一種耐高溫低煙無鹵電纜料及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種耐高溫低煙無鹵電纜料，特別是一種耐高溫硅橡膠為基料的低煙 無鹵電纜料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前我國使用的電纜料依舊以聚氯乙烯為主，然而，含鹵電纜在發(fā)生火災(zāi)時(shí)產(chǎn)生 的有毒氣體以嚴(yán)重威脅到火災(zāi)受害者的健康，同時(shí)也給救援工作帶來阻礙。因而，低煙無鹵 電纜料必將迎來發(fā)展機(jī)遇。
[0003] 高溫硫化硅橡膠在-65~200°C下可長期使用并保持其柔軟彈性性能，具有優(yōu)良的 電性能和化學(xué)穩(wěn)定性，耐水、耐臭氧、耐氣候老化，無腐蝕性，具有生理惰性，無毒無味，線收 縮率低，易操作等特點(diǎn)，但是常溫下高溫硫化橡膠的物理性能確比一般的樹脂低。
[0004] EVA的分子鏈屬線性飽和結(jié)構(gòu)，因此具有良好的物理性能、耐熱老化、耐氣候、耐臭 氧性能，交聯(lián)EVA的最高長期工作溫度可達(dá)150°C，醋酸乙烯基的加入使EVA的熔融溫度大 幅度下降，為數(shù)眾多的VA短側(cè)鏈又能使EVA的流動性增加。通過EVA共混改性高溫硫化硅橡 膠，可以得到性能優(yōu)異的改性高溫硫化硅橡膠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種耐高溫低煙無鹵電纜料及其制備方法，以滿足日益增 長的無鹵電纜料的需求。
[0006] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：將改性硅橡膠、改性復(fù)合基礎(chǔ)阻燃劑、改性復(fù) 合協(xié)效阻燃劑、復(fù)合潤滑劑、馬來酸酐、復(fù)合交聯(lián)劑、雙硬脂?；虼p丙酸脂(DSTDP)混合 后，利用三螺桿擠出機(jī)熔融共混擠出得到的產(chǎn)品，所述熔融共混的各組分的質(zhì)量份數(shù)為：由 改性硅橡膠（乙基硅橡膠：乙烯-醋酸乙烯酯=5:1)40~60份(優(yōu)選50份）、改性復(fù)合基礎(chǔ)阻燃 劑(氫氧化鎂:氫氧化鋁:二氧化鈦=4:2:1 )25~40份(優(yōu)選35份）、改性復(fù)合協(xié)效阻燃劑（白炭 黑：硼酸鋅：白糖=1:1:1)5~15份(優(yōu)選8份）、復(fù)合潤滑劑(硬脂酸:石蠟=1:1)5~10份優(yōu)選(8 份）、接枝添加劑(馬來酸酐)2~5份優(yōu)選(3份）、硅烷偶聯(lián)劑1~5份(優(yōu)選3份）、復(fù)合交聯(lián)劑(二 月硅酸二丁基錫:過氧化二異丙苯(DCP):二氯過氧化苯甲酰=1:1:1)1~3份(優(yōu)選2份）、抗 氧劑(雙硬脂?；虼p丙酸脂(DSTDP))1~3份(優(yōu)選2份）。
[0007] 所述的硅橡膠為乙基硅橡膠。
[0008] 所述的乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)為VA含量30~50%，優(yōu)選35%。
[0009] 所述的改性復(fù)合基礎(chǔ)阻燃劑為氫氧化鎂:氫氧化鋁:二氧化鈦=4: 2 :1的比例復(fù)合 改性得到，其中氫氧化鎂粒徑為卜3um(優(yōu)選lum)，氫氧化錯(cuò)粒徑為1~3um(優(yōu)選lum)，二氧化 鈦粒徑為1~3um(優(yōu)選lum)〇
[0010] 所述的改性復(fù)合協(xié)效阻燃劑為白炭黑:硼酸鋅：白糖=1:1:1復(fù)合改性得到，其中白 炭黑為氣相沉積發(fā)制得，硼酸鋅粒徑為〇 · 5~lum(優(yōu)選0 · Sum)，白糖市場購買。
[0011] 上述改性復(fù)合阻燃劑的制備包括工藝步驟： (1) 稱量:基礎(chǔ)阻燃劑以氫氧化鎂:氫氧化鋁:二氧化鈦=4: 2:1的比例稱量25~40份，協(xié) 效阻燃劑以白炭黑：硼酸鋅：白糖=1:1:1的比例稱量5~15份，分別在高速混合機(jī)中1800~ 2400r/min(優(yōu)選1800r/min)共混10~20min(優(yōu)選lOmin)，將混合均勾的復(fù)合阻燃劑放入到 60~80°C (優(yōu)選70°C )的恒溫烘箱中干燥24~48h(優(yōu)選36h); (2) 復(fù)合基礎(chǔ)阻燃劑改性:將干燥的復(fù)合基礎(chǔ)阻燃劑再將干燥的復(fù)合阻燃劑25~40份、 硅烷偶聯(lián)劑1~5份、無水乙醇5~10L(優(yōu)選6L)放入到反應(yīng)釜內(nèi)，超聲處理3~5h(優(yōu)選4h)，待乙 醇揮發(fā)完全，取出改性復(fù)合基礎(chǔ)阻燃劑放入到60~80°C(優(yōu)選70°C)的恒溫烘箱中干燥24~ 48h(優(yōu)選36h)，備用； (3) 復(fù)合協(xié)效阻燃劑改性:將干燥的復(fù)合協(xié)效阻燃劑5~15份、硅烷偶聯(lián)劑1~3份、無水乙 醇5~10L(優(yōu)選6L)放入到反應(yīng)釜內(nèi)，超聲處理3~5h(優(yōu)選4h)，待乙醇揮發(fā)完全，取出改性復(fù) 合基礎(chǔ)阻燃劑放入到60~80°C(優(yōu)選70°C)的恒溫烘箱中干燥24~48h(優(yōu)選36h)，備用； 所述的硅烷偶聯(lián)劑為γ_(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)。
[0012] 所述的無水乙醇為分析純。
[0013] 所述的復(fù)合潤滑劑為硬脂酸:石蠟=1:1比例復(fù)合得到。
[0014] 所述的復(fù)合交聯(lián)劑為二月硅酸二丁基錫:過氧化二異丙苯(DCP):二氯過氧化苯甲 酰=1:1:1比例復(fù)合得到。
[0015] 所述的接枝添加劑為馬來酸酐。
[0016] 所述的抗氧劑為雙硬脂?；虼p丙酸脂(DSTDP)。
[0017] 上述低煙無鹵中低壓電纜用聚烯烴電纜料的制備方法，包括以下幾個(gè)工藝步驟： (1) 硅橡膠改性:按照乙基硅橡膠：乙烯-醋酸乙烯酯=5:1的比例稱量40~60份，加入馬 來酸酐1~3份，在高速混合機(jī)中1800~2400r/min共混10~20min，混合均勻，通過雙螺桿擠出 機(jī)中熔融共混得到改性硅橡膠，控制機(jī)頭溫度170~200°C，機(jī)頭壓力1~lOMPa，螺桿轉(zhuǎn)速80~ 100r/min (2) 備料:將改性硅橡膠（乙基硅橡膠：乙烯-醋酸乙烯酯=5:1)40~60份、改性復(fù)合基礎(chǔ) 阻燃劑(氫氧化鎂:氫氧化鋁:二氧化鈦=4: 2:1 )25~40份、改性復(fù)合協(xié)效阻燃劑（白炭黑：硼 酸鋅：白糖)5~15份、復(fù)合潤滑劑(硬脂酸:石蠟=1:1)5~10份、增容劑(馬來酸酐)2~5份、復(fù)合 交聯(lián)劑(二月硅酸二丁基錫:過氧化二異丙苯(DCP):二氯過氧化苯甲酰=1:1:1)1~3份、抗 氧劑(雙硬脂?；虼p丙酸脂(DSTDP))1~3份，放入到高速混合機(jī)中1800~2400r/min(優(yōu) 選1800r/min)共混10~20min(優(yōu)選lOmin)，使混合均勾； (3) 將(2)中得到均勻料加入到三螺桿擠出機(jī)內(nèi)，控制機(jī)頭溫度170~200°C，機(jī)頭壓力1~ lOMPa，螺桿轉(zhuǎn)速80~100r/min，恪融共混得力學(xué)性能突出、阻燃等級高、電學(xué)性能優(yōu)異的耐 高溫低煙無鹵電纜料。
[0018] 本發(fā)明充分利用了甲基乙基硅橡膠優(yōu)異的耐熱性能、電性能、絕緣性能、耐候性 能、耐氧化性能，同時(shí)，通過乙烯-醋酸乙烯酯的改性得到改性甲基乙基硅橡膠，使得兼具優(yōu) 異的室溫物理性能。
[0019]
【具體實(shí)施方式】
[0020] 以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0021 ] 實(shí)施例1: (1) 稱量:基礎(chǔ)阻燃劑以氫氧化鎂:氫氧化鋁:二氧化鈦=4:2:1的比例稱量30份，協(xié)效阻 燃劑以白炭黑：硼酸鋅：白糖=1:1:1的比例稱量6份，分別在高速混合機(jī)中1800r/min共混 1 Omin，將混合均勻的復(fù)合阻燃劑放入70°C的恒溫烘箱中干燥36h; (2) 硅橡膠改性:按照乙基硅橡膠：乙烯-醋酸乙烯酯=5:1的比例稱量40份，在加入馬來 酸酐2份，在高速混合機(jī)中1800r/min共混1 Omin，混合均勻，通過雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混 得到改性硅橡膠，控制機(jī)頭溫度170~200°C，機(jī)頭壓力1~50MPa，螺桿轉(zhuǎn)速80~100r/min; (3) 復(fù)合基礎(chǔ)阻燃劑改性:將干燥的復(fù)合基礎(chǔ)阻燃劑27份、硅烷偶聯(lián)劑3份、無水乙醇6L 放入到反應(yīng)釜內(nèi)，超聲處理4h，待乙醇揮發(fā)完全，取出改性復(fù)合基礎(chǔ)阻燃劑放入到70°C的恒 溫供箱中干燥36h，備用； (4) 復(fù)合協(xié)效阻燃劑改性:將干燥的復(fù)合協(xié)效阻燃劑6份、硅烷偶聯(lián)劑2份、無水乙醇6L 放入到反應(yīng)釜內(nèi)，超聲處理4h，待乙醇揮發(fā)完全，取出改性復(fù)合基礎(chǔ)阻燃劑放入到70°C的恒 溫供箱中干燥36h，備用； (5 )備料:將改性硅橡膠（乙基硅橡膠：乙烯-醋酸乙烯酯=5:1 )42份、改性復(fù)合基礎(chǔ)阻燃 劑(氫氧化鎂:氫氧化鋁：二氧化鈦=4:2:1)30份、改性復(fù)合協(xié)效阻燃劑（白炭黑:硼酸鋅：白 糖=1:1:1)8份、復(fù)合潤滑劑(硬脂酸:石蠟=1:1