本发明涉及电线电缆材料领域，特别是一种低发烟量无卤阻燃电缆料及其制备方法。
背景技术：
随着电缆技术的发展以及社会需求的进步，低烟无卤阻燃电缆正在生活中发挥着越来越重要的作用，越来越多的场合要求使用低烟无卤阻燃电缆。然而传统低烟无卤阻燃电缆料虽然具有烟释放低的特点，但是应用于大截面或复杂结构电缆时，由于塑料材料用量大，在燃烧时尤其是无焰燃烧时仍然有很高的烟雾释放量，这给危险时刻的人员逃生和现场施救带来了不利影响。因此，市场就更需要一种发烟量更低的无卤阻燃电缆料。
技术实现要素：
发明目的：针对上述问题，本发明的一个目的是提供一种低发烟量无卤阻燃电缆料，解决传统阻燃材料在应用于大截面或复杂结构电缆时烟雾释放量高，透光率不够的问题。本发明的另一目的是还提供了一种制备该低发烟量无卤阻燃电缆料的方法。
技术方案：为实现上述第一目的，本发明提供如下技术方案：
一种低发烟量无卤阻燃电缆料，其组分按质量百分数配比为：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物25～28％、聚乙烯3～5％、马来酸酐接枝聚乙烯2～4％、无机阻燃剂60～65％、烷基硅氧烷0.5～1％、抑烟剂3～5％以及抗氧助剂1～3％，各组分的质量百分比之和为100％。
优选的，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的醋酸乙烯酯含量为38～42g/cm3，熔融指数为2～4g/10min。
优选的，所述聚乙烯为密度为0.915～0.921g/cm3，熔融指数为2～4g/10min。
优选的，所述马来酸酐接枝聚乙烯接枝率为0.7～0.9％，熔融指数为0.8～1.2g/10min。
优选的，所述无机填料粉体颗粒的平均粒径为1～2μm；所述无机填料为氢氧化铝、氢氧化镁的两种混合物，质量比为1∶1～3∶1。
优选的，所述烷基硅氧烷为乙烯基硅氧烷，有效含量≥99％。
优选的，所述抑烟剂为钼酸锌粉末，平均粒径为1～2μm。
优选的，所述抗氧助剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯与硫代二丙酸双十八酯按质量比1∶1～3∶1共同混合制得。
为实现上述第二目的，本发明还提供如下技术方案：
一种低发烟量无卤阻燃电缆料的制备方法，具体为如下工艺：
步骤一、按质量百分比称取各种组分，将所有组分一起投入密炼机中，在密炼机中混炼至160～170℃，使各种组分混合均匀，形成混合软质胶状物；
步骤二、将得到的所述混合软质胶状物投入到单螺杆挤出机中挤出，单螺杆挤出机温度为：第一区130～145℃，第二区130～145℃，第三区130～145℃，机头140～155℃，得到挤出成型的电缆料，风冷后包装。
所述电缆料呈粒形，其形状为圆柱体，长度为0.5cm，横截面直径为0.2～0.3cm。
有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是：第一，本发明中选择了高醋酸乙烯酯含量的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物作为基础树脂，其本身具有较低的烟雾释放量，同时具有很好的与无机物的相容性；第二，使用了氢氧化镁和氢氧化铝两组阻燃剂复配使用，利用两组阻燃剂的去结晶水温度不同，可以大幅提高材料失水抑烟的温度区间；第三，钼酸锌的加入可以很好的起到与氢氧化铝以及氢氧化镁协同抑烟的作用。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
实施例1
一种低发烟量无卤阻燃电缆料，其组分按质量百分数配比为：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物25％、聚乙烯4％、马来酸酐接枝聚乙烯4％、无机阻燃剂60％、烷基硅氧烷1％、抑烟剂5％以及抗氧助剂1％，各组分的质量百分比之和为100％。
其中乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的醋酸乙烯酯含量为40g/cm3，熔融指数为2g/10min，聚乙烯为密度为0.918g/cm3，熔融指数为2g/10min，马来酸酐接枝聚乙烯接枝率为0.8％，熔融指数为1.0g/10min，无机填料粉体颗粒的平均粒径为1～2μm；无机填料为氢氧化铝、氢氧化镁的两种混合物，质量比为1∶1，烷基硅氧烷为乙烯基硅氧烷，有效含量≥99％，抑烟剂为钼酸锌粉末，平均粒径为1～2μm，抗氧助剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯与硫代二丙酸双十八酯按质量比1∶1共同混合制得。
电缆料的制备工艺：按质量百分比称取各种组分，将所有组分一起投入密炼机中，在密炼机中混炼至160～170℃，使各种组分混合均匀，形成混合软质胶状物；将得到的所述混合软质胶状物投入到单螺杆中挤出，单螺杆温度为：第一区130～145℃，第二区130～145℃，第三区130～145℃，机头140～155℃，得到挤出成型的电缆料，风冷后包装。所得电缆料为粒型，形状为圆柱体，长度为0.5cm，横截面直径为0.2～0.3cm。
应用上述制得的电缆料进行电缆的挤出制作，具体为：将电缆料的制备中最终得到的粒型电缆料，通过电线电缆挤塑机，在一区120～130℃、二区130～150℃、三区145～165℃、四区145～165℃、机头140～160℃的温度下挤出，包覆在导体线芯上。
实施例1制备的产品与市售低烟无卤电缆料进行机械性能、电气性能及燃烧时的烟密度和透光率等测试实验，对比结果如表1所示。
表1测试实验对比结果
由表1所示，实验项目中，实施例1产品机械性能和电气性能与市售产品无明显差距，但是其有焰燃烧和无焰燃烧时烟密度明显低于市售产品，同时制成的成品电缆燃烧时测定的透光率明显高于市售产品。
实施例2
一种低发烟量无卤阻燃电缆料，其组分按质量百分数配比为：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物27％、聚乙烯4％、马来酸酐接枝聚乙烯2％、无机阻燃剂62％、烷基硅氧烷1％、抑烟剂3％以及抗氧助剂1％，各组分的质量百分比之和为100％。
其中乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的醋酸乙烯酯含量为40g/cm3，熔融指数为2g/10min，聚乙烯为密度为0.918，熔融指数为2g/10min，马来酸酐接枝聚乙烯接枝率为0.8％，熔融指数为1.0g/10min，无机填料粉体颗粒的平均粒径为1～2μm；无机填料为氢氧化铝、氢氧化镁的两种混合物，质量比为1∶1，烷基硅氧烷为乙烯基硅氧烷，有效含量≥99％，抑烟剂为钼酸锌粉末，平均粒径为1～2μm，抗氧助剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯与硫代二丙酸双十八酯按质量比1∶1共同混合制得。
实施例2制备的产品与市售低烟无卤电缆料进行机械性能、电气性能及燃烧时的烟密度和透光率等测试实验，对比结果如表2所示。
表2测试实验对比结果
由表2所示，实验项目中，实施例2产品机械性能和电气性能与市售产品无明显差距，但是其有焰燃烧和无焰燃烧时烟密度明显低于市售产品，同时制成的成品电缆燃烧时测定的透光率明显高于市售产品。
实施例3
一种低发烟量无卤阻燃电缆料，其组分按质量百分数配比为：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物25％、聚乙烯3％、马来酸酐接枝聚乙烯2％、无机阻燃剂65％、烷基硅氧烷1％、抑烟剂3％以及抗氧助剂1％，各组分的质量百分比之和为100％。
其中乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的醋酸乙烯酯含量为40g/cm3，熔融指数为2g/10min，聚乙烯为密度为0.918，熔融指数为2g/10min，马来酸酐接枝聚乙烯接枝率为0.8％，熔融指数为1.0g/10min，无机填料粉体颗粒的平均粒径为1～2μm；无机填料为氢氧化铝、氢氧化镁的两种混合物，质量比为1∶1，烷基硅氧烷为乙烯基硅氧烷，有效含量≥99％，抑烟剂为钼酸锌粉末，平均粒径为1～2μm，抗氧助剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯与硫代二丙酸双十八酯按质量比1∶1共同混合制得。
实施例3制备的产品与市售低烟无卤电缆料进行机械性能、电气性能及燃烧时的烟密度和透光率等测试实验，对比结果如表3所示。
表3测试实验对比结果
由表3所示，实验项目中，实施例3产品机械性能和电气性能与市售产品无明显差距，但是其有焰燃烧和无焰燃烧时烟密度明显低于市售产品，同时制成的成品电缆燃烧时测定的透光率明显高于市售产品。
实施例4
一种低发烟量无卤阻燃电缆料，其组分按质量百分数配比为：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物25％、聚乙烯4％、马来酸酐接枝聚乙烯4％、无机阻燃剂60％、烷基硅氧烷0.5％、抑烟剂5％以及抗氧助剂1.5％，各组分的质量百分比之和为100％。
其中乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的醋酸乙烯酯含量为38g/cm3，熔融指数为2g/10min，聚乙烯为密度为0.915g/cm3，熔融指数为2g/10min，马来酸酐接枝聚乙烯接枝率为0.7％，熔融指数为1.0g/10min，无机填料粉体颗粒的平均粒径为1～2μm；无机填料为氢氧化铝、氢氧化镁的两种混合物，质量比为2∶1，烷基硅氧烷为乙烯基硅氧烷，有效含量≥99％，抑烟剂为钼酸锌粉末，平均粒径为1～2μm，抗氧助剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯与硫代二丙酸双十八酯按质量比1∶1共同混合制得。
实施例4制备的产品与市售低烟无卤电缆料进行机械性能、电气性能及燃烧时的烟密度和透光率等测试实验，对比结果如表4所示。
表4测试实验对比结果
由表4所示，实验项目中，实施例4产品机械性能和电气性能与市售产品无明显差距，但是其有焰燃烧和无焰燃烧时烟密度明显低于市售产品，同时制成的成品电缆燃烧时测定的透光率明显高于市售产品。
实施例5
一种低发烟量无卤阻燃电缆料，其组分按质量百分数配比为：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物28％、聚乙烯5％、马来酸酐接枝聚乙烯2％、无机阻燃剂60％、烷基硅氧烷1％、抑烟剂3％以及抗氧助剂1％，各组分的质量百分比之和为100％。
其中乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的醋酸乙烯酯含量为40g/cm3，熔融指数为4g/10min，聚乙烯为密度为0.918，熔融指数为4g/10min，马来酸酐接枝聚乙烯接枝率为0.8％，熔融指数为1.2g/10min，无机填料粉体颗粒的平均粒径为1～2μm；无机填料为氢氧化铝、氢氧化镁的两种混合物，质量比为1∶1，烷基硅氧烷为乙烯基硅氧烷，有效含量≥99％，抑烟剂为钼酸锌粉末，平均粒径为1～2μm，抗氧助剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯与硫代二丙酸双十八酯按质量比3∶1共同混合制得。
实施例5制备的产品与市售低烟无卤电缆料进行机械性能、电气性能及燃烧时的烟密度和透光率等测试实验，对比结果如表5所示。
表5测试实验对比结果
由表5所示，实验项目中，实施例5产品机械性能和电气性能与市售产品无明显差距，但是其有焰燃烧和无焰燃烧时烟密度明显低于市售产品，同时制成的成品电缆燃烧时测定的透光率明显高于市售产品。
实施例6
一种低发烟量无卤阻燃电缆料，其组分按质量百分数配比为：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物28％、聚乙烯3％、马来酸酐接枝聚乙烯2％、无机阻燃剂60％、烷基硅氧烷1％、抑烟剂3％以及抗氧助剂3％，各组分的质量百分比之和为100％。
其中乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的醋酸乙烯酯含量为42g/cm3，熔融指数为2g/10min，聚乙烯为密度为0.921g/cm3，熔融指数为2g/10min，马来酸酐接枝聚乙烯接枝率为0.9％，熔融指数为1.0g/10min，无机填料粉体颗粒的平均粒径为1～2μm；无机填料为氢氧化铝、氢氧化镁的两种混合物，质量比为3∶1，烷基硅氧烷为乙烯基硅氧烷，有效含量≥99％，抑烟剂为钼酸锌粉末，平均粒径为1～2μm，抗氧助剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯与硫代二丙酸双十八酯按质量比1∶1共同混合制得。
实施例6制备的产品与市售低烟无卤电缆料进行机械性能、电气性能及燃烧时的烟密度和透光率等测试实验，对比结果如表6所示。
表6测试实验对比结果
由表6所示，实验项目中，实施例6产品机械性能和电气性能与市售产品无明显差距，但是其有焰燃烧和无焰燃烧时烟密度明显低于市售产品，同时制成的成品电缆燃烧时测定的透光率明显高于市售产品。
以上实施例的测试结果表明，本发明制备的低发烟量无卤阻燃电缆料在燃烧时烟雾释放量低，应用该电缆料制成的电缆燃烧时的透光率低，比传统的低烟无卤阻燃电缆料更适合用于制备大截面或复杂结构的电缆，即使总电缆量大，但仍保持较低的烟雾释放量，更有利于火灾现场人员逃生和现场施救。