一种高性能阻燃型低烟无卤聚烯烃电缆料的制备方法技术

一种高性能阻燃型低烟无卤聚烯烃电缆料的制备方法，其特征在于：包括以下母料A的制备、母料B的制备以及聚烯烃电缆料的制备。通过磷氮系复配阻燃剂的添加，减少第一阻燃剂氢氧化铝的填充量，保证低烟无卤材料的阻燃性能，同时通过引入聚氨酯弹性体加入共混，改善材料整体机械性能。本技术方案分步制备了母料A和母料B，严格控制了各组分的比例，最终得到的材料满足GB/T 32129

【技术实现步骤摘要】
一种高性能阻燃型低烟无卤聚烯烃电缆料的制备方法


[0001]本专利技术属于聚烯烃电缆料领域，特别涉及一种高性能阻燃型低烟无卤聚烯烃电缆料的制备方法。

技术介绍

[0002]随着科技的发展，人们对环保的意识逐渐提高，低烟无卤阻燃电缆料在电线电缆上的应用日益增加。
[0003]目前低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，大多以氢氧化物为阻燃剂，要使其具有较好的阻燃性，氢氧化物的添加量通常要达到基料的150%wt.以上，而这样大量的填充必将导致材料性能大大劣化，挤出困难。因而现在多采用磷氮系阻燃剂复配加入，一是减少粉料填充物加入，改善材料的机械性能；二是可继续保持阻燃性能良好，目前已经应用到各种阻燃型低烟无卤材料的生产使用中。
[0004]尽管如此，磷氮系阻燃剂仍不能解决拉伸性能的问题。材料的高阻燃性意味着填充物的数量必不可少，此时材料的拉伸性能成为一个难题，拉伸性能可能会随着时间大量衰减，也难以满足老化试验的要求。因而保持材料的阻燃性能良好，又兼具材料的机械性能良好，成为一个难题。
[0005]有鉴于此，提供一种阻燃且高性能聚烯烃电缆料是本专利技术研究的课题。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种高性能阻燃型低烟无卤聚烯烃电缆料的制备方法，其目的是要解决聚烯烃电缆料机械性能和阻燃性能无法同时兼顾的问题。
[0007]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种高性能阻燃型低烟无卤聚烯烃电缆料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步，母料A的制备：将100质量份聚烯烃树脂、20
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30质量份乙烯丙烯酸酯马来酸酐共聚物置于170
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190℃高速捏合机中进行以200
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400转/分的速度混合均匀，再加入50
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80质量份聚氨酯弹性体、1
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5质量份抗氧剂、0.1
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10质量份润滑剂、1
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10质量份表面处理剂，以500
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800转/分的速度继续混合均匀，设置挤出温度为150
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190℃，经单螺杆挤出机挤出造粒，充分干燥后即得到本配方的母料A；第二步，母料B的制备：将100质量份聚烯烃树脂、20
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30质量份乙烯丙烯酸酯马来酸酐共聚物置于170
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190℃高速捏合机中进行以200
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400转/分的速度混合均匀，再加入200
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300质量份阻燃剂、3
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5质量份抗氧剂、0.1
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5质量份润滑剂、1.4质量份乙烯基硅烷，以500
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800转/分的速度继续混合均匀，设置挤出温度为150
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190℃，经单螺杆挤出机挤出造粒，充分干燥后即得到本配方的母料B；
第三步，聚烯烃电缆料的制备：将上述母料A和母料B以重量比1∶4的比例混合均匀，经双螺杆挤出机挤出造粒，充分干燥后即得到所述高性能阻燃型低烟无卤聚烯烃电缆料；所述聚烯烃树脂为EVA树脂、PE树脂、POE树脂的混合物，三者的质量比为70
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90:2
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8:10
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20；所述阻燃剂为氢氧化铝、磷氮阻燃剂的混合物，两者的质量比为200
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250:60
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80，所述氮磷阻燃剂是质量比为1:2的三聚氰胺氰尿酸酯）和二乙基次磷酸铝的混合物；所述表面处理剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、钛酸酯、海泡石中的一种或几种的混合物。
[0008]优选的，所述EVA树脂中的醋酸乙烯酯含量大于或等于25%。
[0009]优选的，所述POE树脂的邵氏硬度大于80A。
[0010]优选的，所述PE树脂为茂金属线性低密度聚乙烯。
[0011]优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1035和抗氧剂DLTP中的至少两种的混合物。
[0012]优选的，所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸镁、硬脂酸、聚乙烯蜡、聚硅氧烷中的一种或几种的混合物。。
[0013]本专利技术设计原理和效果是：1. 本专利技术的第一阻燃剂是氢氧化铝，第二阻燃剂为磷氮系阻燃剂复配，选用比例为2:1的三聚氰胺氰尿酸盐（C6H9N9O3）和二乙基次磷酸铝混合形成，其形成阻燃性好、发烟量低的阻燃体系，并具有极好的成炭作用。磷系阻燃剂具有阻燃效果好、热稳定性高、毒性较低等优点，可以大大减少阻燃剂用量，避免了在体系中加入绝缘材料性能下降，其与氮系阻燃剂进行复配，构成膨胀型阻燃体系，这样既可以改善阻燃效果，还可以提高耐水性能。热塑性聚氨酯弹性体的少量加入在制备时可形成共混交联，进一步改善材料机械性能。综上，此配方可同时提高材料的阻燃性能和机械性能，可以应用于低烟无卤电缆料领域。
[0014]2. 通过磷氮系复配阻燃剂的添加，减少第一阻燃剂氢氧化铝的填充量，保证低烟无卤材料的阻燃性能，同时通过引入聚氨酯弹性体加入共混，改善材料整体机械性能。本技术方案分步制备了母料A和母料B，严格控制了各组分的比例，最终得到的材料满足GB/T 32129
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2015电线电缆用低烟无卤阻燃聚烯烃护套料要求：拉伸强度≥10MPa，断裂伸长率≥160%，且100℃、168小时老化后测物性保留率，其拉伸强度和断裂伸长率变化率≤25%，同时氧指数≥30%。
具体实施方式
[0015]下面结合实施例以及对比例对本专利技术作进一步描述：第一步，母料A的制备：将100质量份聚烯烃树脂、20
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30质量份乙烯丙烯酸酯马来酸酐共聚物置于170
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190℃高速捏合机中进行以200
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400转/分的速度混合均匀，再加入50
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80质量份聚氨酯弹性体、1
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5质量份抗氧剂、0.1
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10质量份润滑剂、1
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10质量份表面处理剂，以500
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800转/分的速度继续混合均匀，设置挤出温度为150
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190℃，经单螺杆挤出机挤出造粒，充分干燥后即得到本配方的母料A；
第二步，母料B的制备：将100质量份聚烯烃树脂、20
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30质量份乙烯丙烯酸酯马来酸酐共聚物置于170
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190℃高速捏合机中进行以200
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400转/分的速度混合均匀，再加入200
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300质量份阻燃剂、3
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5质量份抗氧剂、0.1
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5质量份润滑剂、1.4质量份乙烯基硅烷，以500
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800转/分的速度继续混合均匀，设置挤出温度为150
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190℃，经单螺杆挤出机挤出造粒，充分干燥后即得到本配方的母料B；第三步，聚烯烃电缆料的制备：将上述母料A和母料B以重量比1∶4的比例混合均匀，经双螺杆挤出机挤出造粒，充分干燥后即得到所述高性能阻燃型低烟无卤聚烯烃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高性能阻燃型低烟无卤聚烯烃电缆料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步，母料A的制备：将100质量份聚烯烃树脂、20
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30质量份乙烯丙烯酸酯马来酸酐共聚物置于170
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190℃高速捏合机中进行以200
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400转/分的速度混合均匀，再加入50
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80质量份聚氨酯弹性体、1
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5质量份抗氧剂、0.1
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10质量份润滑剂、1
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10质量份表面处理剂，以500
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800转/分的速度继续混合均匀，设置挤出温度为150
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190℃，经单螺杆挤出机挤出造粒，充分干燥后即得到本配方的母料A；第二步，母料B的制备：将100质量份聚烯烃树脂、20
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30质量份乙烯丙烯酸酯马来酸酐共聚物置于170
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190℃高速捏合机中进行以200
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400转/分的速度混合均匀，再加入200
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300质量份阻燃剂、3
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5质量份抗氧剂、0.1
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5质量份润滑剂、1.4质量份乙烯基硅烷，以500
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800转/分的速度继续混合均匀，设置挤出温度为150
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【专利技术属性】
技术研发人员：周子钰，谢飞，费楚然，徐宏伟，
申请(专利权)人：中广核高新核材科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：