一种低摩擦低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法技术

本申请公开了一种低摩擦低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法，涉及电缆材料技术领域。其原料包括：基体树脂、阻燃填充剂、憎水性表面活性剂、相容剂、爽滑剂和抗氧剂；基体树脂包括乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物和丙烯‑乙烯共聚物；阻燃填充剂包括氢氧化铝和氢氧化镁；爽滑剂包括油酸酰胺和硅酮母粒。具有低温柔韧性优的优点。其制备方法为：加热乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物至熔融状态，并边搅拌边喷洒憎水性表面活性剂水溶液，得到第一混合物；将阻燃填充剂、爽滑剂、相容剂和抗氧剂加入第一混合物混合均匀，得到第二混合物进行高压密炼；第一混合物、第二混合物和丙烯‑乙烯共聚物混合造粒，得到最终产物。具有制得的产品质量均一、稳定的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种低摩擦低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法
本申请涉及电缆材料
，更具体地说，它涉及一种低摩擦低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法。
技术介绍
传统的阻燃电缆一般采用聚氯乙烯做为电缆料，虽然聚氯乙烯材料具有阻燃性好、价廉、工艺好等特点，但由于其含有卤素，燃烧时会产生大量卤化氢气体和浓烟，在发生火灾时会导致“二次危害”，加大火灾损失。因此，随着公共安全的需要，低烟无卤阻燃聚烯烃材料在电线电缆领域已经逐步替代聚氯乙烯材料应用于电力电缆、数据通信电缆和光缆制造中。在公开号为CN101397380A的中国专利技术专利中公开了一种耐高温柔软低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，其原料配方由下列重量份的材料组成：(1)基体树脂：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物25～65份；丙烯-乙烯共聚物20～60份；界面相容剂10～35份；(2)阻燃剂：氢氧化铝40～90份；氢氧化镁20～60份；(3)抗氧剂0.5～2.5份；(4)硅烷偶联剂0.5～2.5份；(5)润滑剂0～2份。上述的聚烯烃电缆料采用丙烯-乙烯共聚物作为基体树脂，虽然改善了加入大量无机阻燃剂导致电缆料柔软度降低的问题，但是由于丙烯基弹性体玻璃化转变温度在-30℃左右，使得制得的电缆料在低温环境下敷设及使用时，容易出现变硬脆化甚至开裂的现象，存在低温柔韧性较差的缺陷。
技术实现思路
针对相关技术低温条件下柔韧性差的问题，本申请的第一个目的在于提供一种低摩擦低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，所述产品具有低温柔韧性优的优点。本申请的第二个目的在于提供一种低摩擦低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备方法，所述制备方法具有原料分散均匀，制得的产品质量均一、稳定的优点。为实现上述第一个目的，本申请提供了如下技术方案：一种低摩擦低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，原料包括如下重量份数的组分：基体树脂80-100份；阻燃填充剂100-120份；憎水性表面活性剂0.1-0.3份；相容剂1-3份；爽滑剂1-1.5份；抗氧剂0.1-0.3份；所述基体树脂包括65-75份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和15-25份的丙烯-乙烯共聚物；所述阻燃填充剂包括75-90份的氢氧化铝和25-30份的氢氧化镁；所述爽滑剂包括0.05-0.1份的油酸酰胺和0.95-1.4份的硅酮母粒。通过采用上述技术方案，采用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和丙烯-乙烯共聚物作为基体树脂，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物在分子链段中引入了极性基团乙酸酯，提高了分子链的柔韧性、耐冲击型、热密封性以及与填料的相容性，丙烯-乙烯共聚物通过丙烯、乙烯聚合，得到了较高的柔软性和熔融温度。通过设计的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和丙烯-乙烯共聚物的配比，提升基体树脂柔软性的同时，避免基体树脂抗冻能力大幅下降，使得制得的电缆料在较宽的温度范围内具有良好的耐热性、柔韧性、耐冲击强度和耐应力开裂等性能。采用氢氧化铝和氢氧化镁作为阻燃填充剂，未向电缆料中引入卤素，避免电缆燃烧时产生大量卤化氢气体，进而避免发生火灾时卤化氢气体带来的二次危害，同时，降低了电缆燃烧时的发烟量，使得电缆料具备低烟阻燃特性，降低火灾中电缆然后带来的危害；设计的氢氧化铝和氢氧化镁的配比，利用氢氧化镁热分解温度较高，但在高分子材料中分散性和相容性较差，易导致基体材料力学性能大幅度下降的特点，与氢氧化铝配合使用，在提高阻燃效果的同时，降低电缆料力学性能下降的幅度，平衡阻燃性能和力学性能之间的矛盾。采用的憎水性表面活性剂，在电缆料制备过程中向电缆料内引入微小稳定的封闭气泡，利用气泡的可压缩性，缓冲电缆料的形变压力，提升电缆料的抗冻性能；同时，引入的气泡还能够阻断电缆料内部毛细管与外界的通路，阻挡水分进入，提升电缆料的抗渗能力，降低吸水性；引入的气泡还充当滚珠，改善电缆料内部孔结构的同时，起到润滑作用，进一步提升电缆料的抗冻性、柔韧性以及抗渗性。采用的相容剂，改善聚烯烃基体树脂与阻燃填充剂界面的相容性和粘接性，提高氢氧化镁及氢氧化铝的分散性，从而提高电缆料的阻燃性，降低烟指数、发烟量、发热量和一氧化碳的产生量，同时，提高产品的拉伸、冲击强度，实现高填充，减少树脂用量，改善加工流变性，提高电缆料表面光洁度，达到提高电缆料力学性能和热性能的效果。采用的爽滑剂，采用油酸酰胺和硅酮母粒作为爽滑剂，利用油酸酰胺和硅酮母粒表面能低的特点，在电缆料成型后，爽滑剂从电缆料内部迁移到电缆料表面，聚积成均匀的包覆层，显著降低电缆料表面的摩擦系数，便于制得的电缆加工和使用；油酸酰胺除能够降低电缆料表面摩擦系数外，还能够提供润滑性，便于阻燃填充剂分散，提高电缆料的阻燃性和柔软性；同时，控制油酸酰胺用量，避免油酸酰胺用量过大析出到电缆料表面形成“白霜”，影响电缆料外观；硅酮母粒中的硅酮迁移到电缆料表面形成致密的硅酮润滑层还能够提升电缆料的耐刮磨性能，降低电缆使用过程中产生刮痕而导致摩擦力增大的可能，提升电缆工作性，同时，由于硅酮润滑层的憎水特性，使得电缆料的抗渗性得到进一步增强。采用的抗氧剂，提升电缆料的抗氧化性能，延缓电缆料老化，延长电缆料使用寿命。进一步优选为，原料包括如下重量份数的组分：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物68份；丙烯-乙烯共聚物22份；氢氧化铝85份；氢氧化镁27份；憎水性表面活性剂0.25份；相容剂2.5份；油酸酰胺0.08份；硅酮母粒1.2份；抗氧剂0.2份。通过采用上述技术方案，设计的原料配比，通过憎水性表面活性剂和相容剂的作用，在保证电缆料力学性能的前提下减少了乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和丙烯-乙烯共聚物的用量，节约成本，并通过基体树脂和阻燃填充剂的配比，使得阻燃填充剂的阻燃性能得到充分发挥，使得制得的电缆料具有良好的阻燃性，同时，避免阻燃填充剂加入过多造成电缆料力学性能、电气性能以及挤塑工艺性能大幅度下降，使得电缆料在阻燃性能和力学性能反面的矛盾得到平衡，达到进一步提升电缆料柔软性的效果。进一步优选为，所述憎水性表面活性剂为皂角苷类表面活性剂。通过采用上述技术方案，通过采用皂角苷类表面活性剂作为憎水性表面活性剂，引入气泡半径较小，且稳定性强，使得对电缆料抗冻性能的提升幅度较高，强度降低幅度较小，而且皂角苷类表面活性剂水溶性极佳，便于电缆料制备。进一步优选为，原料还包括重量份数为1-3份的硅烷偶联剂。通过采用上述技术方案，采用的硅烷偶联剂，由于硅烷偶联剂中的硅烷氧基对无机物具有反应性，硅烷偶联剂中的有机官能基对有机物具有反应性或相容性，因此，硅烷偶联剂介于阻燃填充剂和基体树脂之间会形成有基体树脂-硅烷偶联剂-阻燃填充剂的结合层，提升阻燃填充剂在基体树脂中的分散性和相容性，进一步提升电缆料的阻燃性、柔软性、韧性以及力学强度。进一步优选为，所述氢氧化铝和氢氧化镁的粒径为1-5μm。通过采用上述技术方案，选用较小粒径的氢氧化镁和氢氧化铝作为阻燃填充剂，便于氢氧化镁和氢氧化铝的分散，同时，避免氢氧化镁和氢氧化铝粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低摩擦低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，原料包括如下重量份数的组分：/n基体树脂 80-100份；/n阻燃填充剂 100-120份；/n憎水性表面活性剂 0.1-0.3份；/n相容剂 1-3份；/n爽滑剂 1-1.5份；/n抗氧剂 0.1-0.3份；/n所述基体树脂包括65-75份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和15-25份的丙烯-乙烯共聚物；所述阻燃填充剂包括75-90份的氢氧化铝和25-30份的氢氧化镁；所述爽滑剂包括0.05-0.1份的油酸酰胺和0.95-1.4份的硅酮母粒。/n

【技术特征摘要】
1.一种低摩擦低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，原料包括如下重量份数的组分：
基体树脂80-100份；
阻燃填充剂100-120份；
憎水性表面活性剂0.1-0.3份；
相容剂1-3份；
爽滑剂1-1.5份；
抗氧剂0.1-0.3份；
所述基体树脂包括65-75份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和15-25份的丙烯-乙烯共聚物；所述阻燃填充剂包括75-90份的氢氧化铝和25-30份的氢氧化镁；所述爽滑剂包括0.05-0.1份的油酸酰胺和0.95-1.4份的硅酮母粒。


2.根据权利要求1所述的低摩擦热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，原料包括如下重量份数的组分：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物68份；
丙烯-乙烯共聚物22份；
氢氧化铝85份；
氢氧化镁27份；
憎水性表面活性剂0.25份；
相容剂2.5份；
油酸酰胺0.08份；
硅酮母粒1.2份；
抗氧剂0.2份。


3.根据权利要求1所述的低摩擦热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，所述憎水性表面活性剂为皂角苷类表面活性剂。


4.根据权利要求1所述的低摩擦热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：董建东，何亚丽，
申请(专利权)人：上海方之德新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31