一种光缆微束管用热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃专用料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种光缆微束管用热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃专用料及其制备方法，按重量份计，包括聚丙烯10‑25份、高密度聚乙烯20‑45份、三元乙丙橡胶5‑15份、超低密度聚乙烯15‑25份、相容剂10‑15份、高分子量聚硅氧烷1‑5份、塑化剂0.1‑2.5份、表面爽滑剂0.1‑2份、高效复合阻燃剂80‑120份、管状微晶纳米成炭剂0.5‑2.5份、有机硅烷1‑2份、抗氧剂0.5‑2份、加工助剂1‑3份。本发明专利技术所述光缆微束管用热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃专用料阻燃性好、燃烧无有毒气体释放、韧性佳、稳定性强，且适用于小微尺寸、单层多层、单芯多芯等不同结构光缆。

【技术实现步骤摘要】
一种光缆微束管用热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃专用料及其制备方法
本专利技术属于高分子材料领域，涉及一种低烟无卤阻燃聚烯烃塑料，具体为一种光缆微束管用热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃专用料及其制备方法。
技术介绍
随着“宽带中国”战略的实施，“三网融合”和FTTH建设必将深入地开展，4G通信建设带来更多新型光纤应用需求，各种满足室内布线需求的新型布线光缆应运而生，微束管布线光缆成功应用于多种场景，具有良好的综合性能。通过微束管单元可以衍生一系列室内布线用光缆，该系列光缆具有尺寸小、重量轻、芯数大、阻燃性能优异等特点，同时具有良好的环境和机械性能。低烟无卤阻燃聚烯烃料是制备微束管的最佳材料，其综合性能好，正逐渐替代其它微束管用材料。早在2000年，江苏省江都市聚宝特种树脂电缆厂研制成功光纤微束松套管PBT专用料，并投入生产。专利技术专利CN1262290A，光缆光纤松套管专用料和CN102675608A，PBT光纤松套管专用料的制备方法分别公开了一种PBT微束松套管专用料的合成制备方法，能够满足松套管高速制备生产。光纤用PBT微束松套管是传统的材料，机械物理性能及加工性能优异，但其不阻燃，且燃烧时会产生浓烟。另外PBT料作为工程塑料，加工难度相对大，当塑化不充分时，容易出现松套管有包块，出模口就破裂等问题。专利技术专利CN103205057A，一种改性聚丙烯松套管专用材料公开了一种改性聚丙烯微束松套管专用材料的配方组成，专利技术专利CN104072930A，一种光缆松套管用聚合物合金材料及其制备方法和应用公开了一种光缆松套管用聚合物合金材料及其制备方法，江苏亨通光电股份有限公司亦研制了一种全干式光缆用双层共挤松套管，松套管内外层所用材料为PP和PP及PP(或PE)色母料。该类聚烯烃材料具有加工性能优异，挤出表面光滑，挤出速度快，高硬度高韧性，耐水解，挤出的松套管不易破裂，但不阻燃。技术专利CN203191599U公开了一种超细光纤微束松套管的结构组成，其中的松套管虽然是用无卤阻燃聚乙烯材料挤制而成，但普通微束管用低烟无卤阻燃聚烯烃料挤出速度慢，尺寸稳定性不佳，易收缩易变形，束管内壁不光滑而导致引穿光纤困难或光纤过度弯曲等；该类材料弯曲模量和弹性模量较低，光缆弯折时容易折扁，影响光纤信号；在制造湿式光缆时，由于在微束管内需要填充油膏，外面要填充缆膏，普通聚烯烃护套料容易产生溶胀变形或破裂；在微束管外挤制外护套或在光缆处于交变温度环境下时，普通护套料容易与相邻的光纤、护套层、阻水带、加强组件等发生粘连而导致光缆传输能力降低；普通低烟无卤阻燃料的阻燃性能普遍不足，容易滴落而扩散火焰，不利于抑制火焰蔓延；其他微束管用材料，如聚氯乙烯虽然阻燃性能好，但其韧性差，燃烧时会释放有毒气体。
技术实现思路
解决的技术问题：为了克服现有技术的缺陷，解决现有聚烯烃材料不阻燃、燃烧释放有毒气体、韧性差、稳定性不佳的问题，获得一种适用于小微尺寸、单层多层、单芯多芯等不同结构光缆的聚烯烃材料，本专利技术提供了一种光缆微束管用热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃专用料及其制备方法。技术方案：一种光缆微束管用热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃专用料，按重量份计，包括聚丙烯10-25份、高密度聚乙烯20-45份、三元乙丙橡胶5-15份、超低密度聚乙烯15-25份、相容剂10-15份、高分子量聚硅氧烷1-5份、塑化剂0.1-2.5份、表面爽滑剂0.1-2份、高效复合阻燃剂80-120份、管状微晶纳米成炭剂0.5-2.5份、有机硅烷1-2份、抗氧剂0.5-2份、加工助剂1-3份。优选的，所述聚丙烯是共聚丙烯，按摩尔分数含量计，含有乙烯单体1％-7％和丙烯单体93％-99％，其熔体指数为5.0-15.0g/(10min，2.16kg)，密度为0.86-0.90g/cm3。进一步的，所述共聚丙烯是台塑产PP5090T，其熔体指数为15.0g/(10min，2.16kg)，密度为0.90g/cm3。优选的，所述高密度聚乙烯的熔体指数为0.5-1.0g/(10min，2.16kg)。进一步的，所述高密度聚乙烯的熔体指数为0.5g/(10min，2.16kg)。优选的，所述三元乙丙橡胶是由70-75％的乙烯、20-25％的丙烯和1-5％的亚乙基-降冰片烯按摩尔分数含量比组成的共聚物，门尼粘度为15-25MU。进一步的，所述三元乙丙橡胶是由70％乙烯、25％丙烯和5％亚乙基-降冰片烯组成的共聚物，门尼粘度为25MU。进一步的，所述三元乙丙橡胶是由美国陶氏公司制造的EPDM橡胶IP4725P。优选的，所述超低密度聚乙烯的密度为0.88-0.90g/cm3，熔融指数为2.0-5.0g/(10min，2.16kg)。进一步的，所述超低密度聚乙烯的密度为0.90g/cm3，熔融指数为4.0g/(10min，2.16kg)。优选的，相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯和马来酸酐接枝高密度聚乙烯中的至少一种。优选的，所述高分子量聚硅氧烷的平均分子量为100万-120万。进一步的，所述高分子量聚硅氧烷的平均分子量为120万。优选的，所述塑化剂是含有聚酯分子链段的耐高温分散剂。进一步的，所述塑化剂是有陆博润公司生产的超分散剂DP-310。优选的，所述表面爽滑剂为芥酸酰胺和油酸酰胺中的至少一种。优选的，高效复合阻燃剂为水菱镁矿阻燃剂和水合碳酸钙镁石阻燃剂中的至少一种。进一步的，所述高效复合阻燃剂中水菱镁矿阻燃剂和水合碳酸钙镁石阻燃剂的重量比为4:1。优选的，所述管状微晶纳米成炭剂是具有管状结构的微结晶纳米级表面改性有机金属硅酸盐复合物。进一步的，所述管状微晶纳米成炭剂为经表面改性的纳米级管状结构的微结晶的镁锂基硅酸盐复合物。优选的，所述有机硅烷为乙烯基硅氧烷或氨基硅氧烷。优选的，所述抗氧剂为四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯和亚磷酸酯抗氧剂的混合物，或四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯和硫酯抗氧剂的混合物。进一步的，所述抗氧剂为瑞士汽巴公司制造的Irganox1010和Irganox168的混合物。优选的，所述加工助剂为聚乙烯蜡。任一所述光缆微束管用热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃专用料的制备方法，包含以下步骤：(1)将高效复合阻燃剂放在高速搅拌机中搅拌至温度不低于80℃，分次将有机硅烷以喷雾的方式加入阻燃剂中并继续搅拌3-5分钟，然后加入管状微晶纳米成炭剂继续搅拌1-2分钟后，再加入超低密度聚乙烯、相容剂、高分子量聚硅氧烷、加工助剂和抗氧剂，用喂料器加入密炼机混炼均匀后，经双螺杆挤出机组造粒，干燥得到预制品A；(2)将聚丙烯、高密度聚乙烯、三元乙丙橡胶、塑化剂和余下的抗氧剂加入高速搅拌机中高速搅拌3-5分钟后，用喂料器加入双螺杆混炼挤出机组造粒，后干燥得到预制品B；(3)将预制品A和预制品B以及表面爽滑剂混合后投入密炼机混炼至195-210℃，经双螺杆挤出机造粒后冷却、干燥，得到成品。优选的，所述密炼机为加压式双转子密炼机或下落式密炼机，双螺杆挤出机四个温度区域为：加料段180℃，混炼段200℃，造粒段200℃，机头200℃。有益效果：(1)本专利技术所述光缆微束管用热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃专用料易于加工，挤出速度快，尺寸稳定性好，不易收缩变形，且挤出的束管内壁光滑，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光缆微束管用热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃专用料，其特征在于，按重量份计，包括聚丙烯10‑25份、高密度聚乙烯20‑45份、三元乙丙橡胶5‑15份、超低密度聚乙烯15‑25份、相容剂10‑15份、高分子量聚硅氧烷1‑5份、塑化剂0.1‑2.5份、表面爽滑剂0.1‑2份、高效复合阻燃剂80‑120份、管状微晶纳米成炭剂0.5‑2.5份、有机硅烷1‑2份、抗氧剂0.5‑2份、加工助剂1‑3份。

【技术特征摘要】
1.一种光缆微束管用热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃专用料，其特征在于，按重量份计，包括聚丙烯10-25份、高密度聚乙烯20-45份、三元乙丙橡胶5-15份、超低密度聚乙烯15-25份、相容剂10-15份、高分子量聚硅氧烷1-5份、塑化剂0.1-2.5份、表面爽滑剂0.1-2份、高效复合阻燃剂80-120份、管状微晶纳米成炭剂0.5-2.5份、有机硅烷1-2份、抗氧剂0.5-2份、加工助剂1-3份。2.根据权利要求1所述的一种光缆微束管用热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃专用料，其特征在于，所述聚丙烯是共聚丙烯，按摩尔分数含量计，含有乙烯单体1％-7％和丙烯单体93％-99％，其熔体指数为5.0-15.0g/(10min，2.16kg)，密度为0.86-0.90g/cm3。3.根据权利要求1所述的一种光缆微束管用热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃专用料，其特征在于，所述高密度聚乙烯的熔体指数为0.5-1.0g/(10min，2.16kg)。4.根据权利要求1所述的一种光缆微束管用热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃专用料，其特征在于，所述三元乙丙橡胶是由70-75％的乙烯、20-25％的丙烯和1-5％的亚乙基-降冰片烯按摩尔分数含量比组成的共聚物，门尼粘度为15-25MU。5.根据权利要求1所述的一种光缆微束管用热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃专用料，其特征在于，所述超低密度聚乙烯的密度为0.88-0.90g/cm3，熔融指数为2.0-5.0g/(10min，2.16kg)。6.根据权利要求1所述的一种光缆微束管用热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃专用料，其特征在于，相容剂为马...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁建强，张建耀，邵明元，潘晓旻，游泳，
申请(专利权)人：无锡杰科塑业有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32