專(zhuān)利名稱(chēng)：一種低煙無(wú)鹵高阻燃彈性聚烯烴電纜料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電線電纜用塑料，特別涉及一種低煙無(wú)鹵高阻燃彈性聚烯烴電線電纜用塑料高分子混合物。
背景技術(shù)：
眾所周知，電線電纜的導(dǎo)線外設(shè)有護(hù)套，這種護(hù)套除了提供最直接保護(hù)功能而外，還應(yīng)具備絕緣、機(jī)械性能等基本要求。據(jù)了解，目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)和使用的低煙無(wú)鹵電纜料主要成份是EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)60～100份重量；PE(聚乙烯)0～40份重量；氫氧化鎂或氫氧化鋁120～170份重量。這種電纜料雖然具有低煙和無(wú)鹵特點(diǎn)，但材料硬度很大，在90-98邵氏A范圍，無(wú)法在柔軟電線、電源線、個(gè)人電子產(chǎn)品導(dǎo)線等要求柔軟度和彈性的電線電纜上代替有著優(yōu)越柔軟性能的PVC電纜料。而PVC電纜料由于是一種含鹵的聚合物燃燒后會(huì)產(chǎn)生濃煙，并釋放氯化氫等有毒物質(zhì)，不符合環(huán)保要求，屬于淘汰產(chǎn)品。由于無(wú)鹵低煙型阻燃電纜料在燃燒時(shí)不產(chǎn)生腐蝕性的有害氣體，發(fā)煙量也極小，在火災(zāi)事故中可以將材料燃燒造成的災(zāi)害和損失降到最低限度，因此目前在國(guó)際上電纜料正逐漸向無(wú)鹵低煙型方向發(fā)展。因此，如何開(kāi)發(fā)一種柔軟彈性好的低煙無(wú)鹵電纜料，并且阻燃性?xún)?yōu)越，而且電線符合UL1581VW-1和IEC332.3垂直燃燒試驗(yàn)要求是本發(fā)明研究的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種既要柔軟又要高阻燃，而且環(huán)保的聚烯烴電線電纜用塑料。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種低煙無(wú)鹵高阻燃彈性聚烯烴電纜料，其材料配方包含以下組份(1)、彈性體基料①、EVA彈性體，化學(xué)名稱(chēng)為乙烯-醋酸乙烯共聚物，含量40～80份重量；其中所述共聚物的熔融指數(shù)≤5g/10min；所述共聚物中醋酸乙烯含量≥30％重量；②、POE彈性體，化學(xué)名稱(chēng)為乙烯-辛烯共聚物，含量20～50份重量；其中所述共聚物的熔融指數(shù)≤3g/10min；所述共聚物的硬度≤75邵氏A；③、EMA彈性體，化學(xué)名稱(chēng)為乙烯-丙烯酸甲酯共聚物，含量5～15份重量；其中所述共聚物的熔融指數(shù)≤5g/10min；所述共聚物中丙烯酸甲酯含量≥20％重量；(2)、阻燃劑①、氫氧化鎂或氫氧化鋁，含量30～70份重量；②、納米氫氧化鎂，含量20～40份重量；其中所述納米氫氧化鎂的粒徑＜200nm；(3)、交聯(lián)劑①、DCP，化學(xué)名稱(chēng)為過(guò)氧化二異丙苯，含量0.1～0.6份重量。
上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下1、上述方案中，為了提高效果所述材料配方中各組份較好的含量范圍為EVA彈性體，含量50～70份重量；POE彈性體，含量20～40份重量；EMA彈性體，含量6～14份重量；氫氧化鎂或氫氧化鋁，含量40～60份重量；納米氫氧化鎂，含量25～35份重量；DCP，含量0.15～0.5份重量。
2、上述方案中，為了提高效果所述材料配方中各組份最佳的含量范圍為EVA彈性體，含量58～62份重量；POE彈性體，含量28～32份重量；EMA彈性體，含量8～12份重量；氫氧化鎂或氫氧化鋁，含量45～55份重量；納米氫氧化鎂，含量28～32份重量；DCP，含量0.2～0.3份重量。
3、上述方案中，為了提高效果所述材料配方中納米氫氧化鎂的粒徑＜100nm。
4、上述方案中，所述氫氧化鎂或氫氧化鋁采用表面處理過(guò)的氫氧化鎂或氫氧化鋁。所述納米氫氧化鎂也采用表面處理過(guò)的納米氫氧化鎂。所謂表面處理是指用偶聯(lián)劑或活化劑對(duì)上述阻燃劑的表面進(jìn)行包裹處理。
5、上述方案中，所述交聯(lián)劑DCP，化學(xué)名稱(chēng)為過(guò)氧化二異丙苯，又名二枯基過(guò)氧化物，化學(xué)分子式為[C6H5C(CH3)2O]2。
6、上述方案中，所述材料配方還可以包含酚類(lèi)抗氧劑(比如，1010抗氧劑等)，含量0.5～3份重量，較好為1～2份重量，最佳為1.2～1.8份重量；硅烷偶聯(lián)劑(比如，A-172等)，含量1～5份重量，較好為2～4份重量，最佳為2.1～2.5份重量；潤(rùn)滑劑(比如，PE蠟等)，含量0.5～5份重量，較好為1～4份重量，最佳為2～3份重量。
總之，本發(fā)明主要技術(shù)構(gòu)思是選用EVA共聚物作為主體基材，并用POE茂金屬?gòu)椥泽w和EMA彈性體進(jìn)行改性，同時(shí)添加了高性能的納米氫氧化鎂阻燃劑填料和氫氧化鎂或氫氧化鋁阻燃劑，在抗氧劑、偶聯(lián)劑和最適合的交聯(lián)劑DCP等助劑作用下采用同向雙螺桿擠出機(jī)或密煉機(jī)加工混煉制得柔軟性好的低煙無(wú)鹵高阻燃彈性聚烯烴電纜料高分子混合物。
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果1、目前國(guó)內(nèi)外的柔軟低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料的硬度一般在88邵氏A以上；強(qiáng)度≥7.0Mpa；伸率≥150％；阻燃達(dá)不到UL1581VW-1要求。而本發(fā)明對(duì)整個(gè)配方的阻燃性能、機(jī)械物理性能和產(chǎn)品硬度得到綜合考慮，其硬度≤85邵氏A；強(qiáng)度≥9.0Mpa；伸率≥150％；阻燃達(dá)到UL1581VW-1要求，因此是一種柔軟性好的高阻燃環(huán)保聚烯烴電線電纜用高分子混合材料。
2、本發(fā)明在材料配方中采用高醋酸乙烯含量的乙烯-醋酸乙烯共聚物作為基體，其特點(diǎn)是柔軟彈性，硬度較低，有利于阻燃自熄。
3、本發(fā)明在材料配方中采用了POE茂金屬?gòu)椥泽w和EMA彈性體，更有利于提高阻燃劑的填充和分散，有利于提高基材的強(qiáng)度。
4、本發(fā)明在高性能阻燃填料選擇上，以氫氧化鎂和適量的納米氫氧化鎂復(fù)配，阻燃劑的填充比例最小，使得最終產(chǎn)品的硬度最低，彈性柔軟度最佳，阻燃性能也最好。而納米氫氧化鎂加入使材料在火焰下燃燒并結(jié)殼，保持材料的形狀并隔絕氧氣和熱量，使得材料具有自熄性能。
5、本發(fā)明在基料配比方面，高柔軟彈性基料占的比例很大，充分考慮了柔軟度與拉伸強(qiáng)度的平衡關(guān)系。
6、本發(fā)明在阻燃劑配比方面，填充的比例很小。但由于使用了新材料納米阻燃劑，使得產(chǎn)品中的阻燃劑添加比例只有平時(shí)添加量的一半不到，但卻能保證很優(yōu)異的阻燃性能。
7、本發(fā)明在材料配方中采用了過(guò)氧化物DCP作為交聯(lián)劑，并通過(guò)同向雙螺桿擠出機(jī)或密煉機(jī)對(duì)材料進(jìn)行動(dòng)態(tài)硫化，提高了產(chǎn)品的機(jī)械性能和耐熱溫度。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述實(shí)施例一一種低煙無(wú)鹵高阻燃彈性聚烯烴電纜料1、材料配方

注表面處理氫氧化鎂和表面處理納米氫氧化鎂是指用偶聯(lián)劑或活化劑對(duì)上述阻燃劑的表面進(jìn)行包裹處理。這種處理通常由阻燃劑生產(chǎn)廠家完成。
2、制備工藝第一步將EVA、POE和EMA彈性體按配方計(jì)量混合，然后加入過(guò)氧化物DCP，在同向雙螺桿擠出機(jī)上，在螺桿溫度為150-190℃下混合擠出，保證過(guò)氧化物分解完全，并擠出造粒。
第二步將上一步改性后的彈性體基料、表面處理好的氫氧化鎂、表面處理好的納米氫氧化鎂、酚類(lèi)抗氧劑、硅烷偶聯(lián)劑和潤(rùn)滑劑，在混料裝置中混合均勻。混合后將混合物在同向雙螺桿擠出機(jī)上，在螺桿溫度為140-170℃下混合擠出，保證阻燃劑被分散均勻，并擠出造粒，成品包裝。
3、技術(shù)指標(biāo)

實(shí)施例二一種低煙無(wú)鹵高阻燃彈性聚烯烴電纜料1、材料配方

2、制備工藝同實(shí)施例一，不再重復(fù)描述。
3、技術(shù)指標(biāo)

實(shí)施例三一種低煙無(wú)鹵高阻燃彈性聚烯烴電纜料1、材料配方


2、制備工藝同實(shí)施例一，不再重復(fù)描述。
實(shí)施例四一種低煙無(wú)鹵高阻燃彈性聚烯烴電纜料1、材料配方

2、制備工藝同實(shí)施例一，不再重復(fù)描述。
上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種低煙無(wú)鹵高阻燃彈性聚烯烴電纜料，其特征在于材料配方包含以下組份(1)、彈性體基料①、EVA彈性體，化學(xué)名稱(chēng)為乙烯-醋酸乙烯共聚物，含量40～80份重量；其中所述共聚物的熔融指數(shù)≤5g/10min；所述共聚物中醋酸乙烯含量≥30％重量；②、POE彈性體，化學(xué)名稱(chēng)為乙烯-辛烯共聚物，含量20～50份重量；其中所述共聚物的熔融指數(shù)≤3g/10min；所述共聚物的硬度≤75邵氏A；③、EMA彈性體，化學(xué)名稱(chēng)為乙烯-丙烯酸甲酯共聚物，含量5～15份重量；其中所述共聚物的熔融指數(shù)≤5g/10min；所述共聚物中丙烯酸甲酯含量≥20％重量；(2)、阻燃劑①、氫氧化鎂或氫氧化鋁，含量30～70份重量；②、納米氫氧化鎂，含量20～40份重量；其中所述納米氫氧化鎂的粒徑＜200nm；(3)、交聯(lián)劑①、DCP，化學(xué)名稱(chēng)為過(guò)氧化二異丙苯，含量0.1～0.6份重量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低煙無(wú)鹵高阻燃彈性聚烯烴電纜料，其特征在于所述材料配方中各組份的含量進(jìn)一步為EVA彈性體，含量50～70份重量；POE彈性體，含量20～40份重量；EMA彈性體，含量6～14份重量；氫氧化鎂或氫氧化鋁，含量40～60份重量；納米氫氧化鎂，含量25～35份重量；DCP，含量0.15～0.5份重量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低煙無(wú)鹵高阻燃彈性聚烯烴電纜料，其特征在于所述材料配方中各組份的含量進(jìn)一步為EVA彈性體，含量58～62份重量；POE彈性體，含量28～32份重量；EMA彈性體，含量8～12份重量；氫氧化鎂或氫氧化鋁，含量45～55份重量；納米氫氧化鎂，含量28～32份重量；DCP，含量0.2～0.3份重量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低煙無(wú)鹵高阻燃彈性聚烯烴電纜料，其特征在于所述材料配方中納米氫氧化鎂的粒徑＜100nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低煙無(wú)鹵高阻燃彈性聚烯烴電纜料，其特征在于所述材料配方進(jìn)一步包含酚類(lèi)抗氧劑，含量0.5～3份重量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低煙無(wú)鹵高阻燃彈性聚烯烴電纜料，其特征在于所述材料配方進(jìn)一步包含硅烷偶聯(lián)劑，含量1～5份重量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低煙無(wú)鹵高阻燃彈性聚烯烴電纜料，其特征在于所述材料配方進(jìn)一步包含潤(rùn)滑劑，含量0.5～5份重量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低煙無(wú)鹵高阻燃彈性聚烯烴電線電纜用塑料，其配方包含以下組份EVA彈性體(乙烯－醋酸乙烯共聚物)，含量40～80份重量；POE彈性體(乙烯－辛烯共聚物)，含量20～50份重量；EMA彈性體(乙烯－丙烯酸甲酯共聚物)，含量5～15份重量；氫氧化鎂或氫氧化鋁，含量30～70份重量；納米氫氧化鎂，含量20～40份重量；DCP(過(guò)氧化二異丙苯)，含量0.1～0.6份重量。該材料硬度≤85邵氏A；強(qiáng)度≥9.0MPa；伸率≥150％；阻燃達(dá)到UL1581 VW－1要求，是一種柔軟性好的高阻燃環(huán)保聚烯烴電線電纜用高分子混合材料。
文檔編號(hào)H01B7/295GK101041731SQ20071002193
公開(kāi)日2007年9月26日 申請(qǐng)日期2007年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月26日
發(fā)明者單永東, 魏建良, 陸惠歧 申請(qǐng)人:江蘇三角洲塑化有限公司