一种超长寿命无卤高阻燃聚烯烃电线电缆及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种超长寿命无卤高阻燃聚烯烃电线电缆，每根电线由最内层的导体，和依次包裹在导体外的内绝缘层、外绝缘层组成，在若干根电线之间填充阻燃并在所有电线和填充外以包带包裹，在包带外包裹护套层形成电缆，内绝缘层为辐射交联透明聚乙烯材料制成，内绝缘层厚度0.1～0.2mm；外绝缘层、护套层为辐射交联无卤阻燃聚烯烃材料制成，外绝缘层厚度0.5～1.2mm，护套层厚度0.7～1.5mm。本发明专利技术电线采用双层绝缘结构，绝缘电阻常数大于3670MΩ

【技术实现步骤摘要】
一种超长寿命无卤高阻燃聚烯烃电线电缆及制备方法


[0001]本专利技术涉及一种超长寿命无卤高阻燃聚烯烃电线电缆及制备方法，属于电线电缆


技术介绍

[0002]随着家用电器数量的快速增加，使得用电量迅速飙升，电线电缆线路满负荷或超负荷已成常态。由于传统电线、电缆的使用温度低、耐热性差、不环保(如PVC电线电缆)，电线电缆快速老化，寿命终止。特别是早期建设的大量建筑物中使用的电线(使用寿命低于40年)开始出现老化，无法达到建筑物70年的使用寿命要求，此时，拆除老化布线，更换成本高，给建筑物留下安全隐患，还会降低建筑物的使用寿命。为此开发一种长寿命、环保型阻燃(无卤阻燃)、绝缘性能优异的与建筑物70年使用寿命相当的电线电缆具有巨大意义。
[0003]现有技术中，针对不同的环境会有不同的需求，比如：CN202120621851.3一种核电站和缓环境用长寿命非1E级电力电缆，电缆采用了单层长寿命绝缘材料相对于1E级电缆省去了双层绝缘共挤的工艺，提高了电缆的经济性。同时采用了耐辐照低烟无卤阻燃材料，使电缆具有良好的成束阻燃性能，可满足和缓环境内非1E级电缆的技术条件。采用上述方案后，本电缆的使用寿命达到60年以上，抗辐照性好、加工性能好、加工简便，可以有效提高生产效率，且同时满足电性能和机械性能的基本要求。该技术试图从结构上突破。
[0004]又如：CN201911194353.9一种机车电缆用高耐油高寿命辐照交联无卤低烟阻燃弹性体电缆料及其制备方法，该材料解决了阻燃、低烟、耐矿物油、耐燃料油、耐低温、耐刮磨、生产效率低等缺陷，同时在90℃环境下，材料使用寿命不低于32年。从材料上进行设计，但是使用寿命无法满足民用建筑的70年要求。

技术实现思路

[0005]本公司为了克服上述困难，组织了研发团队进行讨论，最终确定设计一种超长寿命无卤高阻燃聚烯烃电线电缆，其内绝缘层、外绝缘层与护套层电缆料根据IEC60216
‑
1:2001规定的试验方法和Arrhenius公式推导出材料在90℃环境下使用50年以上，在86℃下使用70年以上，在70℃下使用100年以上，完全能够满足建筑物的同寿命要求，同时，提供该超长寿命无卤高阻燃聚烯烃电线电缆的制备方法。
[0006]为达到上述目的，本专利技术所采用的技术手段是：一种超长寿命无卤高阻燃聚烯烃电线电缆，每根电线由最内层的导体，和依次包裹在导体外的内绝缘层、外绝缘层组成，在若干根电线之间填充阻燃并在所有电线和填充外以包带包裹，在包带外包裹护套层形成电缆，所述内绝缘层为辐射交联透明聚乙烯材料制成，内绝缘层厚度0.1～0.2mm；所述外绝缘层、护套层为辐射交联无卤阻燃聚烯烃材料制成，外绝缘层厚度0.5～1.2mm，护套层厚度0.7～1.5mm。
[0007]进一步的，所述导体材料为镀锡铜、镀银铜、镀镍铜、铜、铜包钢中任意一种。
[0008]进一步的，所述辐照交联透明聚烯烃材料，由以下重量份的原料组成：聚乙烯基材
100份；主抗氧剂和辅助抗氧剂构成的复合抗氧剂1.5～4.5份；交联敏化剂0.5～2.5份。
[0009]更进一步的，所述辐照交联透明聚乙烯材料的制备步骤：将聚乙烯基材、复合抗氧剂、交联敏化剂按重量份，倒入高混机低速速搅拌2～5分钟后，把混合均匀的材料导入双螺杆挤出机中，在140～200℃温度范围内挤出、水冷拉条鼓风造粒，粒子再通过离心干燥即得。
[0010]更进一步的，所述聚乙烯基材包括高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、茂金属聚乙烯(mLLDPE)中的一种，四者的熔融指数MI为0.1～5。
[0011]更进一步的，所述复合抗氧剂包括1～3份主抗氧剂和0.5～2份辅助抗氧剂；所述的主抗氧剂为四[β
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(3，5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010)、β
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(3，5
‑
二特丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸十八酯(1076)和N，N
’‑
双[β
‑
(3，5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酰]肼(1024)、二(2
‑
甲基
‑5‑
叔丁基
‑4‑
羟基苯基)硫醚；4,4'
‑
硫代双(6
‑
叔丁基
‑3‑
甲基苯酚)(300)中的组合物，所述辅助抗氧剂为硫代二丙酸双十二烷酯和/或硫代二丙酸二(十八)酯；所述交联敏化剂包括三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和/或三烯丙基异三聚氰酸酯。
[0012]进一步的，所述辐射交联无卤阻燃聚烯烃材料，由以下重量份的原料组成：聚合物基材100份，无机阻燃剂80～120份，六苯氧基环三磷腈5～10份，二乙基次磷酸铝15～30份，三聚氰胺氰尿酸盐15～30份，纳米蒙脱土1～3份，复合抗氧剂3～6份，加工助剂4～7份和环保型色母粒4～6份。
[0013]更进一步的，所述聚合物基材由5～15份接枝马来酸酐的辐射接枝相容剂、15～30份聚乙烯，50～65份VA含量18～28％的乙烯
‑
乙酸乙烯酯共聚物，5～15份乙烯
‑
辛烯共聚物及0～10份MA含量18～28％的乙烯
‑
甲基丙烯酸甲酯共聚物组成；其中相容剂为LDPE
‑
g
‑
MAH、LLDPE
‑
g
‑
MAH、EVA
‑
g
‑
MAH中的一种或组合物；其中聚乙烯为低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯中的一种。
[0014]更进一步的，所述无机阻燃剂包括50～70份氢氧化铝和40～60份氢氧化镁及5～10份硼酸锌；复合抗氧剂包括2～4份主抗氧剂和1～3份辅助抗氧剂，其中，主抗氧剂为四[β
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(3，5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010)、β
‑
(3，5
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二特丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸十八酯(1076)和N，N
’‑
双[β
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(3，5
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二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酰]肼(1024)、二(2
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甲基
‑5‑
叔丁基
‑4‑
羟基苯基)硫醚；4,4'
‑
硫代双(6
‑
叔丁基
‑3‑
甲基苯酚)(300)中的组合物，辅助抗氧剂为硫代二丙酸双十二烷酯和/或硫代二丙酸二(十八)酯；所述加工助剂由交联敏化剂和润滑剂组成，交联敏化剂的重量份数为1～2份，润滑剂的重量份数为4～6份，其中，交联敏化剂包括三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和/或三烯丙基异三聚氰酸酯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超长寿命无卤高阻燃聚烯烃电线电缆，其特征在于：每根电线由最内层的导体，和依次包裹在导体外的内绝缘层、外绝缘层组成，在若干根电线之间填充阻燃并在所有电线和填充外以包带包裹，在包带外包裹护套层形成电缆，所述内绝缘层为辐射交联透明聚乙烯材料制成，内绝缘层厚度0.1～0.2mm；所述外绝缘层、护套层为辐射交联无卤阻燃聚烯烃材料制成，外绝缘层厚度0.5～1.2mm，护套层厚度0.7～1.5mm。2.根据权利要求1所述的超长寿命无卤高阻燃聚烯烃电线电缆，其特征在于：所述辐照交联透明聚烯烃材料，由以下重量份的原料组成：聚乙烯基材100份；主抗氧剂和辅助抗氧剂构成的复合抗氧剂1.5～4.5份；交联敏化剂0.5～2.5份。3.根据权利要求2所述的超长寿命无卤高阻燃聚烯烃电线电缆，其特征在于：所述辐照交联透明聚乙烯材料的制备步骤：将聚乙烯基材、复合抗氧剂、交联敏化剂按重量份，倒入高混机低速速搅拌2～5分钟后，把混合均匀的材料导入双螺杆挤出机中，在140～200℃温度范围内挤出、水冷拉条鼓风造粒，粒子再通过离心干燥即得。4.根据权利要求3所述的超长寿命无卤高阻燃聚烯烃电线电缆，其特征在于：所述聚乙烯基材包括高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯中的一种，四者的熔融指数MI为0.1～5。5.根据权利要求3所述的超长寿命无卤高阻燃聚烯烃电线电缆，其特征在于：所述复合抗氧剂包括1～3份主抗氧剂和0.5～2份辅助抗氧剂；所述的主抗氧剂为四[β
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(3，5
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二叔丁基
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羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010)、β
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(3，5
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二特丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸十八酯(1076)和N，N
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双[β
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(3，5
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二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酰]肼(1024)、二(2
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甲基
‑5‑
叔丁基
‑4‑
羟基苯基)硫醚；4,4'
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硫代双(6
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叔丁基
‑3‑
甲基苯酚)(300)中的组合物，所述辅助抗氧剂为硫代二丙酸双十二烷酯和/或硫代二丙酸二(十八)酯；所述交联敏化剂包括三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和/或三烯丙基异三聚氰酸酯。6.根据权利要求1所述的超长寿命无卤高阻燃聚烯烃电线电缆，其特征在于：所述辐射交联无卤阻燃聚烯烃材料，由以下重量份的原料组成：聚合物基材100份，无机阻燃剂80～120份，六苯氧基环三磷腈5～10份，二乙基次磷酸铝15～30份，三聚氰胺氰尿酸盐15～30份，纳米蒙脱土1～3份，复合抗氧剂3～6份，加工助剂4～7份和环保型色母粒4～6份。7.根据权利要求6所述的超长寿命无卤高阻燃聚烯烃电线电缆，其特征在于：所述聚合物基材由5～15份接枝马来酸酐的辐射接枝相容剂、15～30份聚乙烯，50～65份VA含量18～28％的乙烯
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乙酸乙烯酯共聚物，5～15份乙烯
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辛烯共聚物及0～10份MA含量18～28％的乙烯
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【专利技术属性】
技术研发人员：张聪，张大伟，张涛，胡敦胜，胡磊绪，张继龙，李俊龙，潘晓，
申请(专利权)人：青岛同和汉缆有限公司青岛汉缆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：