一种无卤阻燃的聚烯烃电缆护套料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种无卤阻燃的聚烯烃电缆护套料及其制备方法和应用，所述聚烯烃电缆护套料包括特定份数的乙烯醋酸乙烯酯共聚物、聚烯烃树脂、阻燃剂、硅烷、过氧化二异丙苯过氧化二异丙苯和氧化镍的组合；通过在制备原料中添加硅烷和氧化镍进行搭配，可以促进所述阻燃剂的燃烧结壳，使得聚烯烃电缆护套料在燃烧时产热和产烟量小，具有良好的阻燃性能；进一步在制备原料中添加特定份数的过氧化二异丙苯过氧化二异丙苯，可以有效防止所述乙烯醋酸乙烯酯共聚物以及聚烯烃树脂之间出现局部交联，进一步提升了所述聚烯烃电缆护套料的阻燃性能和机械性能。机械性能。

【技术实现步骤摘要】
一种无卤阻燃的聚烯烃电缆护套料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于电缆
，具体涉及一种无卤阻燃的聚烯烃电缆护套料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着国内电线电缆行业的快速发展，对聚烯烃半导电护套料的需求也越来越大，然而目前聚烯烃半导电护套料的制造技术尚未成熟，在国内只有少数几家可以生产，大部分产品均依靠进口。在制造110kV及以上超高压电缆时，超高压电缆的外护套是由绝缘电阻较大的材料制成，在不能多点连续接地时，在离地点较远的位置上护套形成危险电压，可危及电缆的安全运行，所以超高压电力电缆需要采用半导电外护层；护套材料对热释放、烟释放有至关重要的影响，但是线缆的结构、绝缘材料的选择、填充的选择、有无铠装对缆的测试结果有较大影响，一般绝缘要求具有一定的阻燃性，挤出护套前需要进行阻燃绕包处理，减少因内部可燃物对热释放、烟释放的影响；燃烧过程中无可燃物低落，对成碳性有较高要求，由于材料燃烧会释放二氧化碳、水蒸气，导致材料燃烧过程中有膨胀现象，燃烧后的物质由于重力作用再加上材料膨胀后有裂纹，会导致可燃物低落。
[0003]CN102863686A公开了一种半导电低烟无卤阻燃聚烯烃护套料及其制备方法，以重量份计，半导电聚烯烃护套料的原料配方如下：聚烯烃树脂60～100份，导电炭黑40～80份，阻燃剂20～40份，分散剂1～5份，硬脂酸盐0.1～3份，硅烷偶联剂0.1～3份，润滑剂5～20份，润湿剂2～8份，抗氧剂3～10份以及抗紫外剂0～3份，其中所述的分散剂为油酸酰胺、芥酸酰胺或两者的混合物。该专利技术提高的超高压电缆专用半导电聚烯烃护套料具有综合性能特别是导电性能和阻燃性能优异以及成本较低等优势。
[0004]CN102295796A公开了一种电缆护套料及其制造方法，该专利技术主要解决了已有超高压用导电聚烯烃护套料生产污染较大，且体积电阻率不稳定等缺陷。本专利技术提供的超高压电缆护套用导电聚烯烃护套料，其原料包括重量百分含量为65～85％的聚烯烃树脂和15～35％的导电母粒，所述的导电母粒包括下列重量百分比的组分：热塑性弹性体5～15％，乙烯共聚物5～15％，导电炭黑a 20～40％，导电炭黑b 10～30％，分散剂10～40％，抗氧剂1～20％，加工助剂1～10％。该专利技术提供的超高压电缆护套用导电聚烯烃护套料可广泛应用于超高压电缆的外护套。
[0005]CN107141575A公开了一种耐抗压热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃护套料及其制备方法，按重量份计，包含以下组分：乙烯
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醋酸乙烯共聚树脂30～50份、聚烯烃弹性体10～30份、线性低密度聚乙烯5～25份、功能化聚烯烃树脂5～15份、阻燃剂140～180份、功能性填充剂5～25份、表面改性剂1～3份、抗氧剂0.5～2份、加工助剂1.5～9份。首先，该专利技术所述护套料的制备方法无需交联，制造成本低，生产效率高；其次，所述护套料易于挤塑成型，具有较高的耐抗压性能；再次，所述护套料具有良好的耐磨性、优异的力学性能、出色的耐高低温性能。
[0006]但是，目前现阶段的现有技术提供的护套料中使用的阻燃剂、协效阻燃剂均为非
极性材料，但树脂为极性材料，因此，材料之间相容性较差，为了达到阻燃要求，需大量添加阻燃剂，从而使树脂与阻燃剂无法融合均匀，与此同时阻燃剂的大量添加对材料抗开裂性能有明显降低。
[0007]因此，开发一种阻燃性能优异且具有优异抗开裂性能的聚烯烃电缆护套料，是本领域急需解决的技术问题。

技术实现思路

[0008]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种无卤阻燃的聚烯烃电缆护套料及其制备方法和应用，所述聚烯烃电缆护套料包括特定份数的乙烯醋酸乙烯酯共聚物、聚烯烃树脂、阻燃剂、硅烷、过氧化二异丙苯过氧化二异丙苯和氧化镍的组合，通过上述组分之间的互相配合，使得到的聚烯烃电缆护套料在具有较高的阻燃的前提下，还具有优异的机械性能和老化性能，适用于更大规格的电缆。
[0009]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]第一方面，本专利技术提供一种无卤阻燃的聚烯烃电缆护套料，所述聚烯烃电缆护套料按照重量份包括如下组分：
[0011][0012]所述乙烯醋酸乙烯酯共聚物可以为5重量份10重量份、15重量份、20重量份、25重量份、30重量份、35重量份、40重量份或45重量份等。
[0013]所述聚烯烃树脂可以为6重量份、9重量份、12重量份、15重量份、18重量份、21重量份、24重量份或27重量份等。
[0014]所述阻燃剂可以为5重量份、10重量份、20重量份、30重量份、40重量份、50重量份、60重量份、70重量份、80重量份、90重量份或100重量份等。
[0015]所述硅烷可以为0.2重量份、0.3重量份、0.4重量份、0.5重量份、0.6重量份、0.7重量份、0.8重量份或0.9重量份等。
[0016]所述过氧化二异丙苯过氧化二异丙苯可以为0.05重量份、0.1重量份、0.2重量份、0.3重量份、0.4重量份、0.5重量份、0.6重量份、0.7重量份、0.8重量份或0.9重量份等。
[0017]所述氧化镍可以为0.3重量份、0.5重量份、0.7重量份、0.9重量份、1.1重量份、1.3重量份、1.5重量份、1.7重量份或1.9重量份等。
[0018]本专利技术提供的聚烯烃电缆护套料包括特定份数的乙烯醋酸乙烯酯共聚物、聚烯烃树脂、阻燃剂、硅烷、过氧化二异丙苯过氧化二异丙苯和氧化镍的组合；其中硅烷可以包覆
在氧化内表面对其表面进行处理，硅烷处理后的氧化镍具有很高的催化效能，可以催化促进阻燃剂燃烧结壳，还可以在阻燃剂表面包裹有机薄膜，使阻燃剂与树脂基材之间形成无形的桥梁，进而提高所述聚烯烃电缆护套料的阻燃性能和机械性能；另外，添加过氧化二异丙苯过氧化二异丙苯(DCP)，可以使得其中的聚烯烃树脂基材以及乙烯醋酸乙烯酯共聚物基材具有更好的微交联效果，在树脂基材微交联的状态下，聚烯烃电缆护套料的阻燃性能以及抗热冲击性能够进一步大幅度地提升；并且硅烷可以对DCP进行预熔，使其在体系中更好的分散，放置体系出现局部交联的状况；采用上述配方得到的聚烯烃电缆护套料实现了在阻燃剂添加量较少的条件下具有较高的阻燃性，同时微交联结构使其抗热冲击性能得到了提升，采用其作为护套制备的电缆具有优异的阻燃性能、老化性能和抗开裂性能。
[0019]优选地，步骤(1)所述乙烯醋酸乙烯酯共聚物包括EVA和EVM的组合。
[0020]优选地，所述聚烯烃电缆护套料中EVA的含量为1～30重量份，例如2重量份、4重量份、6重量份、8重量份、10重量份、12重量份、14重量份、16重量份、18重量份、20重量份、22重量份、24重量份、26重量份或28重量份等。
[0021]优选地，所述聚烯烃电缆护套料中EVM的含量为1～20重量份，例如2重量份、4重量份、6重量份、8重量份、10重量份、12重量份、14重量份、16重量份、18重量份或20重量份等。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无卤阻燃的聚烯烃电缆护套料，其特征在于，所述聚烯烃电缆护套料按照重量份包括如下组分：2.根据权利要求1所述的聚烯烃电缆护套料，其特征在于，步骤(1)所述乙烯醋酸乙烯酯共聚物包括EVA和EVM的组合；优选地，所述聚烯烃电缆护套料中EVA的含量为1～30重量份；优选地，所述聚烯烃电缆护套料中EVM的含量为1～20重量份。3.根据权利要求1或2所述的聚烯烃电缆护套料，其特征在于，所述聚烯烃树脂包括线性低密度聚乙烯树脂、高密度聚乙烯树脂和POE弹性体的组合；优选地，所述聚烯烃电缆护套料中线性低密度聚乙烯树脂的含量为1～10重量份；优选地，所述聚烯烃电缆护套料中高密度聚乙烯树脂的含量为1～10重量份；优选地，所述聚烯烃电缆护套料中POE弹性体的含量为1～10重量份。4.根据权利要求1～3任一项所述的聚烯烃电缆护套料，其特征在于，所述阻燃剂包括氢氧化镁、氢氧化铝和蒙脱土的组合；优选地，所述聚烯烃电缆护套料中氢氧化镁的含量为1～50重量份；优选地，所述聚烯烃电缆护套料中氢氧化铝的含量为1～50重量份；优选地，所述聚烯烃电缆护套料中蒙脱土的含量为0.1～5重量份；优选地，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：于德宝，华占红，丛晓飞，张中云，郑建平，
申请(专利权)人：苏州亨利通信材料有限公司，
类型：发明
国别省市：