专利名称：一种船用低烟无卤防油高性能电力电缆材料及其制备方法
技术领域：
本发明属于有机高聚物技术领域，更具体是涉及一种船用低烟无卤防油高性能电力电缆材料及其制备方法。
背景技术：
在电线电缆的十二五规划中，海洋工程电缆是最重要的项目之一。今后五年，我国海洋石油开发将进入高速发展的阶段；造船工业也将达到更大的规模；海上风力、潮汐发电工程、岛屿与海域的开发需要大量的专用电缆；在高附加值的船舶及海工装备的国际市场上，我国产品的占有率还不足百分之十和百分之五。海工装备及电缆的需求将长期维持高速增长，而目前发达国家的产能已趋饱和，世界海工装备的采购重心正向中国转移。现在我国在该类电缆的生产上存在很大的缺口，这为国内电线电缆行业提供了巨大的市场机遇。 火灾发生时产生的烟和毒气，是造成人员伤亡的主要原因，随着人们对安全、环保的重视以及其他各种因素的影响，目前船用电缆对低烟、无卤、防火等要求不断提高，往往要求在发生火灾时，烟释放量、毒气释放量极低，无腐蚀性，以便给人员逃生赢得宝贵的时间。由于我国船用电缆起步晚，与国外同行业在技术方面还存在着一定的差距，尽管我国造船总吨位已经进入世界第二位，可是船用电缆进口局面仍然相当严重，使这些国内船用电缆电缆企业陷入困境。因此，成功开发船用低烟无卤防油高性能电力电缆材料，不仅可以缩短与国外同行业之间的差距，同时也具有非常好的经济效益和社会效益。
发明内容
为解决为了解决现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题之一是提供船用低烟无卤防油高性能电力电缆材料。本发明所要解决的技术问题之二是提供一种船用低烟无卤防油高性能电力电缆材料的制备方法。本发明的目的是这样实现的—种船用低烟无卤防油高性能电力电缆材料，由下述组分按重量份组成热塑性弹性体(TPE) A :5-20份;热塑性弹性体(TPE) B :15-40份；氢氧化铝40-70份；安定剂:1_5份；硅酮母粒1-5份。所述的热塑性弹性体(TPE) A由以下组分按重量份组成乙烯-丙烯共聚物10-30份，乙稀-羊稀共聚物1-10份，聚乙稀20~40份，聚丙稀30~50份。所述的乙烯-丙烯共聚物，分子量为10-20万，门尼粘度(IO(TC) 30-60，硬度邵氏A30-60。所述的乙烯-辛稀共聚物分子量8-15万，熔融指数(190 °C,2. 16kg)0. 5_3g/10min。所述的聚乙烯为低密度聚乙烯，分子量8-16万，熔融指数(190°C，2. 16kg) 1-5g/10mino所述的聚丙烯为无规共聚聚丙烯，分子量8-16万，熔融指数(190°C，2. 16kg)l-6g/10mino所述的热塑性弹性体(TPE)B由以下组分按重量份组成乙烯-丙烯及少量非共轭双烯三元共聚物20-40份，氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物15-30份，聚乙烯30-70份，白油25-40份。所述的乙烯-丙烯及少量非共轭双烯三元共聚物分子量为5-15万，门尼粘度(100°C) 30-70，硬度邵氏 A20-50。所述的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物分子量为8-14万，丁二烯含量30-60%，苯乙烯含量40-70%。
所述的聚乙烯为低密度聚乙烯，分子量8-16万，熔融指数(190°C，2. 16kg) 1-5g/10mino所述的白油分子量为300-400，运动粘度(40°C)为15-35 Hl2 /s。所述的氢氧化铝为拜耳一烧结联合法制备的，目数4000-8000目。所述的安定剂由由下述组分按重量份组成硬脂酸钙40-60份，硬脂酸锌5-50份，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯30-50份。所述的硅酮母粒由由下述组分按重量份组成低密度聚乙烯10-20份，硅油20-60份，二氧化硅30-60份。所述的低密度聚乙烯分子量1-5万，熔融指数5-10 g/10min。所述的硅油为二甲基硅油。所述的二氧化硅为沉淀法二氧化硅，目数4000-6000目。采用本行业常规方法经密炼机共混造粒、挤出机挤出造粒，即可制得本发明的船用低烟无卤防油高性能电力电缆材料。进一步的，本发明还提供上述船用低烟无卤防油高性能电力电缆材料的制备方法，由下述步骤组成步骤I :称量各组分；步骤2 :各组分通过密炼机熔融共混，然后通过双螺杆、单螺杆挤出机制成粒子；步骤3 :再将粒子通过挤出机挤出线材；步骤4 :线材经过电子加速器进行辐照交联。优选的，所述步骤2中，将各组分通过密炼机熔融共混，具体参数为密炼温度为120-140°C，密炼时间为10-15分钟。密炼温度为160_180°C，密炼时间为10-15分钟。所述步骤2中，双螺杆挤出机分为六个区，各区的工作温度为第一区90-100°C，第二区100-120 °C，第三区120-140 °C，第四区120-140 °C，第五区140-150 °C，第六区150-160°C。单螺杆挤出机分为五个区，各区的工作温度为第一区100-110°C，第二区110-120°C，第三区 130-140°C，第四区 140-150°C，第五区 140_150°C所述步骤3中，挤出机分为四个区，各区的工作温度为第一区130-140°C，第二区140-150°C，第三区 150-180°C，第四区 160-180。。。相对于现有技术，本发明的有益效果具体体现为I本发明具有优良的阻燃性能，可通过VDE垂直燃烧。2本发明燃烧时烟释放量极低，烟中透光率可达到90%以上。3本发明具有优良的耐油性能，可通过100°C，24h耐油测试
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步描述。实施例I :
一种船用低烟无卤防油高性能电力电缆材料，由以下成分组成热塑性弹性体(TPE) A 10公斤；热塑性弹性体(TPE) B 25公斤；氢氧化铝61公斤；安定剂1. 5公斤；硅酮母粒2. 5公斤。所述的热塑性弹性体(TPE) A由以下组分按重量份组成乙烯-丙烯共聚物20份，乙烯-辛稀共聚物5份，聚乙烯30份，聚丙烯45份。所述的乙烯-丙烯共聚物，分子量为15万，门尼粘度(IO(TC) 50，硬度邵氏A45。所述的乙烯-辛稀共聚物分子量10万,熔融指数(190°C, 2. 16kg) 1.0g/10min。
所述的聚乙烯为低密度聚乙烯，分子量12万，熔融指数(190°C，2. 16kg) 2.0g/10mino所述的聚丙烯为无规共聚聚丙烯，分子量11万，熔融指数(190°C，2. 16kg)2.5g/10mino所述的热塑性弹性体(TPE)B由以下组分按重量份组成乙烯-丙烯及少量非共轭双烯三元共聚物25份，氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物15份，聚乙烯30份，白油30份。所述的乙烯-丙烯及少量非共轭双烯三元共聚物分子量为10万，门尼粘度 (100°C) 50，硬度邵氏 A35。 所述的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物分子量为12万，丁二烯含量40%，苯乙烯含量60%。所述的聚乙烯为低密度聚乙烯，分子量12万，熔融指数(190°C，2. 16kg) 2.0g/10mino所述的白油分子量为360，运动粘度(40°C)为30 Itl2 /s。所述的氢氧化铝为拜耳一烧结联合法制备的，目数6000目。所述的安定剂由由下述组分按重量份组成硬脂酸钙50份，硬脂酸锌15份，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯35份。所述的硅酮母粒由由下述组分按重量份组成低密度聚乙烯15份，硅油35份，二氧化硅50份。所述的低密度聚乙烯分子量2万，熔融指数8 g/10min。所述的硅油为二甲基硅油。所述的二氧化硅为沉淀法二氧化硅，目数5000目。所述的船用低烟无卤防油高性能电力电缆材料制备方法包括步骤
(I)准确称量配方各组分；(2)将称量好的原料通过密炼机熔融共混然后依次通过双螺杆、单螺杆挤出机造粒;(3)将造好的粒子通过挤出机挤出线材。(4)线材经过电子加速器进行辐照交联。所述步骤2中，将各组分通过密炼机熔融共混，具体参数为密炼温度为120-140°C，密炼时间为10-15分钟。密炼温度为160_180°C，密炼时间为10-15分钟。所述步骤2中，双螺杆挤出机分为六个区，各区的工作温度为第一区90-100°C，第二区100-120 °C，第三区120-140 °C，第四区120-140 °C，第五区140-150 °C，第六区 150-160°C。单螺杆挤出机分为五个区，各区的工作温度为第一区100-110°C，第二区110-120°C，第三区 130-140°C，第四区 140-150°C，第五区 140_150°C所述步骤3中，挤出机分为四个区，各区的工作温度为第一区130-140°C，第二区140-150°C，第三区 150-180°C，第四区 160-180。。。实施例2 —种船用低烟无卤防油高性能电力电缆材料，由以下成分组成热塑性弹性体(TPE)A 15公斤；热塑性弹性体(TPE)B :16. 5公斤；氢氧化铝64公斤；安定剂2公斤；硅酮母粒2. 5公斤。所述的热塑性弹性体(TPE) A由以下组分按重量份组成乙烯-丙烯共聚物20份，乙烯-辛稀共聚物5份，聚乙烯30份，聚丙烯45份。所述的乙烯-丙烯共聚物，分子量为15万，门尼粘度(IO(TC) 50，硬度邵氏A45。所述的乙烯-辛稀共聚物分子量10万，熔融指数(190°C，2. 16kg) I. 0g/10min。所述的聚乙烯为低密度聚乙烯，分子量12万，熔融指数(190°C，2. 16kg) 2. 0g/10mino所述的聚丙烯为无规共聚聚丙烯，分子量11万，熔融指数(190°C，2. 16kg)2.5g/10mino所述的热塑性弹性体(TPE)B由以下组分按重量份组成乙烯-丙烯及少量非共轭双烯三元共聚物25份，氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物15份，聚乙烯30份，白油30份。所述的乙烯-丙烯及少量非共轭双烯三元共聚物分子量为10万，门尼粘度(100°C) 50，硬度邵氏 A35。所述的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物分子量为12万，丁二烯含量40%，苯乙烯含量60%。所述的聚乙烯为低密度聚乙烯，分子量12万，熔融指数(190°C，2. 16kg) 2.0g/10mino所述的白油分子量为360，运动粘度(40°C)为30 Itl2 /s。所述的氢氧化铝为拜耳一烧结联合法制备的，目数6000目。所述的安定剂由由下述组分按重量份组成硬脂酸钙50份，硬脂酸锌15份，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯35份。
所述的硅酮母粒由由下述组分按重量份组成低密度聚乙烯15份，硅油35份，二氧化硅50份。所述的低密度聚乙烯分子量2万，熔融指数8 g/10min。所述的硅油为二甲基硅油。所述的二氧化硅为沉淀法二氧化硅，目数5000目。采用实施例I的方法制备本发明的船用低烟无卤防油高性能电力电缆材料。 实施例3 一种船用低烟无卤防油高性能电力电缆材料，由以下成分组成热塑性弹性体(TPE)A 15公斤；热塑性弹性体(TPE)B :16. 5公斤；氢氧化铝64公斤；安定剂2公斤；硅酮母粒2. 5公斤。所述的热塑性弹性体(TPE) A由以下组分按重量份组成乙烯-丙烯共聚物20份，乙烯-辛稀共聚物5份，聚乙烯30份，聚丙烯45份。所述的乙烯-丙烯共聚物，分子量为15万，门尼粘度(IO(TC) 50，硬度邵氏A45。所述的乙烯-辛稀共聚物分子量10万,熔融指数(190°C, 2. 16kg) 1.0g/10min。所述的聚乙烯为低密度聚乙烯，分子量12万，熔融指数(190°C，2. 16kg) 2.0g/10mino所述的聚丙烯为无规共聚聚丙烯，分子量11万，熔融指数(190°C，2. 16kg)2.5g/10mino所述的热塑性弹性体(TPE)B由以下组分按重量份组成乙烯-丙烯及少量非共轭双烯三元共聚物25份，氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物15份，聚乙烯30份，白油30份。所述的乙烯-丙烯及少量非共轭双烯三元共聚物分子量为10万，门尼粘度(100°C) 50，硬度邵氏 A35。所述的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物分子量为12万，丁二烯含量40%，苯乙烯含量60%。所述的聚乙烯为低密度聚乙烯，分子量12万，熔融指数(190°C，2. 16kg) 2. 0g/10mino所述的白油分子量为360，运动粘度(40°C)为30 m2 /S。所述的氢氧化铝为拜耳一烧结联合法制备的，目数6000目。所述的安定剂由由下述组分按重量份组成硬脂酸钙50份，硬脂酸锌15份，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯35份。所述的硅酮母粒由由下述组分按重量份组成低密度聚乙烯15份，硅油35份，二氧化硅50份。所述的低密度聚乙烯分子量2万，熔融指数8 g/10min。所述的硅油为二甲基硅油。所述的二氧化硅为沉淀法二氧化硅，目数5000目。采用实施例I的方法制备本发明的船用低烟无卤防油高性能电力电缆材料。实施例4:一种船用低烟无卤防油高性能电力电缆材料，由以下成分组成
热塑性弹性体(TPE)A 9公斤；热塑性弹性体(TPE)B 23公斤；氢氧化铝64公斤；安定剂2公斤；硅酮母粒2公斤。所述的热塑性弹性体(TPE) A由以下组分按重量份组成乙烯-丙烯共聚物20份，乙烯-辛稀共聚物5份，聚乙烯30份，聚丙烯45份。所述的乙烯-丙烯共聚物，分子量为15万，门尼粘度(IO(TC) 50，硬度邵氏A45。所述的乙烯-辛稀共聚物分子量10万,熔融指数(190°C,2. 16kg) I. 0g/10min。所述的聚乙烯为低密度聚乙烯，分子量12万，熔融指数(190°C，2. 16kg) 2. 0g/10mino所述的聚丙烯为无规共聚聚丙烯，分子量11万，熔融指数(190°C，2. 16kg)2.5g/10mino
所述的热塑性弹性体(TPE)B由以下组分按重量份组成乙烯-丙烯及少量非共轭双烯三元共聚物25份，氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物15份，聚乙烯30份，白油30份。所述的乙烯-丙烯及少量非共轭双烯三元共聚物分子量为10万，门尼粘度(100°C) 50，硬度邵氏 A35。所述的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物分子量为12万，丁二烯含量40%，苯乙烯含量60%。所述的聚乙烯为低密度聚乙烯，分子量12万，熔融指数(190°C，2. 16kg) 2.0g/10mino所述的白油分子量为360，运动粘度(40°C)为30 Itl2 /s。所述的氢氧化铝为拜耳一烧结联合法制备的，目数6000目。所述的安定剂由由下述组分按重量份组成硬脂酸钙50份，硬脂酸锌15份，四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯35份。所述的硅酮母粒由由下述组分按重量份组成低密度聚乙烯15份，硅油35份，二氧化硅50份。所述的低密度聚乙烯分子量2万，熔融指数8 g/10min。所述的硅油为二甲基硅油。所述的二氧化硅为沉淀法二氧化硅，目数5000目。采用实施例I的方法制备本发明的船用低烟无卤防油高性能电力电缆材料。对实施例1-4船用低烟无卤防油高性能电力电缆材料进行性能测试，具体数据见下表
权利要求
1.一种船用低烟无卤防油高性能电力电缆材料，其特征在于由下述组分按重量份组成热塑性弹性体A 5-20份；热塑性弹性体B 15-40份；氢氧化铝40-70份；安定剂1_5份；硅酮母粒1-5份。
2.如权利要求I所述的船用低烟无卤防油高性能电力电缆材料，其特征在于所述的热塑性弹性体A由以下组分按重量份组成乙烯-丙烯共聚物10-30份，乙烯-辛稀共聚物1-10份，聚乙稀20~40份，聚丙稀30~50份。
3.如权利要求2述的船用低烟无卤防油高性能电力电缆材料，其特征在于所述的乙烯-丙烯共聚物的分子量为10-20万，门尼粘度(IO(TC)为30-60，硬度为邵氏A30-60 ;所述的乙烯-辛稀共聚物的分子量8-15万，熔融指数(1900C，2. 16kg)为0. 5-3g/10min ;所述的聚乙烯为低密度聚乙烯，分子量为8-16万，熔融指数(190°C，2. 16kg)为1-5 g/10min ;所述的聚丙烯为无规共聚聚丙烯，分子量为8-16万，熔融指数(190°C，2. 16kg)为l-6g/10min。
4.如权利要求I所述的船用低烟无卤防油高性能电力电缆材料，其特征在于所述 的热塑性弹性体B由以下组分按重量份组成乙烯-丙烯及少量非共轭双烯三元共聚物20-40份，氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物15-30份，聚乙烯30-70份，白油25-40份。
5.如权利要求4所述的船用低烟无卤防油高性能电力电缆材料，其特征在于所述的乙烯_丙烯及少量非共轭双烯三兀共聚物分子量为5-15万，门尼粘度(IOO0C )为30-70,硬度为邵氏A20-50 ;所述的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物分子量为8-14万，丁二烯之类含量为30-60%，苯乙烯质量含量为40-70% ;所述的聚乙烯为低密度聚乙烯，分子量8-16万，熔融指数(190°C，2. 16kg)为1-5 g/10min ;所述的白油分子量为300-400，运动粘度(40。。)为 15-35 m2 /s。
6.如权利要求I所述的船用低烟无卤防油高性能电力电缆材料，其特征在于所述的氢氧化铝为拜耳一烧结联合法制备，目数4000-8000目。
7.如权利要求I所述的船用低烟无卤防油高性能电力电缆材料，其特征在于所述的安定剂由由下述组分按重量份组成硬脂酸钙40-60份，硬脂酸锌5-50份，四[￠- (3，5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯30-50份。
8.如权利要求I所述的船用低烟无卤防油高性能电力电缆材料，其特征在于所述的硅酮母粒由由下述组分按重量份组成低密度聚乙烯10-20份，硅油20-60份，二氧化硅30-60 份。
9.如权利要求8所述的船用低烟无卤防油高性能电力电缆材料，其特征在于所述的低密度聚乙烯分子量为1-5万，熔融指数为5-10 g/10min;所述的硅油为二甲基硅油；所述的二氧化硅为沉淀法二氧化硅，目数4000-6000目。
10.权利要求I所述的船用低烟无卤防油高性能电力电缆材料的制备方法，其特征在于，由下述步骤组成 步骤I :称量各组分； 步骤2 :各组分通过密炼机熔融共混，然后通过双螺杆、单螺杆挤出机制成粒子； 步骤3 :再将粒子通过挤出机挤出线材； 步骤4 :线材经过电子加速器进行辐照交联； 所述步骤2中，将各组分通过密炼机熔融共混，具体参数为密炼温度为160-180°C，密炼时间为10-15分钟； 所述步骤2中，双螺杆挤出机分为六个区，各区的工作温度为第一区90-100°C，第二区 100-120°C，第三区 120-140°C，第四区 120-140°C，第五区 140_150°C，第六区 150_160°C。单螺杆挤出机分为五个区，各区的工作温度为第一区100-110°C，第二区110-120°C，第三区 130-140°C，第四区 140-150°C，第五区 140_150°C ；所述步骤3中，挤出机分为四个区，各区的工作温度为第一区130-140°C，第二区140-150°C，第三区 150-180°C，第四区 160-180。。。
全文摘要
本发明公开了一种船用低烟无卤防油高性能电力电缆材料及其制备方法，该船用低烟无卤防油高性能电力电缆材料，由下述组分按重量份组成 热塑性弹性体(TPE)A5-20份；热塑性弹性体(TPE)B15-40份；氢氧化铝40-70份；安定剂1-5份；硅酮母粒1-5份。本发明的产品具有优异的阻燃性能，燃烧时烟释放量极低，烟中透光率可达到90%以上，同时具有优良的力学性能和耐油性能，完全满足IEC60092-359标准性能要求。
文档编号C08L23/06GK102746555SQ20121024694
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月17日 优先权日2012年7月17日
发明者罗超华, 邹存洋 申请人:江苏达胜高聚物有限公司