一种低烟无卤阻燃电缆材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种低烟无卤阻燃电缆材料及其制备方法，所述低烟无卤阻燃电缆材料包括以下原料：聚丙烯、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、低密度聚乙烯、氢氧化铝、喹啉酮、异丙基联苯、壬基酚聚氧乙烯醚、乙烯基三乙氧基硅烷、抗氧剂、改性剂；所述低烟无卤阻燃电缆材料的制备方法包括以下步骤：S1、称取原料；S2、将喹啉酮和异丙基联苯研磨混合后分散到改性剂中；S3、原料的混炼；S4、拉条切粒、挤出、造粒即得低烟无卤阻燃电缆材料。本发明专利技术提出的电缆材料，具有优异的阻燃、力学、耐高温、耐开裂性能，且发烟量小、环保、安全，起阻燃作用的成分添加量少。

A low smoke halogen-free flame retardant cable material and its preparation method

The invention provides a low smoke halogen-free flame retardant cable material and a preparation method. The low smoke halogen-free flame retardant cable material includes the following raw materials: polypropylene, vinyl acetate copolymer, low density polyethylene, aluminium hydroxide, quinolone, isopropyl biphenyl, nonylphenol polyoxyethylene ether, vinyl triethoxysilane, etc. Antioxidant and modifier; The preparation method of the low smoke halogen-free flame-retardant cable material includes the following steps: S1, weighing raw materials; S2, grinding and mixing quinolone and isopropyl biphenyl and dispersing them into modifier; S3, mixing raw materials; S4, stretching and pelleting, extrusion and pelleting to obtain the low smoke halogen-free flame-retardant cable material. The cable material provided by the invention has excellent flame retardant, mechanical, high temperature resistance and crack resistance, and has small smoke emission, environmental protection, safety, and less additive amount of components for flame retardant effect.

【技术实现步骤摘要】
一种低烟无卤阻燃电缆材料及其制备方法
本专利技术涉及电缆材料
，尤其涉及一种低烟无卤阻燃电缆材料及其制备方法。
技术介绍
电缆是用以传输电能、磁能、信息以及实现电磁能转换的线材产品。电缆主要由导体、导体屏蔽层，绝缘层、绝缘屏蔽层、缓冲层、金属护套、外护套等组成。外护套大多数位于电缆的最外层，起到保护电缆的作用，目前多采用塑料、橡胶等作为主要材料。但传统的电缆材料阻燃性不佳，易发生火灾，造成财产损失和人员伤亡，为了提高电缆材料的阻燃特性，通常会向电缆材料中添加阻燃剂。目前常用的阻燃剂有卤系阻燃剂、无机阻燃剂等。但是，卤系阻燃剂在燃烧过程中会释放大量的烟雾和卤化氢气体，在火灾中易使人窒息，同时对仪器设备造成腐蚀。无机阻燃剂可以有效解决卤系阻燃剂不环保、不安全、发烟量大的问题。如中国专利申请公布号：CN106519404A公开了一种用于光纤通讯的低发烟量阻燃电缆材料，该专利中发烟量较小，但起阻燃作用的组分添加量较大，这势必会影响电缆材料的力学性能，导致电缆材料易发生开裂的现象，影响电缆材料的使用寿命，而且还会降低电缆材料的耐温性能。基于现有技术中存在的不足，本专利技术提出一种低烟无卤阻燃电缆材料及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有电缆材料的阻燃性能不佳，卤系阻燃剂的不环保、不安全、发烟量大，无机阻燃剂的添加量大、易恶化电缆材料力学性能和耐温性能的问题，而提出的一种低烟无卤阻燃电缆材料及其制备方法。为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种低烟无卤阻燃电缆材料，包括以下重量份的原料：聚饼烯40～60份、乙烯醋酸乙烯酯共聚物40～60份、低密度聚乙烯10～20份、氢氧化铝3～6份、喹啉酮0.5～2份、异丙基联苯0.5～8份、壬基酚聚氧乙烯醚0.5～1.5份、乙烯基三乙氧基硅烷0.8～1.6份、抗氧剂0.2～0.5份、改性剂5～12份，所述改性剂由质量比为14：1：3：5的甲基乙烯基硅油、硅酮粉、三乙醇胺、乙撑双硬脂酰胺的混合而成。优选的，所述低烟无卤阻燃电缆材料包括以下重量份的原料：聚饼烯45～55份、乙烯醋酸乙烯酯共聚物45～55份、低密度聚乙烯12～18份、氢氧化铝4～6份、喹啉酮0.8～1.8份、异丙基联苯0.8～7.2份、壬基酚聚氧乙烯醚0.8～1.2份、乙烯基三乙氧基硅烷1～1.4份、抗氧剂0.2～0.5份、改性剂6～10份。优选的，所述喹啉酮和异丙基联苯的质量比为1：1～4，进一步优选的，所述喹啉酮和异丙基联苯的质量比为1：3。优选的，所述低烟无卤阻燃电缆材料包括以下重量份的原料：聚丙烯50份、乙烯醋酸乙烯酯共聚物50份、低密度聚乙烯15份、氢氧化铝5份、喹啉酮1.2份、异丙基联苯3.6份、壬基酚聚氧乙烯醚1份、乙烯基三乙氧基硅烷1.2份、抗氧剂0.3份、改性剂8份。优选的，所述抗氧剂为N，N-双（2，4-二氨基二苯醚）亚胺、二烷基二硫代氨基甲酸锌、二甲苄基二硫化物中的一种。本专利技术还提出了一种低烟无卤阻燃电缆材料的制备方法，包括以下步骤：S1、按照聚饼烯40～60份、乙烯醋酸乙烯酯共聚物40～60份、低密度聚乙烯10～20份、氢氧化铝3～6份、喹啉酮0.5～2份、异丙基联苯0.5～8份、壬基酚聚氧乙烯醚0.5～1.5份、乙烯基三乙氧基硅烷0.8～1.6份、抗氧剂0.2～0.5份、改性剂5～12份称取各原料，备用；S2、将步骤S1称取的喹啉酮和异丙基联苯置于研磨机中研磨混合10min后加入到改性剂中，并于100～200r/min的转速下搅拌20～30min，得混合物A；S3、将步骤S1称取的聚饼烯、乙烯醋酸乙烯酯共聚物和低密度聚乙烯加入到密炼机中进行密炼得混合物B，然后将步骤S1称取的壬基酚聚氧乙烯醚、乙烯基三乙氧基硅烷、氢氧化铝、抗氧剂以及步骤S2制备得到的混合物A加入到混合物B中，并以200～300r/min的转速下搅拌均匀，得混合物C；S4、混合物C再经拉条切粒，再经螺旋杆挤出、造粒即得低烟无卤阻燃电缆材料。本专利技术提供的低烟无卤阻燃电缆材料，与现有技术相比优点在于：1、本专利技术提出的电缆材料，配方合理，以聚丙烯和乙烯醋酸乙烯酯共聚物共同作为主料，以低密度聚乙烯为辅料，通过添加合理比例的氢氧化铝、喹啉酮、异丙基联苯、壬基酚聚氧乙烯醚、乙烯基三乙氧基硅烷、抗氧剂和改性剂，有效克服传统电缆材料阻燃性能不佳，卤系阻燃剂不环保、不安全、发烟量大，无机阻燃剂的添加量大、易恶化电缆材料力学性能和耐温性能的问题，使得本专利技术制备的电缆材料具有优异的阻燃性、耐高温性、力学特性和耐开裂性能，且本专利技术得到的电缆材料发烟量小、环保、安全，起阻燃作用的成分添加量少。2、本专利技术中通过添加乙烯基三乙氧基硅烷以保证产品具有良好的耐热和耐开裂性能，扩大产品的使用范围，通过添加氢氧化铝、喹啉酮和异丙基联苯，可以保证产品兼具优异的力学性能和阻燃特性，尤其是配方中喹啉酮和异丙基联苯的加入能够提高配方中各原料之间的结合力以及产品的阻燃特性，减少氢氧化铝的加入量，并能保证产品在常规和高温条件下均具有优异的力学性能，扩大产品的使用范围，研究实验证明：向电缆材料中复配添加喹啉酮和异丙基联苯能够显著提高产品的阻燃性和力学性能，尤其是在喹啉酮和异丙基联苯的质量比为1：3时，制备得到的电缆材料氧指数高达45%、烟密度仅有142、断裂延伸率可以达到442%，且经过耐高温测试后断裂延伸率降低率仅为4.41%，综合性能最佳。3、本专利技术采用质量比为14：1：3：5的甲基乙烯基硅油、硅酮粉、三乙醇胺、乙撑双硬脂酰胺混合制备得到改性剂，并利用改性剂对喹啉酮和异丙基联苯进行改性，既提高喹啉酮和异丙基联苯在电缆材料中的分散效果，又提高两者与电缆材料主料的结合力，增强产品的力学性能，还能增大两者在电缆材料中的流动性和脱模性，方便产品的挤出成型操作，使制备得到的产品性能均匀一致、且表面光滑，更适用于工业化生产。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步解说。实施例1本专利技术提出的一种低烟无卤阻燃电缆材料，包括以下重量份的原料：聚丙烯40份、乙烯醋酸乙烯酯共聚物40份、低密度聚乙烯10份、氢氧化铝3份、喹啉酮0.5份、异丙基联苯0.5份、壬基酚聚氧乙烯醚0.5份、乙烯基三乙氧基硅烷0.8份、抗氧剂0.2份、改性剂5份；改性剂由质量比为14：1：3：5的甲基乙烯基硅油、硅酮粉、三乙醇胺、乙撑双硬脂酰胺的混合而成；抗氧剂为N，N-双（2，4-二氨基二苯醚）亚胺。其制备方法包括以下步骤：S1、按照聚丙烯40份、乙烯醋酸乙烯酯共聚物40份、低密度聚乙烯10份、氢氧化铝3份、喹啉酮0.5份、异丙基联苯0.5份、壬基酚聚氧乙烯醚0.5份、乙烯基三乙氧基硅烷0.8份、抗氧剂0.2份、改性剂5份称取各原料，备用；S2、将步骤S1称取的喹啉酮和异丙基联苯置于研磨机中研磨混合10min后加入到改性剂中，并于100r/min的转速下搅拌30min，得混合物A；S3、将步骤S1称取的聚丙烯、乙烯醋酸乙烯酯共聚物和低密度聚乙烯加入到密炼机中进行密炼得混合物B，然后将步骤S1称取的壬基酚聚氧乙烯醚、乙烯基三乙氧基硅烷、氢氧化铝、抗氧剂以及步骤S2制备得到的混合物A加入到混合物B中，并以200r/min的转速下搅拌均匀，得混合物C；S4、混合物C再经拉条切粒，再经本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低烟无卤阻燃电缆材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚饼烯40～60份、乙烯醋酸乙烯酯共聚物40～60份、低密度聚乙烯10～20份、氢氧化铝3～6份、喹啉酮0.5～2份、异丙基联苯0.5～8份、壬基酚聚氧乙烯醚0.5～1.5份、乙烯基三乙氧基硅烷0.8～1.6份、抗氧剂0.2～0.5份、改性剂5～12份，所述改性剂由质量比为14：1：3：5的甲基乙烯基硅油、硅酮粉、三乙醇胺、乙撑双硬脂酰胺的混合而成。

【技术特征摘要】
1.一种低烟无卤阻燃电缆材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚饼烯40～60份、乙烯醋酸乙烯酯共聚物40～60份、低密度聚乙烯10～20份、氢氧化铝3～6份、喹啉酮0.5～2份、异丙基联苯0.5～8份、壬基酚聚氧乙烯醚0.5～1.5份、乙烯基三乙氧基硅烷0.8～1.6份、抗氧剂0.2～0.5份、改性剂5～12份，所述改性剂由质量比为14：1：3：5的甲基乙烯基硅油、硅酮粉、三乙醇胺、乙撑双硬脂酰胺的混合而成。2.根据权利要求1所述的一种低烟无卤阻燃电缆材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚饼烯45～55份、乙烯醋酸乙烯酯共聚物45～55份、低密度聚乙烯12～18份、氢氧化铝4～6份、喹啉酮0.8～1.8份、异丙基联苯0.8～7.2份、壬基酚聚氧乙烯醚0.8～1.2份、乙烯基三乙氧基硅烷1～1.4份、抗氧剂0.2～0.5份、改性剂6～10份。3.根据权利要求1或2所述的一种低烟无卤阻燃电缆材料，其特征在于，所述喹啉酮和异丙基联苯的质量比为1：1～4。4.根据权利要求1或2所述的一种低烟无卤阻燃电缆材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚丙烯50份、乙烯醋酸乙烯酯共聚物50份、低密度聚乙烯15份、氢氧化铝5份、喹啉酮1.2份、异丙基联苯3.6份、壬基酚聚氧乙烯醚...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚晴，
申请(专利权)人：尚晴，
类型：发明
国别省市：河北,13