具有柔軟低煙性能的無鹵阻燃聚烯烴電纜料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有柔軟低煙性能的無鹵阻燃聚烯烴電纜料及其方法。具體說，是用來生產(chǎn)具有柔軟性能和燃燒時(shí)具有低煙性能的無鹵阻燃電線電纜絕緣護(hù)套的聚烯烴粒子及其制備方法。所述具有柔軟低煙性能的無鹵阻燃聚烯烴電纜料是用線性低密度聚乙烯樹脂、乙烯辛烯共聚物彈性體、丙烯（C3H6）基彈性體、改性樹脂、無鹵阻燃劑、阻燃增塑劑、抗氧劑和潤滑劑等原料，經(jīng)混煉后，用六個(gè)溫度段雙螺桿擠出擠制而成。采用本發(fā)明作為生產(chǎn)電線電纜絕緣護(hù)套原料，不僅遇有火災(zāi)燃燒時(shí)可降低火災(zāi)造成的損失，而且使用壽命長。
【專利說明】具有柔軟低煙性能的無鹵阻燃聚烯烴電纜料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種塑料粒子及其制備方法。具體說，是用來生產(chǎn)具有柔軟性能和燃燒時(shí)具有低煙性能的無鹵阻燃電線電纜絕緣護(hù)套的聚烯烴粒子及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在電線、電纜生產(chǎn)領(lǐng)域都知道，由于柔軟電線、電纜自身特有的柔軟性能，被廣泛應(yīng)用于諸如電焊、電力、船用、礦用、風(fēng)能、核電等移動(dòng)式電氣設(shè)備上。目前，柔軟性電線電纜均使用軟聚氯乙烯作為絕緣護(hù)套的生產(chǎn)原料。由于聚氯乙烯為含鹵材料，在遭遇火災(zāi)燃燒時(shí)會(huì)釋放出大量煙霧和有毒、腐蝕性鹵化氫等有害氣體，對環(huán)境具有很大的污染性，并易造成火災(zāi)的“二次危害”，從而加大了由火災(zāi)造成的損失。目前，科學(xué)研究已證實(shí)，鹵化物對人身健康和環(huán)境所造成的損害愈來愈嚴(yán)重，在電線、電纜生產(chǎn)領(lǐng)域要求禁用含鹵材料的呼聲越來越高。由于軟聚氯乙烯在低溫下的柔軟性能差，使得用軟聚氯乙烯作為原料制成的電線電纜比較脆，易折斷，使得帶有這種絕緣護(hù)套的電線電纜使用壽命短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的一個(gè)問題是提供一種具有柔軟低煙性能的無鹵阻燃聚烯烴電纜料。采用本發(fā)明作為生產(chǎn)電線電纜絕緣護(hù)套原料，不僅遇有火災(zāi)燃燒時(shí)可降低火災(zāi)造成的損失，而且使用壽命長。
[0004]本發(fā)明要解決的另一個(gè)問題是提供一種制備具有柔軟低煙性能的無鹵阻燃聚烯烴電纜料的方法。
[0005]本發(fā)明要解決的上述問題由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
本發(fā)明的具有柔軟低煙性能的無鹵阻燃聚烯烴電纜料特點(diǎn)是包括以下重量份數(shù)的原
料:
線性低密度聚乙烯樹脂10-20重量份；
乙烯辛烯共聚物彈性體40-50重量份；
丙烯(C3H6)基彈性體35-30重量份；
改性樹脂5-10重量份；
無鹵阻燃劑45-55重量份；
阻燃增塑劑10-20重量份；
抗氧劑0.5-1.0重量份；
潤滑劑0.2-0.5重量份。
[0006]其中:
所述線性低密度聚乙烯樹脂的熔融指數(shù)為1.0-2.0g/10min ；
所述乙烯辛烯共聚物彈性體是美國Dupont—Dow彈性體公司生產(chǎn)的engage8150型乙烯辛烯共聚物彈性體；
所述丙烯(C3H6)基彈性體是美國?？松梨诨ぎa(chǎn)品生產(chǎn)的VM6202型丙烯(C3H6)基彈性體；
所述改性樹脂是乙烯-辛烯共聚物的極性單體接枝物，其是用馬來酸酐單體進(jìn)行接枝反應(yīng)而成的乙烯-辛烯共聚物的極性單體接枝物，該接枝物中馬來酸酐接枝單體含量為：1.5重量％。所述乙烯-辛烯共聚物的極性單體接枝物是上海久聚高分子材料有限公司生產(chǎn)的JCT一 IC型乙烯-辛烯共聚物的極性單體接枝物；
所述無鹵阻燃劑是復(fù)合膨脹型阻燃劑(含阻燃協(xié)效劑)，其采用多聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺、氣相二氧化硅和三氧化二鑰化合物，并按照多聚磷酸銨:季戊四醇:三聚氰胺:氣相二氧化硅:三氧化二鑰化合物=6.3:1.6:1.8:0.8:0.7的重量比例混合而成；
所述阻燃增塑劑是磷酸甲苯二苯酯；
所述抗氧劑是1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5- 二叔丁基-4-羥基芐基)苯或β _(4-羥基-3，5- 二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯。
[0007]所述潤滑劑是硬脂酸。
[0008]制備所述具有柔軟低煙性能的無鹵阻燃聚烯烴電纜料的方法特點(diǎn)是依次包括以下步驟:
先將線性低密度聚乙烯樹脂、乙烯辛烯共聚物彈性體、丙烯(C3H6)基彈性體、改性樹脂、無鹵阻燃劑、阻燃增塑劑、抗氧劑和潤滑劑一起投入溫度為13(T140°C的密閉式混煉機(jī)中，混煉10-12分鐘，制成團(tuán)狀物料；
然后，將所述團(tuán)狀物料投入具有六個(gè)溫度段的雙螺桿擠出機(jī)中，擠制成顆粒即具有柔軟低煙性能的無鹵阻燃聚烯烴；其中，所述雙螺桿擠出機(jī)的六個(gè)溫度段的溫度依次為：130°C、135°C、140°C、145°C、150°C、150°C。
[0009]采用上述方案，具有以下優(yōu)點(diǎn):
由于本發(fā)明的原料中含有無鹵阻燃劑，而無鹵阻燃劑的加入會(huì)使電線電纜絕緣護(hù)套不僅具有良好的阻燃性能，而且在遇到火災(zāi)燃燒時(shí)具有良好的低煙性能。又由于本發(fā)明的原料中不含鹵化物，在燃燒時(shí)可避免大量煙霧和有毒、腐蝕性鹵化氫等有害氣體的釋放，不僅可避免對環(huán)境造成污染，還可避免造成火災(zāi)的“二次危害”，從而降低了由火災(zāi)造成的損失。另一方面，由于本發(fā)明的原料中不含鹵化物，可避免對人身健康和環(huán)境所造成的損害。
[0010]由于本發(fā)明的原料中含有阻燃增塑劑，而這種阻燃增塑劑中含有增效明顯的氣相二氧化硅和三氧化二鑰阻燃協(xié)效劑，使得制成的電線電纜絕緣護(hù)套阻燃性能明顯提高，同時(shí)減少了無鹵阻燃劑總用量，使材料在低溫下柔軟性得到改善。
[0011]由于本發(fā)明的原料中含有阻燃增塑劑，而阻燃增塑劑中含有磷酸甲苯二苯酯，使得制成的電線電纜絕緣護(hù)套阻燃性能大大改善外，還進(jìn)一步提高了低溫下的柔軟性能。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明 實(shí)施例一
先選取10重量份的線性低密度聚乙烯樹脂、50重量份的乙烯辛烯共聚物彈性體、35重量份的丙烯(C3H6)基彈性體、5重量份的改性樹脂、45重量份的無鹵阻燃劑、10重量份的阻燃增塑劑、0.5重量份的抗氧劑和0.2重量份的潤滑劑。
[0013]然后，將線性低密度聚乙烯樹脂、乙烯辛烯共聚物彈性體、丙烯(C3H6)基彈性體、改性樹脂、無鹵阻燃劑、阻燃增塑劑、抗氧劑和潤滑劑一起投入溫度為130°C的密閉式混煉機(jī)中，混煉10分鐘，制成團(tuán)狀物料。
[0014]最后，將所述團(tuán)狀物料投入具有六個(gè)溫度段的雙螺桿擠出機(jī)中，擠制成顆粒即具有柔軟低煙性能的無鹵阻燃聚烯烴。其中，所述雙螺桿擠出機(jī)的六個(gè)溫度段的溫度依次為130°C、135°C、140°C、145°C、150°C、150°C。
[0015]本實(shí)施例中:
所述線性低密度聚乙烯樹脂的熔融指數(shù)為1.0-2.0g/10min ；
所述乙烯辛烯共聚物彈性體是美國Dupont—Dow彈性體公司生產(chǎn)的engage8150型乙烯辛烯共聚物彈性體；
所述丙烯(C3H6)基彈性體是美國埃克森美孚化工產(chǎn)品生產(chǎn)的VM6202型丙烯(C3H6)基彈性體；
所述改性樹脂是乙烯-辛烯共聚物的極性單體接枝物，其是用馬來酸酐單體進(jìn)行接枝反應(yīng)而成的乙烯-辛烯共聚物的極性單體接枝物，該接枝物中馬來酸酐接枝單體含量為1.5重量％。所述乙烯-辛烯共聚物的極性單體接枝物是上海久聚高分子材料有限公司生產(chǎn)的JCT一 IC型乙烯-辛烯共聚物的極性單體接枝物。
[0016]所述無鹵阻燃劑是復(fù)合膨脹型阻燃劑(含阻燃協(xié)效劑)，其采用多聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺、氣相二氧化硅和三氧化二鑰化合物，并按照多聚磷酸銨:季戊四醇:三聚氰胺；氣相二氧化硅:三氧化二鑰化合物=6.3:1.6:1.8:0.8:0.7的重量比例混合而成；
所述阻燃增塑劑是磷酸甲苯二苯酯。
[0017]所述抗氧劑是1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5- 二叔丁基-4-羥基芐基)苯。
[0018]所述潤滑劑是硬脂酸。
[0019]實(shí)施例二
先選取15重量份的線性低密度聚乙烯樹脂、45重量份的乙烯辛烯共聚物彈性體、32重量份的丙烯(C3H6)基彈性體、8重量份的改性樹脂、50重量份的無鹵阻燃劑、15重量份的阻燃增塑劑、0.8重量份的抗氧劑和0.4重量份的潤滑劑。
[0020]然后，將線性低密度聚乙烯樹脂、乙烯辛烯共聚物彈性體、丙烯(C3H6)基彈性體、改性樹脂、無鹵阻燃劑、阻燃增塑劑、抗氧劑和潤滑劑一起投入溫度為135°C的密閉式混煉機(jī)中，混煉11分鐘，制成團(tuán)狀物料。
[0021]最后，將所述團(tuán)狀物料投入具有六個(gè)溫度段的雙螺桿擠出機(jī)中，擠制成顆粒即具有柔軟低煙性能的無鹵阻燃聚烯烴。其中，所述雙螺桿擠出機(jī)的六個(gè)溫度段的溫度依次為130°C、135°C、140°C、145°C、150°C、150°C。
[0022]本實(shí)施例中:
所述線性低密度聚乙烯樹脂的熔融指數(shù)為1.0-2.0g/10min ；
所述乙烯辛烯共聚物彈性體是美國Dupont—Dow彈性體公司生產(chǎn)的engage8150型乙烯辛烯共聚物彈性體；
所述丙烯(C3H6)基彈性體是美國?？松梨诨ぎa(chǎn)品生產(chǎn)的VM6202型丙烯(C3H6)基彈性體；
所述改性樹脂是乙烯-辛烯共聚物的極性單體接枝物，其是用馬來酸酐單體進(jìn)行接枝反應(yīng)而成的乙烯-辛烯共聚物的極性單體接枝物，該接枝物中馬來酸酐接枝單體含量為1.5重量％。所述乙烯-辛烯共聚物的極性單體接枝物是上海久聚高分子材料有限公司生產(chǎn)的JCT一 IC型乙烯-辛烯共聚物的極性單體接枝物。
[0023]所述無鹵阻燃劑是復(fù)合膨脹型阻燃劑(含阻燃協(xié)效劑)，其采用多聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺、氣相二氧化硅和三氧化二鑰化合物，并按照多聚磷酸銨:季戊四醇:三聚氰胺；氣相二氧化硅:三氧化二鑰化合物=6.3:1.6:1.8:0.8:0.7的重量比例混合而成；
所述阻燃增塑劑是磷酸甲苯二苯酯。
[0024]所述抗氧劑是β - (4-羥基-3，5- 二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯。
[0025]所述潤滑劑是硬脂酸。
[0026]實(shí)施例三
先選取20重量份的線性低密度聚乙烯樹脂、40重量份的乙烯辛烯共聚物彈性體、30重量份的丙烯(C3H6)基彈性體、10重量份的改性樹脂、55重量份的無鹵阻燃劑、20重量份的阻燃增塑劑、1.0重量份的抗氧劑和0.5重量份的潤滑劑。
[0027]然后，將線性低密度聚乙烯樹脂、乙烯辛烯共聚物彈性體、丙烯(C3H6)基彈性體、改性樹脂、無鹵阻燃劑、阻燃增塑劑、抗氧劑和潤滑劑一起投入溫度為140°C的密閉式混煉機(jī)中，混煉12分鐘，制成團(tuán)狀物料。
[0028]最后，將所述團(tuán)狀物料投入具有六個(gè)溫度段的雙螺桿擠出機(jī)中，擠制成顆粒即具有柔軟低煙性能的無鹵阻燃聚烯烴。其中，所述雙螺桿擠出機(jī)的六個(gè)溫度段的溫度依次為130°C、135°C、140°C、145°C、150°C、150°C。
[0029]本實(shí)施例中:
所述線性低密度聚乙烯樹脂的熔融指數(shù)為1.(2.0g/10min ；
所述乙烯辛烯共聚物彈性體是美國Dupont—Dow彈性體公司生產(chǎn)的engage8150型乙烯辛烯共聚物彈性體；
所述丙烯(C3H6)基彈性體是美國?？松梨诨ぎa(chǎn)品生產(chǎn)的VM6202型丙烯(C3H6)基彈性體；
所述改性樹脂是乙烯-辛烯共聚物的極性單體接枝物，其是用馬來酸酐單體進(jìn)行接枝反應(yīng)而成的乙烯-辛烯共聚物的極性單體接枝物，該接枝物中馬來酸酐接枝單體含量為
1.5重量％。所述乙烯-辛烯共聚物的極性單體接枝物是上海久聚高分子材料有限公司生產(chǎn)的JCT一 IC型乙烯-辛烯共聚物的極性單體接枝物。
[0030]所述無鹵阻燃劑是復(fù)合膨脹型阻燃劑(含阻燃協(xié)效劑)，其采用多聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺、氣相二氧化硅和三氧化二鑰化合物，并按照多聚磷酸銨:季戊四醇:三聚氰胺；氣相二氧化硅:三氧化二鑰化合物=6.3:1.6:1.8:0.8:0.7的重量比例混合而成； 所述阻燃增塑劑是磷酸甲苯二苯酯。
[0031]所述抗氧劑是β - (4-羥基-3，5- 二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯。
[0032]所述潤滑劑是硬脂酸。
【權(quán)利要求】
1.具有柔軟低煙性能的無鹵阻燃聚烯烴電纜料，其特征在于包括以下重量份數(shù)的原料: 線性低密度聚乙烯樹脂10-20重量份； 乙烯辛烯共聚物彈性體40-50重量份； 丙烯(C3H6)基彈性體35-30重量份； 改性樹脂5-10重量份； 無鹵阻燃劑45-55重量份； 阻燃增塑劑10-20重量份； 抗氧劑0.5-1.0重量份； 潤滑劑0.2-0.5重量份。
2.如權(quán)利要求1所述的具有柔軟低煙性能的無鹵阻燃聚烯烴電纜料，其特征在于所述線性低密度聚乙烯樹脂的熔融指數(shù)為1.0-2.0g/10min。
3.如權(quán)利要求1所述的具有柔軟低煙性能的無鹵阻燃聚烯烴電纜料，其特征在于所述乙烯辛烯共聚物彈性體是美國Dupont—Dow彈性體公司生產(chǎn)的engage8150型乙烯辛烯共聚物彈性體。
4.如權(quán)利要求1所述的具有柔軟低煙性能的無鹵阻燃聚烯烴電纜料，其特征在于所述丙烯(C3H6)基彈性體是美國埃克森美孚化工產(chǎn)品生產(chǎn)的VM6202型丙烯(C3H6)基彈性體。
5.如權(quán)利要求1所述的具有柔軟低煙性能的無鹵阻燃聚烯烴電纜料，其特征在于所述改性樹脂是乙烯-辛烯共聚物的極性單體接枝物，其是用馬來酸酐單體進(jìn)行接枝反應(yīng)而成的乙烯-辛烯共聚物的極性單體接枝物，該接枝物中馬來酸酐接枝單體含量為1.5重量％ ；所述乙烯-辛烯共聚物的極性單體接枝物是上海久聚高分子材料有限公司生產(chǎn)的JCT一IC型乙烯-辛烯共聚物的極性單體接枝物。
6.如權(quán)利要求1所述的具有柔軟低煙性能的無鹵阻燃聚烯烴電纜料，其特征在于所述無鹵阻燃劑是復(fù)合膨脹型阻燃劑(含阻燃協(xié)效劑)，其采用多聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺、氣相二氧化硅和三氧化二鑰化合物，并按照多聚磷酸銨:季戊四醇:三聚氰胺:氣相二氧化硅:三氧化二鑰化合物=6.3:1.6:1.8:0.8:0.7的重量比例混合而成。
7.如權(quán)利要求1所述的具有柔軟低煙性能的無鹵阻燃聚烯烴電纜料，其特征在于所述阻燃增塑劑是磷酸甲苯二苯酯。
8.如權(quán)利要求1所述的具有柔軟低煙性能的無鹵阻燃聚烯烴電纜料，其特征在于所述抗氧劑是1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯或β- (4-羥基-3，5- 二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯。
9.如權(quán)利要求1所述的具有柔軟低煙性能的無鹵阻燃聚烯烴電纜料，其特征在于所述潤滑劑是硬脂酸。
10.制備權(quán)利要求1所述具有柔軟低煙性能的無鹵阻燃聚烯烴電纜料的方法，其特征在于依次包括以下步驟: 先將線性低密度聚乙烯樹脂、乙烯辛烯共聚物彈性體、丙烯(C3H6)基彈性體、改性樹脂、無鹵阻燃劑、阻燃增塑劑、抗氧劑和潤滑劑一起投入溫度為13(T140°C的密閉式混煉機(jī)中，混煉10-12分鐘，制成團(tuán)狀物料； 然后，將所述團(tuán)狀物料投入具有六個(gè)溫度段的雙螺桿擠出機(jī)中，擠制成顆粒即具有柔軟低煙性能的無鹵阻燃聚烯烴；其中，所述雙螺桿擠出機(jī)的六個(gè)溫度段的溫度依次為130°C、135°C、1 40°C、145°C、150°C、150°C。
【文檔編號(hào)】B29B9/06GK103435900SQ201310416195
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】游泳, 祁建強(qiáng), 環(huán)征程 申請人:無錫杰科塑業(yè)有限公司