本发明属于低烟无卤阻燃电缆料领域，具体涉及一种黑色高性能的70℃低烟无卤阻燃热塑性护套料及其制备方法及其用途。
背景技术：
：在2017年媒体曝光的西安地铁电缆事件(即“奥凯电缆事件”)中，奥凯公司被曝光偷工减料、以次充好。而事实上，电线电缆产品的合格率一直不高。有鉴于此，公众、行业和国家有关部门，越来越注重电缆产品的质量。据张泽江《阻燃电缆发展概况》(《建筑电气》2015年第7期)一文介绍：电气火灾占全部建筑火灾成因的约30％、重特大火灾事故的约60％。70％以上的电缆火灾造成的损失非常严重，其中的40％的火灾事故造成特大损失。鉴于此种情况，有必要提高电缆的阻燃和耐火性能，然而在电缆的生产中，人力成本、材料(特别是铜等线芯材料)价格越来越高，而电缆价格有下行趋势。这就需要一种高性能、高阻燃的，且价格适中的一种电缆护套材料，以在保证其它性能的情况下，提高其自熄性并降低其烟密度，保证线缆的耐火性和阻燃性，并提高其高其透光率。技术实现要素：为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的目的之一在于提供一种黑色高性能的70℃低烟无卤阻燃热塑性护套料。本发明的目的之二在于提供一种黑色高性能的70℃低烟无卤阻燃热塑性护套料的制备方法。本发明的目的之三在于提供一种黑色高性能的70℃低烟无卤阻燃热塑性护套料的用途。为了实现本发明的目的之一，所采用的技术方案是：一种黑色高性能的70℃低烟无卤阻燃热塑性护套料，按重量份计，包括如下组分：在本发明一个优选的实施例中，所述eva或poe的熔融指数(190℃，2.16kg)为0.4～25g/10min，按gb/t3682-2000规定测定。在本发明一个优选的实施例中，所述的pe包括mlldpe、hdpe或lldpe中的任意一种或两种以上的混合，所述pe的熔融指数(190℃，2.16kg)为0.4～10g/10min，按gb/t3682-2000规定测定。在本发明一个优选的实施例中，所述的相容剂为pe接枝马来酸酐；所述相容剂的马来酸酐接枝率为0.5～2.5％。在本发明一个优选的实施例中，所述阻燃剂为复合无机阻燃剂，为caco3、al(oh)3、mg(oh)2和红磷的混合；所述无机阻燃剂中的caco3、al(oh)3、mg(oh)2及红磷的比例为(14～20)：(8～14)：(2～6)：(1～2)。在本发明一个优选的实施例中，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂(抗氧剂1010)和硫酯类抗氧剂(抗氧剂dltp)的组合，且重量比为(0～10)：(0～5)，优选重量比为5：2。在本发明一个优选的实施例中，所述润滑剂包括pe蜡、微晶石蜡中的任意一种或两种的混合。在本发明一个优选的实施例中，所述的其它助剂，包括交联剂、防老剂、防蚁剂、防鼠剂中的任意一种或两种以上的混合。为了实现本发明的目的之二，所采用的技术方案是：一种黑色高性能的70℃低烟无卤阻燃热塑性护套料的制备方法，包括如下步骤：依次将所述eva、poe、pe、相容剂及黑色进行混合(混合时间约为3～5分钟)；接着加入所述的阻燃剂、抗滴落剂、抗氧剂及其它助剂后二次混合(二次混合时间约为15～30分钟)；将上述混合后的产物在双螺杆挤出机当中挤出造粒，双螺杆挤出机的机头温度为不超过160℃，主机转速为200～400rpm，喂料转速为20～50rpm。在本发明的一个优选实施例中，所述双螺杆挤出机的机身各段温度依次为：110℃～120℃(输送段)、120℃～125℃(熔融段)、125℃～130℃(混炼段)、135℃～140℃(排气段)、140℃～145℃(计量段)。在本发明的一个优选实施例中，还包括风冷步骤。为了实现本发明的目的之三，所采用的技术方案是：一种黑色高性能的70℃低烟无卤阻燃热塑性护套料的用途，所述用途为制作高性能的热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃电缆。本发明的有益效果在于：采用钙铝镁红磷复合阻燃体系、基体树脂(包括pe、eva和poe)得到的低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料：烟密度低、耐高低温性能好，制成线缆可广泛应用于室内和室外；氧指数高、自熄性好，制成线缆后可满足gb/t19666单根垂直燃烧的要求；机械性能好、烟密度低，符合yd/td1113对70℃护套料的要求。具体实施方式本发明的主要原理和优点在于：碳酸钙成本低廉，以碳酸钙为基础阻燃剂能够有效地降低产品的成本。氢氧化铝和氢氧化镁阻燃剂的阻燃机理相同，但是其分解温度和对成品性能的影响各有不同。氢氧化铝和氢氧化镁的添加比例为3:1时，其综合效果最佳。红磷具有高效、抑烟、低毒等阻燃特点，添加适量的红磷能够提高氧指数、降低烟密度、增加产品的阻燃等级。本发明经过大量的配方试验，对比研究了不同的材料配比，最终确认了合适的材料和配比。本发明的配方在保证其它性能的情况下，提高其自熄性并降低其烟密度，保证线缆的耐火性和阻燃性，并提高其高其透光率。现有的高阻燃电缆料的密度基本在1.49～1.55g/cm3之间，本发明在能保证其性能的前提下将电缆料的密度降低至1.47～1.48g/cm3。相容剂使用相容剂来提高阻燃剂或其它组分与树脂的相容性。阻燃剂本发明的无机阻燃剂包括了caco3、al(oh)3、mg(oh)2及红磷复合阻燃剂，采用钙铝镁红磷复合阻燃体系可以以达到很好的阻燃效果。抗氧剂抗氧剂指能防止或抑制诸如氧、热、光、臭氧、机械应力、重金属离子等因素破坏制品性能、延长制品储存和使用寿命的助剂。对本发明使用的抗氧剂没有具体限制，可以采用各种市售可用的抗氧剂，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。润滑剂润滑剂是用来提高材料加工性能的助剂。本发明使用的加工助剂没有具体限制，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。其它助剂其它助剂，是指用来提高产品特殊性能(包括耐热老化、抗紫外线老化、防蚁防鼠等)的特殊助剂，没有具体限制，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、行业标准、或按照制造厂商所建议的条件进行。除非另有说明，否则所有的份数为重量份。实施例1实施例1配方的各组分名称及各组分重量份数如表1所示：表1名称重量/kg名称重量/kgeva50caco380poe20al(oh)375hdpe10mg(oh)225lldpe/红磷5mlldpe1010100.5相容剂10dltp0.2黑色母4润滑剂1助剂1称取表1称取配方比例的eva、poe弹性体、pe、相容剂及黑色母，置于粒料混料机内，混合3～5分钟。称取配方比例阻燃剂、润滑剂、抗氧剂及其它助剂，置于粉料混料机内，混合15～30分钟。将混合好的粉料及粒料通过失重称加入双螺杆挤出机进行挤出并造粒。所述双螺杆挤出机的机身各段温度依次为：110℃～120℃(输送段)、120℃～125℃(熔融段)、125℃～130℃(混炼段)、135℃～140℃(排气段)、140℃～145℃(计量段)。双螺杆挤出机的机头温度为不超过160℃，主机转速为200～400rpm，喂料转速为20～50rpm。鉴于无卤材料的吸水特性，上述的造粒成型过程中建议使用风冷工艺。最后，将得到的电缆料，在电缆挤出机上熔融挤出，使其在电缆线芯上包覆，使该阻燃料成电缆的护套。对实施例1中的产品进行性能检测试验，各性能数值如列表8示。实施例2实施例2配方的各组分名称及各组分重量份数如表2：表2名称重量/kg名称重量/kgeva50caco380poe20al(oh)375hdpe10mg(oh)225lldpe10红磷5mlldpe/10100.5相容剂10dltp0.2黑色母4润滑剂1助剂1上述电缆料的制备方法与实施例1相同。对实施例2品进行性能检测试验，各性能数值如列表8示。实施例3实施例3配方的各组分名称及各组分重量份数如表3示：表3名称重量/kg名称重量/kgeva45caco390poe25al(oh)365hdpe10mg(oh)225lldpe5红磷5mlldpe/10100.5相容剂15dltp0.2黑色母4润滑剂1助剂1上述电缆料的制备方法与实施例1相同。对实施例3产品进行性能检测试验，各性能数值如列表8示。实施例4实施例4配方的各组分名称及各组分重量份数如表4所示：表4名称重量/kg名称重量/kgeva60caco390poe10al(oh)365hdpe/mg(oh)225lldpe/红磷5mlldpe1510100.5相容剂15dltp0.2黑色母4润滑剂1助剂1上述电缆料的制备方法与实施例1相同。对实施例4的产品进行性能检测试验，各性能数值如列表8示。实施例5实施例5配方的各组分名称及各组分重量份数如表5，所示：表5名称重量/kg名称重量/kgeva55caco395poe15al(oh)360hdpe10mg(oh)220lldpe/红磷5mlldpe/10100.5相容剂20dltp0.2黑色母4润滑剂1助剂1上述电缆料的制备方法与实施例1相同。对实施例5中的产品进行性能检测试验，各性能数值如列表8示。对比例对比例配方的各组分名称及各组分重量份数如表6，所示：表6名称重量/kg名称重量/kgeva40caco3/poe20al(oh)3140hdpe/mg(oh)245lldpe20红磷/mlldpe/10100.5相容剂20dltp0.2黑色母4润滑剂1助剂1上述电缆料的制备方法与实施例1相同。对对比例中的产品进行性能检测试验，各性能数值如列表8示。性能测试按以下方式进行产品性能测试：(1)拉伸性能测试：根据gb/t1040.3标准测试电缆料的拉伸性能；(2)密度测试根据gb/t1033.1标准测试电缆料的密度(3)氧指数试验根据gb/t2406.2标准测试电缆料的氧指数；(4)自熄性该实验无标准实验方法，实际测试方法为内部标准。具体内容如下：制备氧指数测试的标准ⅱ型试样；准备丁烷气体火焰(内焰10mm外焰10mm)；将试样垂直置于丁烷火焰的内焰上点燃，点火时间为30s；移开火焰(离火)后，观察火焰的熄灭情况和试样的滴落情况并进行阻燃性评判。具体的阻燃性评判标准如下表7。表7测试结果如表8所示。表8：实施例产品性能测试结果注：上表内的“p”，为“pass”的简写，表示通过该项测试。从表8中数据可以看出，采用钙铝镁红磷复合阻燃体系、基体树脂(包括常规的pe、eva和poe)得到的低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料：烟密度低、耐高低温性好，制成线缆可广泛应用于室内和室外；氧指数高、自熄性好，制成线缆后可满足gb/t19666的单根垂直燃烧要求；机械性能好、密度低，符合yd/td1113对70℃护套料的要求。以上所述仅为本发明的较佳实施例，不能限定本发明的实质技术内容范围。本发明的实质技术内容，广义地定义了申请的权利要求范围，任何他人完成的技术或方法，若是与申请的权利要求范围所定义的完全相同，或是等效的变更，均被视为涵盖于该权利要求范围之中。在阅读了本发明的上述内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，但是这些等价形式，同样在本申请所附权利要求书所限定的范围。当前第1页12