专利名称：一种辐照交联无卤高阻燃电缆料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及电线电缆材料，尤其涉及一种辐照交联无卤高阻燃电缆料的配方和制 备方法，可广泛应用于汽车、电子电气、建筑工程等领域。
背景技术：
普通的阻燃型电线电缆材料大多含有卤素阻燃剂，在燃烧时会释放出大量的有害 气体和黑烟，给环境和人类的健康带来了危害。目前，世界上很多国家都出台法律法规来限 制含卤类阻燃剂在电线电缆材料中的使用，低烟无卤电缆料将逐步取代含卤类电缆料。低 烟无卤阻燃电缆料可分为热塑型和交联型，热塑型低烟无卤电缆料主要应用于电力电缆、 控制电缆、通讯电缆等电缆中；交联型低烟无卤阻燃电缆料大多应用于舰船用电缆、核电工 业用电缆、机车车辆用电缆、汽车电线及电器装备用电线等领域中。低烟无卤电缆料目前主要采用聚烯烃基材添加无机阻燃填料的复合体系，无机阻 燃材料主要是氢氧化铝或氢氧化镁，但由于氢氧化铝或氢氧化镁的阻燃效率低，材料自熄 效果差，很难通过VW-I阻燃实验要求。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种性能优异、阻燃 效果好、环保的辐照交联无卤高阻燃电缆料及其制备方法。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现一种辐照交联无卤高阻燃电缆料，包括以下组分及含量(重量份)基础树脂45 - 90 份；
功能化聚烯烃树脂10 - 55 份；
氢氧化物类阻燃剂45 --125 份；
成炭剂30 - 50 份；
阻燃润滑剂30 - 50 份；
甲基硅橡胶成壳剂0. 3 3份；
硅烷表面改性剂0. 5 2份；
交联敏化剂2 5份；
抗氧剂0. 2 3份；
润滑剂1 4份；
引发剂0. 1 1. 0份所述基础树脂为以下物质的一种或者多种的混合物聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、 三元乙丙胶(EPDM)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙 烯_甲基丙烯酸酯共聚物(EMA)、乙烯-丙烯共聚物、乙烯_辛烯共聚物(POE)、热塑性弹性 体(TPE)。所述功能化聚烯烃树脂为马来酸酐接枝乙烯_醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接枝聚乙烯或马来酸酐接枝聚烯烃弹性体。所述氢氧化物类阻燃剂为以下物质的一种或多种的混合物氢氧化铝、氢氧化镁。所述成炭剂为以下物质的一种或多种的混合物硼酸锌、三氧化二锑、高岭土、聚
磷酸胺。所述阻燃润滑剂为以下物质的一种或多种的混合物三聚氰胺(MC)、三聚氰胺氰 尿酸盐(MCA)、硼酸三聚氰胺(MB)。所述交联敏化剂为异氰尿酸三烯丙酯(TAIC)或1，1，1-三羟甲基丙烷三甲基丙烯 酸酯(TMPTMA)。所述抗氧剂为以下物质的一种或多种的混合物四[β-(3，5_二叔丁基4-羟基苯 基)丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸二月桂酯、三[2. 4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、Ν，Ν’_双 [3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]胼；所述润滑剂为以下物质的一种或多种的混合物硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁、 聚乙烯蜡、硅油、硅酮、乙撑双硬脂酰胺。所述引发剂为以下物质的一种或多种的混合物过氧化二异丙苯(DCP)、过氧化 二苯甲酰(BPO)、过氧化醋酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯。—种辐照交联无卤高阻燃电缆料制备方法，包括以下步骤Α、将氢氧化物类阻燃剂、成炭剂、阻燃润滑剂在高速混合机中高速搅拌2分钟后， 加入成壳剂继续高速搅拌升温至100°C以上，使成壳剂对氢氧化物类阻燃剂、成炭剂和阻燃 润滑剂进行表面包覆；B、再加入硅烷偶联剂搅拌5 8分钟，进行二次表面处理；C、然后加入引发剂-乙醇溶液，在高速混合机中混合4 6分钟后出料；D、使用带有温控装置和抽真空装置的混炼型双螺杆挤出机挤出造粒；E、最后干燥、冷却，得到辐照交联无卤高阻燃电缆料产品；所述引发剂_乙醇溶液的制备方法是将引发剂与无水乙醇以1 10的比例搅拌 混合成溶液；所述混炼型双螺杆挤出机的挤出温度为130°C 165°C。本发明的辐照交联无卤高阻燃电缆料具有如下优点产品性能与加工工艺明显提 高，具体体现在(1)阻燃性能明显提高，产品具有快速自熄的特点；(2)产品燃烧时成壳性 好，无滴落物；(3)产品加工性能优异，主机电流稳定；(4)产品外观细腻、光滑。与现有技术相比，本发明工艺合理，克服了现有低烟无卤阻燃电缆料阻燃性能差 的缺点，采用新型高效的无卤阻燃复配协效技术，通过采用成炭剂、成壳剂，使有机、无机阻 燃剂之间高效协同作用，在提高聚烯烃树脂原优良性能基础上，赋予树脂高阻燃性。应用本发明的电缆料制作成的电线，可通过单根垂直燃烧、VW-I等阻燃实验要求， 且具有广阔的应用前景。
附图是本发明的一种辐照交联无卤高阻燃电缆料制备方法的流程图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。本发明提供一种辐照交联无卤高阻燃电缆料，包括以下组分及含量(重量份)基 础树脂45 90份、功能化聚烯烃树脂10 55份、氢氧化物类阻燃剂45 125份、成炭剂 30 50份、阻燃润滑剂30 50份、甲基硅橡胶成壳剂0. 3 3份、硅烷表面改性剂0. 5 2份、交联敏化剂2 5份、抗氧剂0. 2 3份、润滑剂1 4份、引发剂0. 1 1. 0份。其 中基础树脂和功能化聚烯烃树脂为主料，其组分配比为重量百分比。所述基础树脂为以下物质的一种或者多种的混合物聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、 三元乙丙胶(EPDM)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙 烯_甲基丙烯酸酯共聚物(EMA)、乙烯-丙烯共聚物、乙烯_辛烯共聚物(POE)、热塑性弹性 体(TPE)。所述功能化聚烯烃树脂为马来酸酐接枝乙烯_醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接枝聚 乙烯或马来酸酐接枝聚烯烃弹性体。所述氢氧化物类阻燃剂为以下物质的一种或多种的混合物氢氧化铝、氢氧化 镁。所述成炭剂为以下物质的一种或多种的混合物硼酸锌、三氧化二锑、高岭土、聚磷酸 胺。所述阻燃润滑剂为以下物质的一种或多种的混合物三聚氰胺(MC)、三聚氰胺氰尿酸 盐(MCA)、硼酸三聚氰胺(MB)。所述交联敏化剂为异氰尿酸三烯丙酯(TAIC)或1，1，1_三 羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)。所述抗氧剂为以下物质的一种或多种的混合物四[β-(3，5_二叔丁基4-羟基苯 基)丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸二月桂酯、三[2. 4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、Ν，Ν’_双 [3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]胼。所述润滑剂为以下物质的一种或多种的混合 物硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁、聚乙烯蜡、硅油、硅酮、乙撑双硬脂酰胺。所述引发剂为以下物质的一种或多种的混合物过氧化二异丙苯(DCP)、过氧化 二苯甲酰(BPO)、过氧化醋酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯。参看附图，本发明还提供一种辐照交联无卤高阻燃电缆料制备方法，包括以下步骤Α、将氢氧化物类阻燃剂、成炭剂、阻燃润滑剂在高速混合机中高速搅拌2分钟后， 加入成壳剂继续高速搅拌升温至100°C以上，使成壳剂对氢氧化物类阻燃剂、成炭剂和阻燃 润滑剂进行表面包覆。B、再加入硅烷偶联剂搅拌5 8分钟，进行二次表面处理。C、然后加入引发剂-乙醇溶液，在高速混合机中混合4 6分钟后出料。D、使用带有温控装置和抽真空装置的混炼型双螺杆挤出机挤出造粒。E、最后干燥、冷却，得到辐照交联无卤高阻燃电缆料产品。所述引发剂_乙醇溶液的制备方法是将引发剂与无水乙醇以1 10的比例搅拌 混合成溶液。所述混炼型双螺杆挤出机的挤出温度为130°C 165°C。实施例1 电缆料各组分名称及各组分重量份数配比为EVA80kg ；马来酸酐接枝聚乙烯20kg;
氢氧化镁75kg ；硼酸锌20kg ；三氧化二锑20kg三聚氰胺氰尿酸盐40kg;甲基硅橡胶Ikg ；硅烷Ikg ；交联敏化剂TAIC3kg ；抗氧剂2kg ；润滑剂2kg ；引发剂0.2kg。电缆料制备方法将氢氧化镁、硼酸锌、三氧化二锑和三聚氰胺氰尿酸盐在高速搅 拌2分钟后，加入甲基硅橡胶继续高速搅拌升温至100°C以上，再加入硅烷偶联剂搅拌8分 钟，进行二次表面包覆处理，然后按照上述各组分的重量份数加入这些组分，在高速混合机 中混合5分钟后出料，使用混炼型双螺杆挤出机挤出造粒，干燥后冷却，得到辐照交联无卤 高阻燃电缆料，再加工成电线，经辐照交联而成辐照交联无卤高阻燃电线。对本实施例中制得的产品辐照交联后进行检测，各性能数值表示如下，指标值为 国家规定应达到的标准值，典型值为检测本实施例中制备的产品性能值。
实施例2 电缆料各组分名称及各组分重量份数配比为EVA40kg ；POE40kg ；马来酸酐接枝EVA20kg ；氢氧化铝IOOkg ；氢氧化镁50kg ；三氧化二锑30kg ；三聚氰胺40kg ；甲基硅橡胶Ikg;硅烷2kg ；交联敏化剂TAIC3kg ；抗氧剂2kg ；润滑剂2kg ；引发剂0.4kg。电缆料制备方法与实施例1相同。对本实施例中制得的产品辐照交联后进行检测，各性能数值表示如下，指标值为
国家规定应达到的标准值，典型值为检测本实施例中制备的产品性能值。
实施例3 电缆料各组分名称及各组分重量份数配比为EMA 1125 (美国杜邦公司)75kg;马来酸酐接枝EMA25kg ；氢氧化镁80kg ；高岭土IOkg ；三氧化二锑30kg ；硼酸三聚氰胺40kg ；甲基硅橡胶0. 5kg ；硅烷Ikg ；交联敏化剂TAIC3kg；抗氧剂2kg;乙撑双硬脂酰胺2kg;引发剂0.4kg。电缆料制备方法与实施例1相同。对本实施例中制得的产品辐照交联后进行检测，各性能数值表示如下，指标值为 国家规定应达到的标准值，典型值为检测本实施例中制备的产品性能值。
实施例4:电缆料各组分名称及各组分重量份数配比为EVA40kg ；EPDM40kg ；马来酸酐接枝EVA20kg；氢氧化镁80kg;三氧化二锑20kg;
11
硼酸锌20kg；[Ol16] 三聚氰胺氰尿酸盐40kg；
甲基硅橡胶lkg；
@,~完2kg；
交联敏化剂3kg；
抗氧剂2kg；
润滑剂2kg；
弓!发齐0o．4kg。
乜缆料制备方法与实施例l相同。
实施例5
r乜缆料各组分名称及各组分重量份数配比为
EVA80kg；
-马~来酸酐接枝聚乙烯20kg；
氢氧化镁50kg；
聚磷酸胺30kg；
三聚氰胺氰尿酸盐30kg；
甲基硅橡胶lkg；
硅烷lkg；
交联敏化剂3kg；
抗氧剂2kg；
7闰滑齐02kg；
引发剂o．3kg。
乜缆料制备方法与实施例l相同。
综上所述，采用本发明的辐照交联无卤高阻燃电缆料及其制备方法，可明显提高产品性能与加工工艺，电缆料产品具有如下优点阻燃性能明显提高，产品具有快速自熄的特点；产品燃烧时成壳性好，无滴落物；产品加工性能优异，主机电流稳定；产品外观细腻、光滑。应用本发明的电缆料制作成的电线，可通过单根垂直燃烧、VW]等阻燃实验要求，且具有广阔的应用前景。
当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明(t3 13艮定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变化、变型等都将落在本发明权利要求的范围内。
权利要求
一种辐照交联无卤高阻燃电缆料，其特征在于，包括以下组分及含量(重量份)基础树脂 45～90份；功能化聚烯烃树脂 10～55份；氢氧化物类阻燃剂 45～125份；成炭剂 30～50份；阻燃润滑剂 30～50份；甲基硅橡胶成壳剂 0.3～3份；硅烷表面改性剂 0.5～2份；交联敏化剂 2～5份；抗氧剂 0.2～3份；润滑剂 1～4份；引发剂 0.1～1.0份。
2.根据权利要求1所述的辐照交联无卤高阻燃电缆料，其特征在于，所述基础树脂 为以下物质的一种或者多种的混合物聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、三元乙丙胶(EPDM)、乙 烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物 (EMA)、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物(POE)、热塑性弹性体(TPE)。
3.根据权利要求1所述的辐照交联无卤高阻燃电缆料，其特征在于，所述功能化聚烯 烃树脂为马来酸酐接枝乙烯_醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接枝聚乙烯或马来酸酐接枝聚烯 烃弹性体。
4.根据权利要求1所述的辐照交联无卤高阻燃电缆料，其特征在于，所述氢氧化物类 阻燃剂为以下物质的一种或多种的混合物氢氧化铝、氢氧化镁。
5.根据权利要求1所述的辐照交联无卤高阻燃电缆料，其特征在于，所述成炭剂为以 下物质的一种或多种的混合物硼酸锌、三氧化二锑、高岭土、聚磷酸胺。
6.根据权利要求1所述的辐照交联无卤高阻燃电缆料，其特征在于，所述阻燃润滑剂 为以下物质的一种或多种的混合物三聚氰胺(MC)、三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)、硼酸三聚氰 胺(MB)。
7.根据权利要求1所述的辐照交联无卤高阻燃电缆料，其特征在于，所述交联敏化剂 为异氰尿酸三烯丙酯(TAIC)或1，1，1_三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)。
8.根据权利要求1所述的辐照交联无卤高阻燃电缆料，其特征在于，所述抗氧剂为以 下物质的一种或多种的混合物四[β _(3，5_二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、硫 代二丙酸二月桂酯、三[2. 4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、Ν，Ν，_双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟 基苯基)丙酰]胼；所述润滑剂为以下物质的一种或多种的混合物硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁、聚乙 烯蜡、硅油、硅酮、乙撑双硬脂酰胺。
9.根据权利要求1所述的辐照交联无卤高阻燃电缆料，其特征在于，所述引发剂为以 下物质的一种或多种的混合物过氧化二异丙苯(DCP)、过氧化二苯甲酰(BPO)、过氧化醋 酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯。
10.一种辐照交联无卤高阻燃电缆料制备方法，其特征在于，包括以下步骤Α、将氢氧化物类阻燃剂、成炭剂、阻燃润滑剂在高速混合机中高速搅拌2分钟后，加入成壳剂继续高速搅拌升温至100°c以上，使成壳剂对氢氧化物类阻燃剂、成炭剂和阻燃润滑 剂进行表面包覆；B、再加入硅烷偶联剂搅拌5 8分钟，进行二次表面处理；C、然后加入引发剂-乙醇溶液，在高速混合机中混合4 6分钟后出料；D、使用带有温控装置和抽真空装置的混炼型双螺杆挤出机挤出造粒；E、最后干燥、冷却，得到辐照交联无卤高阻燃电缆料产品；所述引发剂-乙醇溶液的制备方法是将引发剂与无水乙醇以1 10的比例搅拌混合 成溶液；所述混炼型双螺杆挤出机的挤出温度为130°C 165°C。
全文摘要
本发明涉及一种辐照交联无卤高阻燃电缆料及其制备方法，所述电缆料包括基础树脂45～90份、功能化聚烯烃树脂10～55份、氢氧化物类阻燃剂45～125份、成炭剂30～50份、阻燃润滑剂30～50份、甲基硅橡胶成壳剂0.3～3份、硅烷表面改性剂0.5～2份、交联敏化剂2～5份、抗氧剂0.2～3份、润滑剂1～4份、引发剂0.1～1.0份。所述电缆料制备方法是将氢氧化物类阻燃剂、成炭剂、阻燃润滑剂高速搅拌2分钟后，加入成壳剂继续高速搅拌升温至100℃以上，使成壳剂对其进行表面包覆；再加入硅烷偶联剂搅拌5～8分钟，进行二次表面处理；然后加入引发剂-乙醇溶液，混合后出料；挤出造粒；最后干燥、冷却，得到电缆料产品，产品阻燃性能明显提高，燃烧时成壳性好，无滴落物。
文档编号C08L23/16GK101914236SQ20101025676
公开日2010年12月15日 申请日期2010年8月19日 优先权日2010年8月19日
发明者王进 申请人:王进