一种高填充无卤阻燃电缆料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高填充无卤阻燃电缆料，包括：乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、低密度聚乙烯、无机阻燃剂、马来酸酐接枝乙烯-乙酸乙烯酯和抗氧剂。本发明的无卤阻燃电缆料通过加入马来酸酐接枝乙酸乙烯酯作为界面相容剂，从而强化了界面柔性层的脱黏作用，有利于无机阻燃剂在基体树脂中均匀分散，从而解决了由于大量填充无机阻燃剂造成的电缆料力学性能下降的问题，改善了电缆料的综合性能。
【专利说明】一种高填充无卤阻燃电缆料
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电缆料，具体涉及一种高填充无卤阻燃电缆料。
【背景技术】
[0002] 电线电缆常因在传输电能中自身发热或外部火灾而引起燃烧。为了改善电线电缆 的阻燃性，最初添加含有卤素的阻燃剂，此类电线电缆在燃烧过程中释放出大量的烟雾和 卤化氢气体，火灾中容易使人窒息而死，同时对仪器设备腐蚀较大。因此，低烟、低卤及无卤 阻燃材料的研制和使用已是国内外电缆及其它领域的发展方向。
[0003] 目前，无卤低烟阻燃电缆料的生产大多是在聚烯烃基材中加入大量的氢氧化镁或 氢氧化铝来达到阻燃效果，然而大量无机材料的加入，影响了电缆料的物理机械性能和加 工工艺性能，其在常温下柔软性能、耐气候性差、耐油性、耐低温性能都不是很好。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提出一种阻燃性能与力学性能兼具的无卤阻燃电缆料，该电缆 料解决了由于大量填充无机材料造成的电缆力学性能下降的问题，改善了电缆料的综合性 能。
[0005] 为达此目的，本发明采用以下技术方案：
[0006] 第一方面，本发明提供了一种高填充无卤阻燃电缆料，所述高填充无卤阻燃电缆 料包括：乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、低密度聚乙烯、无机阻燃剂、马来酸酐接枝乙烯-乙酸乙 烯酯和抗氧剂。
[0007] 阻燃电缆料要求基体树脂具有较高的可填充性。许多乙烯共聚物本质上是弹性 的，由于其自由体积大，因而具有较高的填充能力，结晶度越低，填充能力越高，但耐热性和 加工性变差。因此，本发明将低密度聚乙烯与高弹性、低结晶度的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物 并用，作为基体树脂，以获取填充性、耐热性均好的效果。
[0008] 经过大量的实验研究，发明人发现：随着乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的增加，阻燃 电缆料的断裂伸长率逐渐增加，而拉伸强度逐渐减小。这可能是由于乙烯-乙酸乙烯酯共 聚物中含有极性基团，可提高无机阻燃剂与聚烯烃之间的界面黏附力，也提高了无机粉体 在聚合物中的分散，这就显著弱化了由于界面脱黏和粉体聚集体破坏所产生的早期断裂现 象，从而明显提高了断裂伸长率。
[0009] 作为优选，按重量百分比计，所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物在所述高填充无卤阻 燃电缆料中的含量为24%?30%、优选为26%?30%、更优选为28%。
[0010] 发明人发现，随着低密度聚乙烯的增加，阻燃电缆料的氧指数变化不大，但断裂伸 长率下降。综合考虑电缆料的力学性能和阻燃性能，作为优选，按重量百分比计，所述低密 度聚乙烯在所述高填充无卤阻燃电缆料中的含量为2%?10%、进一步优选为4%?8%、 更进一步优选为8%。
[0011] 作为优选，所述无机阻燃剂为氢氧化镁和/或氢氧化铝。
[0012] 发明人发现，随着无机阻燃剂的增加，阻燃电缆料的拉伸强度和断裂伸长率都呈 下降趋势，阻燃性能呈上升趋势。综合考虑电缆料的力学性能和阻燃性能，作为优选，按重 量百分比计，所述无机阻燃剂在所述高填充无卤阻燃电缆料中的含量为45%?55 %、优选 为 50%。
[0013] 本发明以马来酸酐接枝乙烯-乙酸乙烯酯作为相容剂，相容剂的大分子链能与基 体树脂的大分子链相互缠结，马来酸酐与无机阻燃剂反应并牢固结合，从而明显改善了基 体树脂与无机阻燃剂的界面亲和性，使无机阻燃剂在复合材料中实现了均匀分散；在加工 过程中，随着马来酸酐接枝乙烯-乙酸乙烯酯的增加，界面柔性层的脱黏现象很明显，从而 可改善因大量填充无机阻燃剂而使复合材料力学性能劣化的状况。
[0014] 作为优选，按重量百分比计，所述马来酸酐接枝乙烯-乙酸乙烯酯在所述高填充 无卤阻燃电缆料中的含量为6%?20%、优选为8%?12%、更优选为10%。
[0015] 作为优选，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076和抗氧剂168中的任意一种或 几种，优选为抗氧剂1010。
[0016] 作为优选，按重量百分比计，所述抗氧剂在所述高填充无卤阻燃电缆料中的含量 为2%?6%、优选为4%。
[0017] 进一步优选的，所述高填充无卤阻燃电缆料包括：
[0018] 乙烯-乙酸乙烯酯共聚物 28重量份 低密度聚乙烯 8重量份 无机阻燃剂 50重量份 马来酸酐接枝乙烯-乙酸乙烯酯 10重量份 抗氧剂 4重量份。
[0019] 第二方面，本发明提供了如第一方面所述的高填充无卤阻燃电缆料的加工工艺， 将所述重量份的各原料共混，再将该共混料通过挤出机混炼造粒，所得混炼造粒经注射成 型制成成品。
[0020] 本发明的高填充无卤阻燃电缆料加入马来酸酐接枝乙酸乙烯酯作为界面相容剂， 能够强化界面柔性层的脱黏作用，有利于无机阻燃剂在基体树脂中均匀分散，从而解决了 由于大量填充无机阻燃剂造成的电缆料力学性能下降的问题，改善了电缆料的综合性能。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。应当理解，本发明的实施 并不局限于以下实施例，本领域技术人员可以以此为基础进行各种改进，这些也均落入本 发明的保护范围。
[0022] 实施例1
[0023] 按以下配方将所有原料进行共混：
[0024] 乙烯-乙酸乙烯酯共聚物 26重量份 低密度聚乙烯 8重量份 无机阻燃剂 50重量份 马来酸酐接枝乙烯-乙酸乙烯酯 10重量份 抗氧剂 6重量份。
[0025] 再将该共混料通过挤出机混炼造粒，所得混炼造粒经过：
[0026] (1)模压成型：称取23_30g料粒置于1mm厚的模框中，在模压机上（上、下模温度 180°C )预热6min，以5. OMPa的压力热压4min，再以10. OMPa冷压至常温，得到待测力学性 能的试样。
[0027] (2)注射成型：料筒温度210°C，注射压力4MPa，成型周期45s，得到待测氧指数的 试样。
[0028] 最后按国家标准测试所得成品的机械性能、氧指数，结果如表1所示：
[0029] 表1、实施例1所制电缆料的性能数据
[0030]
[0031]
【权利要求】
1. 一种高填充无卤阻燃电缆料，其特征在于，包括乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、低密度聚 乙烯、无机阻燃剂、马来酸酐接枝乙烯-乙酸乙烯酯和抗氧剂。
2. 根据权利要求1所述的高填充无卤阻燃电缆料，其特征在于，所述无机阻燃剂为氢 氧化镁和/或氢氧化铝。
3. 根据权利要求1或2所述的高填充无卤阻燃电缆料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧 剂1010、抗氧剂1076和抗氧剂168中的任意一种或几种。
4. 根据权利要求1-3任一项所述的高填充无卤阻燃电缆料，其特征在于，按重量百分 比计，所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物在所述无卤阻燃电缆料中的含量为24%?30%、优选 为26%?30%、更优选为28%。
5. 根据权利要求1-4任一项所述的高填充无卤阻燃电缆料，其特征在于，按重量百分 比计，所述低密度聚乙烯在所述无齒阻燃电缆料中的含量为2 %?10 %、优选为4%?8 %、 更优选为8%。
6. 根据权利要求1-5任一项所述的高填充无卤阻燃电缆料，其特征在于，按重量百分 比计，所述无机阻燃剂在所述无卤阻燃电缆料中的含量为45%?55%、优选为50%。
7. 根据权利要求1-6任一项所述的高填充无卤阻燃电缆料，其特征在于，按重量百分 比计，所述马来酸酐接枝乙烯-乙酸乙烯酯在所述无卤阻燃电缆料中的含量为6%?20%、 优选为8%?12%、更优选为10%。
8. 根据权利要求1-7任一项所述的高填充无卤阻燃电缆料，其特征在于，按重量百分 比计，所述抗氧剂在所述无卤阻燃电缆料中的含量为2 %?6 %、优选为4 %。
9. 根据权利要求1-8任一项所述的高填充无卤阻燃电缆料，其特征在于，包括： 乙烯-乙酸乙烯酯共聚物 28重量份 低密度聚乙烯 8重量份 无机阻燃剂 50重量份 马来酸酐接枝乙烯-乙酸乙烯酯 10重量份 抗氧剂 4重量份。
10. 如权利要求1-9任一项所述的高填充无卤阻燃电缆料的加工工艺，其特征在于，将 所述重量份的各原料共混，再将该共混料通过挤出机混炼造粒，所得混炼造粒经注射成型 制成成品。
【文档编号】C08L51/00GK104194141SQ201410476142
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月17日 优先权日:2014年9月17日
【发明者】朱忠良 申请人:朱忠良