一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法与流程

文档序号:12343275阅读:479来源:国知局

本发明涉及电缆材料技术领域,尤其涉及一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法。



背景技术:

电缆主要由电缆芯、绝缘层和护套组合而成,其中绝缘层和护套主要目的是为了保护电缆内的电缆芯,使其保证正常的传输作用。而电缆的绝缘层及护套用塑料统称为电缆料,因此电缆料性能的好坏直接影响电缆质量的优劣。含有卤素的聚烯烃电缆料因其优异的绝缘性和阻燃性被大量使用于电力电缆领域,解决了传统的电缆料阻燃性能差的问题。然而含有卤素的聚烯烃电缆料在燃烧时会产生大量的烟雾,大量吸入此烟雾可以使人窒息,所以当火灾发生时,含卤素的电缆料会增加火灾逃生和救援的难度。除此之外,含有卤素的聚烯烃电缆料的耐化学品性能以及化学稳定性较差,长时间使用易与内部的电缆芯或绝缘层分离,开裂。



技术实现要素:

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法。

一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料,包括以下重量份的原料:聚烯烃40~80份,氢氧化铝5~10份,氢氧化镁3~6份,三苯磷酸酯2~8份,对二苄基双磷酸酯6~12份,碳酸钙10~15份,陶土5~10份,绢云母粉5~10份,五水偏硅酸钠4~8份,增塑剂10~12份,氯化石蜡3~6份,抗氧化剂0.5~1份,交联剂1~4份,着色剂6~10份。

优选的,所述的一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料,包括以下重量份的原料:聚烯烃50~70份,氢氧化铝6~10份,氢氧化镁3~5份,三苯磷酸酯4~6份,对二苄基双磷酸酯6~10份,碳酸钙10~14份,陶土6~10份,绢云母粉5~8份,五水偏硅酸钠4~8份,增塑剂10~12份,氯化石蜡4~6份,抗氧化剂0.5~1份,交联剂2~4份,着色剂8~10份。

优选的,所述的一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料,包括以下重量份的原料:聚烯烃60份,氢氧化铝8份,氢氧化镁4份,三苯磷酸酯5份,对二苄基双磷酸酯8份,碳酸钙12份,陶土8份,绢云母粉7份,五水偏硅酸钠6份,增塑剂11份,氯化石蜡5份,抗氧化剂1份,交联剂3份,着色剂9份。

优选的,所述聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯和聚1-丁烯的混合物,且聚乙烯、聚丙烯和聚1-丁烯的重量份比为1~3:2~4:1。

优选的,所述聚乙烯为高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的混合物,且高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的重量份比为0.5~2:1。

优选的,所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异丙酯和邻苯二甲酸二(2-乙基己酯)中的任意一种或几种混合。

本发明还提出了一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备方法,包括以下步骤:

S1:开启密炼机电源,设置密炼机的预热温度为100~120℃,开启加热电源,待预热温度达到后,保持温度并加入相应比重的聚烯烃,进行密炼1~3min,得主料;

S2:向密炼机中加入相应比重的氢氧化铝,氢氧化镁,三苯磷酸酯,对二苄基双磷酸酯,碳酸钙,陶土,绢云母粉,五水偏硅酸钠,增塑剂,氯化石蜡,抗氧化剂,交联剂和着色剂,继续密炼5~8min,即得混合料;

S3:上述制备的混合料再经螺旋杆挤出机挤出、冷却成型、出料、包装即得成品。

本发明提出的一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料,采用不含卤素的多种聚烯烃为主要原料,使主料间的功能互补,相辅相成,共同使电缆料具备良好的绝缘性、耐化学品性和化学稳定性,不易开裂,使用寿命长,添加不含卤素的氢氧化铝,氢氧化镁,三苯磷酸酯和对二苄基双磷酸酯作为阻燃剂,在保证燃烧时无烟的同时显著提高了电缆料的阻燃性能;碳酸钙,陶土和绢云母粉的加入可以增强电缆料的机械强度和抗拉伸强度,扩大电缆料的适用范围,同时降低了电缆料的生产成本;而且本发明还提出了一种简单的制备低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的方法,在电缆料的原料中加入具有润滑功能的五水偏硅酸钠,使电缆料在制备过程中更易混合,缩短电缆料的生产时间。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

实施例一

本发明提出的一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料,包括以下重量份的原料:高密度聚乙烯10份,低密度聚乙烯10份,聚丙烯30份,聚1-丁烯10份,氢氧化铝8份,氢氧化镁4份,三苯磷酸酯5份,对二苄基双磷酸酯8份,碳酸钙12份,陶土8份,绢云母粉7份,五水偏硅酸钠6份,邻苯二甲酸二辛酯11份,氯化石蜡5份,抗氧化剂1份,交联剂3份,着色剂9份。

其制备方法,包括以下步骤:

S1:开启密炼机电源,设置密炼机的预热温度为110℃,开启加热电源,待预热温度达到后,保持温度并加入相应比重的高密度聚乙烯,低密度聚乙烯,聚丙烯和聚1-丁烯,进行密炼2min,得主料;

S2:向密炼机中加入相应比重的氢氧化铝,氢氧化镁,三苯磷酸酯,对二苄基双磷酸酯,碳酸钙,陶土,绢云母粉,五水偏硅酸钠,邻苯二甲酸二辛酯,氯化石蜡,抗氧化剂,交联剂和着色剂,继续密炼6min,即得混合料;

S3:上述制备的混合料再经螺旋杆挤出机挤出、冷却成型、出料、包装即得成品。

实施例二

本发明提出的一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料,包括以下重量份的原料:高密度聚乙烯20份,低密度聚乙烯10份,聚丙烯20份,聚1-丁烯10份,氢氧化铝5份,氢氧化镁3份,三苯磷酸酯6份,对二苄基双磷酸酯8份,碳酸钙15份,陶土8份,绢云母粉7份,五水偏硅酸钠7份,邻苯二甲酸二异丙酯10份,氯化石蜡3份,抗氧化剂0.5份,交联剂2份,着色剂8份。

其制备方法,包括以下步骤:

S1:开启密炼机电源,设置密炼机的预热温度为100℃,开启加热电源,待预热温度达到后,保持温度并加入相应比重的高密度聚乙烯,低密度聚乙烯,聚丙烯和聚1-丁烯,进行密炼3min,得主料;

S2:向密炼机中加入相应比重的氢氧化铝,氢氧化镁,三苯磷酸酯,对二苄基双磷酸酯,碳酸钙,陶土,绢云母粉,五水偏硅酸钠,邻苯二甲酸二异丙酯,氯化石蜡,抗氧化剂,交联剂和着色剂,继续密炼5min,即得混合料;

S3:上述制备的混合料再经螺旋杆挤出机挤出、冷却成型、出料、包装即得成品。

实施例三

本发明提出的一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料,包括以下重量份的原料:高密度聚乙烯10份,低密度聚乙烯20份,聚丙烯30份,聚1-丁烯15份,氢氧化铝8份,氢氧化镁4份,三苯磷酸酯2份,对二苄基双磷酸酯12份,碳酸钙15份,陶土5份,绢云母粉5份,五水偏硅酸钠4份,邻苯二甲酸二(2-乙基己酯)12份,氯化石蜡4份,抗氧化剂1份,交联剂4份,着色剂6份。

其制备方法,包括以下步骤:

S1:开启密炼机电源,设置密炼机的预热温度为120℃,开启加热电源,待预热温度达到后,保持温度并加入相应比重的高密度聚乙烯,低密度聚乙烯,聚丙烯和聚1-丁烯,进行密炼1min,得主料;

S2:向密炼机中加入相应比重的氢氧化铝,氢氧化镁,三苯磷酸酯,对二苄基双磷酸酯,碳酸钙,陶土,绢云母粉,五水偏硅酸钠,邻苯二甲酸二(2-乙基己酯),氯化石蜡,抗氧化剂,交联剂和着色剂,继续密炼8min,即得混合料;

S3:上述制备的混合料再经螺旋杆挤出机挤出、冷却成型、出料、包装即得成品。

实施例四

本发明提出的一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料,包括以下重量份的原料:高密度聚乙烯5份,低密度聚乙烯5份,聚丙烯20份,聚1-丁烯10份,氢氧化铝10份,氢氧化镁6份,三苯磷酸酯8份,对二苄基双磷酸酯8份,碳酸钙12份,陶土10份,绢云母粉10份,五水偏硅酸钠6份,邻苯二甲酸二辛酯5份,邻苯二甲酸二异丙酯6份氯化石蜡6份,抗氧化剂1份,交联剂1份,着色剂7份。

其制备方法,包括以下步骤:

S1:开启密炼机电源,设置密炼机的预热温度为110℃,开启加热电源,待预热温度达到后,保持温度并加入相应比重的高密度聚乙烯,低密度聚乙烯,聚丙烯和聚1-丁烯,进行密炼2min,得主料;

S2:向密炼机中加入相应比重的氢氧化铝,氢氧化镁,三苯磷酸酯,对二苄基双磷酸酯,碳酸钙,陶土,绢云母粉,五水偏硅酸钠,邻苯二甲酸二辛酯,邻苯二甲酸二异丙酯,氯化石蜡,抗氧化剂,交联剂和着色剂,继续密炼6min,即得混合料;

S3:上述制备的混合料再经螺旋杆挤出机挤出、冷却成型、出料、包装即得成品。

实施例五

本发明提出的一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料,包括以下重量份的原料:高密度聚乙烯5份,低密度聚乙烯5份,聚丙烯20份,聚1-丁烯5份,氢氧化铝8份,氢氧化镁6份,三苯磷酸酯5份,对二苄基双磷酸酯6份,碳酸钙10份,陶土8份,绢云母粉5份,五水偏硅酸钠8份,邻苯二甲酸二辛酯11份,氯化石蜡5份,抗氧化剂0.5份,交联剂3份,着色剂10份。

其制备方法,包括以下步骤:

S1:开启密炼机电源,设置密炼机的预热温度为120℃,开启加热电源,待预热温度达到后,保持温度并加入相应比重的高密度聚乙烯,低密度聚乙烯,聚丙烯和聚1-丁烯,进行密炼3min,得主料;

S2:向密炼机中加入相应比重的氢氧化铝,氢氧化镁,三苯磷酸酯,对二苄基双磷酸酯,碳酸钙,陶土,绢云母粉,五水偏硅酸钠,邻苯二甲酸二辛酯,氯化石蜡,抗氧化剂,交联剂和着色剂,继续密炼8min,即得混合料;

S3:上述制备的混合料再经螺旋杆挤出机挤出、冷却成型、出料、包装即得成品。

将上述实施例一~五制备的电缆料对以下性能进行测试,测试结果如下:

上述测试结果显示,按照本发明提出的电缆料配方和制备方法制备出的电缆料测试项目的结果一致,且均符合标准要求;实施例五的拉伸强度最低,为14.2MPa,强度也远高于标准,表明电缆料的抗拉伸强度较高,而介电强度和电导率的测试结果显示实施例制备的电缆料的绝缘效果较好,符合电缆料的绝缘标准,上述实施例一~五制备的电缆料均无卤素检出,且最大烟密度也仅有75,除此之外实施例一~五制备的电缆料的阻燃等级均为VO级,表明电缆料的阻燃性能较高。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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