一种交联聚乙烯绝缘低烟无卤耐火电缆制造技术

本发明专利技术公开一种交联聚乙烯绝缘低烟无卤耐火电缆，包括如下重量份原料：15‑25份无卤阻燃剂，55‑65份改性聚乙烯，5‑10份KH560，3‑5份引发剂，5‑8份聚磷酸铵；第一步、将一半改性聚乙烯、无卤阻燃剂、KH560和引发剂混合均匀，转移至单螺杆挤出机中挤出、造粒，制得第一母料；该阻燃剂使用时其中第二粒子在燃烧时发生分解，一方面自己进行脱水反应，另一方面能够促进成碳作用，形成保护层，进一步提高阻燃效果，而且能够搭配MPP使用，既能够减少MPP阻燃剂的用量，解决向基材中加入阻燃剂会导致基材力学性能下降的技术问题，又能够提高阻热效果。

【技术实现步骤摘要】
一种交联聚乙烯绝缘低烟无卤耐火电缆
本专利技术属于电缆制备
，具体为一种交联聚乙烯绝缘低烟无卤耐火电缆。
技术介绍
现在阻燃聚乙烯电缆料已大量用于电线、电缆，尤其是超高压电缆护套，由于聚乙烯本身优异的机械性能和加工性能，阻燃聚乙烯电缆料在电力电缆的生产中得到广泛应用。但是由于其本身的特性，加入了有卤阻燃剂，机械性能因阻燃剂的加入有所下降，若阻燃剂分散性不好，更容易导致阻燃聚乙烯电缆料机械性能下降且数据不稳定。拉伸强度及断裂伸长率比未加阻燃剂前分别降低约40％和35％。中国专利技术专利CN105778206A公开了一种柔软聚乙烯电缆护套料，包括以下重量份的组分：聚乙烯树脂100份；柔性改性剂10-50份；润滑剂0.6-2份；抗氧剂0.6-1份；抗耐紫外线母料2-10份。该专利技术还进一步提供了该柔软聚乙烯电缆护套料的制备方法。该专利技术提供的一种柔软聚乙烯电缆护套料具有良好的柔韧性，可以有效的改善聚乙烯电缆料原有的脆性和不易弯曲性，从而可以有效的扩展聚乙烯电缆料的应用范围，提高其在市场中的份量。
技术实现思路
本专利技术提供一种交联聚乙烯绝缘低烟无卤耐火电缆。本专利技术无卤阻燃剂使用时其中第二粒子在燃烧时发生分解，一方面自己进行脱水反应，另一方面能够促进成碳作用，形成保护层，进一步提高阻燃效果，而且能够搭配MPP使用，既能够减少MPP阻燃剂的用量，解决向基材中加入阻燃剂会导致基材力学性能下降的技术问题，又能够提高阻热效果。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种交联聚乙烯绝缘低烟无卤耐火电缆，包括如下重量份原料：15-25份无卤阻燃剂，55-65份改性聚乙烯，5-10份KH560，3-5份引发剂，5-8份聚磷酸铵；该交联聚乙烯绝缘低烟无卤耐火电缆由如下方法制成：第一步、将一半改性聚乙烯、无卤阻燃剂、KH560和引发剂混合均匀，转移至单螺杆挤出机中挤出、造粒，制得第一母料；第二步、将剩余改性聚乙烯和聚磷酸铵混合均匀，制得第二母料，将第一母料和第二母混合均匀后通过挤出机熔融塑化挤出、水冷、造粒，之后再次通过挤出机挤出，经牵引、冷却、定型、成卷后在紫外线辐照机中进行照射，控制照射能量为5-15Mrad，制得电缆用料，之后将电缆用料包覆在导体表面，制得交联聚乙烯绝缘低烟无卤耐火电缆。进一步地，所述引发剂为过硫酸钾和过硫酸钠中的一种或两种按任意比例混合。进一步地，所述无卤阻燃剂由如下方法制成：步骤S1、将质量分数10％的氯化镁溶液加入三口烧瓶中，加入聚乙二醇，以120r/min的转速匀速搅拌直至聚乙二醇完全溶解，之后置于45-50℃水浴锅中，边搅拌边滴加质量分数8％的氨水，控制滴加时间为10min，滴加结束后匀速搅拌20min并保温2h，抽滤，制得凝胶层，分别用无水乙醇和去离子水洗涤直至聚乙二醇完全除去，转移至真空干燥箱中，控制真空度为-0.10MPa，温度为75-80℃，干燥8h，制得第一粒子；步骤S2、将制得的第一粒子加入去离子水中配置成固含量为20％的悬浮液，之后转移至三口烧瓶中，55-60℃水浴加热并磁力搅拌30min，之后滴加聚丙烯酸酯乳液，控制滴加时间为5-8min，滴加结束后以450-480r/min的转速搅拌15min，之后升温至65℃，保温并反应4h，之后抽滤，转移至干燥箱中，在80℃下干燥5h，制得第二粒子；步骤S3、将制得的第二粒子与MPP按照1∶1的重量比混合，制得所述无卤阻燃剂。步骤S1中通过氯化镁和氨水加入聚乙二醇中，制备出一种第一粒子，之后步骤S2中将第一粒子制成悬浮液与聚丙烯酸酯乳液混合，制备出第二粒子，最后将第二粒子与MPP按照1∶1的重量比混合，制得所述无卤阻燃剂，该阻燃剂使用时其中第二粒子在燃烧时发生分解，一方面自己进行脱水反应，另一方面能够促进成碳作用，形成保护层，进一步提高阻燃效果，而且能够搭配MPP使用，既能够减少MPP阻燃剂的用量，解决向基材中加入阻燃剂会导致基材力学性能下降的技术问题，又能够提高阻热效果。进一步地，步骤S1中控制氯化镁、聚乙二醇和氨水的物质的量之比为10∶1-2∶0.5-0.8，步骤S2中控制第一粒子与聚丙烯酸酯的重量比为1∶0.5-0.8。进一步地，步骤S2中聚丙烯酸酯乳液的固含量为40-45％。进一步地，所述改性聚乙烯由如下方法制成：步骤S11、将高密度聚乙烯研磨粉碎，之后将甲基丙烯酸甲酯和高密度聚乙烯加入反应釜中，混合均匀后通入氮气，加入铝酸酯，以180-200r/min的转速搅拌15min，升温至75℃，保温10min后升温至100℃，反应结束后静置1h，制得混合物A，控制高密度聚乙烯、甲基丙烯酸甲酯和铝酸酯的重量比为2∶1∶0.2-0.4；步骤S12、将步骤S11制得的混合物A加入装有二甲苯的烧杯中，40-45℃水浴加热并磁力搅拌直至混合物A完全溶解，之后用去离子水萃取三次，将上层溶液在甲醇中沉淀并抽滤，制得滤饼，之后在80℃下烘干，粉碎并在100-110℃下干燥至恒重，制得改性聚乙烯。本专利技术步骤S11中先将甲基丙烯酸甲酯和高密度聚乙烯混合，之后加入隔离剂防止粉碎后的高密度聚乙烯发生聚集结块，之后加入甲基丙烯酸甲酯，加入的甲基丙烯酸甲酯与聚乙烯上的自由基发生自由基聚合，进而该反应过程能够将其接枝在聚乙烯分子上两个过程进行合并，而且加入的甲基丙烯酸甲酯能够作为单体接枝在聚乙烯侧链，制得混合物A；步骤S12中先通过去离子水萃取三次，最后在甲醇中沉淀并抽滤，制得改性聚乙烯。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术一种交联聚乙烯绝缘低烟无卤耐火电缆以无卤阻燃剂和改性聚乙烯等原料制成，无卤阻燃剂在制备过程中步骤S1中通过氯化镁和氨水加入聚乙二醇中，制备出一种第一粒子，之后步骤S2中将第一粒子制成悬浮液与聚丙烯酸酯乳液混合，制备出第二粒子，最后将第二粒子与MPP按照1∶1的重量比混合，制得所述无卤阻燃剂，该阻燃剂使用时其中第二粒子在燃烧时发生分解，一方面自己进行脱水反应，另一方面能够促进成碳作用，形成保护层，进一步提高阻燃效果，而且能够搭配MPP使用，既能够减少MPP阻燃剂的用量，解决向基材中加入阻燃剂会导致基材力学性能下降的技术问题，又能够提高阻热效果；(2)本专利技术制备出一种改性聚乙烯，制备过程中步骤S11中先将甲基丙烯酸甲酯和高密度聚乙烯混合，之后加入隔离剂防止粉碎后的高密度聚乙烯发生聚集结块，之后加入甲基丙烯酸甲酯，加入的甲基丙烯酸甲酯与聚乙烯上的自由基发生自由基聚合，进而该反应过程能够将其接枝在聚乙烯分子上两个过程进行合并，而且加入的甲基丙烯酸甲酯能够作为单体接枝在聚乙烯侧链，制得混合物A；步骤S12中先通过去离子水萃取三次，最后在甲醇中沉淀并抽滤，制得改性聚乙烯。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种交联聚乙烯绝缘低烟无卤耐火电缆，其特征在于，包括如下重量份原料：15-25份无卤阻燃剂，55-65份改性聚乙烯，5-10份KH560，3-5份引发剂，5-8份聚磷酸铵；/n该交联聚乙烯绝缘低烟无卤耐火电缆由如下方法制成：/n第一步、将一半改性聚乙烯、无卤阻燃剂、KH560和引发剂混合均匀，转移至单螺杆挤出机中挤出、造粒，制得第一母料；/n第二步、将剩余改性聚乙烯和聚磷酸铵混合均匀，制得第二母料，将第一母料和第二母混合均匀后通过挤出机熔融塑化挤出、水冷、造粒，之后再次通过挤出机挤出，经牵引、冷却、定型、成卷后在紫外线辐照机中进行照射，控制照射能量为5-15Mrad，制得电缆用料，之后将电缆用料包覆在导体表面，制得交联聚乙烯绝缘低烟无卤耐火电缆。/n

【技术特征摘要】
1.一种交联聚乙烯绝缘低烟无卤耐火电缆，其特征在于，包括如下重量份原料：15-25份无卤阻燃剂，55-65份改性聚乙烯，5-10份KH560，3-5份引发剂，5-8份聚磷酸铵；
该交联聚乙烯绝缘低烟无卤耐火电缆由如下方法制成：
第一步、将一半改性聚乙烯、无卤阻燃剂、KH560和引发剂混合均匀，转移至单螺杆挤出机中挤出、造粒，制得第一母料；
第二步、将剩余改性聚乙烯和聚磷酸铵混合均匀，制得第二母料，将第一母料和第二母混合均匀后通过挤出机熔融塑化挤出、水冷、造粒，之后再次通过挤出机挤出，经牵引、冷却、定型、成卷后在紫外线辐照机中进行照射，控制照射能量为5-15Mrad，制得电缆用料，之后将电缆用料包覆在导体表面，制得交联聚乙烯绝缘低烟无卤耐火电缆。


2.根据权利要求1所述的一种交联聚乙烯绝缘低烟无卤耐火电缆，其特征在于，所述引发剂为过硫酸钾和过硫酸钠中的一种或两种按任意比例混合。


3.根据权利要求1所述的一种交联聚乙烯绝缘低烟无卤耐火电缆，其特征在于，所述无卤阻燃剂由如下方法制成：
步骤S1、将质量分数10％的氯化镁溶液加入三口烧瓶中，加入聚乙二醇，以120r/min的转速匀速搅拌直至聚乙二醇完全溶解，之后置于45-50℃水浴锅中，边搅拌边滴加质量分数8％的氨水，控制滴加时间为10min，滴加结束后匀速搅拌20min并保温2h，抽滤，制得凝胶层，分别用无水乙醇和去离子水洗涤直至聚乙二醇完全除去，转移至真空干燥箱中，控制真空度为-0.10MPa，温度为75-80℃，干燥8h，制得第一粒子；
步骤S2、将制得的第一粒子加入去离子水中配置成固含量为20％的悬浮液，...

【专利技术属性】
技术研发人员：方伟，李坤，居盛文，吴云，
申请(专利权)人：方伟，
类型：发明
国别省市：安徽;34