抗开裂低烟无卤电缆制备及其测试方法技术

本发明专利技术公开了一种抗开裂低烟无卤电缆制备及其测试方法，包括如下具体步骤：（1）将氢氧化铝加入高混锅，开启高速搅拌，转速1500-2000转/min，然后以喷淋的方式加入1%的硅烷偶联剂6173，处理完毕，待用；（2）将EVA，线性低密度PE，硅酮L5-4，硬脂酸，抗氧剂1010，DLTP，接枝料，处理好的氢氧化铝，色素炭黑，投入到密炼机中进行塑炼，塑炼温度为140-160℃；（3）步骤（2）塑炼后的混合物进入75/180双螺杆/单螺杆双阶机中进行挤出，风冷切粒，得到产品；本发明专利技术还公开了一种抗开裂低烟无卤电缆测试方法；本发明专利技术产品阻燃性能优越，燃烧时烟度甚少，无腐蚀性气体逸出，广泛应用于核电站、地铁车站、高层建筑大楼、宾馆、广播电视台、重要军事设施、石油平台等，以及人员较集中，空气密度低的场所。

【技术实现步骤摘要】
抗开裂低烟无卤电缆制备及其测试方法
本专利技术属于高分子材料加工领域，涉及一种抗开裂低烟无卤电缆制备及其测试方法。
技术介绍
人们对电缆的要求越来越高，特别是保证阻燃的同时，不损失其他机械性能，同时又要保证其抗开裂性能。电缆受到光照、温差、潮湿，甚至动物蛀咬，都可能造成开裂。当电缆在高温、辐射等恶劣环境下使用，就更容易开裂。电缆安装、使用中，需弯曲、卷绕等，当电缆表面有伤痕，如电缆拖曳时表面擦伤，会使电缆更易开裂。既然电缆开裂风险很大，其抗开裂性能的验证就受到人们的重视。但目前还无电缆抗开裂的标准测试方法。有些厂家采取直观法，把成圈的电缆在适当条件下放置，如烘箱中、室外暴晒等，一段时间后观察表面是否有开裂。低烟无卤电缆材料多以聚烯烃为基体树脂，并加入大量填料型阻燃剂。该类阻燃剂如氢氧化物、磷氮类等，虽然环保、低烟，但效率低、加入量很大。常用的氢氧化铝、氢氧化镁，加入量50％以上，使材料机械性能下降。阻燃剂表面含有羟基或其他极性基团，和基体树脂相容性差。而填料增加后破坏高分子链间的连续性，减少分子链间的缠绕，使材料强度和韧性都降低。树脂和填料的膨胀系数也不一样，热胀冷缩不均匀而产生结构缺陷。内应力和外力作用下，填料和基体树脂还会发生相分离。因上述原因，低烟无卤电缆更易开裂。做成电缆后再检测其抗开裂性能，耗费周期长，因此从材料本身预先考察电缆抗开裂性能，利于电缆料的开发与生产。项健在GB/T2951第31部分：聚氯乙烯混合料专用试验方法—高温压力试验-抗开裂试验，利用电缆绕棒，在标定温度时间或150℃、1小时，观察电缆表面开裂的情况的基础上，进行改进，他在卷绕时加上7Kg负载，130℃加热3小时，观察表面是否有开裂。通过该实验的材料，制成的电缆抗开裂性能不错。目前该方法及在此基础上改进的方法，已成为一些电缆或材料生产厂家评估电缆料抗开裂性能的方法(选自：项健、汪晓明,无卤低烟阻燃护套料抗开裂性能及其检验方法的研究和探讨,高品质射频电缆会议论文集,2009：89-92)。刘倩如在5kg和7Kg负载，130℃加热1小时的条件，对配方进行测试，观察表面是否有开裂来考察材料的抗开裂性能，通过该实验的材料制成电缆料后，两个月后仍然完好(选自：刘倩如,抗开裂低烟无卤阻燃电缆料的研制,光纤与电缆及其应用技术[J],2013,1：17-19)。美国专利US7964663中在150℃加热1小时的条件，对配方进行测试，观察表面是否有开裂来考察材料的抗开裂性能，然后对制成的电缆放在烘箱中100℃，老化7天，肉眼观察表面是否开裂(选自：Crack-resistant,flameretardant,halogen-free,cableassemblyandcoatingcompositionUS7964663B2)。但是该方法不能验证电缆表面产生伤痕后的开裂性能，而电缆在包装、运输、安装、使用过程中，如在表面造成伤痕，将更容易开裂。那么从材料角度验证有伤痕的样品的抗开裂性能也就尤为重要。GB/T2951-2008第41部分聚乙烯和聚丙烯混合料专用试验方法-耐环境应力开裂试验方法是制备一个长方形的样条，在样条上长度方向刻出划痕，然后弯曲180℃置于铜槽中，放在Igepalco-630(一种表面活性剂)溶液中，在一定温度和时间内，观察其刻痕的发展方向，并判断耐环境应力开裂性能。该方法虽然也是检测样品表面有伤痕情况下的抗开裂情况，但其验证的是在溶剂中的耐环境应力开裂试验，和实际的电缆情况不一样。也就是说目前还没有从材料角度检测伤痕情况下电缆料的抗开裂情况。因此建立材料角度检测伤痕情况下电缆料的抗开裂检验方法非常重要，这样就可以该方法为指导进行了配方测试，对通过抗开裂试验的材料制备电线的抗开裂性能进行评估。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种抗开裂低烟无卤电缆制备及其测试方法，本专利技术产品阻燃性能优越，燃烧时烟度甚少，无腐蚀性气体逸出，广泛应用于核电站、地铁车站、高层建筑大楼、宾馆、广播电视台、重要军事设施、石油平台等，以及人员较集中，空气密度低的场所。为了解决以上技术问题，本专利技术提供一种抗开裂低烟无卤电缆制备及其测试方法，包括如下具体步骤：(1)将氢氧化铝加入高混锅，开启高速搅拌，转速1500-2000转/min，然后以喷淋的方式加入1％的硅烷偶联剂6173，处理完毕，待用；(2)将20-25kg的EVA，10-15kg的线性低密度PE，1kg的硅酮L5-4，0.2kg的硬脂酸，0.1kg的抗氧剂1010，0.1kg的DLTP，8kg的接枝料，处理好的氢氧化铝50-62.5kg，0.8kg的色素炭黑，投入到密炼机中进行塑炼，塑炼温度为140-160℃；(3)步骤(2)塑炼后的混合物进入75/180双螺杆/单螺杆双阶机中进行挤出，风冷切粒，得到产品。本专利技术进一步限定的技术方案是：步骤(2)的EVA的VA含量为28％，熔融指数为1-10(g/10min)，测试条件为：190℃、2.16kg/10min。步骤(2)的线性低密度PE的熔融指数为1-10(g/10min)，测试条件为：190℃、2.16kg/10min，拉伸强度大于25MPa，断裂伸长率大于500％。步骤(2)中还加入5kg的乙烯和辛烯聚烯烃弹性体，其的熔融指数为0.5-10(g/10min)，测试条件为：190℃、2.16kg/10min，拉伸强度大于5MPa，断裂伸长率大于500％。步骤(2)中还加入辅助阻燃剂，为0.8kg的红磷母粒。本专利技术产品是一种低烟无卤电缆，是指不含卤素、不含铅镉铬汞等环境物质的胶料制成，燃烧时不会发出有毒烟雾，从而对环境造成污染；本专利技术产品无卤低烟、低卤低烟特性，当火灾发生时，蔓延速度慢，烟浓度低，可见度高，有害气体释放量小，便于人员撤离。燃烧气体的腐蚀性小，也避免了对仪器设备的损害，低卤、无卤的特性，使得电缆材料在耐老化和耐紫外线及其它辐照性能大大提高，从而延长电缆的使用寿命。进一步的，本专利技术还提供一种抗开裂低烟无卤电缆的测试方法，包括如下具体步骤：(1)将产品模压成1mm-2mm的薄片，裁成长38mm，宽13mm的样品，使用刻痕模具刀横向刻出0.1mm的刻痕；(2)将步骤(1)的样品弯曲成拱形，将有刻痕的一面朝上，并放置于专用夹具中，然后采用转移装置，转移到黄铜槽试样架中；(3)将老化箱中的温度设定为15-100℃，然后把样品放置于老化箱内，记录时间，每隔1小时观察一次，记录样品状况，放置到24小时。优选地，步骤(3)中老化箱的温度设定为80℃。传统测试方法中，刻痕是沿着折弯方向，刻痕本身不受力；而本专利技术测试方法中，我们设计刻痕垂直于折弯方向，折弯后，刻痕伤口更容易受到应力损伤；同时模拟电缆实际使用的环境，进行受热、低温或其他条件的测试，观察表面开裂情况，效果更加显著、直观。本专利技术的有益效果是：传统测试方法中，刻痕是沿着折弯方向，刻痕本身不受力；而本专利技术测试方法中，我们设计刻痕垂直于折弯方向，折弯后，刻痕伤口更容易受到应力损伤；同时模拟电缆实际使用的环境，进行受热、低温或其他条件的测试，观察表面开裂情况，效果更加显著、直观。本专利技术产品的抗张强度比一般PVC电线大，同时具有良好的耐候性、良好的柔软度，且具有非本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗开裂低烟无卤电缆制备方法，其特征在于，包括如下具体步骤：（1）将氢氧化铝加入高混锅，开启高速搅拌，转速1500‑2000转/min，然后以喷淋的方式加入1%的硅烷偶联剂6173，处理完毕，待用；（2）将20‑25kg的EVA，10‑15kg的线性低密度PE，1kg的硅酮L5‑4，0.2kg的硬脂酸，0.1kg的抗氧剂1010，0.1kg 的DLTP，8kg的接枝料，处理好的氢氧化铝50‑62.5kg，0.8kg的色素炭黑，投入到密炼机中进行塑炼，塑炼温度为140‑160℃；（3）步骤（2）塑炼后的混合物进入75/180双螺杆/单螺杆双阶机中进行挤出，风冷切粒，得到产品。

【技术特征摘要】
1.一种抗开裂低烟无卤电缆的测试方法，其特征在于，包括如下具体步骤：(1)将氢氧化铝加入高混锅，开启高速搅拌，转速1500-2000r/min，然后以喷淋的方式加入1％的硅烷偶联剂6173，处理完毕，待用；(2)将20-25kg的EVA，10-15kg的线性低密度PE，1kg的硅酮L5-4，0.2kg的硬脂酸，0.1kg的抗氧剂1010，0.1kg的DLTP，8kg的接枝料，处理好的氢氧化铝50-62.5kg，0.8kg的色素炭黑，投入到密炼机中进行塑炼，塑炼温度为140-160℃；(3)步骤(2)塑炼后的混合物进入75/180双螺杆/单螺杆双阶机中进行挤出，风冷切粒，得到产品；(4)将产品模压成1mm-2mm的薄片，裁成长38mm，宽13mm的样品，使用刻痕模具刀横向刻出0.1mm的刻痕；(5)将步骤(1)的样品弯曲成拱形，将有刻痕的一面朝上，并放置于专用夹具中，然后采用转移装置，转移到黄铜槽试样架中；(6)将老化箱中的温度设定为15-100℃，然后把样品放置于老化箱内，记录时间，每隔1小时观察一次，记录样品状况，放置到24小时。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：严兵，牛兵，赵砚，何成龙，王宇，张璁，郭振勤，
申请(专利权)人：江苏领瑞新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32