【技术实现步骤摘要】
阻燃电缆料及其制备方法
[0001]本申请涉及化学聚酯纤维领域，尤其涉及一种阻燃电缆料及其制备方法。
技术介绍
[0002]电线电缆是当今社会不可或缺的传输动脉，人们的生活与电缆密不可分。但是由于线路发热，而电缆料本身不阻燃，因此存在火灾隐患，对人们的生命和财产安全产生威胁，因此国际上采用的安全措施是对电缆料进行阻燃。目前PVC材料占据着电缆料龙头地位，随着人们环保意识的增强，开始逐渐摈弃和禁止使用卤素阻燃剂。
[0003]近年来，因为乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物(EVA)本身的良好耐热性和抗老化性等，能够使它满足电缆材料基体的苛刻要求。EVA是由乙烯(E)
‑
醋酸乙烯(VA)共聚而成的烯烃类聚合物。EVA的耐热性能、耐气候、耐臭氧性能、电气性能、表面光泽性、抗老化等性能十分良好，且安全无毒。与传统电缆料相比，EVA有不可替代的优越性，近年来在电缆材料中逐渐占据优势地位。但是其易燃性限制了它在电缆材料领域的广泛应用。目前EVA阻燃往往是添加大量无机阻燃剂(如氢氧化铝、氢氧化镁等)，然而大量无机阻燃剂的添加势必会降低其力学性能，影响其加工过程。因此，需要合成新的阻燃剂加入到EVA中，进一步提高EVA的阻燃性能，拓展其应用领域。
技术实现思路
[0004]本申请技术方案要解决的技术问题是提供一种具有更好阻燃性能、力学性能以及物理性能的电缆料及其制备方法。
[0005]本申请的一方面提供一种阻燃电缆料，包括：电缆料基质，所述电缆料基质包括乙烯
‑>醋酸乙烯共聚物和线性低密度聚乙烯；预聚物，所述预聚物为酸源和环氧源在催化剂作用下的反应产物，所述反应产物包括环氧基团和羧基发生酯交换反应形成的交联结构，所述酸源或者环氧源中的至少一种含有P元素；以及所述预聚物与所述乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物部分反应的生成物，其中，所述生成物为含有酯基和磷杂菲化合物的聚合物，或者含有酯基和膦酸酯基团的聚合物。
[0006]在本申请的一些实施例中，所述电缆料基质的质量百分比为65％至76％，所述预聚物的质量百分比为1％至10％，所述预聚物与所述乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物部分反应的生成物的质量百分比为10％至25％。
[0007]在本申请的一些实施例中，所述阻燃电缆料还包括相容剂和催化成碳剂，所述相容剂为马来酸酐接枝乙烯醋酸乙烯共聚物，所述催化成碳剂为有机硅。
[0008]在本申请的一些实施例中，所述相容剂的质量百分比为4％至6％，所述催化成炭剂的质量百分比为0至3％。
[0009]在本申请的一些实施例中，所述酸源和环氧源在催化剂作用下的反应产物为
其中X，Y为自然数，且X的范围在40
‑
60之间，Y的范围在3
‑
10之间。
[0010]在本申请的一些实施例中，形成所述预聚物的环氧源、酸源以及催化剂的摩尔百分比范围为1:(1～1.05)：(0.05～0.15)。
[0011]在本申请的一些实施例中，所述酸源包括结构式为式(Ⅰ)的化合物：
[0012][0013]其中，式(Ⅰ)R选自C2‑
C
10
基团或含呋喃环或含DOPO结构的基团，所述C2‑
C
10
基团包括直链烷烃、环烷烃、芳香环；所述的DOPO结构基团为含一个或两个DOPO结构的基团。
[0014]在本申请的一些实施例中，所述酸源包括丁二酸、1,4
‑
环己二甲酸、呋喃二甲酸、5
‑
降冰片烯
‑
2,3二羧酸、DOPO
‑
ITA、对苯二甲酸、TPNA以及DMZH中的任意一种或者多种，其中，所述DOPO
‑
ITA、TPNA以及DMZH的结构式分别为：
[0015][0016]在本申请的一些实施例中，所述环氧源包括结构式为式(II)的化合物：
[0017][0018]其中，式(Ⅱ)R1选自C10
‑
C30的醚类环氧基团或含膦酸脂类结构的基团；所述C10
‑
C30的醚类基团为至少含两个芳香环的缩水甘油醚基团；所述的膦酸脂类结构的基团指至少含有一个苯环结构和只含有一个膦酸脂结构且在25以内碳原子的基团。
[0019]在本申请的一些实施例中，所述环氧源包括EDPDO，大豆环氧以及DGEBA中的任意一种或者多种，其中，所述EDPDO，大豆环氧以及DGEBA的结构式为：
[0020][0021]在本申请的一些实施例中，所述催化剂包括1,5,7
‑
三氮杂二环[4,4,0]癸
‑5‑
烯(TBD)或醋酸锌。
[0022]在本申请的一些实施例中，所述电缆料基质中所述乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物和所述线性低密度聚乙烯的质量比在1.5到4之间。
[0023]本申请的另一方面还提供了一种阻燃电缆料的制备方法，包括：熔融环氧源，然后将酸源加入熔融的所述环氧源并混合均匀，后加入催化剂，在特定的温度范围下预反应特定时间，形成预聚物，所述预聚物包括环氧基团和羧基发生酯交换反应形成的交联结构，所述酸源或者环氧源中的至少一种含有P元素；将所述预聚物和电缆料基质充分混合后，进行熔融共混造粒，形成所述阻燃电缆料，其中，电缆料基质为乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物和线性低密度聚乙烯的混合物，进行熔融共混造粒的过程中，所述预聚物和乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物部分反应，形成的生成物为含有酯基和磷杂菲化合物的聚合物，或者含有酯基和膦酸酯基团的聚合物。
[0024]在本申请的一些实施例中，所述预反应的温度为140℃～170℃；混合所述预聚物以及乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物和线性低密度聚乙烯的混合物的工艺条件为：通过双螺杆挤出机在转速40～60r/min、温度设置为170
‑
200℃的条件下搅拌15～30min，所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为40:1。
[0025]在本申请的一些实施例中，将所述预聚物和电缆料基质加上辅料充分混合的步骤中，所述电缆料基质的质量百分比为68％至76％，所述预聚物的质量百分比为17％至26％；熔融共混造粒的过程中，所述预聚物与所述乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物部分反应的生成物的质量百分比为10％至25％。
[0026]在本申请的一些实施例中，所述熔融共混造粒工艺中，还包括与所述预聚物和电缆料基质阻燃电缆料充分混合的相容剂和催化成碳剂，所述相容剂为马来酸酐接枝乙烯醋酸乙烯共聚物，所述催化成碳剂为有机硅。
[0027]在本申请的一些实施例中，所述相容剂的质量百分比为4％至6％，所述催化成炭剂的质量百分比为0至3％。
[0028]在本申请的一些实施例中，形成所述预聚物的环氧源、酸源以及催化剂的摩尔百分比范围为1:(1～1.05)：(0.05～0.15)。
[0029]在本申请的一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种阻燃电缆料，其特征在于，包括：电缆料基质，所述电缆料基质包括乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物和线性低密度聚乙烯；预聚物，所述预聚物为酸源和环氧源在催化剂作用下的反应产物，所述反应产物包括环氧基团和羧基发生酯交换反应形成的交联结构，所述酸源或者环氧源中的至少一种含有P元素；以及所述预聚物与所述乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物部分反应的生成物，其中，所述生成物为含有酯基和磷杂菲化合物的聚合物，或者含有酯基和膦酸酯基团的聚合物。2.根据权利要求1所述的阻燃电缆料，其特征在于，所述电缆料基质的质量百分比为65％至76％，所述预聚物的质量百分比为1％至10％，所述预聚物与所述乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物部分反应的生成物的质量百分比为10％至25％。3.根据权利要求1所述的阻燃电缆料，其特征在于，所述阻燃电缆料还包括相容剂和催化成碳剂，所述相容剂为马来酸酐接枝乙烯醋酸乙烯共聚物，所述催化成碳剂为有机硅，所述相容剂的质量百分比为4％至6％，所述催化成炭剂的质量百分比为0至3％。4.根据权利要求1所述的阻燃电缆料，其特征在于，所述酸源和环氧源在催化剂作用下的反应产物为其中，X，Y为自然数，且X的范围在40至60之间，Y的范围在3至10之间。5.根据权利要求5所述的阻燃电缆料，其特征在于，形成所述预聚物的环氧源、酸源以及催化剂的摩尔百分比范围为1:(1～1.05)：(0.05～0.15)。6.根据权利要求5所述的阻燃电缆料，其特征在于，所述酸源包括结构式为式(Ⅰ)的化合物：其中，式(Ⅰ)R选自C2‑
C
10
基团或含呋喃环或含DOPO结构的基团，所述C2‑
C
10
基团包括直链烷烃、环烷烃、芳香环；所述的DOPO结构基团为含一个或两个DOPO结构的基团。7.根据权利要求6所述的阻燃电缆料，其特征在于，所述酸源包括丁二酸、1,4
‑
环己二甲酸、呋喃二甲酸、5
‑
降冰片烯
‑
2,3二羧酸、DOPO
‑
ITA、对苯二甲酸、TPNA以及DMZH中的任意一种或者多种，其中，所述DOPO
‑
ITA、TPNA以及DMZH的结构式分别为：
8.根据权利要求5所述的阻燃电缆料，其特征在于，所述环氧源包括结构式为式(II)的化合物：其中，式(Ⅱ)R1选自C10
‑
C30的醚类环氧基团或含膦酸脂类结构的基团；所述C10
‑
C30的醚类基团为至少含两个芳香环的缩水甘油醚基团；所述的膦酸脂类结构的基团指至少含有一个苯环结构和只含有一个膦酸脂结构且在25以内碳原子的基团。9.根据权利要求8所述的阻燃电缆料，其特征在于，所述环氧源包括EDPDO，大豆环氧以及DGEBA中的任意一种或者多种，其中，所述EDPDO，大豆环氧以及DGEBA的结构式为：10.一种...
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