一种高阻燃低烟无卤电缆料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高阻燃低烟无卤电缆料及其制备方法，其中高阻燃低烟无卤电缆料，以质量百分比计，组成组分和各自含量为：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物12～22％、聚乙烯5～10％、马来酸酐接枝聚乙烯5～10％、无机填料40～50％、自制复合阻燃剂15～20％、抗氧助剂1～3％，各组分的质量百分比之和为100％；高阻燃低烟无卤电缆料的制备方法为电缆料的制备工艺和电缆的挤出制作工艺。本发明专利技术的优点是自制复合阻燃剂可提升电缆料的成碳性能和自熄性能，制备的电缆料制成1.5mm2单芯电线通过UL的VW-1燃烧测试；电缆料的绝缘电气性能得到保证；电缆料的白色外观可进而制成客户需求的各种颜色。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电线电缆材料
，特别是一种高阻燃低烟无卤电缆料及其制备 方法。
技术介绍
现有技术中，低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料是为满足低烟、无卤无毒、阻燃、耐高温 等特性而开发的一种环保型阻燃电缆材料。它是使用聚烯烃作为基材，氢氧化铝、氢氧化镁 等无机阻燃材料作阻燃剂，经共混、塑化、造粒而成的可辐照交联电缆料。现有的低烟无卤 阻燃聚烯烃电缆料存在如下缺陷： (1)由于不能使用含有卤素的阻燃剂，而只能使用氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌等 无毒的无机阻燃剂，这些阻燃剂需要添加至质量百分含量65%以上才起到很好的阻燃作 用，而无机阻燃剂的大量添加则大幅度降低电缆料的机械性能； (2)在添加大量的无机阻燃剂后，电缆料的加工流动性很差，螺杆扭矩急剧上升， 使得造粒生产非常困难，绝缘或护套的挤出也很困难； (3)如果材料在燃烧时熔融滴落，更易使火灾蔓延，加剧火情，也使材料暴露出新 的表面加速燃烧。 同时，低烟无卤阻燃电缆料中使用的大量的氢氧化铝、氢氧化铝、硼酸锌等无机阻 燃剂，由于其阻燃效率低，导致电缆料机械性能和电气性能严重下降的同时，阻燃性能也明 显劣于含卤阻燃电缆料。在电缆料中即使氢氧化铝、氢氧化镁的用量高达78%，做成的电缆 料在挤成4_2及以下的电线时，也无法满足UL的VW-1燃烧试验标准。现有阶段有低烟无 卤阻燃电缆料生产厂家使用红磷或者白化红磷来改善材料的阻燃性能和电气性能，但是由 于红磷或者白化红磷本身材料的颜色原因，导致材料除了能做成黑色和红色外，无法做出 其他各色的电缆料；且由于红磷燃烧时释放烟量比较大，造成二次污染。
技术实现思路
专利技术目的：针对上述问题，本专利技术的一个目的是提供一种耐温等级为高阻燃低烟 无卤电缆料，其能够解决低烟无卤电缆料自熄性能差，在小截面的电线上无法满足VW-1燃 烧试验要求的问题，同时制备的电缆料可着色。本专利技术的另一目的是还提供一种制备该高 阻燃低烟无卤电缆料的方法。 技术方案：为实现上述第一目的，本专利技术提供如下技术方案： -种高阻燃低烟无卤电缆料，以质量百分比计，组成组分和各组分的含量为：乙 烯-醋酸乙烯酯共聚物12~22%、聚乙烯5~10%、马来酸酐接枝聚乙烯5~10%、无机 填料40~50%、自制复合阻燃剂15~20%、抗氧助剂1~3%，各组分的质量百分比之和 为 100%〇 进一步的，所述马来酸酐接枝聚乙烯接枝率为0.7~0.9%，熔融指数为 0.8g/10min ~ 1. 2g/10min〇 进一步的，所述自制复合阻燃剂为对二乙基次膦酸铝与三聚氰胺尿酸盐按质量比 3 : 1共同混合制得。 进一步的，所述对二乙基次膦酸铝粉体颗粒的直径D50为2~3 μπι ;所述三聚氰 胺尿酸盐粉体颗粒的直径D50为48~52 μ m ;D代表粉体颗粒的直径，D50表示累计50%点 的直径。 进一步的，所述抗氧助剂为四季戊四 醇酯与硫代二丙酸二硬脂醇酯按质量比1:1共同混合制得。 进一步的，所述无机填料粉体颗粒的直径D50为1~2 μπι ;所述无机填料为氢氧 化铝、氢氧化镁中的一种或两种混合物；所述无机填料为氢氧化铝和氢氧化镁的混合物时， 所述氢氧化铝和氢氧化镁的质量比为3 : 1。 自制复合阻燃剂中的对二乙基次膦酸铝为高磷含量无卤环保型阻燃剂，能满足最 严格阻燃标准要求的热固性和热塑性塑料应用；三聚氰胺尿酸盐为含氮的无卤环保型阻燃 剂；对二乙基次膦酸铝和三聚氰胺尿酸盐混合后产生很好的协同作用，提升阻燃电缆料的 性能。 为实现上述第二目的，本专利技术还提供如下技术方案： -种高阻燃低烟无卤电缆料的制备方法，具体为如下工艺： 电缆料的制备：按质量百分比称取各种组成组分，将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、自 制复合阻燃剂两种组分在高速混合机中175~185°C条件下混合30s，然后投入双螺杆造 粒机中混合塑化造粒，得到复合阻燃剂母粒；双螺杆造粒机的加工温度为：输送段160~ 170°C、熔融段170~175°C、混炼段180~190°C、排气段180~190°C、均化段180~190°C、 机头180~190°C，得到的所述复合阻燃剂母粒用干燥冷空气干燥；双螺杆造粒机的混合塑 化造粒过程对自制复合阻燃剂及相关混合物进行有效预混，提升其阻燃性能和分散性能， 改善表面光洁度； 将干燥后的所述复合阻燃剂母粒与无机填料、聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、抗氧 助剂一起投入密炼机中，在密炼机中混炼至160 °C，使各组分混合均匀，形成软质胶状物； 将得到的所述软质胶状物投入到单螺杆中挤出，单螺杆温度为：第一区130~145°C、第二 区130~145°C、第三区130~145°C、机头140~155°C，得到挤出成型为粒型的电缆料，风 冷后包装； 电缆的挤出制作：将所述电缆料的制备中最终得到的粒型的电缆料，通过电线电 缆挤塑机，在一区120~130°C、二区130~150°C、三区145~165°C、四区145~165°C、 机头140~160 °C的温度下挤出，包覆在导体线芯上。 进一步的，所述电缆料的制备中最终得到的粒型的电缆料，其形状为圆柱状，长度 为0· 5cm，底面直径为0· 2~0· 3cm。 有益效果：与现有技术相比，本专利技术的优点是：第一，本专利技术中添加了自制复合阻 燃剂，可以有效的提升低烟无卤阻燃电缆料的成碳性能以及自熄性能，本专利技术制备的电缆 料挤塑制成的1. 5mm2单芯电线通过了 UL的VW-1燃烧测试；第二，本专利技术中使用的含有氢氧 化铝的无机填料占各组分总质量的40~50%，总体上降低了氢氧化铝的使用量，保证了电 缆料的绝缘电气性能；第三，阻燃剂的白色外观性状也使得本专利技术电缆料也具有白色外观， 可进一步制成各种颜色的产品，满足客户需求。【具体实施方式】 下面结合具体实施例，进一步阐明本专利技术，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术 而不用于限制本专利技术的范围，在读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形 式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。 实施例1 : -种高阻燃低烟无卤电缆料，以质量百分比计，组成组分和各组分的含量为：乙 烯-醋酸乙烯酯共聚物12%、聚乙烯10%、马来酸酐接枝聚乙烯5%、氢氧化铝50%、自制 复合阻燃剂20%、抗氧助剂3%，各组分的质量百分比之和为100%。 其中，马来酸酐接枝聚乙烯接枝率为0. 7 %，熔融指数为0. 8g/10min~ 1.2g/10min ； 自制复合阻燃剂为对二乙基次膦酸铝与三聚氰胺尿酸盐按质量比3 : 1共同混合 制得，对二乙基次膦酸铝粉体颗粒的直径D50为2~3 μ m，三聚氰胺尿酸盐粉体颗粒的直径 D50为48~52 μ m ;氢氧化铝粉体颗粒的直径D50为1~2 μ m，这里，D代表粉体颗粒的直 径，D50表示累计50%点的直径； 抗氧助剂为四季戊四醇酯与硫代二丙 酸二硬脂醇酯按质量比1:1共同混合制得。 制备上述高阻燃低烟无卤电缆料的方法，包括电缆料的制备工艺和电缆的挤出制 作工艺，具体为： 电缆料的制备：按上述质量百分比称取各种组成组分，将乙烯-醋酸乙烯酯共聚 物、自制复合阻燃剂两种组分在高速混合机中175°c条件下混合30s，其中自制复合阻燃剂 为对二乙基次膦酸铝与三聚氰胺尿酸盐按质量比3 : 1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高阻燃低烟无卤电缆料，其特征在于：以质量百分比计，组成组分和各组分的含量为：乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物12～22％、聚乙烯5～10％、马来酸酐接枝聚乙烯5～10％、无机填料40～50％、自制复合阻燃剂15～20％、抗氧助剂1～3％，各组分的质量百分比之和为100％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐鑫森，张成，
申请(专利权)人：欧宝聚合物江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32