本发明涉及电缆料技术领域，具体涉及一种护套和绝缘通用低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法。
背景技术
电线电缆大量使用的绝缘材料和护套材料主要是易燃的高分子材料，在传输电能的过程中常因自身发热或外部火灾而引起燃烧，存在严重的安全隐患。传统的阻燃电缆，都广泛地采用含卤阻燃剂(如多溴二苯醚、多溴联苯类物质等)组合而成。一旦发生火灾，电缆燃烧后会产生大量的有毒烟雾和腐蚀性气体，危害人身安全、延误救援工作。
低烟无卤阻燃材料在燃烧时不产生有害气体，发烟量较少，可以最大限度的降低火灾的损失，因此，低烟无卤阻燃电缆料的需求量越来越大。目前，低烟无卤阻燃电缆料的生产大多是在基材中加入大量的氢氧化铝或氢氧化镁来达到阻燃效果。然而，大量无机材料的加入，影响了电缆料的机械性能，电性能和加工性能。
一般而言，人们采用增加填料量来提高阻燃性能以达到低烟无卤阻燃护套料的要求，同时提高性价比。然而，这损失了很大一部分电性能，导致不能满足低烟无卤阻燃绝缘料的要求。满足高性价比(高填充)、高电性能、高阻燃及合适的机械性能以同时达到低烟无卤阻燃护套和绝缘材料要求的电缆材料是目前低烟无卤电缆料研究中一个急需攻克的难题。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种护套和绝缘通用低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法，以提高电缆料的阻燃性能同时保持其机械性能，电性能以及加工性能。
第一方面，本发明提供了一种护套和绝缘通用低烟无卤阻燃电缆料，包括如下重量份的组份：5-10份聚乙烯，10-30份乙烯-醋酸乙烯共聚物，3-15份乙烯-辛烯共聚物，32-70份主阻燃剂，0-20份辅助阻燃剂，1-4份表面活化处理剂和2-8份加工助剂。
可选地，所述聚乙烯选自低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯中的一种。
可选地，所述主阻燃剂为水菱镁。
可选地，所述辅助阻燃剂选自氢氧化镁、氢氧化铝、红磷、硼酸锌、次磷酸铝、有机蒙脱土中的一种或两种。
可选地，表面活化处理剂选自钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、磷酸酯偶联剂、稀土偶联剂、高分子偶联剂中的一种或两种。
第二方面，本发明提供了一种护套和绝缘通用低烟无卤阻燃电缆料的制备方法，包括如下步骤：
将主阻燃剂、辅助阻燃剂和表面活化处理剂分别加入到高混机中，在80-140℃温度下活化处理5-40min，获得高活性阻燃填料；
将所述高活性阻燃填料与聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物和加工助剂一起在混炼设备上混合、造粒，获得所述护套和绝缘通用低烟无卤阻燃电缆料。
本发明提供的护套和绝缘通用低烟无卤阻燃电缆料，采用水菱镁作为主阻燃剂，在高填充即保持高性价比的前提下，可以提高电缆料的阻燃性能，同时还保持了电缆料的机械性能，电性能以及加工性能。
具体实施方式
下面将对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
本发明实施例提供了一种护套和绝缘通用低烟无卤阻燃电缆料，包括如下重量份的组份：5-10份聚乙烯，10-30份乙烯-醋酸乙烯共聚物，3-15份乙烯-辛烯共聚物，32-70份主阻燃剂，0-20份辅助阻燃剂，1-4份表面活化处理剂和2-8份加工助剂。
其中，所述聚乙烯选自低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯中的一种。
其中，所述主阻燃剂为水菱镁。
其中，所述辅助阻燃剂选自氢氧化镁、氢氧化铝、红磷、硼酸锌、次磷酸铝、有机蒙脱土中的一种或两种。
其中，表面活化处理剂选自钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、磷酸酯偶联剂、稀土偶联剂、高分子偶联剂中的一种或两种。
低烟无卤阻燃电缆料中常规大量使用的阻燃剂是氢氧化镁和氢氧化铝，二者各自有自己的优缺点。其中，氢氧化镁结壳性能、阻燃性能、耐热分解性能都比较优异，但是加工性能差。相反，氢氧化铝的加工流动性则很好但是耐热性能较差。水菱镁则在保留氢氧化镁优点的同时还具有类似氢氧化铝加工流动性好的优点。
本发明提供的护套和绝缘通用低烟无卤阻燃电缆料，采用水菱镁作为主阻燃剂，可以提高电缆料的阻燃性能，同时还保持了电缆料的机械性能，电性能以及加工性能。
本发明实施例还提供了一种护套和绝缘通用低烟无卤阻燃电缆料的制备方法，包括如下步骤：
将主阻燃剂、辅助阻燃剂和表面活化处理剂分别加入到高混机中，在80-140℃温度下活化处理5-40min，获得高活性阻燃填料；
将所述高活性阻燃填料与聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物和加工助剂一起在混炼设备上混合、造粒，获得所述护套和绝缘通用低烟无卤阻燃电缆料。
其中，所述混炼设备为单螺杆挤出机或双阶挤出机。
下面针对本发明的护套和绝缘通用低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法，提供了以下多个实施例。
实施例1
本实施例中护套和绝缘通用低烟无卤阻燃电缆料，包括如下重量份的组份：6份聚乙烯，13份乙烯-醋酸乙烯共聚物，4份乙烯-辛烯共聚物，32份主阻燃剂，8份辅助阻燃剂，2份表面活化处理剂和3份加工助剂。
其中，所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯，所述主阻燃剂为水菱镁，所述辅助阻燃剂为氢氧化镁，表面活化处理剂为硅烷偶联剂。
制备方法，包括如下步骤：
将主阻燃剂、辅助阻燃剂和表面活化处理剂分别加入到高混机中，在90℃温度下活化处理10min，获得高活性阻燃填料；
将所述高活性阻燃填料与聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物和加工助剂一起在混炼设备上混合、造粒，获得所述护套和绝缘通用低烟无卤阻燃电缆料。
实施例2
本实施例中护套和绝缘通用低烟无卤阻燃电缆料，包括如下重量份的组份：7份聚乙烯，15份乙烯-醋酸乙烯共聚物，5份乙烯-辛烯共聚物，45份主阻燃剂，5份辅助阻燃剂，3份表面活化处理剂和4份加工助剂。
其中，所述聚乙烯为茂金属聚乙烯，所述主阻燃剂为水菱镁，所述辅助阻燃剂为氢氧化铝，表面活化处理剂为铝酸酯偶联剂。
制备方法，包括如下步骤：
将主阻燃剂、辅助阻燃剂和表面活化处理剂分别加入到高混机中，在100℃温度下活化处理15min，获得高活性阻燃填料；
将所述高活性阻燃填料与聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物和加工助剂一起在混炼设备上混合、造粒，获得所述护套和绝缘通用低烟无卤阻燃电缆料。
实施例3
本实施例中护套和绝缘通用低烟无卤阻燃电缆料，包括如下重量份的组份：8份聚乙烯，18份乙烯-醋酸乙烯共聚物，6份乙烯-辛烯共聚物，54份主阻燃剂，2份辅助阻燃剂，4份表面活化处理剂和5份加工助剂。
其中，所述聚乙烯为低密度聚乙烯，所述主阻燃剂为水菱镁，所述辅助阻燃剂为红磷，表面活化处理剂为磷酸酯偶联剂。
制备方法，包括如下步骤：
将主阻燃剂、辅助阻燃剂和表面活化处理剂分别加入到高混机中，在110℃温度下活化处理20min，获得高活性阻燃填料；
将所述高活性阻燃填料与聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物和加工助剂一起在混炼设备上混合、造粒，获得所述护套和绝缘通用低烟无卤阻燃电缆料。
实施例4
本实施例中护套和绝缘通用低烟无卤阻燃电缆料，包括如下重量份的组份：9份聚乙烯，20份乙烯-醋酸乙烯共聚物，8份乙烯-辛烯共聚物，50份主阻燃剂，10份辅助阻燃剂，1份表面活化处理剂和6份加工助剂。
其中，所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯，所述主阻燃剂为水菱镁，所述辅助阻燃剂为硼酸锌，表面活化处理剂为稀土偶联剂。
制备方法，包括如下步骤：
将主阻燃剂、辅助阻燃剂和表面活化处理剂分别加入到高混机中，在120℃温度下活化处理25min，获得高活性阻燃填料；
将所述高活性阻燃填料与聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物和加工助剂一起在混炼设备上混合、造粒，获得所述护套和绝缘通用低烟无卤阻燃电缆料。
实施例5
本实施例中护套和绝缘通用低烟无卤阻燃电缆料，包括如下重量份的组份：10份聚乙烯，22份乙烯-醋酸乙烯共聚物，10份乙烯-辛烯共聚物，66份主阻燃剂，4份辅助阻燃剂，2份表面活化处理剂和7份加工助剂。
其中，所述聚乙烯为茂金属聚乙烯，所述主阻燃剂为水菱镁，所述辅助阻燃剂为次磷酸铝，表面活化处理剂为高分子偶联剂。
制备方法，包括如下步骤：
将主阻燃剂、辅助阻燃剂和表面活化处理剂分别加入到高混机中，在130℃温度下活化处理30min，获得高活性阻燃填料；
将所述高活性阻燃填料与聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物和加工助剂一起在混炼设备上混合、造粒，获得所述护套和绝缘通用低烟无卤阻燃电缆料。
实施例6
本实施例中护套和绝缘通用低烟无卤阻燃电缆料，包括如下重量份的组份：8份聚乙烯，25份乙烯-醋酸乙烯共聚物，12份乙烯-辛烯共聚物，70份主阻燃剂，5份辅助阻燃剂，3份表面活化处理剂和8份加工助剂。
其中，所述聚乙烯为低密度聚乙烯，所述主阻燃剂为水菱镁，所述辅助阻燃剂为有机蒙脱土，表面活化处理剂为铝酸酯偶联剂和高分子偶联剂按质量比5:1所形成的混合物。
制备方法，包括如下步骤：
将主阻燃剂、辅助阻燃剂和表面活化处理剂分别加入到高混机中，在140℃温度下活化处理35min，获得高活性阻燃填料；
将所述高活性阻燃填料与聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物和加工助剂一起在双阶挤出机上混合、造粒，获得所述护套和绝缘通用低烟无卤阻燃电缆料。
实施例7
本实施例中护套和绝缘通用低烟无卤阻燃电缆料，包括如下重量份的组份：8份聚乙烯，30份乙烯-醋酸乙烯共聚物，15份乙烯-辛烯共聚物，60份主阻燃剂，20份辅助阻燃剂，4份表面活化处理剂和5份加工助剂。
其中，所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯，所述主阻燃剂为水菱镁，所述辅助阻燃剂为氢氧化镁和氢氧化铝按质量比1:1所形成的混合物，表面活化处理剂为稀土偶联剂和高分子偶联剂按质量比6:1所形成的混合物。
制备方法，包括如下步骤：
将主阻燃剂、辅助阻燃剂和表面活化处理剂分别加入到高混机中，在120℃温度下活化处理40min，获得高活性阻燃填料；
将所述高活性阻燃填料与聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物和加工助剂一起在单螺杆挤出机上混合、造粒，获得所述护套和绝缘通用低烟无卤阻燃电缆料。
根据国标gb/t32129-2015《电线电缆用无卤低烟阻燃电缆料》中指标及检测方法，对以上实施例制得的低烟无卤阻燃电缆料的性能检测如下：
本发明提供的低烟无卤阻燃电缆料，综合性能既能满足护套料要求的高阻燃性要求又能满足绝缘料要求的高体积电阻要求，为客户生产更高品质的电缆产品提供一种简单的解决方案。
本发明相比普通低烟无卤阻燃电缆料，其加工性能更优。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的数值并不限制本发明的范围。在这里示出和描述的所有示例中，除非另有规定，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。