一种低热释放低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低热释放低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法，属于电缆料技术领域。该电缆料由10～20份乙烯‑醋酸乙烯共聚物，10～15份乙烯辛烯共聚物，5～8份低密度聚乙烯，50～65份改性阻燃剂，4～7份氮系阻燃剂，3～4份酸源含磷阻燃剂，1.5份高分子有机硅润滑剂，0.5份主抗氧剂，0.5～1份辅助抗氧剂，0.5～1份两亲性聚合物表面活性剂，5～7份为马来酸酐接枝料，1～2份纳米材料成碳剂组成。本发明专利技术采用改性阻燃剂与酸源含磷阻燃剂、气源氮系阻燃剂复配使用，提高了电缆料的阻燃效果，使得整体材料的烟释放速率及热释放速率大幅度降低，取得了显著的进步。

【技术实现步骤摘要】
一种低热释放低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法
本专利技术属于电缆料
，具体涉及一种低热释放低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法。
技术介绍
随着城市化的不断建设，地铁已成为城市通勤最不可或缺的交通方式，我国城市地铁里程的排行榜每年都刷新历史记录。经过十几年的发展建设，中国地铁截止2018年的运行里程已达3100公里，位居全球第一。交通建设步伐加快，地铁运行里程数的增加，带动了如地铁牵引用电缆巨大的需求量，城市轨道交通用电线电缆将成为电缆制造企业重要的业务增长点。2017年西安地铁3号线“奥凯事件”后，对地铁提出了更高的要求，如燃烧性能以前只需达到A类成束燃烧，现一致认识到人群密集的公共场所发生火灾的巨大危害性，需要更高的燃烧性能等级的电缆，即在地铁电气系统实施GB31247-2014中B1级阻燃电缆的必要性。GB31247标准量化了电缆燃烧试验火焰蔓延的长度、热释放速率/总量、产烟速率/总量等要求，并进行了分级，另外标准还规定了附加其他要求：对燃烧滴落物/微粒、烟气毒性、腐蚀性进行了分级。总之，新的标准对防火要求更加科学合理，更有利于火灾中人员逃生。目前地铁直流牵引电缆多数采用的热塑性无卤低烟阻燃电缆料，达不到B1级阻燃电缆的要求。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种低热释放低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，本专利技术采用改性阻燃剂与酸源含磷阻燃剂、气源氮系阻燃剂复配使用，提高了电缆料的阻燃效果，使得整体材料的烟释放速率及热释放速率大幅度降低，取得了显著的进步。本专利技术要解决的技术问题还有一个是提供一种低热释放低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备方法，具有成本低、工艺简便、投资少，更加节能、高效可控等特点，对电线电缆行业的发展具有很大促进意义。为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：一种低热释放低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，由以下重量份数组分组成：10～20份乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVM)，10～15份乙烯辛烯共聚物，5～8份低密度聚乙烯，50～65份改性阻燃剂，4～7份氮系阻燃剂，3～4份酸源含磷阻燃剂，1.5份高分子有机硅润滑剂，0.5份主抗氧剂，0.5～1份辅助抗氧剂，0.5～1份两亲性聚合物表面活性剂，5～7份马来酸酐接枝料，1～2份纳米材料成碳剂。所述低热释放低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，由以下重量份数组分组成：18～20份乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVM)，10～15份乙烯辛烯共聚物，5～7份低密度聚乙烯，58～60份改性阻燃剂，4～7份氮系阻燃剂，3份酸源含磷阻燃剂，1.5份高分子有机硅润滑剂，0.5份主抗氧剂，0.5～0.7份辅助抗氧剂，0.5～1份两亲性聚合物表面活性剂，5～7份为马来酸酐接枝料，2份纳米材料成碳剂。所述低热释放低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，所述改性阻燃剂为氢氧化镁和氢氧化铝的混合物，所述氢氧化铝和氢氧化镁的质量比为1∶3；所述氮系阻燃剂为三聚氰胺氰尿酸盐，酸源含磷阻燃剂为二乙基次磷酸铝。所述低热释放低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，所述主抗氧剂为四季戊四醇酯，辅助抗氧剂为硫代二丙酸二硬脂醇酯。所述低热释放低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，所述马来酸酐接枝料为马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物。所述低热释放低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，所述纳米材料成碳剂为纳米蒙脱土或海泡石成碳剂，所述纳米材料成碳剂的表面积不小于750m2/g。所述低热释放低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，由以下重量份数组分组成：20份乙烯-醋酸乙烯共聚物，10份乙烯辛烯共聚物，5份低密度聚乙烯，60份氢氧化铝和氢氧化镁的混合物，4份三聚氰胺氰尿酸盐，3份二乙基次磷酸铝，1.5份高分子有机硅润滑剂，0.5份四季戊四醇酯，0.5份硫代二丙酸二硬脂醇酯，1份两亲性聚合物表面活性剂，7份马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物，2份纳米蒙脱土成碳剂；所述氢氧化铝和氢氧化镁的质量比为1∶3。所述低热释放低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，由以下重量份数组分组成：18份乙烯-醋酸乙烯共聚物，13份乙烯辛烯共聚物，5份低密度聚乙烯，60份氢氧化铝和氢氧化镁的混合物，5份三聚氰胺氰尿酸盐，3份二乙基次磷酸铝，1.5份高分子有机硅润滑剂，0.5份四季戊四醇酯，0.6份硫代二丙酸二硬脂醇酯，0.5份两亲性聚合物表面活性剂，5份马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物，2份纳米蒙脱土成碳剂；所述氢氧化铝和氢氧化镁的质量比为1∶3。所述低热释放低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，由以下重量份数组分组成：20份乙烯-醋酸乙烯共聚物，15份乙烯辛烯共聚物，7份低密度聚乙烯，58份氢氧化铝和氢氧化镁的混合物，7份三聚氰胺氰尿酸盐，3份二乙基次磷酸铝，1.5份高分子有机硅润滑剂，0.5份四季戊四醇酯，0.7份硫代二丙酸二硬脂醇酯，0.5份两亲性聚合物表面活性剂，7份马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物，2份纳米蒙脱土成碳剂；所述氢氧化铝和氢氧化镁的质量比为1∶3。上述低热释放低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备方法，包括以下步骤：(1)准确称取所述反应原料备用，将密炼机温度升至160℃；(2)先加入所述阻燃剂，然后将其他原料依次投入密炼机中，在密练锅内空翻4-6min之后，放下压锤开始加压密练，温度在135℃，145℃、155℃、165℃时将压锤抬起进行翻料，165-170℃放料，进入挤塑工序；(3)挤塑机各温区按照90℃、95℃、100℃、140℃设定，利用双螺杆再次将物料剪切分散，使得物料分散更均匀，塑化更透，最后造粒。有益效果：与现有的技术相比，本专利技术的优点包括：(1)本专利技术采用改性阻燃剂与酸源含磷阻燃剂、气源氮系阻燃剂复配使用，提高了电缆料的阻燃效果，使得整体材料的烟释放速率及热释放速率大幅度降低，烟释放速率从最初的0.8m2/s改良到0.001m2/s，而热释放速率也从86Kw/m2改善到65.8Kw/m2，取得了明显的进步。(2)本专利技术中使用的纳米成碳剂具有超大的比表面积，比表面积达到750m2/g，可以有效的降低热释放峰值。同时其他原料用量的合理复配，协同发挥作用，使本专利技术电缆料在强度、伸长率等性能方面也有了明显改善。(3)本专利技术电缆料配方和制备方法均具有成本低、工艺简便、投资少，更加节能、高效可控等特点，对电线电缆行业的发展具有很大促进意义。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。实施例1一种低热释放低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，由以下重量份数的各组分组成：20份乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVM)，10份乙烯辛烯共聚物(POE)，5份低密度聚乙烯(LDPE)，67份氢氧化铝、氢氧化镁(1∶3)，0份三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)，0份二乙基次磷酸铝(ADP)，1.5份高分子有机硅润滑剂，0.5份四季戊四醇酯，0.5份硫代二丙酸二硬脂醇酯，1份两亲性聚合物表面活性剂，5份马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物，1份纳米蒙脱土成碳剂。上述低热释放低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低热释放低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，由以下重量份数组分组成：10～20份乙烯-醋酸乙烯共聚物，10～15份乙烯辛烯共聚物，5～8份低密度聚乙烯，50～65份改性阻燃剂，4～7份氮系阻燃剂，3～4份酸源含磷阻燃剂，1.5份高分子有机硅润滑剂，0.5份主抗氧剂，0.5～1份辅助抗氧剂，0.5～1份两亲性聚合物表面活性剂，5～7份马来酸酐接枝料，1～2份纳米材料成碳剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种低热释放低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，由以下重量份数组分组成：10～20份乙烯-醋酸乙烯共聚物，10～15份乙烯辛烯共聚物，5～8份低密度聚乙烯，50～65份改性阻燃剂，4～7份氮系阻燃剂，3～4份酸源含磷阻燃剂，1.5份高分子有机硅润滑剂，0.5份主抗氧剂，0.5～1份辅助抗氧剂，0.5～1份两亲性聚合物表面活性剂，5～7份马来酸酐接枝料，1～2份纳米材料成碳剂。


2.根据权利要求1所述低热释放低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，由以下重量份数组分组成：18～20份乙烯-醋酸乙烯共聚物，10～15份乙烯辛烯共聚物，5～7份低密度聚乙烯，58～60份改性阻燃剂，4～7份氮系阻燃剂，3份酸源含磷阻燃剂，1.5份高分子有机硅润滑剂，0.5份主抗氧剂，0.5～0.7份辅助抗氧剂，0.5～1份两亲性聚合物表面活性剂，5～7份为马来酸酐接枝料，2份纳米材料成碳剂。


3.根据权利要求1或2所述低热释放低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，所述改性阻燃剂为氢氧化镁和氢氧化铝的混合物，所述氢氧化铝和氢氧化镁的质量比为1∶3；所述氮系阻燃剂为三聚氰胺氰尿酸盐，酸源含磷阻燃剂为二乙基次磷酸铝。


4.根据权利要求1或2所述低热释放低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，所述主抗氧剂为四季戊四醇酯，辅助抗氧剂为硫代二丙酸二硬脂醇酯。


5.根据权利要求1或2所述低热释放低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，所述马来酸酐接枝料为马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物。


6.根据权利要求1或2所述低热释放低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，所述纳米材料成碳剂为纳米蒙脱土或海泡石成碳剂，所述纳米材料成碳剂的表面积不小于750m2/g。


7.根据权利要求1或2所述低热释放低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，由以下重量份数组分组成：20份乙烯-醋酸乙烯共聚物，10份乙烯辛烯共聚物，5份低密度聚乙烯，60份氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：马义生，朱升华，吴德峰，马晓燕，
申请(专利权)人：扬州市好年华高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32