
[0005]綜上，制造能夠耐高溫，低煙無鹵且具有阻燃功能的線纜外皮成為本領(lǐng)域中的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的為提供能夠耐高溫，低煙無鹵且具有阻燃功能的一種線纜外皮及其制備方法。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種線纜外皮，所述的線纜外皮包含以下重量份的材料:
乙烯一醋酸乙烯酯共聚物80-120份，
氫氧化鎂70-90份，
氫氧化鋁70-90份，
馬來酸酐接枝乙烯一醋酸乙烯酯共聚物30-40份，
馬來酸酐接枝聚乙烯30-40份，
硼酸鋅20-30份，
娃酮5-8份，
硅烷5-8份，
填充劑40-60份，
抗氧劑10101-2份，
氧化鋅1-2份
氧化鐵1-2份，
環(huán)氧大豆油3-5份，
色粉2-3份，
聚乙烯5-8份，
所述乙烯一醋酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯酯的含量為25-30%。[0008]所述填充劑為碳酸鈣、滑石粉、陶土、白炭黑或蒙脫土中一種或幾種混合物。
[0009]乙烯一醋酸乙烯酯共聚物(EVA)具有良好的填料包容性、可交聯(lián)性、柔軟性、耐沖擊性、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性、光學(xué)以及耐低溫特性。EVA和聚乙烯(PE)復(fù)合材料具有優(yōu)異的柔韌性、耐沖擊性、耐環(huán)境應(yīng)力等一系列優(yōu)異特點(diǎn)。但容易燃燒且燃燒時(shí)釋放具有毒性氣體的黑煙，因此需要在其中添加具有阻燃成分的材料。本發(fā)明以EVA為基礎(chǔ)材料，復(fù)合PE，并且添加其他的成分，制作成線纜外皮。
[0010]當(dāng)線纜外皮燃燒時(shí)，氫氧化鋁和氫氧化鎂能夠分解吸收熱量，同時(shí)還釋放出結(jié)晶水，從而抑制了線纜外皮的溫度的上升，進(jìn)而延緩線纜外皮的熱分解并降低燃燒速度；分解過程中釋放出的結(jié)晶水在較高溫下變?yōu)樗魵猓档土司€纜外皮表面附近氧氣和可燃?xì)怏w的濃度，一定程度上阻止線纜外皮表面的燃燒；其次，氫氧化鋁和氫氧化鎂能在線纜外皮表面形成炭化層，阻止氧氣和熱量的進(jìn)入；同時(shí)分解生成的氧化鋁和氧化鎂產(chǎn)物也是良好的耐火材料，提高線纜外皮抵抗火焰的能力，起到隔絕空氣阻止燃燒的目的，氧化鋁和氧化鎂并用可以起協(xié)同阻燃的作用，因此氫氧化鋁和氫氧化鎂作為阻燃劑具有不產(chǎn)生腐蝕性鹵氣及有害氣體、不揮發(fā)、效果持久、無毒、無煙、不滴等特點(diǎn)。
[0011]氫氧化鋁和氫氧化鎂添加量小導(dǎo)致材料的價(jià)格高阻燃性能差，但是其添加量過大時(shí)往往導(dǎo)致材料的力學(xué)性能和加工性能受損嚴(yán)重，因此為了降低線纜外皮成本，提高阻燃能力，本發(fā)明添加了氫氧化鋁和氫氧化鎂各70-90份，并添加了其他成分，以提高線纜外皮的力學(xué)性能和加工性能。
[0012]為了使氫氧化鋁和氫氧化鎂的阻燃效果更好，本發(fā)明對氫氧化鋁和氫氧化鎂通過硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行表面改性，可以既達(dá)到改善氫氧化鎂表面性能的目的，又能在線纜外皮燃燒時(shí)形成良好的碳化結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提高了線纜外皮的阻燃及機(jī)械力學(xué)性能。
`[0013]為了進(jìn)一步提高氫氧化鋁和氫氧化鎂的阻燃效果，增加了輔助阻燃劑氧化鋅和氧化鐵。
[0014]硼酸鋅和硅酮對線纜外皮阻燃作用主要是由于這兩種物質(zhì)在燃燒時(shí)可以形成玻璃態(tài)物質(zhì)覆蓋在體系表面，有助于提高體系形成致密性的炭層，更為有效地隔絕可燃物質(zhì)的傳遞，加強(qiáng)了體系的炭化和抑煙作用，從而使體系的阻燃性能提高。硼酸鋅和硅酮對提高體系的阻燃性能具有協(xié)同增效作用。
[0015]同時(shí)硅酮和硅烷在含有氫氧化鋁和氫氧化鎂的吸熱體系中，能促進(jìn)EVA的分解以及氫氧化鋁和氫氧化鎂脫水，降低開始分解脫水溫度。
[0016]為了增加線纜外皮的材料之間的共混效果，添加了馬來酸酐接枝乙烯一醋酸乙烯酯共聚物和馬來酸酐接枝聚乙烯作為相容劑。
添加了填充劑，增加了線纜外皮的高溫?zé)岱€(wěn)定性，同時(shí)降低線纜外皮的成本。
[0017]加人抗氧劑后，抗氧劑可以捕捉因受熱導(dǎo)致分子鏈斷裂而產(chǎn)生的自由基。
[0018]環(huán)氧大豆油可作為增塑劑添加到線纜外皮的制備材料中，能夠增強(qiáng)柔韌性，容易加工。
[0019]色粉的添加，可以滿足線纜外皮對不同顏色的需要。
[0020]一種線纜外皮的制備方法，其包含以下步驟:
配料:按重量份數(shù)配備原料；
混料:在高速混合機(jī)內(nèi)加入氫氧化鎂、氫氧化鋁、硅酮、硅烷混勻5-10min，再加入乙烯一醋酸乙烯酯共聚物、馬來酸酐接枝乙烯一醋酸乙烯酯共聚物、馬來酸酐接枝聚乙烯、填充劑、抗氧劑1010、氧化鋅、氧化鐵、環(huán)氧大豆油和色粉，混勻15-20min，然后加入聚乙烯，混勻15-20min，所述高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為900-1000rpm，溫度為120_150°C ；
切粒:原料混勻后通過雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，然后進(jìn)行包裝。
[0021]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，通過將EVA和PE進(jìn)行復(fù)合，使線纜外皮具有優(yōu)異的柔韌性、耐沖擊性、耐環(huán)境應(yīng)力等特點(diǎn)，不會出現(xiàn)裂紋以致開裂，同時(shí)為了克服其易燃的缺點(diǎn)，添加了氫氧化鋁、氫氧化鎂等一系列助劑。提高了線纜外皮的阻燃特性，同是不添加含鹵化物的材料，使線纜外皮無鹵。添加了填充劑，使線纜外皮熱穩(wěn)定性能良好，能夠在105°C的環(huán)境下使用。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
一種線纜外皮，所述的線纜外皮包含以下重量份的材料:
乙烯一醋酸乙烯酯共聚物80-120份，
氫氧化鎂70-90份，
氫氧化鋁70-90份，
馬來酸酐接枝乙烯一醋酸乙烯酯共聚物30-40份，
馬來酸酐接枝聚乙烯30-40份，
硼酸鋅20-30份，`
娃酮5-8份，
硅烷5-8份，
填充劑40-60份，
抗氧劑10101-2份，
氧化鋅1-2份，
氧化鐵1-2份，
環(huán)氧大豆油3-5份，
色粉2-3份，
聚乙烯5-8份，
所述乙烯一醋酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯酯的含量為25-30%。
[0023]所述填充劑為碳酸鈣、滑石粉、陶土、白炭黑或蒙脫土中一種或幾種混合物。
[0024]一種線纜外皮的制備方法，其包含以下步驟:
配料:按重量份數(shù)配備原料；
混料:在高速混合機(jī)內(nèi)加入氫氧化鎂、氫氧化鋁、硅酮、硅烷混勻5-10min，再加入乙烯一醋酸乙烯酯共聚物、馬來酸酐接枝乙烯一醋酸乙烯酯共聚物、馬來酸酐接枝聚乙烯、填充劑、抗氧劑1010、氧化鋅、氧化鐵、環(huán)氧大豆油和色粉，混勻15-20min，然后加入聚乙烯，混勻15-20min，所述高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為900-1000rpm，溫度為120_150°C ；
切粒:原料混勻后通過雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，然后進(jìn)行包裝。
[0025]實(shí)施例1
一種線纜外皮，所述的線纜外皮包含以下重量份的材料構(gòu)成:乙烯一醋酸乙烯酯共聚物80份，
氫氧化鎂70份，
氫氧化鋁70份，
馬來酸酐接枝乙烯一醋酸乙烯酯共聚物30份，
馬來酸酐接枝聚乙烯30份，
硼酸鋅20份，
娃酮5份，
硅烷5份，
碳酸鈣40份，
抗氧劑10101份，
氧化鋅1份，
氧化鐵1份，
環(huán)氧大豆油3份，
色粉2份，
聚乙烯5份，
所述乙烯一醋酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯酯的含量為25%。
[0026]一種線纜外皮的制備方法，其包含以下步驟:
配料:按重量份數(shù)配備原料；
混料:在高速混合機(jī)內(nèi)加入氫氧化鎂、氫氧化鋁、硅酮、硅烷混勻5min，再加入乙烯一
醋酸乙烯酯共聚物、馬來酸酐接枝乙烯一醋酸乙烯酯共聚物、馬來酸酐接枝聚乙烯、碳酸
鈣、抗氧劑1010、氧化鋅、氧化鐵、環(huán)氧大豆油和色粉,混勻15min,然后加入聚乙烯，混勻
15min,所述高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)`速為900rpm,溫度為120°C ；
切粒:原料混勻后通過雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，然后進(jìn)行包裝。
[0027]實(shí)施例2
一種線纜外皮，所述的線纜外皮包含以下重量份的材料構(gòu)成:
乙烯一醋酸乙烯酯共聚物120份，
氫氧化鎂90份，
氫氧化鋁90份，
馬來酸酐接枝乙烯一醋酸乙烯酯共聚物40份，
馬來酸酐接枝聚乙烯40份，
硼酸鋅30份，
娃酮8份，
硅烷8份，
蒙脫土60份，
抗氧劑10102份，
氧化鋅2份
氧化鐵2份，
環(huán)氧大豆油5份，
色粉3份，聚乙烯8份，
所述乙烯一醋酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯酯的含量為30%。
[0028]一種線纜外皮的制備方法，其包含以下步驟:
配料:按重量份數(shù)配備原料；
混料:在高速混合機(jī)內(nèi)加入氫氧化鎂、氫氧化鋁、硅酮、硅烷混勻lOmin，再加入乙烯一醋酸乙烯酯共聚物、馬來酸酐接枝乙烯一醋酸乙烯酯共聚物、馬來酸酐接枝聚乙烯、蒙脫土、抗氧劑1010、氧化鋅、氧化鐵、環(huán)氧大豆油和色粉,混勻20min,然后加入聚乙烯，混勻20min，所述高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為lOOOrpm，溫度為150°C ；
切粒:原料混勻后通過雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，然后進(jìn)行包裝。 [0029]實(shí)施例3
一種線纜外皮，所述的線纜外皮包含以下重量份的材料構(gòu)成:
乙烯一醋酸乙烯酯共聚物100份，
氫氧化鎂80份，
氫氧化鋁80份，
馬來酸酐接枝乙烯一醋酸乙烯酯共聚物35份，
馬來酸酐接枝聚乙烯35份，
硼酸鋅25份，
娃酮6份，
硅烷6份，
滑石粉50份，
抗氧劑10101.5份，
氧化鋅1.5份，
氧化鐵1.5份，
環(huán)氧大豆油4份，
色粉2.5份，
聚乙烯6份，
所述乙烯一醋酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯酯的含量為27%。
[0030]一種線纜外皮的制備方法，其包含以下步驟:
配料:按重量份數(shù)配備原料；
混料:在高速混合機(jī)內(nèi)加入氫氧化鎂、氫氧化鋁、硅酮、硅烷混勻8min，再加入乙烯一醋酸乙烯酯共聚物、馬來酸酐接枝乙烯一醋酸乙烯酯共聚物、馬來酸酐接枝聚乙烯、滑石粉、抗氧劑1010、氧化鋅、氧化鐵、環(huán)氧大豆油和色粉，混勻17min，然后加入聚乙烯，混勻17min,所述高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為950rpm,溫度為130°C ；
切粒:原料混勻后通過雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，然后進(jìn)行包裝。
[0031]實(shí)施例4
一種線纜外皮，所述的線纜外皮包含以下重量份的材料構(gòu)成:
乙烯一醋酸乙烯酯共聚物90份，
氫氧化鎂85份，
氫氧化鋁85份，馬來酸酐接枝乙烯一醋酸乙烯酯共聚物30份，
馬來酸酐接枝聚乙烯30份，
硼酸鋅30份，
娃酮7份，
硅烷7份，
陶土45份，
抗氧劑10101份，
氧化鋅2份，
氧化鐵2份，
環(huán)氧大豆油4份，
色粉2份，
聚乙烯7份，
所述乙烯一醋酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯酯的含量為28%。
[0032] 一種線纜外皮的制備方法，其包含以下步驟:
配料:按重量份數(shù)配備原料；
混料:在高速混合機(jī)內(nèi)加入氫氧化鎂、氫氧化鋁、硅酮、硅烷混勻6min，再加入乙烯一醋酸乙烯酯共聚物、馬來酸酐接枝乙烯一醋酸乙烯酯共聚物、馬來酸酐接枝聚乙烯、陶土、抗氧劑1010、氧化鋅、氧化鐵、環(huán)氧大豆油和色粉,混勻18min,然后加入聚乙烯，混勻18min,所述高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為980rpm,溫度為140°C ；
切粒:原料混勻后通過雙螺桿擠出 機(jī)擠出造粒，然后進(jìn)行包裝。
【權(quán)利要求】
1.一種線纜外皮，其特征在于:所述的線纜外皮包含以下重量份的材料: 乙烯一醋酸乙烯酯共聚物80-120份， 氫氧化鎂70-90份， 氫氧化鋁70-90份， 馬來酸酐接枝乙烯一醋酸乙烯酯共聚物 30-40份， 馬來酸酐接枝聚乙烯30-40份，娃酮5-8份，硅烷5-8份，填充劑40-60份， 抗氧劑10101-2份，氧化鋅1-2份，氧化鐵1-2份， 環(huán)氧大豆油3-5份，色粉2-3份，`聚乙烯5-8份， 所述乙烯一醋酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯酯的含量為25-30%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種線纜外皮，其特征在于:所述的線纜外皮包含以下重量份的材料: 乙烯一醋酸乙烯酯共聚物100份，氫氧化鎂80份，氫氧化鋁80份， 馬來酸酐接枝乙烯一醋酸乙烯酯共聚物35份， 馬來酸酐接枝聚乙烯35份，硼酸鋅25份，娃酮6份，硅烷6份，填充劑50份， 抗氧劑10101.5份，氧化鋅1.5份，氧化鐵1.5份，環(huán)氧大豆油4份，色粉2.5份，聚乙烯6份， 所述乙烯一醋酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯酯的含量為27%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種線纜外皮，其特征在于:所述填充劑為碳酸鈣、滑石粉、陶土、白炭黑或蒙脫土中一種或幾種混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種線纜外皮的制備方法，其特征在于:其包含以下步驟: 配料:按重量份數(shù)配備原料；混料:在高速混合機(jī)內(nèi)加入氫氧化鎂、氫氧化鋁、硅酮、硅烷混勻5-10min，再加入乙烯一醋酸乙烯酯共聚物、馬來酸酐接枝乙烯一醋酸乙烯酯共聚物、馬來酸酐接枝聚乙烯、填充劑、抗氧劑1010、氧化鋅、氧化鐵、環(huán)氧大豆油和色粉，混勻15-20min，然后加入聚乙烯，混勻15-20min，所述高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為900-1000rpm，溫度為120_150°C ； 切粒:原料混勻后 通過雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，然后進(jìn)行包裝。
【文檔編號】C08K3/36GK103724788SQ201310696131
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】陳乃煌, 陳道鈴 申請人:福建福碩線纜有限公司