专利名称：一种阻燃耐老化电线及其制备方法
技术领域：
本发明涉及电线及其制备领域，具体涉及一种阻燃耐老化电线及其制备方法。
背景技术：
在现有技术中，阻燃防老化电线材料的生产方法是先将聚烯烃通过接枝反应接上一定浓度范围的与部分粉体材料能够反应的活性基团，再将热塑性聚烯烃树脂和高分子接枝物组成混合物基体，同微米级金属氢氧化物粉体和少量纳米级碳化硅、钥化硅粉体等复合加工而成电缆和电线及相关材料。上述技术存在以下不足1、阻燃性低，达不到UL94V-0或VW-1 ;2、拉伸强度达不到13. 8MPa、断裂伸长率达不到300% ；3、只能制备黑色，没有别的颜色或者彩色。
发明内容
为了解决上述存在的诸多问题，本发明旨在提供一种阻燃耐老化电线及其制备方法，所制备的电线能够满足市场的低烟、阻燃、耐老化和颜色丰富的要求。本发明提供一种 阻燃耐老化电线，以聚乙烯和乙烯醋酸乙烯酯共聚物为基料，在其中添加磷酸衍生物和酚醛树脂包覆红磷和硼酸锌、氢氧化铝和氢氧化镁、纳米级过渡元素氧化物、偶联剂、低分子聚合物及其他助剂制成，该电线料的原料重量配比为聚乙烯和乙烯醋酸乙烯酯共聚物40-65% ;磷酸衍生物和酚醛树脂包覆红磷和硼酸锌0-15% ;氢氧化铝和氢氧化镁14-50% ;纳米级过渡元素氧化物1-6% ;偶联剂O. 05-1% ;低分子聚合物
2-15% ;有机溶剂O. 5%。进一步地，所述磷酸衍生物是聚合度大于3的聚磷酸铵和或三聚氰胺磷酸盐。进一步地，所述过度元素氧化物是钥、镧和锕系氧化物中的一种或者是它们的混合物。进一步地，所述偶联剂是十六醇、油酸、硬脂酸、硅烷中的一种或者两种以上的混合物。进一步地，所述低分子聚合物是甲基丙烯酸异丁酯和或醋酸乙烯酯。上述阻燃耐老化电线的制备方法，包括以下步骤a、预先将纳米级过渡元素氧化物和低分子聚合物的单体原位共聚，制成原位共聚复合纳米级过渡元素氧化物；b、预先用偶联剂将氢氧化物活化后，与磷酸衍生物和酚醛树脂包覆红磷和硼酸锌及其他助剂混合后，再和原位共聚复合纳米级过渡元素氧化物混合，制成复合阻燃剂；C、将复合阻燃剂与聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物室温下混合，在双螺杆挤出机上挤出、拉条、冷却、切粒，制成阻燃耐老化电线粒料；d、将上述电线粒料在挤出机上成型，制成阻燃耐老化电线。
进一步地，原位共聚复合纳米级过渡元素氧化物的制备方法是在安装了超声波发生器或者高速剪切分散系统、真空系统和冷凝分流系统的反应器中，经过均匀分散，保温70-160°C，反应10-20小时制作而成。本发明提供的阻燃耐老化电线以聚乙烯和乙烯醋酸乙烯酯共聚物为基料，在其中添加磷酸衍生物和酚醛树脂包覆红磷和硼酸锌、氢氧化铝和氢氧化镁、纳米级过渡元素氧化物、偶联剂、低分子聚合物及其他助剂制成，该电线具有优良的低烟性、阻燃性、力学性能、耐老化性以及环保性。
具体实施例方式下面通过具体实施方式
来进一步说明本发明的技术方案实施例1制备原位共聚复合纳米级过渡元素氧化物称取200千克低分子聚合物的单体和100千克过渡元素氧化物，加入到安装了高速剪切分散系统、加料系统、加热系统、真空系统、和冷凝系统的反应器中，使得物料分散均匀，同时保温70°C ;称取O. 8千克过氧化二甲苯酰和8千克丁醇混合，从加料系统加，物料升温速度2°C为宜，最终温度不超过160°C，反应10-20小时。然后分离并回收大部分有机溶剂后，冷却到80°C出料备用，简称A料。制备阻燃剂在制备A后，取600千克氢氧化镁，加入到上述反应器中，混合均匀后，保温130°C，维持2个小时左右，去除游离水，然后加入2. 5千克十八醇，继续混合后，保温125°C 25小时左右，去除水，继续加入10千克抗氧化剂和其他助剂，混合均匀，冷却到室温，再经过粉碎制成阻燃料备用，简称B料。 电线的制备取B1190千克、聚乙烯500千克和500千克乙烯-醋酸乙烯酯共聚物外加10%的色母，在室温下混合，并在挤出机上挤出、拉条、冷却、切粒，制成电线粒料Cl然后用Cl组分和金属芯线在挤出机上成型，从而制成阻燃耐老化电线。实施例2制备原位共聚复合纳米级过渡元素氧化物称取200千克低分子聚合物的单体和100千克过渡元素氧化物，加入到安装了高速剪切分散系统、加料系统、加热系统、真空系统、和冷凝系统的反应器中，使得物料分散均匀，同时保温70V ;称取O. 8千克过氧化二甲苯酰和8千克丁醇混合，从加料系统加，物料升温速度2°C为宜，最终温度不超过160°C，反应15-20小时。然后分离并回收大部分有机溶剂后，冷却到80°C出料备用，简称Al料。制备阻燃剂在制备Al后，取600千克氢氧化镁，加入到上述反应器中，混合均匀后，保温130°C，维持2个小时左右，去除游离水，然后加入2. 5千克十八醇，继续混合后，保温125°C至18小时左右，去除水，继续加入10千克抗氧化剂和其他助剂，混合均匀，冷却到室温，再经过粉碎制成阻燃料备用，简称，I料。电线的制备取B1190千克、聚乙烯500千克和500千克乙烯-醋酸乙烯酯共聚物外加10%的色母，在室温下混合，并在挤出机上挤出、拉条、冷却、切粒，制成电线粒料Cl然后用Cl组分和金属芯线在挤出机上成型，从而制成阻燃耐老化电线。实施例3制备原位共聚复合纳米级过渡元素氧化物称取200千克低分子聚合物的单体和100千克过渡元素氧化物，加入到安装了高速剪切分散系统、加料系统、加热系统、真空系统、和冷凝系统的反应器中，使得物料分散均匀，同时保温80°C ;称取1. O千克过氧化二甲苯酰和8. 5千克丁醇混合，从加料系统加，物料升温速度2°C为宜，最终温度不超过160°C，反应16-18小时。然后分离并回收大部分有机溶剂后，冷却到70°C出料备用，简称A2料。制备阻燃剂在制备A后，取650千克氢氧化镁，加入到上述反应器中，混合均匀后，保温130°C，维持2. 5个小时左右，去除游离水，然后加入2. O千克十八醇，继续混合后，保温125°C，时间为2. 5小时左右，去除水，继续加入12千克抗氧化剂和其他助剂，混合均匀，冷却到室温，再经过粉碎制成阻燃料备用，简称B2料。电线的制备取B1210千克、聚乙烯550千克和580千克乙烯-醋酸乙烯酯共聚物外加10%的色母，在室温下混合，并在挤出机上挤出、拉条、冷却、切粒，制成电线粒料C2，然后用C2组分和金属芯线在挤出机上成型，从而制成阻燃耐老化电线。实施例4制备原位共聚复合纳米级过渡元素氧化物称取200千克低分子聚合物的单体和100千克过渡元素氧化物，加入到安装了高速剪切分散系统、加料系统、加热系统、真空系统、和冷凝系统的反应器中，使得物料分散均匀，同时保温95°C ;称取1. 8千克过氧化二甲苯酰和6. 5千克丁醇混合，从加料系统加，物料升温速度2°C为宜，最终温度不超过160°C，反应17-18小时。然后分离并回收大部分有机溶剂后，冷却到70°C出料备用，简称A3料。制备阻燃剂在制备A3后，取580千克氢氧化镁，加入到上述反应器中，混合均匀后，保温130°C，维持2个小时左右，去除游离水，然后加入2. O千克十八醇，继续混合后，保温125°C至25小时左右，去除水，继续加入11千克抗氧化剂和其他助剂，混合均匀，冷却到室温，再经过粉碎制成阻燃料备用，简称B`3料。电线的制备取B1290千克、聚乙烯580千克和590千克乙烯-醋酸乙烯酯共聚物外加10%的色母，在室温下混合，并在挤出机上挤出、拉条、冷却、切粒，制成电线粒料C3然后用C3组分和金属芯线在挤出机上成型，从而制成阻燃耐老化电线。实施例5制备原位共聚复合纳米级过渡元素氧化物称取200千克低分子聚合物的单体和100千克过渡元素氧化物，加入到安装了高速剪切分散系统、加料系统、加热系统、真空系统、和冷凝系统的反应器中，使得物料分散均匀，同时保温75°C ;称取1.1千克过氧化二甲苯酰和6. O千克丁醇混合，从加料系统加，物料升温速度2°C为宜，最终温度不超过160°C，反应15-17小时。然后分离并回收大部分有机溶剂后，冷却到75°C出料备用，简称A4料。制备阻燃剂在制备A4后，取520千克氢氧化镁，加入到上述反应器中，混合均匀后，保温120°C，维持2个小时左右，去除游离水，然后加入1. 2千克十八醇，继续混合后，保温125°C至18小时左右，去除水，继续加入8千克抗氧化剂和其他助剂，混合均匀，冷却到室温，再经过粉碎制成阻燃料备用，简称B3料。电线的制备取B1090千克、聚乙烯480千克和490千克乙烯-醋酸乙烯酯共聚物外加10%的色母，在室温下混合，并在挤出机上挤出、拉条、冷却、切粒，制成电线粒料C4然后用C4组分和金属芯线在挤出机上成型，从而制成阻燃耐老化电线。上面只是对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种阻燃耐老化电线，其特征在于，以聚乙烯和乙烯醋酸乙烯酯共聚物为基料，在其中添加磷酸衍生物和酚醛树脂包覆红磷和硼酸锌、氢氧化铝和氢氧化镁、纳米级过渡元素氧化物、偶联剂、低分子聚合物及其他助剂制成，该电线料的原料重量配比为聚乙烯和乙烯醋酸乙烯酯共聚物40-65% ;磷酸衍生物和酚醛树脂包覆红磷和硼酸锌0-15% ;氢氧化铝和氢氧化镁14-50% ;纳米级过渡元素氧化物1-6% ;偶联剂O. 05-1% ;低分子聚合物2-15% ；有机溶剂O. 5%。
2.根据权利要求1所述的阻燃耐老化电线，其特征在于，所述磷酸衍生物是聚合度大于3的聚磷酸铵和或三聚氰胺磷酸盐。
3.根据权利要求2所述的阻燃耐老化电线，其特征在于，所述过度元素氧化物是钥、镧和锕系氧化物中的一种或者是它们的混合物。
4.根据权利要求1所述的阻燃耐老化电线，其特征在于，所述偶联剂是十六醇、油酸、硬脂酸、硅烷中的一种或者两种以上的混合物。
5.根据权利要求1所述的阻燃耐老化电线，其特征在于，所述低分子聚合物是甲基丙烯酸异丁酯和或醋酸乙烯酯。
6.权利要求1-5任一项所述的阻燃耐老化电线的制备方法，其特征在于包括以下步骤 a、预先将纳米级过渡元素氧化物和低分子聚合物的单体原位共聚，制成原位共聚复合纳米级过渡元素氧化物； b、预先用偶联剂将氢氧化物活化后，与磷酸衍生物和酚醛树脂包覆红磷和硼酸锌及其他助剂混合后，再和原位共聚复合纳米级过渡元素氧化物混合，制成复合阻燃剂； C、将复合阻燃剂与聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物室温下混合，在双螺杆挤出机上挤出、拉条、冷却、切粒，制成阻燃耐老化电线粒料； d、将上述电线粒料在挤出机上成型，制成阻燃耐老化电线。
7.根据权利要求6所述的阻燃耐老化电线，其特征在于，原位共聚复合纳米级过渡元素氧化物的制备方法是在安装了超声波发生器或者高速剪切分散系统、真空系统和冷凝分流系统的反应器中，经过均匀分散，保温70-160°C，反应10-20小时制作而成。
全文摘要
本发明提供的一种阻燃耐老化电线，聚乙烯和乙烯醋酸乙烯酯共聚物为基料，在其中添加磷酸衍生物和酚醛树脂包覆红磷和硼酸锌、氢氧化铝和氢氧化镁、纳米级过渡元素氧化物、偶联剂、低分子聚合物及其他助剂制成，该电线具有优良的低烟性、阻燃性、力学性能、耐老化性以及环保性。
文档编号H01B7/295GK103050175SQ20121049879
公开日2013年4月17日 申请日期2012年11月29日 优先权日2012年11月29日
发明者张元船, 华齐东 申请人:安徽徽宁电器仪表集团有限公司