本发明属于电缆材料领域，涉及一种聚烯烃类电缆料，具体涉及一种汽车薄壁线用硅烷自交联阻燃聚烯烃料及其制备方法。
背景技术：
随着汽车工业的迅猛发展以及人们对于用电安全的不断追求，给汽车线缆提出了更高的要求。电线电缆的耐高温性能的提升尤其是长期使用温度的提升变得越来越重要，电线电缆的耐高温性能主要由其护套及绝缘材料决定，因而交联型材料在电线电缆上的应用日益增加。众所周知，交联聚烯烃是一种常见的电缆料，其在耐高低温、阻燃性能、耐磨性能、抗蠕变、抗老化等方面的优异性能在电线电缆中得以体现，依据其交联方式不同，交联聚烯烃主要分为化学交联、辐照交联和硅烷交联。
其中，化学交联容易在挤出时发生预交联现象。辐照交联聚烯烃材料目前工艺较为成熟，但其用于电线电缆制成成品需经过辐照方能完成交联的特性导致其生产成本及周边成本(人力成本、运输成本等)大幅增加，而硅烷交联聚烯烃由于仅需通过温水水煮或蒸汽氛围下放置即可完成交联，有成本低廉、工艺简便的优点。但是硅烷交联聚烯烃材料也同样存在容易发生预交联、材料储存时间短、阻燃性能较差的技术性问题。
技术实现要素：
本发明提供一种汽车薄壁线用硅烷自交联阻燃聚烯烃料及其制备方法，以解决现有技术存在的辐照交联聚烯烃材料成本高以及硅烷交联聚烯烃电缆料预交联的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种汽车薄壁线用硅烷自交联阻燃聚烯烃料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚烯烃树脂、弹性体、抗氧剂、润滑剂、阻燃剂和阻燃协效剂投入密炼机中，开启密炼机，搅拌密炼；
(2)将混有引发剂的硅烷液体经液体泵注射，再经双螺杆挤出机接枝到步骤(1)的产物中，得到硅烷接枝阻燃聚烯烃；
(3)将聚烯烃树脂、阻燃剂、润滑剂和催化剂密炼后造粒，得催化剂母粒；
(4)将硅烷接枝阻燃聚烯烃和催化剂母粒按重量比混合后，即得汽车薄壁线用硅烷自交联阻燃聚烯烃料；
所述步骤(1)中，各个组分的重量份数为：聚烯烃树脂45～85份，弹性体5～25份，抗氧剂0.15～0.4份，润滑剂0.5～3份，阻燃剂120～200份，阻燃协效剂10～30份；所述步骤(2)中，各个组分的重量份数为：硅烷3～6份，引发剂0.1～0.5份；所述步骤(3)中，各个组分的重量份数为：聚烯烃树脂80～100份，阻燃剂150～200份，润滑剂0.5～4份，催化剂1～4份；步骤(4)中硅烷接枝阻燃聚烯烃和催化剂母粒的重量比为(15～20):1。
可选的，所述聚烯烃树脂选自组合聚乙烯醋酸乙烯酯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯中的一种或者是多种；所述聚烯烃树脂的密度为0.8～1.1g/cm3，熔融指数为0.5～4g/10min。
可选的，所述弹性体选自组合乙烯辛烯共聚物、丁二烯共聚物、乙烯丁烯共聚物或乙丙橡胶中的一种或者是多种。
可选的，所述抗氧剂选自组合2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇、4,4’-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)中的一种或者是多种。
可选的，所述润滑剂选自组合聚乙烯蜡、硅酮母粒、硅油中的一种或者是多种。
可选的，所述阻燃剂选自组合氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙中的一种或者是多种，所述阻燃协效剂选自组合二氧化二锑、硼酸锌、氧化锆或高岭土中的一种或者是多种。
可选的，所述硅烷选自组合乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或者是多种。
可选的，所述引发剂选自组合过氧化二异丙苯、过氧化二苯甲酰中的一种或者是多种。
可选的，所述催化剂选自组合月桂酸马来酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、二甲基锡中的一种或者是多种。
本发明还有提供一种根据上述方法制备的汽车薄壁线用硅烷自交联阻燃聚烯烃料。
本发明带来的有益效果：本发明的汽车薄壁线用硅烷自交联阻燃聚烯烃料，通过在配方中引入引发剂，引发剂在受热条件下分解成活泼自由基，活泼自由基撞击阻燃聚烯烃树脂，生成大分子链的自由基。大分子链自由基与硅烷反应，生成硅烷接枝阻燃聚烯烃。在挤出时，先硅烷接枝阻燃聚烯烃与催化剂母粒混合，再经过单螺杆挤出成线。挤出成线后放置一段时间即可自行完成交联。
本发明的汽车薄壁线用硅烷自交联阻燃聚烯烃料采用硅烷交联的制备工艺，具有原料经济、设备简单和能耗低的特点。本发明硅烷交联的方式是在材料中引入硅烷接枝的阻燃聚烯烃，在挤出时与催化剂母粒混合后一起挤出。成线后放置一段时间即可自行完成交联，不需要像辐照交联一样，还要经过专门的辐照处理；也不像化学交联一样，容易在挤出时发生预交联现象。
本发明的汽车薄壁线用硅烷自交联阻燃聚烯烃料可自行交联，交联快速，稳定性好，且无预交联现象，省去了辐照交联的繁琐过程，提高了电线电缆以及汽车薄壁线的生产效率，节约了成本。本发明所述汽车薄壁线用硅烷自交联阻燃聚烯烃料硅烷交联均匀，稳定性好。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合具体实施例，对本发明作进一步地详细说明。
本发明提供一种汽车薄壁线用硅烷自交联阻燃聚烯烃料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚烯烃树脂、弹性体、抗氧剂、润滑剂、阻燃剂和阻燃协效剂投入密炼机中，开启密炼机，搅拌密炼；
(2)将混有引发剂的硅烷液体经液体泵注射，再经双螺杆挤出机接枝到步骤(1)的产物中，得到硅烷接枝阻燃聚烯烃；
(3)将聚烯烃树脂、阻燃剂、润滑剂和催化剂密炼后造粒，得催化剂母粒；
(4)将硅烷接枝阻燃聚烯烃和催化剂母粒按重量比混合后，即得汽车薄壁线用硅烷自交联阻燃聚烯烃料；
所述步骤(1)中，各个组分的重量份数为：聚烯烃树脂45～85份，弹性体5～25份，抗氧剂0.15～0.4份，润滑剂0.5～3份，阻燃剂120～200份，阻燃协效剂10～30份；所述步骤(2)中，各个组分的重量份数为：硅烷3～6份，引发剂0.1～0.5份；所述步骤(3)中，各个组分的重量份数为：聚烯烃树脂80～100份，阻燃剂150～200份，润滑剂0.5～4份，催化剂1～4份；步骤(4)中硅烷接枝阻燃聚烯烃和催化剂母粒的重量比为(15～20):1。
在本发明的具体实施例中，所述聚烯烃树脂选自组合聚乙烯醋酸乙烯酯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯中的一种或者是多种；所述聚烯烃树脂的密度为0.8～1.1g/cm3，熔融指数为0.5～4g/10min。
在本发明的具体实施例中，所述弹性体选自组合乙烯辛烯共聚物、丁二烯共聚物、乙烯丁烯共聚物或乙丙橡胶中的一种或者是多种。
在本发明的具体实施例中，所述抗氧剂选自组合2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇、4,4’-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)中的一种或者是多种。
在本发明的具体实施例中，所述润滑剂选自组合聚乙烯蜡、硅酮母粒、硅油中的一种或者是多种。
在本发明的具体实施例中，所述阻燃剂选自组合氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙中的一种或者是多种，所述阻燃协效剂选自组合二氧化二锑、硼酸锌、氧化锆或高岭土中的一种或者是多种。
在本发明的具体实施例中，所述硅烷选自组合乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或者是多种。
在本发明的具体实施例中，所述引发剂选自组合过氧化二异丙苯、过氧化二苯甲酰中的一种或者是多种。
在本发明的具体实施例中，所述催化剂选自组合月桂酸马来酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、二甲基锡中的一种或者是多种。
进一步来说，本发明还有提供一种汽车薄壁线用硅烷自交联阻燃聚烯烃料，硅烷自交联阻燃聚烯烃料通过上述硅烷自交联的方法制备。
具体来说，本发明所述汽车薄壁线用硅烷自交联阻燃聚烯烃料的制备原理在于：引发剂在受热条件下分解成活泼自由基，活泼自由基撞击阻燃聚烯烃树脂，生成大分子链的自由基。大分子链自由基与硅烷反应，生成硅烷接枝阻燃聚烯烃。在挤出时，先硅烷接枝阻燃聚烯烃与催化剂母粒混合，再经过单螺杆挤出成线。挤出成线后放置一段时间即可自行完成交联。
实施例1
(1)将70份聚乙烯醋酸乙烯酯、15份低密度聚乙烯、15份乙烯辛烯共聚物、0.2份2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、1份聚乙烯蜡、150份氢氧化铝和15份硼酸锌在密炼机中搅拌密炼；
(2)将混有4份乙烯基三乙氧基硅烷和0.2份过氧化二苯甲酰的液体混合液经液体泵注射，再经双螺杆接枝到步骤(1)的产物中，得硅烷接枝阻燃聚烯烃；
(3)将90份聚乙烯醋酸乙烯酯、150份氢氧化铝、1份聚乙烯蜡和2份月桂酸马来酸二丁基锡密炼后造粒，得催化剂母粒；
(4)将硅烷接枝阻燃聚烯烃和催化剂母粒按重量比18:1混合后，即得汽车薄壁线用硅烷自交联阻燃聚烯烃料。
上述电缆料挤出成型电缆样品，性能测试结果见表1。
表1
实施例2
(1)将60份聚乙烯醋酸乙烯酯、20份中密度聚乙烯、20份乙二烯共聚物、0.4份双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、1.5份硅油、150份氢氧化镁和15氧化锑在密炼机中搅拌密炼；
(2)将混有4份乙烯基三甲氧基硅烷和0.3份过氧化二异丙苯的液体混合液经液体泵注射，再经双螺杆接枝到步骤(1)的产物中，得硅烷接枝阻燃聚烯烃；
(3)将100份聚乙烯醋酸乙烯酯、150份氢氧化镁、1份硅油和2份二月桂酸二丁基锡密炼后造粒，得催化剂母粒；
(4)将硅烷接枝阻燃聚烯烃和催化剂母粒按重量比19:1混合后，即得汽车薄壁线用硅烷自交联阻燃聚烯烃料。
上述电缆料挤出成型电缆样品，性能测试结果见表2。
表2
实施例3
(1)将75份聚乙烯醋酸乙烯酯、5份中密度聚乙烯、20份乙烯丁烯共聚物、0.4份四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇、2份硅酮母粒、180份氢氧化绿和15高岭土在密炼机中搅拌密炼；
(2)将混有4份乙烯基三甲氧基硅烷和0.2份过氧化二异丙苯的液体混合液经液体泵注射，再经双螺杆接枝到步骤(1)的产物中，得硅烷接枝阻燃聚烯烃；
(3)将100份聚乙烯醋酸乙烯酯、180份氢氧化铝、2份硅酮母粒和3份二月桂酸二丁基锡密炼后造粒，得催化剂母粒；
(4)将硅烷接枝阻燃聚烯烃和催化剂母粒按重量比17:1混合后，即得汽车薄壁线用硅烷自交联阻燃聚烯烃料。
上述电缆料挤出成型电缆样品，性能测试结果见表3。
表3
综上所述，本发明的汽车薄壁线用硅烷自交联阻燃聚烯烃料采用硅烷交联的制备工艺，具有原料经济、设备简单和能耗低的特点。本发明硅烷交联的方式是在材料中引入硅烷接枝的阻燃聚烯烃，在挤出时与催化剂母粒混合后一起挤出。成线后放置一段时间即可自行完成交联，不需要像辐照交联一样，还要经过专门的辐照处理；也不像化学交联一样，容易在挤出时发生预交联现象。
本发明的汽车薄壁线用硅烷自交联阻燃聚烯烃料可自行交联，交联快速，稳定性好，且无预交联现象，省去了辐照交联的繁琐过程，提高了电线电缆以及汽车薄壁线的生产效率，节约了成本。本发明所述汽车薄壁线用硅烷自交联阻燃聚烯烃料硅烷交联均匀，稳定性好。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。