本发明涉及电缆护套料
技术领域：
，尤其涉及一种抗开裂型低烟无卤阻燃护套料、该护套料的制备方法以及包括该抗开裂型低烟无卤阻燃护套料的电缆制品。
背景技术：
：随着人们环保意识的增强和相应环保法规的出台，具有无毒、低烟、燃烧不释放腐蚀性气体的高分子材料无卤阻燃技术，成为聚合物材料阻燃研究和开发的主流方向。长期以来，电线电缆材料中聚氯乙烯(PVC)塑料占近80％的比例。在许多火灾事故中，都是由于电线电缆的短路引起火灾，且绝缘材料PVC在燃烧过程中产生了具有毒性的氯化氢等气体，剧烈燃烧产生的浓烟造成了现场抢救人员的死亡及伤残。一些发达国家如欧洲、日本相继制定了电缆新标准，特别是2003年欧盟颁布RoHS指令以来，严格限制PVC等含卤化物的电缆护套料使用。目前，人们主要通过在聚合物中填充大量的无机阻燃剂来制备无卤阻燃电缆料。但是，大量无机填料的存在必然会导致复合材料力学性能的恶化，尤其是对于应用于100℃以上高温环境下电缆料，例如核电站、火电站中近蒸汽热源的电缆，需要添加大量的无机阻燃剂来保证电缆料的优良阻燃效果，如此一来，电缆料的混溶效果变差、流平性和均一性均下降，更为关键的是，在高温条件下，电缆护套料抗拉伸强度和防开裂性能变得极差，很难以满足特定高温环境下(或者特殊行业)对电缆护套料的性能要求。技术实现要素：为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种抗开裂型低烟无卤阻燃护套料，以解决现有的无卤阻燃护套料存在的高温条件(例如110～130℃)下易塑化、抗拉伸强度不够、易开裂、阻燃温度较低以及流平性较差等问题。本发明的目的之二在于提供一种抗开裂型低烟无卤阻燃护套料的制备方法，以解决上述高温情况下易塑化、抗拉伸强度不够、易开裂、阻燃温度较低以及流平性较差等问题。本发明的目的之三在于提供一种电缆制品，以解决现有电缆因其护套在短路等高温条件下易塑化、抗拉伸强度不够、易开裂、阻燃温度较低以及流平性较差等问题。本发明的目的之一采用如下技术方案实现：一种抗开裂型低烟无卤阻燃护套料，是由以下重量份数配比的原料制成：其中，所述乙烯醋酸乙烯共聚物中，乙烯与醋酸乙烯的物质的量之比为1～2.5：1，所述聚乙烯的分子量分布为2000～5000D。进一步地，所述聚烯烃弹性体为乙烯辛烯共聚物，所述乙烯辛烯共聚物中，乙烯与辛烯的物质的量之比为5～15：1。进一步地，所述偶联剂为包括硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂的复合偶联剂，所述硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂的重量配比为1：1～2.5：1～2.5。进一步地，所述阻燃剂为包括氢氧化镁、氢氧化铝和硼酸锌的复合阻燃剂，所述氢氧化镁、氢氧化铝和硼酸锌的重量配比为1：0.5～2.5：2.5～5。进一步地，所述架桥剂为草酸铬(Ⅲ)和二水甲酸锰(Ⅱ)中的一种或者两种的混合物。进一步地，所述润滑剂为包括硅酮母粒和硬脂酸钙的复合润滑剂，所述硅酮母粒与硬脂酸钙的重量配比为10～20：1。进一步地，所述抗氧化剂为酚类抗氧化剂、胺类抗氧化剂、亚磷酸酯类抗氧化剂和硫代脂类抗氧化剂中的一种或者几种的组合。本发明的目的之二采用如下技术方案实现：一种抗开裂型低烟无卤阻燃护套料的制备方法，包括：备料步骤：按原料配比称取乙烯醋酸乙烯共聚物、聚乙烯、聚烯烃弹性体、偶联剂、阻燃剂、架桥剂、润滑剂和抗氧化剂，混合均匀，得混合进料；密炼步骤：将混合进料转移至提炼机密炼，密炼温度为105～150℃，密炼时间为10～30min，得熔体物料；造粒步骤：将熔体物料转移至双螺杆挤出机熔融挤出，冷却、切粒，制得抗开裂型低烟无卤阻燃护套料。进一步地，所述密炼步骤按密炼的次序依次包括一级密炼、二级密炼、三级密炼和四级密炼；所述一级密炼的密炼温度为115℃，密炼时间为5min；所述二级密炼的密炼温度为120℃，密炼时间为5min；所述三级密炼的密炼温度为125℃，密炼时间为5min；所述四级密炼的密炼温度为135℃，密炼时间为5min。本发明的目的之三采用如下技术方案实现：一种电缆制品，所述电缆制品包括权利要求1-7任一项所述的抗开裂型低烟无卤阻燃护套料。相比现有技术，本发明的有益效果在于：(1)本发明抗开裂型低烟无卤阻燃护套料具有较强的阻燃效果，能够在130℃高温下阻燃，能够防止大多数情况下短路引起的电缆护套起火情况。偶联剂能够起到促进乙烯醋酸乙烯共聚物、聚乙烯和聚烯烃弹性体之间交联形成多层致密的网状结构，进而发挥有效的隔热、阻氧作用，阻断了氧气或者热量与基材之间的接触，进而达到阻燃的效果。在高温条件下，架桥剂能够俘获基材中的自由基并催化未发生聚合的单体以及聚合物中少量活性基团进一步聚合，由此形成更为致密的网格状结构，进一步增强高温条件下开裂型低烟无卤阻燃护套料的抗拉伸、防开裂效果。润滑剂能够使得密炼过程中塑化状态下的混合进料具有更好的相容性和流平性，确保护套料的整体外观均一、表面光滑。抗氧化剂起到防止护套料老化、氧化，保证了本发明护套料持久耐用。(2)本发明抗开裂型低烟无卤阻燃护套料的制备方法制备出上述抗开裂型低烟无卤阻燃护套料，具有工艺简单、成本低等优点。(3)本发明电缆制品由上述抗开裂型低烟无卤阻燃护套料制备而成，具有高温条件下不易塑化、抗拉伸强度高、难开裂、阻燃温度高以及流平性好等优点。具体实施方式下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。如下表1-3所示，为实施例1-21共21种抗开裂型低烟无卤阻燃护套料。以表1-3中的各组分原料为基料，通过常规的蜜炼-造粒方法即可得到上述实施例1-21的抗开裂型低烟无卤阻燃护套料。本发明该21种抗开裂型低烟无卤阻燃护套料还能应用于电缆或者光缆制备过程中，用于包被电缆或者光缆，由此，确保制得的电缆或者光缆在高温(例如110～130℃)条件下，保持良好的抗拉伸、防开裂效果。同时还具有抗氧化、防老化、整体外观均一、表面光滑等优点。其中，实施例1-7中的乙烯醋酸乙烯共聚物，其乙烯与醋酸乙烯的物质的量之比为1～1.5；实施例8-14中的乙烯醋酸乙烯共聚物，其乙烯与醋酸乙烯的物质的量之比为1～2；实施例15-21中的乙烯醋酸乙烯共聚物，其乙烯与醋酸乙烯的物质的量之比为1～2.5。其中，实施例1-21中，聚乙烯的分子量分布均为2000～5000D。其中，实施例1-7中的乙烯辛烯共聚物，其乙烯与辛烯的物质的量之比为15：1；实施例8-14中的乙烯辛烯共聚物，其乙烯与辛烯的物质的量之比为10：1；实施例15-21中的乙烯辛烯共聚物，其乙烯与辛烯的物质的量之比为5：1。表1表2表3本发明还公开了一种抗开裂型低烟无卤阻燃护套料的制备方法，该制备方法具有针对性适合本发明抗开裂型低烟无卤阻燃护套料的特点，通过该制备方法制备出的抗开裂型低烟无卤阻燃护套料整体外观均一、表面光滑、高温(例如110～130℃)条件下，保持良好的抗拉伸、防开裂等效果。下面，以实施例22-24为例，详细说明本发明抗开裂型低烟无卤阻燃护套料的制备方法。实施例22抗开裂型低烟无卤阻燃护套料的制备方法，包括以下步骤：备料：称取25Kg乙烯醋酸乙烯共聚物(乙烯与醋酸乙烯的物质的量之比为1～1.5)、2Kg聚乙烯(聚乙烯的分子量分布为2000～5000D)、3Kg乙烯辛烯共聚物(乙烯与辛烯的物质的量之比为15：1)、0.5Kg硅烷偶联剂、0.5Kg钛酸酯偶联剂、0.5Kg铝酸酯偶联剂、8Kg氢氧化镁、4Kg氢氧化铝、8Kg硼酸锌、0.05Kg草酸铬(Ⅲ)、0.05Kg二水甲酸锰(Ⅱ)、0.44Kg硅酮母粒、0.022Kg硬脂酸钙、0.05Kg四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.05KgN,N'-二-β-萘基对苯二胺、0.05Kg三(2,4-二叔丁基苯酚)亚磷酸酯和0.05Kg3,3'-硫代丙酸月桂醇酯，混合均匀，得混合进料。密炼：将混合进料转移至提炼机密炼，依次进行一级密炼、二级密炼、三级密炼和四级密炼；一级密炼的密炼温度为115℃，密炼时间为5min；所述二级密炼的密炼温度为120℃，密炼时间为5min；所述三级密炼的密炼温度为125℃，密炼时间为5min；所述四级密炼的密炼温度为135℃，密炼时间为5min。造粒步骤：将熔体物料转移至双螺杆挤出机熔融挤出，冷却、切粒，制得抗开裂型低烟无卤阻燃护套料。实施例23备料：称取20Kg乙烯醋酸乙烯共聚物(乙烯与醋酸乙烯的物质的量之比为1～2)、3.5Kg聚乙烯(聚乙烯的分子量分布为2000～5000D)、5Kg乙烯辛烯共聚物(乙烯与辛烯的物质的量之比为10：1)、0.3Kg硅烷偶联剂、0.3Kg钛酸酯偶联剂、0.4Kg铝酸酯偶联剂、3Kg氢氧化镁、7.5Kg氢氧化铝、15Kg硼酸锌、0.01Kg草酸铬(Ⅲ)、0.01Kg二水甲酸锰(Ⅱ)、0.5Kg硅酮母粒、0.04Kg硬脂酸钙、0.25KgN,N'-二-β-萘基对苯二胺和0.25Kg三(2,4-二叔丁基苯酚)亚磷酸酯，混合均匀，得混合进料。密炼：将混合进料转移至提炼机密炼，依次进行一级密炼、二级密炼、三级密炼和四级密炼；一级密炼的密炼温度为115℃，密炼时间为5min；所述二级密炼的密炼温度为120℃，密炼时间为5min；所述三级密炼的密炼温度为125℃，密炼时间为5min；所述四级密炼的密炼温度为135℃，密炼时间为5min。造粒步骤：将熔体物料转移至双螺杆挤出机熔融挤出，冷却、切粒，制得抗开裂型低烟无卤阻燃护套料。实施例24备料：称取15Kg乙烯醋酸乙烯共聚物(乙烯与醋酸乙烯的物质的量之比为1～2.5)、5Kg聚乙烯(聚乙烯的分子量分布为2000～5000D)、1.5Kg乙烯辛烯共聚物(乙烯与辛烯的物质的量之比为5：1)、1.5Kg硅烷偶联剂、3Kg钛酸酯偶联剂、1.5Kg铝酸酯偶联剂、3Kg氢氧化镁、7Kg氢氧化铝、15Kg硼酸锌、0.03Kg草酸铬(Ⅲ)、0.05Kg二水甲酸锰(Ⅱ)、0.3Kg硅酮母粒、0.03Kg硬脂酸钙、015Kg四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.15KgN,N'-二-β-萘基对苯二胺和0.15Kg三(2,4-二叔丁基苯酚)亚磷酸酯，混合均匀，得混合进料。密炼：将混合进料转移至提炼机密炼，依次进行一级密炼、二级密炼、三级密炼和四级密炼；一级密炼的密炼温度为115℃，密炼时间为5min；所述二级密炼的密炼温度为120℃，密炼时间为5min；所述三级密炼的密炼温度为125℃，密炼时间为5min；所述四级密炼的密炼温度为135℃，密炼时间为5min。造粒步骤：将熔体物料转移至双螺杆挤出机熔融挤出，冷却、切粒，制得抗开裂型低烟无卤阻燃护套料。关于实施例22-24的抗开裂型低烟无卤阻燃护套料的力学性能测试。(1)密度试验：密度试验按GB/T1033.1规定的方法进行，测试温度为20℃。(2)抗张强度、断裂伸长率试验：抗张强度和断裂伸长率试验按GB/T1040.3-2006的规定进行，厚度为(1.0±0.1)mm，试验速度为(25±5)mm/min。(3)热老化性能试验：按GB/T2951.12-2008中的8.1规定进行老化处理，老化温度为100±2℃，老化时间为168h，然后按照GB/T2951.12-2008中的5.4规定进行抗伸张强度、断裂伸长率试验。(4)耐热应力开裂试验：耐热应力开裂试验按GB/T15065-2009中的附录A的规定进行，试验温度为130±2℃，试验时间为60min，负重7Kg。(5)热变形试验：热变形试验按GB/T8815的规定进行，试验温度为90℃，试验时间为4h。实施例22-24制备的抗开裂型低烟无卤阻燃护套料的各项测试结果见表4。表4测试项目实施例22实施例23实施例24密度(g/cm2)1.4651.4681.472抗张强度(Mpa)12.7613.5413.18断裂伸长率(％)204.9215.3208.5老化后抗张强度(Mpa)11.9512.3212.05老化后断裂伸长率(％)186.2189.1175.6耐热应力开裂性能未开裂未开裂未开裂热变形率(％)181516上述测试结果表明，实施例22-24制备的抗开裂型低烟无卤阻燃护套料在高温(130℃)抗伸张、防开裂方面表现出优异的性能。经过老化处理后，尽管护套料在高温抗伸张、防开裂方面的性能有所下降，但仍能满足行业要求(老化后抗张强度≥9.0Mpa；老化后断裂伸长率≥120％)，高温条件下不易塑化、防变形，综合性能优异。上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。当前第1页1 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