一种耐低温聚烯烃阻燃电缆料及其制备方法技术

本发明专利技术属于阻燃电缆领域，特别涉及了一种耐低温聚烯烃阻燃电缆料，按重量份数计，包括以下原料：60‑80份聚烯烃弹性体复合材料，10‑20份抗氧化剂，5‑8份柠檬酸酯，0.5‑1份耐‑50℃的润滑油，2‑4份二叔丁基过氧化物，2‑4份水杨酸双酚A酯，5‑8份颜料红，3‑6份双马来酰亚胺和30‑45份无机阻燃剂。本发明专利技术还公开了耐低温聚烯烃阻燃电缆料的制备方法。本发明专利技术制备的耐低温聚烯烃阻燃电缆料耐低温且力学性能优异，阻燃效果良好，具有广泛的市场推广价值。

【技术实现步骤摘要】
一种耐低温聚烯烃阻燃电缆料及其制备方法
本专利技术涉及阻燃电缆料领域，特别涉及一种耐低温聚烯烃阻燃电缆料及其制备方法。
技术介绍
电线电缆是电力事业的重要器材。在工业、农业和商业发展过程中都离不开电缆对于数据的传输，但是在电缆实际应用的过程中，由于外界因素的影响和电缆自身的原因有可能会引发电缆着火情况，而一旦电缆发生火灾，其就会顺着电缆线蔓延到周围易燃物体上，且火势一旦蔓延，着火速度非常快，在燃烧过程中由于电缆外部材料在燃烧后会释放有毒气体和浓烟，因此不仅会造成人员设备的损失，还可能会引发环境污染情况。因此,电线电缆的阻燃防火技术已成为近年来消防技术上的一项重要研究课题。采用具有阻燃性质的电缆料作为阻止电缆着火延燃是一种很好的阻燃手段。对于阻燃电缆料，研究最多的就是以热塑性或交联的树脂为基材，如含氯或含氟的树脂、特别是聚氯乙烯，聚烯烃树脂如聚乙烯醇、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯共聚物等。有些高分子材料自身的氧指数较高，属于本质阻燃材料。聚氯乙烯价格相对低廉，因具有高含量的氯，其含量可高达56％，故具有较高的耐热性和氧指数，不易燃烧，且综合性能较好，因此在电缆中、特别是作为护套应用最为广泛。但聚氯乙烯在燃烧时会产生氯化氢和二噁英等有害物质，且具有很大的毒性和腐蚀性，同时产生的浓烟较多。聚烯烃具有良好的绝缘性能和其他的电性能，因此也被广泛的应用于电缆料中。欧盟和日本一些大公司提出了对聚氯乙烯限制使用的条例，因此低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料引起了人们更多的关注，它具有阻燃、低烟、无卤、低毒等特性，发展也非常迅猛，为了达到一定的阻燃效果，必须加入大量的氢氧化铝、氢氧化镁，一般要达到总量的一半以上。但大量氢氧化铝和氢氧化镁的加入，必将导致材料物理机械性能、电气性能和加工性能方面大大劣化，在低温下物理机械性能变得更加差。因此，研究一种在低温度下具有优良的物理机械性能和优异的阻燃性能的聚烯烃电缆料具有广大的市场推广价值。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种耐低温聚烯烃阻燃电缆料及其制备方法，本专利技术通过在电缆料中引入聚烯烃弹性体复合材料、无机阻燃剂和抗氧化剂来解决上述技术问题。这种聚烯烃弹性体复合材料应用在电缆料的加工过程中，可以明显改善物料的流动性，在提高物料的拉伸强度和断裂伸长率，降低物料的冲击脆化温度的同时，提高电缆料的阻燃性能。为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种耐低温聚烯烃阻燃电缆料，按重量份数计，包括以下原料：60-80份聚烯烃弹性体复合材料，10-20份抗氧化剂，5-8份柠檬酸酯，0.5-1份耐-50℃的润滑油，2-4份二叔丁基过氧化物，2-4份水杨酸双酚A酯，5-8份颜料红，3-6份双马来酰亚胺和30-45份无机阻燃剂；所述的聚烯烃弹性体复合材料由下述方法制备：按重量份数计，将60-80份聚烯烃弹性体、20-26份木质素、50-70份聚丙烯、1-4份环氧脂肪酸甲酯与10-20份聚乙烯醇共混,然后加入到双螺杆式挤出机中,在螺杆长径比为9-12，螺杆转速为180-220r/min，挤出速度为130-150r/min，机头温度为135-160℃的条件下挤出后,经风冷磨面切粒,最后将颗粒放入回转真空干燥机中以60-73℃的温度干燥18-24h，得到聚烯烃弹性体复合材料。在本专利技术中，作为进一步说明，所述的木质素由下述方法制备：按重量份数计，将100-200份造纸黑液加热至沸腾，形成固形物含量为40-65％的浓缩液，然后用质量分数为为10-15％的盐酸溶液调节pH值至8.2-8.5，加入有机溶剂，在0.5-0.8MPa的压力条件下，搅拌反应3-5h，过滤后在滤液中加入蒸馏水进行沉淀，过滤，取滤渣在气流干燥室中在60-70℃干燥24-36h，粉碎，过200目筛，得到木质素。在本专利技术中，作为进一步说明，所述的有机溶剂由按重量比为10：6-13的质量分数为65-80％的乙醇溶液和质量分数为30-45％的丙酮溶液混合而成。在本专利技术中，作为进一步说明，所述的无机阻燃剂由按重量比为10-30：8-12：6-10的硼酸锌、多聚磷酸铵和粘度≤20000cp的氢氧化铝混合而成。在本专利技术中，作为进一步说明，所述的抗氧化剂为抗氧化剂168、抗氧化剂1098和抗氧化剂215中的一种或多种。在本专利技术中，作为进一步说明，所述的耐-50℃的润滑油为舒泊润润滑脂。在本专利技术中，作为进一步说明，按照原料配方中各材料的重量份数称取材料，将抗氧化剂、二叔丁基过氧化物、水杨酸双酚A酯、双马来酰亚胺和无机阻燃剂混合均匀，加热至38-45℃后，加入聚烯烃弹性体复合材料后放入转矩流变仪中，以70-80℃，150-200r/min的速度搅拌5-10min后，加入柠檬酸酯、颜料红和耐-50℃的润滑油，以120-135℃，200-250r/min的速度搅拌15-20min后，以100-150r/min的速度挤出造粒，得到耐低温聚烯烃阻燃电缆料。部分原料的功能介绍如下：柠檬酸酯，化学名3-羟基-3-羧基戊二酸三丁酯，是一种酯类化合物，无色透明高沸点液体，微溶于水，与多数有机溶剂互溶。工业上由柠檬酸与正丁醇反应而成，可直接用于增塑剂。本品低毒，可视为无毒增塑剂，俗称环保型增塑剂，可以替代应用范围受到限制的邻苯二甲酸酯类增塑剂。在本专利技术中，柠檬酸值用作增塑剂，改善电缆料的原材料的加工性能。二叔丁基过氧化物，无色至微黄色透明液体，不溶于水，与苯、甲苯、丙酮等有机溶剂混溶。有强氧化性，易燃，常温下较稳定，对撞击不敏感。在本专利技术中，二叔丁基过氧化物用作交联剂，使电缆料之间的各成分产生交联，形成网状结构。水杨酸双酚A酯，在本专利技术中作为紫外线吸收剂，提高制品的耐候性。颜料红，为苯并咪唑酮类，给出蓝光红色调，优良的耐热稳定性、耐光耐气候牢度及耐迁移性能。在本专利技术中用于塑料着色。双马来酰亚胺，是以马来酰亚胺为活性端基的双官能团化合物，有与环氧树脂相近的流动性和可模塑性，可用与环氧树脂类同的一般方法进行加工成型，克服了环氧树脂耐热性相对较低的缺点。在本专利技术中，双马来酰亚胺用作制备电缆料过程中的助剂，用来改善原料的流动性，提高加工性能。聚烯烃弹性体，是美国DOW化学公司以茂金属为催化剂的具有窄相对分子质量分布和均匀的短支链分布的热塑性弹性体。这种弹性体的主要性能非常突出，具有耐老化、耐臭氧、耐化学介质、力学性能优异等优点。在本专利技术中，聚烯烃弹性体用作制备聚烯烃弹性体复合材料的主要材料，木质素，是由聚合的芳香醇构成的一类物质，存在于木质组织中，主要作用是通过形成交织网来硬化细胞壁。木质素主要位于纤维素纤维之间，起抗压作用。利用木质素的粘结性、分散性、螯合性使其广泛应用于各个行业，以改善物质的物理化学性能，节省成本，提高效率。在本专利技术中，木质素用于与聚烯烃弹性体之间相互交联，形成网状结构，提高交联密度。聚丙烯，是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。按甲基排列位置分为等规聚丙烯、无规聚丙烯和间规聚丙烯三种。聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，是所有塑料中最轻的品种之一。在本专利技术中，聚丙烯用作制备聚烯烃弹性体复合材料的主要原料，用来改善聚烯烃弹性体的化学稳定性。环氧脂肪酸甲酯在常温下为浅黄色液体，是以脂肪酸甲酯为主要原料的新型环保增塑剂，是一种无毒、无味本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐低温聚烯烃阻燃电缆料，其特征在于：按重量份数计，包括以下原料：60‑80份聚烯烃弹性体复合材料，10‑20份抗氧化剂，5‑8份柠檬酸酯，0.5‑1份耐‑50℃的润滑油，2‑4份二叔丁基过氧化物，2‑4份水杨酸双酚A酯，5‑8份颜料红，3‑6份双马来酰亚胺和30‑45份无机阻燃剂；所述的聚烯烃弹性体复合材料由下述方法制备：按重量份数计，将60‑80份聚烯烃弹性体、20‑26份木质素、50‑70份聚丙烯、1‑4份环氧脂肪酸甲酯与10‑20份聚乙烯醇共混,然后加入到双螺杆式挤出机中,在螺杆长径比为9‑12，螺杆转速为180‑220r/min，挤出速度为130‑150r/min，机头温度为135‑160℃的条件下挤出后,经风冷磨面切粒,最后将颗粒放入回转真空干燥机中以60‑73℃的温度干燥18‑24h，得到聚烯烃弹性体复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种耐低温聚烯烃阻燃电缆料，其特征在于：按重量份数计，包括以下原料：60-80份聚烯烃弹性体复合材料，10-20份抗氧化剂，5-8份柠檬酸酯，0.5-1份耐-50℃的润滑油，2-4份二叔丁基过氧化物，2-4份水杨酸双酚A酯，5-8份颜料红，3-6份双马来酰亚胺和30-45份无机阻燃剂；所述的聚烯烃弹性体复合材料由下述方法制备：按重量份数计，将60-80份聚烯烃弹性体、20-26份木质素、50-70份聚丙烯、1-4份环氧脂肪酸甲酯与10-20份聚乙烯醇共混,然后加入到双螺杆式挤出机中,在螺杆长径比为9-12，螺杆转速为180-220r/min，挤出速度为130-150r/min，机头温度为135-160℃的条件下挤出后,经风冷磨面切粒,最后将颗粒放入回转真空干燥机中以60-73℃的温度干燥18-24h，得到聚烯烃弹性体复合材料。2.根据权利要求1所述的一种耐低温聚烯烃阻燃电缆料，其特征在于：所述的木质素由下述方法制备：按重量份数计，将100-200份造纸黑液加热至沸腾，形成固形物含量为40-65％的浓缩液，然后用质量分数为为10-15％的盐酸溶液调节pH值至8.2-8.5，加入有机溶剂，在0.5-0.8MPa的压力条件下，搅拌反应3-5h，过滤后在滤液中加入蒸馏水进行沉淀，过滤，取滤渣在气流干燥室中在60-70℃干燥24-36h，粉碎，过2...

【专利技术属性】
技术研发人员：蓝豆，
申请(专利权)人：柳州市昌泉贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45