热塑性无卤低烟阻燃聚烯烃电缆料配方工艺的制作方法

文档序号:12401802阅读:459来源:国知局

本发明涉及电缆材料工艺领域,具体涉及一种热塑性无卤低烟阻燃聚烯烃电缆料配方工艺。



背景技术:

目前电线电缆所用的聚合物大多为PVC或含卤素类阻燃剂的聚合物,以聚乙烯为例,作为世界五大通用塑料之一,聚乙烯具有质轻、无毒,价格低廉,耐化学腐蚀强,同时加工成型方便等特点,但其极限氧指数仅为18,在遇热和放电过程中极易燃烧,而且含卤素类聚合物材料在燃烧时形成黑色的有毒烟雾,同时释放出含卤的衍生化学物,给火灾营救工作带来了前所未有的困难,同时也污染了环境,近年来火灾严重,而电线电缆又是导致火灾的主要因素之一,聚烯烃类材料阻燃性能上的缺陷限制了它的应用,因此需要对其进行阻燃改性,近年来,鉴于环保和人类健康方面的考虑,低发烟量和无毒性的无卤阻燃剂逐渐代替了含卤阻燃剂,其中常用的有无机氢氧化物,如氢氧化镁和氢氧化铝应用广泛,但是聚烯烃材料要达到满意的阻燃性能,氢氧化物的添加量大,由于界面相容性差,影响材料的力学性能和加工性能,所以需要提高现有材料的综合性能。还有一些寒冷地带需要的电缆料要能够抗寒,在零下40度以下使用,但是目前产品,达到要求的成本高,成本低的效果达不到,不耐用。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本发明提出了一种热塑性无卤低烟阻燃聚烯烃电缆料配方工艺,设计合理,工艺完善,成本低,产品阻燃性能好,耐寒,满足市场需求。

本发明的技术方案:

一种热塑性无卤低烟阻燃聚烯烃电缆料配方工艺,其重量份原料如下:

EVA 90-110;

Al(OH)3 235-255;

POE 8-12;

MPe 25-35;

抗氧剂 2.0-2.6;

接枝料 25-32;

分散剂 1-2.5;

色母 3-4.5;

硅酮母料 2-5。

以上原料通过下面工艺生产,首先把Al(OH)3、抗氧剂、分散剂通过混料机预先混合4-6分钟,温度60-80℃;再把混好的料与其余原料一起加入混料机,进行高速混合,直到温度达到110℃;把高速混合后的料送入密炼机进行密炼,温度达到130℃就送到挤出机中,进行挤出成条状料坯,温度保持在110-140℃之间,条状料坯送到切粒机中,进行切粒,最后颗粒进行风冷、抽真空包装。

所述的本发明的原料最佳重量份如下:

EVA 100;

Al(OH)3 250;

POE 10;

MPe 32;

抗氧剂 2.4;

接枝料 28;

分散剂 2;

色母 4;

硅酮母料 4。

所述的EVA是乙烯醋酸乙烯共聚物;Al(OH)3是无卤阻燃剂;POE是茂金属催化剂的乙烯和辛烯实现原位聚合的热塑性弹性体;MPe是茂金属聚乙烯。

所述的分散剂是有机硅分散剂。

所述的抗氧剂是抗氧剂1010或抗氧剂DSTP的一种,或两种的结合。

所述的接枝料为马来酸酐接枝的线性低密度聚乙烯、马来酸酐接枝的乙烯醋酸乙烯共聚物或聚烯烃弹性体。

本发明的优点是设计合理,工艺完善,成本低,产品阻燃性能好,耐寒,满足市场需求。

具体实施方式

实施例1,首先把Al(OH)3235kg、抗氧剂2.0kg、分散剂1kg通过混料机预先混合6分钟,温度60℃;再把混好的料与其余原料(EVA110kg、POE12kg、接枝料32kg、色母3.5kg、硅酮母料4kg)一起加入高速混料机,进行高速混合,直到温度达到110℃;把高速混合后的料送入密炼机进行密炼,温度达到130℃就送到挤出机中,进行挤出成条状料坯,温度保持在140℃之间,条状料坯送到切粒机中,进行切粒,最后颗粒进行风冷、抽真空包装,得到产品电缆料可以零下42℃使用,阻燃性能好,产品颜色黑色,色泽均匀,无杂色,原始拉伸强度12.5MPa,原始断裂伸长率227%;产品在空气烘箱热老化试验后(100℃,168h),拉伸强度12.5 MPa,拉伸强度变化率1.5%,断裂伸长率206%,断裂伸长率变化率-7%;热变形(90℃,4h)6.8%;冲击脆化温度(-25℃)的破裂数/试样数为0/30;烟密度,无烟指数为235,有烟指数为41;氧指数为38%。

实施例2,首先把Al(OH)3250kg、抗氧剂2.4kg、分散剂2kg通过混料机预先混合4分钟,温度80℃;再把混好的料与其余原料(EVA100kg、POE10kg、接枝料28kg、色母4kg、硅酮母料4kg)一起加入高速混料机,进行高速混合,直到温度达到110℃;把高速混合后的料送入密炼机进行密炼,温度达到130℃就送到挤出机中,进行挤出成条状料坯,温度保持在118℃之间,条状料坯送到切粒机中,进行切粒,最后颗粒进行风冷、抽真空包装,得到产品电缆料可以零下42℃使用,阻燃性能好,产品颜色黑色,色泽均匀,无杂色,原始拉伸强度12.4MPa,原始断裂伸长率226%;产品在空气烘箱热老化试验后(100℃,168h),拉伸强度12.6 MPa,拉伸强度变化率1.6%,断裂伸长率204%,断裂伸长率变化率-9.7%;热变形(90℃,4h)6.5%;冲击脆化温度(-25℃)的破裂数/试样数为0/30;烟密度,无烟指数为230,有烟指数为39.9;氧指数为37.2%。

实施例3,首先把Al(OH)3255kg、抗氧剂2.6kg、分散剂2.5kg通过混料机预先混合5分钟,温度70℃;再把混好的料与其余原料(EVA90kg、POE8kg、接枝料25kg、色母4.5kg、硅酮母料5kg)一起加入高速混料机,进行高速混合,直到温度达到110℃;把高速混合后的料送入密炼机进行密炼,温度达到130℃就送到挤出机中,进行挤出成条状料坯,温度保持在130℃之间,条状料坯送到切粒机中,进行切粒,最后颗粒进行风冷、抽真空包装,得到产品电缆料可以零下42℃使用,阻燃性能好,产品颜色黑色,色泽均匀,无杂色,原始拉伸强度12.5MPa,原始断裂伸长率227%;产品在空气烘箱热老化试验后(100℃,168h),拉伸强度12.6 MPa,拉伸强度变化率1.8%,断裂伸长率202%,断裂伸长率变化率-8.6%;热变形(90℃,4h)7%;冲击脆化温度(-25℃)的破裂数/试样数为0/30;烟密度,无烟指数为239,有烟指数为43;氧指数为36.3%。

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