一种紫外光交联黑色低烟无卤电缆护套材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种紫外光交联黑色低烟无卤电缆护套材料，包括如下重量份数的组分：聚烯烃树脂100份；相容剂10‑20份；氢氧化物阻燃剂115‑145份；纳米阻燃剂28‑56份；硅系阻燃增效剂4‑8份；光敏剂5‑7份；助交联剂2‑4份；抗氧剂0.5‑1.5份；润滑剂1‑3份；色素炭黑0.5‑1.0份；纳米阻燃剂为蒙脱土和二茂铁的复合物或蒙脱土。本发明专利技术将纳米阻燃技术应用于材料中，结合了纳米增效和紫外光交联技术；聚合物与纳米阻燃剂粒子之间的界面面积非常大，且界面间存在基材与无机填料间的化学结合，具有理想的粘结性能，可消除无机物与聚合物基体两种物质热膨胀系数不匹配问题，使得所得电缆料具有阻燃，较低的热释放总量，同时具有可紫外光交联的优点，熔融出条线面光滑，挤出表面良好。

A UV crosslinked black low smoke halogen-free cable sheath material and its preparation method

The invention discloses a UV light crosslinking black low smoke halogen-free cable sheath material, which comprises the following components by weight: 100 parts of polyolefin resin; 10 \u2011 20 parts of compatibilizer; 115 \u2011 145 parts of hydroxide flame retardant; 28 \u2011 56 parts of nano flame retardant; 4 \u2011 8 parts of silicon flame retardant synergist; 5 \u2011 7 parts of photosensitizer; 2 \u2011 4 parts of crosslinking aid; 0.5 \u2011 1.5 parts of antioxidant; 1 \u2011 3 parts of lubricant; pigment Carbon black 0.5-1.0 phr; nano flame retardant is montmorillonite and ferrocene composite or montmorillonite. The invention applies the nano flame retardant technology to the materials, combining the nano synergism and UV cross-linking technology; the interface area between the polymer and the nano flame retardant particles is very large, and there is a chemical combination between the base material and the inorganic filler between the interfaces, which has the ideal bonding performance, can eliminate the mismatch of the thermal expansion coefficient of the two substances of the inorganic substance and the polymer matrix, making the obtained The cable material has the advantages of flame-retardant, low total heat release, UV cross-linking, smooth melt line surface and good extrusion surface.

【技术实现步骤摘要】
一种紫外光交联黑色低烟无卤电缆护套材料及其制备方法
本专利技术涉及一种紫外光交联黑色低烟无卤电缆护套材料及其制备方法。
技术介绍
以数字统计为例，全国平均每17秒就会发生一起火灾，特别是人工合成聚合物的使用大大加剧了燃烧造成的火灾危险和伤害。而火灾死亡事故中，80％左右死于有毒气体和烟的窒息，低烟无卤材料应运而生。电线电缆行业对阻燃方面的要求特别突出，相关部门已经明确规定在公共场合必须使用LSZH电缆料。同时在推进建筑物内部电线、电话电缆以及数据电缆的无卤化。虽然低烟无卤阻燃聚烯烃具有较好的阻燃性能同时发烟小，燃烧不释放毒害气体，但其缺点是力学性能和热变形温度低，难以满足某些场合的要求。而交联则是一种可以提高力学性能和热变形温度的办法。目前常用的交联方法主要有过氧化物交联，硅烷交联，辐射交联和紫外光交联。其中电子束交联和紫外交联更是被誉为“5E”技术。辐射交联虽然生产效率高，成本低，且在交联过程中无需另外添加交联助剂，保持了材料的清洁和材料的电性能，但其缺点是一次性投资大，且在运行中存在安全防护问题。紫外光(UV)固化是20世纪60年代出现的一种材料表面处理的先进技术，它与电子束(EB)固化统称为辐照交联技术。光固化技术是一种高效、环保、节能、优质的材料表面处理技术，被誉为面向21世纪绿色工业的新技术。随着聚烯烃光交联理论和应用研究的深入，瞿保均等将紫外光交联技术首次应用于电线电缆工业，研制了一系列电线电缆新产品。与其他交联方法相比，紫外光交联技术具有独特的优点。其设备投资费用低，操作防护简单。辐照过程中基本不破坏聚烯烃的C-C键，对聚烯烃的辐射损伤小，聚烯烃紫外光交联技术越来越受到人们的重视。紫外光交联技术应用于无卤阻燃电缆料时，由于颜色众多，这就需要解决不同颜色紫外光区吸收波长有差异，色粉不同对紫外光的屏蔽效应也不相同的问题。尤其是黑色颜料在紫外-可见波段内透过率很低，几乎没有明显的“透过窗口”；此外，低烟无卤阻燃电缆料中的大量填料一定程度上也影响体系交联效率。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术存在的缺陷，提供了一种紫外光交联黑色低烟无卤电缆护套材料及其制备方法，用于克服黑色低烟无卤电缆材料的紫外光交联效率低的技术难点。本专利技术的第一个目的在于提供一种紫外光交联黑色低烟无卤电缆护套材料，包括如下重量份数的组分：所述纳米阻燃剂为蒙脱土和二茂铁的复合物或蒙脱土。具体地，所述纳米阻燃剂为蒙脱土和二茂铁，且所述蒙脱土和所述二茂铁的质量份数的比例为2.5-4:1。具体地，所述光敏剂为光敏剂1173、光敏剂TPO和光敏剂ITX三者的复配。优选地，所述光敏剂1173、所述光敏剂TPO和所述光敏剂ITX三者之间的质量份数比为1:1-2:1。具体地，所述色素炭黑为选自枣庄鑫源化工油墨UV固化炭黑XY-100、XY-230和XY-880中的一种。具体地，所述聚烯烃为VA含量18％的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、VA含量28％的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和茂金属线性低密度聚乙烯的混合物。优选地，所述VA含量18％的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、VA含量28％的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和所述茂金属线性低密度聚乙烯的重量份数配比为1.2-1.8:1:1。具体地，所述相容剂为选自马来酸酐接枝的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和马来酸酐接枝聚乙烯中的一种。具体地，所述氢氧化物阻燃剂为氢氧化铝，所述硅系阻燃增效剂为聚二甲基硅氧烷和硅酮母粒。优选地，所述聚二甲基硅氧烷和硅酮母粒的重量份数配比为1-2:1。具体地，所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂DLTP。优选地，抗氧剂1010和抗氧剂DLTP的重量份数配比为0.8-1.2:1。具体地，所述润滑剂为选自4000分子量聚乙烯蜡和EVA蜡。优选地，所述4000分子量聚乙烯蜡和EVA蜡的重量份数配比为0.8-1.2:1。具体地，所述助交联剂为三烯丙基异氰尿酸酯。本专利技术的第二个目的在于提供一种上述紫外光交联黑色低烟无卤电缆护套材料的制备方法，它包括如下步骤：(a)称取配方量的聚烯烃树脂、相容剂、氢氧化物阻燃剂、纳米阻燃剂、润滑剂和抗氧剂加入高速混合机中，在30～50转/分钟的条件下混合3-5分钟，再加入配方量的硅系阻燃增效剂、光敏剂和助交联剂在上述低转速下混合5～10分钟，最后加入配方量的色素炭黑继续混合3～5分钟得混合物；(b)将所述混合物料投入料仓，由料仓进入双螺杆挤出机进行挤出造粒，所述双螺杆挤出机长径比为不低于35:1；所述双螺杆挤出机机身各段温度依次为：120℃～125℃、120℃～130℃、130℃～135℃、135℃～140℃、140℃～145℃、145℃～150℃，机头温度为150℃。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术将纳米阻燃技术应用于紫外光交联黑色低烟无卤电缆护套材料中，结合了纳米增效和紫外光交联技术；纳米阻燃剂具有无可比拟的优点，聚合物与纳米阻燃剂粒子之间的界面面积非常大，且界面间存在基材与无机填料间的化学结合，具有理想的粘结性能，可消除无机物与聚合物基体两种物质热膨胀系数不匹配问题，使得所得电缆料具有阻燃，较低的热释放总量，同时具有可紫外光交联的优点，熔融出条线面光滑，挤出表面良好。具体实施方式下面对本专利技术优选实施方案进行详细说明。本专利技术提供一种紫外光交联黑色低烟无卤电缆护套材料，包括如下重量份数的组分：纳米阻燃剂为蒙脱土和二茂铁的复合物或蒙脱土。优选地，纳米阻燃剂为蒙脱土和二茂铁，且蒙脱土和二茂铁的质量份数的比例为2.5-4:1。光敏剂为光敏剂1173光敏剂TPO和光敏剂ITX三者的复配。优选地，光敏剂1173、光敏剂TPO和光敏剂ITX三者之间的质量份数比为1:1-2:1。色素炭黑为选自枣庄鑫源化工油墨UV固化炭黑XY-100、XY-230和XY-880中的一种。聚烯烃为VA含量18％的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、VA含量28％的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和茂金属线性低密度聚乙烯的混合物。VA含量18％的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、VA含量28％的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和茂金属线性低密度聚乙烯的重量份数配比为1.2-1.8:1:1。相容剂为选自马来酸酐接枝的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和马来酸酐接枝聚乙烯中的一种。氢氧化物阻燃剂为氢氧化铝，硅系阻燃增效剂为聚二甲基硅氧烷和硅酮母粒。聚二甲基硅氧烷和硅酮母粒的重量份数配比为1-2:1。抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂DLTP。抗氧剂1010和抗氧剂DLTP的重量份数配比为0.8-1.2:1。润滑剂为选自4000分子量聚乙烯蜡和EVA蜡。4000分子量聚乙烯蜡和EVA蜡的重量份数配比为0.8-1.2:1。助交联剂为三烯丙基异氰尿酸酯。本专利技术还提供一种上述紫外光交联黑色低烟无卤电缆护套材料的制备方法，它包括如下步骤：(a)称取配方量的聚烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紫外光交联黑色低烟无卤电缆护套材料，其特征在于，包括如下重量份数的组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种紫外光交联黑色低烟无卤电缆护套材料，其特征在于，包括如下重量份数的组分：



所述纳米阻燃剂为蒙脱土和二茂铁的复合物或蒙脱土。


2.根据权利要求1所述紫外光交联黑色低烟无卤电缆护套材料，其特征在于：所述纳米阻燃剂为蒙脱土和二茂铁，且所述蒙脱土和所述二茂铁的质量份数的比例为2.5-4:1。


3.根据权利要求1所述紫外光交联黑色低烟无卤电缆护套材料，其特征在于：所述光敏剂为光敏剂1173、光敏剂TPO和光敏剂ITX三者的复配。


4.根据权利要求1所述紫外光交联黑色低烟无卤电缆护套材料，其特征在于：所述色素炭黑为选自枣庄鑫源化工油墨UV固化炭黑XY-100、XY-230和XY-880中的一种。


5.根据权利要求1所述紫外光交联黑色低烟无卤电缆护套材料，其特征在于：所述聚烯烃为VA含量18％的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、VA含量28％的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和茂金属线性低密度聚乙烯的混合物。


6.根据权利要求1所述紫外光交联黑色低烟无卤电缆护套材料，其特征在于：所述相容剂为选自马来酸酐接枝的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和马来酸酐接枝聚乙烯中的一种。


7.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周玉梅，邓之俊，袁宝，张坤，陆威，吴万昌，张翔，章柏松，
申请(专利权)人：安徽滁州德威新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34