一種用于煤礦的低煙無(wú)鹵阻燃電纜料及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于煤礦的低煙無(wú)鹵阻燃電纜料，由下述重量份的原料制備而成：乙烯醋酸乙烯酯共聚物100份、高密度聚乙烯75份、抑煙劑10-20份、相容劑20-40份、阻燃劑250-300份、阻燃助劑5-15份、加工助劑7-10份、抗氧劑3-6份、表面活性劑3-6份。本發(fā)明還公開(kāi)了該電纜料的制備方法。本發(fā)明以八鉬酸銨為抑煙劑，顆粒的粗細(xì)較均勻，具有良好的相容性；采用的阻燃劑為氫氧化鎂、氫氧化鋁以及紅磷協(xié)同阻燃，大幅度提高了體系的阻燃效果，降低了體系的煙霧生成量。
【專(zhuān)利說(shuō)明】-種用于煤礦的低煙無(wú)鹵阻燃電纜料及其制備方法
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】 本發(fā)明涉及電纜領(lǐng)域，具體特別涉及一種用于煤礦的電纜料，本發(fā)明還涉及該電纜料 的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，國(guó)內(nèi)外煤礦用電纜已廣泛生產(chǎn)，使用材料主要是燃燒時(shí)發(fā)煙量大會(huì)產(chǎn)生對(duì) 人體有害氣體的聚氯乙烯以及其它的高分子聚合物材料，目前世界上每天都有火災(zāi)發(fā)生， 造成火災(zāi)的原因除自然災(zāi)害以外，電纜絕緣護(hù)套材料的強(qiáng)度小在使用過(guò)程中反復(fù)彎曲而斷 裂導(dǎo)致線(xiàn)路短路引起火災(zāi)，由于電纜材料的燃燒產(chǎn)生大量的煙霧致使人員可見(jiàn)度大大降 低，造成現(xiàn)場(chǎng)人員來(lái)不及逃生。有統(tǒng)計(jì)表明，火災(zāi)造成人員傷亡大多數(shù)是吸入煙霧所致，由 此造成的窒息性死亡占死亡總數(shù)的1/2到2/3。
[0003] 煤礦電纜主要是在煤礦井下用來(lái)連接各種設(shè)備，鑒于煤礦井下狹小的空間和狹小 的人員活動(dòng)巷道在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，狹小的巷道內(nèi)充滿(mǎn)大量的煙霧不利于人員的疏散和撤離， 因此，對(duì)于低煙電纜料的開(kāi)發(fā)較為重要。
[0004] 在市場(chǎng)上，低發(fā)煙電纜大多為無(wú)鹵電纜，無(wú)鹵電纜指原料中不含鹵素（F、Cl、Br、 I)，以及不含鉛、鎘、鉻、汞等物質(zhì)，無(wú)鹵電纜燃燒時(shí)不會(huì)發(fā)出鹵化氫、一氧化碳、二氧化碳等 有毒煙霧。為進(jìn)一步減少煙霧生成量，需要在電纜料中加入抑煙劑，現(xiàn)有常用的抑煙劑為三 氧化鑰或硼酸鹽，如中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利《一種低煙無(wú)鹵阻燃電纜料及其制備方法》（公布號(hào)CN 102408622 A)公開(kāi)了一種使用硼酸鋅作為抑煙劑的電纜料。但是，由于三氧化鑰和硼酸鋅 的粒度分布較寬，樣品顆粒的粗細(xì)不均勻，需要通過(guò)機(jī)械處理來(lái)提高與其它材料成分的相 容性，不僅一定程度上增加了加工成本，而且由于三氧化鑰和硼酸鋅對(duì)材料有染作用，也提 高了原料成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種力學(xué)性能良好且可有效減少煙 霧生成量的用于煤礦的低煙無(wú)鹵阻燃電纜料。
[0006] 本發(fā)明的另一目的是提供一種電纜料的制備方法，該電纜料相容性好而易于加 工、制備成本低廉。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)以上本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案： 一種用于煤礦的低煙無(wú)鹵阻燃電纜料，以重量比為2 :1. 5的乙烯醋酸乙烯酯共聚物 (EVA)和高密度聚乙烯（HDPE)為主體骨架材料，所述電纜料由下述重量份的原料制備而 成： 乙烯醋酸乙烯酯共聚物 100份 高密度聚乙烯 75份 抑煙劑 10-20份 相容劑 20-40份 阻燃劑 250-300份 阻燃助劑 5-15份 加工助劑 7-10份 抗氧劑 3-6份 表面活性劑 3-6份。
[0008] 優(yōu)選地，上述抑煙劑為八鑰酸銨（ΑΟΜ)，Α0Μ的粒度分布范圍很窄，不需要做任何 的機(jī)械處理可以與其它材料具有良好的相容性，本發(fā)明使用Α0Μ作為抑煙劑不僅解決了以 往抑煙劑對(duì)材料染色問(wèn)題和抑煙劑粒度分布寬而造成的分散問(wèn)題，而且還大幅度降低了體 系煙的生成量。
[0009] 為進(jìn)一步減少體系燃燒的發(fā)煙量，阻燃劑為氫氧化鎂、氫氧化鋁的混合物，利用氫 氧化鎂本身的抑煙功能，采用氫氧化鋁和阻燃助劑紅磷協(xié)同作用，達(dá)到提高體系氧指數(shù)和 降低體系燃燒發(fā)煙量的雙重目的。
[0010] 上述相容劑由聚烯烴接枝反應(yīng)官能團(tuán)制的，因其良好的相容性可以大幅度改善聚 烯烴基體與無(wú)機(jī)阻燃劑界面的相容性和粘接性。
[0011] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，電纜料由下述重量份的原料制備而成： 乙烯醋酸乙烯酯共聚物 100份 高密度聚乙烯 75份 抑煙劑 14份 相容劑 30份 阻燃劑 280份 阻燃助劑 10份 加工助劑 8份 抗氧劑 5份 表面活性劑 5份。
[0012] 本發(fā)明提供的用于煤礦的低煙無(wú)鹵阻燃電纜料的制備方法，包括如下步驟： 1) 干燥 按配方稱(chēng)取乙烯醋酸乙烯酯共聚物、高密度聚乙烯以及阻燃劑，放入烘箱中以60°C烘 干1小時(shí)； 2) 表面處理 將阻燃劑與表面活性劑放入高速捏合機(jī)，充分?jǐn)嚢?0分鐘以上，進(jìn)行表面處理； 3) 密煉、出料 將密煉機(jī)預(yù)熱至ll〇°C，待密煉機(jī)達(dá)到110°C恒溫30分鐘以上后將乙烯醋酸乙烯酯 共聚物、高密度聚乙烯以及阻燃助劑、加工助劑加入密煉機(jī)充分混煉，待物料熔體溫度達(dá)到 145 °C時(shí)出料； 4) 開(kāi)煉、出料 將物料置于開(kāi)放式混煉機(jī)混煉，開(kāi)煉機(jī)前輥溫度130-135°C，后輥溫度140-145°C，混 煉20分鐘以上至物料均勻出料； 5) 壓片與冷卻制片 將平板硫化機(jī)溫度設(shè)定在150°C升溫，把稱(chēng)量好的樣品放入硫化機(jī)的模具中，然后用 放有聚酯膜的模板把模具夾好一起放在平板硫化機(jī)里。開(kāi)動(dòng)平板硫化機(jī)，當(dāng)模具的模板 與平板硫化機(jī)的上模板接觸時(shí)停機(jī)，預(yù)熱樣品讓其充分烙融（1mm的預(yù)熱3min，3mm的預(yù)熱 5min)，開(kāi)機(jī)將壓力升至4Mpa左右，升壓過(guò)程中放2次氣祛除樣品中的氣泡，最終將壓力升 至lOMpa保持5-10分鐘后，將樣品放入冷壓機(jī)中冷卻塑化10-15分鐘脫模，冷卻24小時(shí)后 制樣。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)效果如下： 本發(fā)明配方合理，采用EVA和HDPE作為主體骨架材料，以八鑰酸銨為抑煙劑，顆粒的粗 細(xì)較均勻，粒度可根據(jù)需要任意調(diào)整，其具有良好的相容性；采用的阻燃劑為氫氧化鎂、氫 氧化鋁以及紅磷協(xié)同阻燃，大幅度提高了體系的阻燃效果，氫氧化鎂、氫氧化鋁本身也具有 消煙功能也進(jìn)一步降低了體系的煙霧生成量。本發(fā)明的電纜料具有優(yōu)異的力學(xué)性能，抗張 強(qiáng)度高可以達(dá)到13. 7 Mpa，斷裂伸長(zhǎng)率可以達(dá)到185%，氧指數(shù)可以達(dá)到38%。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實(shí)施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實(shí)施 例僅僅用于幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的具體限制。
[0015] 如無(wú)具體說(shuō)明，本發(fā)明的各種原料均可以通過(guò)市售得到；或根據(jù)本領(lǐng)域的常規(guī)方 法制備得到。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定。若沒(méi)有 相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，則按照通用的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、常規(guī)條件、或按照制造廠(chǎng)商所建議的條件進(jìn)行。
[0016] 實(shí)施例1 一種用于煤礦的低煙無(wú)鹵阻燃電纜料，配方如下表：

【權(quán)利要求】
1. 一種用于煤礦的低煙無(wú)鹵阻燃電纜料，以重量比為2 :1. 5的乙烯醋酸乙烯酯共聚 物和高密度聚乙烯為主體骨架材料，其特征在于，所述電纜料由下述重量份的原料制備而 成： 乙烯醋酸乙烯酯共聚物 100份 高密度聚乙烯 75份 抑煙劑 10-20份 相容劑 20-40份 阻燃劑 250-300份 阻燃助劑 5-15份 加工助劑 7-10份 抗氧劑 3-6份 表面活性劑 3-6份。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種用于煤礦的低煙無(wú)鹵阻燃電纜料，其特征在于：所述抑煙 劑為八鑰酸錢(qián)。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種用于煤礦的低煙無(wú)鹵阻燃電纜料，其特征在于：所述抗氧 劑為1010。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種用于煤礦的低煙無(wú)鹵阻燃電纜料，其特征在于：所述阻燃 劑為氫氧化鎂、氫氧化錯(cuò)的混合物，所述氫氧化鎂與氫氧化錯(cuò)的重量比為5 :2。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種用于煤礦的低煙無(wú)鹵阻燃電纜料，其特征在于：所述阻燃 助劑為紅磷。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種用于煤礦的低煙無(wú)鹵阻燃電纜料，其特征在于，所述電纜 料由下述重量份的原料制備而成： 乙烯醋酸乙烯酯共聚物 100份 高密度聚乙烯 75份 抑煙劑 14份 相容劑 30份 阻燃劑 280份 阻燃助劑 10份 加工助劑 8份 抗氧劑 5份 表面活性劑 5份。
7. 如權(quán)利要求1到6任一項(xiàng)所述的用于煤礦的低煙無(wú)鹵阻燃電纜料的制備方法，其特 征在于，包括如下步驟： 1) 干燥 按配方稱(chēng)取乙烯醋酸乙烯酯共聚物、高密度聚乙烯以及阻燃劑，放入烘箱中以60°C烘 干1小時(shí)； 2) 表面處理 將阻燃劑與表面活性劑放入高速捏合機(jī)，充分?jǐn)嚢?0分鐘以上，進(jìn)行表面處理； 3) 密煉 將密煉機(jī)預(yù)熱至110°c，待密煉機(jī)達(dá)到110°C恒溫30分鐘以上后將乙烯醋酸乙烯酯 共聚物、高密度聚乙烯以及阻燃助劑、加工助劑加入密煉機(jī)充分混煉，待物料熔體溫度達(dá)到 145 °C時(shí)出料； 4) 開(kāi)煉 將物料置于開(kāi)放式混煉機(jī)混煉，開(kāi)煉機(jī)前輥溫度130-135°C，后輥溫度140-145°C，混 煉20分鐘以上至物料均勻出料； 5) 壓片 平板硫化機(jī)進(jìn)行壓片，壓力為4-10Mpa ; 6) 冷卻制片 在冷壓機(jī)中冷卻塑化10-15分鐘脫模，冷卻24小時(shí)后制樣。
【文檔編號(hào)】C08L23/06GK104086849SQ201410286057
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】鄭志剛, 牛飛 申請(qǐng)人:淮北市天相電纜有限責(zé)任公司