一种低烟无卤阻燃电缆材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了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按照质量份数，包括：聚合物35～40份，阻燃剂60～80份，偶联剂0.5～1.5份，抗氧剂0.2～0.8份，助交联剂0.2～1.0份。所述聚合物包括乙烯‑醋酸乙烯共聚物、乙烯‑辛稀共聚物和马来酸酐接枝聚乙烯，所述阻燃剂包括氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙和3.5水硼酸锌中的一种或多种，所述偶联剂为硅系偶联剂，所述抗氧剂包括双(2，4‑二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯和/或4，4’‑硫代双(6‑叔丁基‑3‑甲基苯酚)，所述助交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。采用本发明专利技术所述的方案制备的电缆材料，具有燃烧时热释放总量低、温度较低、发烟量低、机械性能优等优点。

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

【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
本专利技术涉及了阻燃电缆领域，具体的是一种低烟无卤阻燃电缆材料及其制备方法。
技术介绍
目前国内的建筑安装用的电缆材料主要是PVC(PolyvinylChloride)复合材料。建筑物体发生火灾后，PVC复合材料在燃烧过程中产生有毒有害的卤化烃气体，导致人窒息而亡。而低烟无卤聚烯烃材料燃烧后发烟量低，不会产生大量烟气影响呼吸系统。体积小，重量轻的布电线在安装过程中便于工人运输，铺设，穿管等操作。因此，集上述两种优势的薄壁低烟无卤聚烯烃阻燃电缆是市场发展的需要。
技术实现思路
为了克服现有技术中的缺陷，本专利技术实施例提供了一种低烟无卤阻燃电缆材料及其制备方法，其用于解决上述问题的至少一种。本申请实施例公开了：一种低烟无卤阻燃电缆材料，用于制作薄壁低烟无卤阻燃电缆，按照质量份数，所述电缆材料的组分包括：聚合物35～40份，阻燃剂60～80份，偶联剂0.5～1.5份，抗氧剂0.2～0.8份，助交联剂0.2～1.0份。具体的，所述聚合物包括乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯—辛稀共聚物和马来酸酐接枝聚乙烯。具体的，所述阻燃剂包括氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙和3.5水硼酸锌中的一种或多种。具体的，按照质量份数，所述电缆材料包括氢氧化铝25份，氢氧化镁30份，碳酸钙10份，3.5水硼酸锌5份。具体的，所述氢氧化铝和所述氢氧化镁的平均粒径小于1.5μm，所述碳酸钙的平均粒径小于2μm。具体的，所述偶联剂为硅系偶联剂。具体的，所述抗氧剂包括双(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯和/或4，4’-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)。具体的，所述助交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。本申请实施例还公开了：一种用于制备本实施例所述的低烟无卤阻燃电缆材料的方法，包括以下步骤：按质量份数计，将聚合物35～40份，阻燃剂60～80份，偶联剂0.5～1.5份，抗氧剂0.2～0.8份，助交联剂0.2～1.0份；对备份后的原料进行混合；对混合后的原料经挤出机挤出，完成造粒；对造粒后的物料进行筛选，获得目标电缆材料。具体的，步骤“对备份后的原料进行混合”包括：将备份后的原料加入密炼机中，在165±2℃的温度范围内，以40～50r/min的转速对原料进行混合20～25min。本专利技术的有益效果如下：1.在聚合物中添加复合配方的阻燃剂，各个阻燃剂能在不同的燃烧阶段产生大量的结晶水，使得燃烧时的平均热释放速率降低；并且，在燃烧过程中产生二氧化碳等气体，可以稀释空气中的氧含量，降低燃烧时的热释放总量。2.所制备的电缆材料在燃烧时，碳层多孔而坚硬，能够阻止聚合物继续燃烧，并将产生的烟雾颗粒吸附在孔道里，减小材料的发烟量。3.阻燃剂经过改性处理，使得阻燃剂的比表面积增大，表面变得相对圆润，可以确保材料在受力状态下，聚合物和阻燃剂能够均匀拉伸，不产生应力集中点，保证材料具有良好的机械性能。为让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例中所述低烟无卤阻燃电缆材料的制备方法的流程示意图。以上附图的附图标记：1、密炼机；2、提升机；3、喂料机；4、挤出机；5、筛选装置。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种低烟无卤阻燃电缆材料，按照质量份数，包括以下组分：实施例2一种低烟无卤阻燃电缆材料，按照质量份数，包括以下组分：实施例3一种低烟无卤阻燃电缆材料，按照质量份数，包括以下组分：上述三个实施例中，氢氧化铝和氢氧化镁的平均粒径小于1.5μm，碳酸钙的平均粒径小于2μm。如此，阻燃剂的粒径小，比表面积增大，能够提高阻燃效果。进一步的，阻燃剂经过表面改性处理，从而使得阻燃剂的表面变得相对圆润，可以确保材料在受力状态下，聚合物和阻燃剂能够均匀拉伸，不产生应力集中点，保证材料具有良好的机械性能。实施例1-3的低烟无卤阻燃电缆材料的制备方法，包括以下步骤：首先，根据实施例1-3中的各组分，将聚合物、阻燃剂、偶联剂、抗氧剂、助交联剂按配比称重后加入密炼机1中，在165±2℃的温度范围内，以40～50r/min的转速对上述原料进行混合20～25min。接着，通过提升机2将混合后的原料输送至喂料机3中。接着，通过喂料机3向挤出机4中输送原料，按照20±5的挤出速度挤出物料，完成造粒。接着，将造粒后的物料风送至筛选装置5内进行筛选。筛选标准为：通过150目滤网过滤杂质，滤网压力小于15MPa，1h30min内滤网不破，则获得电缆材料。采用上述方法以及三种配比的原料所制备的电缆材料，其在初始装置状态下(未经过任何耐候性实验)以及经过热老化(在120±2℃下加热240h)实验后，性能如下表1：表1：电缆材料性能由上述实验表明，实施例3所制备的电缆材料的综合性能最佳。也即，当在聚合物中同时添加氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙和3.5水硼酸锌时，电缆材料的综合性能最佳。由于各个阻燃剂能在不同的燃烧阶段产生大量的结晶水，使得燃烧时的平均热释放速率降低；并且，在燃烧过程中产生二氧化碳等气体，可以稀释空气中的氧含量，降低燃烧时的热释放总量，因此，其CPR燃烧性能最佳。本专利技术中应用了具体实施例对本专利技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本专利技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本专利技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本专利技术的限制。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，用于制作薄壁低烟无卤阻燃电缆，其特征在于，按照质量份数，所述电缆材料的组分包括：聚合物35～40份，阻燃剂60～80份，偶联剂0.5～1.5份，抗氧剂0.2～0.8份，助交联剂0.2～1.0份。/n

【技术特征摘要】
1.一种低烟无卤阻燃电缆材料，用于制作薄壁低烟无卤阻燃电缆，其特征在于，按照质量份数，所述电缆材料的组分包括：聚合物35～40份，阻燃剂60～80份，偶联剂0.5～1.5份，抗氧剂0.2～0.8份，助交联剂0.2～1.0份。


2.根据权利要求1所述的低烟无卤阻燃电缆材料，其特征在于，所述聚合物包括乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-辛稀共聚物和马来酸酐接枝聚乙烯。


3.根据权利要求1所述的低烟无卤阻燃电缆材料，其特征在于，所述阻燃剂包括氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙和3.5水硼酸锌中的一种或多种。


4.根据权利要求3所述的低烟无卤阻燃电缆材料，其特征在于，按照质量份数，所述电缆材料包括氢氧化铝25份，氢氧化镁30份，碳酸钙10份，3.5水硼酸锌5份。


5.根据权利要求3所述的低烟无卤阻燃电缆材料，其特征在于，所述氢氧化铝和所述氢氧化镁的平均粒径小于1.5μm，所述碳酸钙的平均粒径小于2μm。


6.根据权利要求1所述的低烟无卤阻燃电缆材料，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：季开元，单伟栋，唐丽洁，刘积玲，许士伟，张晴，
申请(专利权)人：昆山勃盛电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32