一种电线电缆用高氧指数、强自熄性热塑性无卤低烟阻燃材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于高分子材料技术领域，具体公开了一种电线电缆用高氧指数、强自熄性热塑性无卤低烟阻燃材料及其制备方法。该阻燃材料包括以下重量份的组分：基础树脂100份、硅烷活化氢氧化铝100～140份、复合润滑剂2～10份、复合抗氧剂0.2～2份以及色母0～2份；基础树脂由以下重量份的组分组成：聚乙烯乙酸乙烯酯25～70份、线性低密度聚乙烯10～40份、乙烯-辛烯共聚物5～40份以及马来酸酐接枝共聚物8～30份。该阻燃材料具有高氧指数和强自熄性，在发生火灾或其它极端情况下可以自熄，大大提高了其使用安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子材料
，尤其涉及一种电线电缆用高氧指数、强自熄性 热塑性无卤低烟阻燃材料及其制备方法。
技术介绍
目前，电线电缆用材料广泛采用的是聚氯乙烯树脂，该材料含有卤素，在燃烧过程 中会释放出有毒有害气体并且产生大量黑烟，不仅污染环境，并且在发生火灾时容易引起 室息死亡；无卤低烟阻燃材料在这方面有很大的优势，但是在使用过程中也存在很大的问 题： 无卤低烟阻燃材料作为无机材料大量的加入，容易造成基料机械、物理性能下降 较大，例如断裂伸长率及强度大幅度下降，为了使该材料达到理想的机械性能一般会牺牲 其部分阻燃性能，例如，一般的无卤低烟阻燃材料的氧指数为32或更低，这样在发生火灾 时该材料很难自熄，起不到阻燃效果，给人们的生命财产构成威胁，安全性能大大降低。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种电线电缆用高氧指数、强自熄性热塑性无卤低烟阻 燃材料，解决现有技术中的阻燃材料为了满足机械性能而阻燃效果差从而导致安全性大大 降低的问题。 本专利技术的另外一个目的是提供一种电线电缆用高氧指数、强自熄性热塑性无卤低 烟阻燃材料的制备方法。 为了实现上述目的，本专利技术采用的一个技术方案是： -种电线电缆用高氧指数、强自熄性热塑性无卤低烟阻燃材料，包括以下重量份 的组分： 基础树脂 100份 硅烷活化氢氧化铝 100~140份 复合润滑剂 2~10份 复合抗氧剂 Q.2~2份 色母 0~2份; 所述基础树脂由以下重量份的组分组成： 聚乙烯乙酸乙烯酯 25~70份 线性低密度聚乙烯 10~40份 乙烯-辛烯共聚物 5~40份 马来酸酐接枝共聚物 8~30份。 所述硅烷活化氢氧化铝是采用复合有机硅烷对氢氧化铝进行活化的产物；所述复 合有机硅烷是由丙基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷二聚物和八甲基环四硅氧烷中的至 少两种复配制得；硅烷活化氢氧化铝分散性好，可以增加氢氧化铝的阻燃效果，并且在燃烧 时会在树脂表面形成碳化硅（SiC)隔绝氧气从而提高阻燃性能，使得本专利技术材料具有高氧 指数、强自熄性。 所述聚乙烯乙酸乙烯酯的乙酸乙烯的含量为14~28wt%，熔融指数为5g/10min; 该聚乙烯乙酸乙烯酯构成基础树脂网络，用于容纳阻燃剂或其他组分。所述线性低密度聚乙烯的熔融指数为2g/10min，用以减少本专利技术的材料加工时对 剪切的敏感性。 所述乙烯-辛烯共聚物的熔融指数为3. 6g/10min，用以增加本专利技术所述材料的拉 伸断裂伸长率。 所述马来酸酐接枝共聚物是以马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物制得，接枝率为 1 %，恪融指数为2g/10min，从而提尚基础树脂与氛氧化错的相容性。 所述复合润滑剂为氧化聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酰胺和硬脂酸中的至少两种。 所述复合抗氧剂由四季戊四醇酯与三 亚磷酸酯按照质量比为2:1的比例复配而成。 上述电线电缆用高氧指数、强自熄性热塑性无卤低烟阻燃材料的制备方法，包 括： 制备硅烷活化氢氧化铝：将氢氧化铝加入到搅拌釜中，再加入氢氧化铝重量1% 的复合有机硅烷，在1000~1200r/min的条件下搅拌15~20分钟，即制得硅烷活化氢氧 化铝；所述复合有机硅烷是由丙基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷二聚物和八甲基环四 硅氧烷中的至少两种复配制得； 制备基础树脂：按照配方比例，称取聚乙烯乙酸乙烯酯、线性低密度聚乙烯、乙 烯-辛烯共聚物和马来酸酐接枝共聚物，将上述各组分复配，制得； 按照配方比例称取各组分，依次将硅烷活化氢氧化铝、复合润滑剂、复合抗氧剂、 色母和基础树脂投入到密炼机中，加热到110~130°c时，提升密炼机上顶栓进行翻料，翻 料结束后，继续密炼至密炼机内温度达到140~150°C，停止加热，再继续密炼1~3分钟， 然后由单螺杆挤出机挤出造粒制得。 加热到120°C时，提升密炼机上顶栓进行翻料；密炼机内温度达到140~150°C，停 止加热，再继续密炼2分钟，然后由单螺杆挤出机挤出造粒制得。 本专利技术的无卤低烟阻燃材料通过设置具有特定组分及含量的配方，各个组分之间 相互协同作用，使得制得的无谢氏烟阻燃材料具有高氧指数、强机械性能及强自熄性，在发 生火灾或其它极端情况下可以自熄，大大提高了其使用安全性。 本专利技术通过采用聚乙烯醋酸乙烯酯、线性低密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物和马 来酸酐接枝共聚物合理的复配，并且使用多种硅烷对氢氧化铝进行活化，使低烟无卤阻燃 材料各项性能都得到较大的提高，特别是氧指数方面，远大于行业要求，使得本专利技术解决了 目前无卤低烟阻燃电缆料普遍存在的阻燃性能和机械性能产生矛盾的问题，使该材料具有 完美的机械性能和阻燃性能。 本专利技术独创了多种硅烷复合活化氢氧化铝的方法，大大提高了氢氧化铝在基础树 脂中的分散性，提高了氢氧化铝的阻燃效果，并且多种硅烷活化的氢氧化铝制备的该无卤 低烟阻燃材料在燃烧时能更好的形成碳化硅结构，能够更好地隔绝空气与该材料的接触， 从而具有较好的自熄性，在发生火灾或其它极端情况下，有效地保障了人们的生命及财产 安全。【具体实施方式】 为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下具体实施例，对本申请作进一 步地详细说明。 实施例1 -种电线电缆用高氧指数、强自熄性热塑性无卤低烟阻燃材料，包括以下重量份 的组分：基础树脂100份、硅烷活化氢氧化铝100份、复合润滑剂4份和复合抗氧剂1份。 其中，基础树脂是由以下重量份的组分组成：聚乙烯乙酸乙烯酯30份、线性低密 度聚乙烯20份、乙烯-辛烯共聚物30份和马来酸酐接枝共聚物20份；其中，聚乙烯乙酸乙 稀酯的乙酸乙稀的含量为18wt%，恪融指数为5g/10min;线性低密度聚乙稀的恪融指数为 2g/10min;乙烯-辛烯共聚物的熔融指数为3. 6g/10min;马来酸酐接枝共聚物是以马来酸 酐接枝乙稀-辛稀共聚物制得，接枝率为1%，恪融指数为2g/10min。 硅烷活化氢氧化铝是采用复合有机硅烷对氢氧化铝进行活化的产物，复合有机硅 烷是由丙基三甲氧基硅烷和丙基三甲氧基硅烷二聚物按照1:1的比例复配而成。 复合润滑剂是由氧化聚乙烯蜡和乙撑双硬脂酰胺按照2:1的比例复配而成。 复合抗氧剂是由四季戊四醇酯与三亚磷酸酯按照质量比为2:1的比例复配而成。 上述电线电缆用高氧指数、强自熄性热塑性无卤低烟阻燃材料由以下方法制备得 到： 将氢氧化铝加入到搅拌釜中，再加入氢氧化铝重量1%的复合有机硅烷，在 1200r/min的条件下搅拌15分钟，即制得硅烷活化氢氧化铝。 制备基础树脂：按照配方比例，称取聚乙烯乙酸乙烯酯、线性低密度聚乙烯、乙 烯-辛烯共聚物和马来酸酐接枝共聚物，将上述各组分复配，制得； 按照配方比例称取各组分，依次按照硅烷活化氢氧化铝、复合润滑剂、复合抗氧剂 和基础树脂的投料顺序投入到密炼机中，加热到120°C时提升密炼机的上顶栓进行翻料，翻 料完毕放下上顶栓继续进行密炼，待温度达到140~150°C时，关闭加热开关，继续密炼2分 钟后出料；密炼好的原料投入到强制喂料斗中，经过单螺杆挤出机进行挤出造粒，单螺杆挤 出机各区温度控制在100-140 °C，制得。 当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电线电缆用高氧指数、强自熄性热塑性无卤低烟阻燃材料，其特征是，包括以下重量份的组分：所述基础树脂由以下重量份的组分组成：

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邓连天，任金发，王俊龙，刘明强，张直，
申请(专利权)人：成都鑫成鹏线缆材料有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51