一种B1级阻燃辐照交联低烟无卤绝缘电缆料及其制备方法与流程

文档序号:17447587发布日期:2019-04-17 05:56阅读:1176来源:国知局

本发明涉及电缆材料技术领域,具体涉及一种b1级阻燃辐照交联低烟无卤绝缘电缆料及其制备方法。



背景技术:

我国发生的电气火灾中,大多数是由电线电缆的老化和过载使用引起的,同时,火灾时引燃电线电缆中可燃绝缘和护套材料,致使火灾事故进一步扩大。电线电缆绝缘和护套材料的燃烧散发出的有毒气体会造成大量的人员伤亡,并阻碍消防人员的灭火。低烟无卤阻燃的主要特征为所有的材料中不含卤素,且在燃烧时释放的烟雾量很少。聚氯乙烯材料在30min发出可致人死亡的气体浓度为致死气体浓度的15倍,而无卤聚烯烃散发的可使人致死的气体浓度仅为聚氯乙烯材料的5%。透光率为70%时,人的裸视分辨物象的能力只有5m左右。聚氯乙烯燃烧时所发出的烟的透光率在15%以下,即人在此浓度的烟里,其裸视距离仅为2m左右。因此推广使用阻燃电缆及光缆对建筑防火安全具有重要意义。

基于上述背景,现在各大电缆厂都对线缆阻燃耐火性能提高了要求,然而辐照交联低烟无卤绝缘电缆料方面关于燃烧发烟量和发热量的问题仍有待解决。因此,本领域需要一种阻燃级别达到b1级的辐照交联低烟无卤绝缘电缆料。



技术实现要素:

本发明的目的之一在于提供了一种b1级阻燃辐照交联低烟无卤绝缘电缆料,具有能通过b1级阻燃标准、机械性能高、加工性能优良等特点。

本发明的目的之二在于提供上述b1级阻燃辐照交联低烟无卤绝缘电缆料的制备方法。

具体而言,本发明提供一种b1级阻燃辐照交联低烟无卤绝缘电缆料,其特征在于,以质量分数计,所述电缆料包含:

在一个或多个实施方案中,所述电缆料具有以下一项或多项特征:

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的质量分数为5-15%;

乙烯-辛烯共聚物的质量分数为5-15%;

聚乙烯的质量分数为1-5%;

乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物的质量分数为1-5%;

硅烷偶联剂的质量分数为1-3%;

相容剂的质量分数为2-8%;

阻燃剂的质量分数为40-55%;

抗氧剂的质量分数为2-5%;

其他助剂的质量分数为2-5%;和

惰性填料的质量分数为10-25%。

在一个或多个实施方案中,所述乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物具有以乙烯形成的为主链结构和以甲基丙烯酸酯形成支链结构;优选地,所述乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物的熔融温度为140-160℃,熔体流动速率在1-10g/10min(190℃,2.16kg)范围内。

在一个或多个实施方案中,所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、次磷酸铝和三聚氰胺氰尿酸盐中的一种或任意两种以上的组合,优选为氢氧化铝、氢氧化镁和三聚氰胺氰尿酸盐的组合。

在一个或多个实施方案中,所述惰性填料包括碳酸钙、滑石粉、钛白粉、蒙脱土或白炭黑中的一种或多种;优选地,所述惰性填料为碳酸钙。

在一个或多个实施方案中,所述电缆料具有以下一项或多项特征:

所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的醋酸乙烯酯单体含量在20-30wt%的范围内,优选在25-28wt%的范围内;优选地,所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的熔融指数在3-8g/10min(190℃,2.16kg)的范围内;

所述乙烯-辛烯共聚物的熔体流动速率在1-10g/10min(190℃,2.16kg)的范围内;优选地,所述乙烯-辛烯共聚物的拉伸强度大于5mpa、断裂伸长率大于900%;

所述聚乙烯为高密度聚乙烯;

所述硅烷偶联剂为三乙氧基硅烷衍生物,优选为闪点≥90℃且分子量≥200的三乙氧基硅烷衍生物;

所述相容剂为马来酸酐接枝的聚烯烃,优选为马来酸酐接枝的乙烯-辛烯共聚物、马来酸酐接枝的聚乙烯或其组合;优选地,所述相容剂为无规乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐三元共聚物和/或马来酸酐接枝的聚乙烯;

所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂或硫酯类抗氧剂复配所得的复合抗氧剂;优选地,所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、n,n’-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的一种或多种的组合与三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯或硫代二丙酸双月桂酯复配所得的复合抗氧剂;和

所述其他助剂包括润滑剂、抗滴落剂、色母料中的一种或多种;优选地,所述润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸锌、芥酸酰胺和硅酮母粒中的一种或多种的组合,和/或所述抗滴落剂为聚四氟乙烯。

在一个或多个实施方案中,所述电缆料包括:

质量分数为5-15%的醋酸乙烯酯单体含量在25-28wt%的范围内且熔融指数在3-8g/10min(190℃,2.16kg)的范围内的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物;

质量分数为5-15%的熔体流动速率在1-10g/10min(190℃,2.16kg)的范围内且拉伸强度大于5mpa、断裂伸长率大于900%的乙烯-辛烯共聚物;

质量分数为1-10%的高密度聚乙烯;

质量分数为1-5%的乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物;

质量分数为1-3%的闪点≥90℃且分子量≥200的三乙氧基硅烷衍生物;

质量分数为2-8%的马来酸酐接枝聚乙烯;

质量分数为20-30%的氢氧化铝;

质量分数为5-12%的氢氧化镁;

质量分数为5-15%的三聚氰胺氰尿酸盐;

质量分数为0.1-1%的抗氧剂1010;

质量分数为1-2%的抗氧剂168;

质量分数为0.1-1%的抗氧剂1098;

质量分数为0.1-1%的聚四氟乙烯;

质量分数为0.5-4%的聚乙烯蜡;和

质量分数为10-25%的碳酸钙。

本发明还提供一种制备本文中任一实施方案所述的b1级阻燃辐照交联低烟无卤绝缘电缆料的方法,其特征在于,所述方法包括:

(1)按照重量比例提供各原材料;

(2)将所有原材料投入密炼机中密炼;

(3)将密炼后的料投入到双螺杆挤出机中进行剪切、捏合;和

(4)将经双螺杆挤出机塑化好的材料投入到单螺杆挤出机中进行挤出,造粒;

由此制得所述的电缆料。

在一个或多个实施方案中,所述方法具有以下一项或多项特征:

等到密炼机料温达到140-160℃时,将料从密炼机倒出,投入到双螺杆挤出机中;

密炼后的料通过连接输送轨投入到双螺杆挤出机中;

双螺杆温度为145-190℃、转速为100-400rpm;和

单螺杆温度为110-160℃、转速为10-50rpm。

本发明还提供采用本文中任一项实施方案所述的方法制备得到的b1级阻燃辐照交联低烟无卤绝缘电缆料。

本发明还提供一种电线或电缆,所述电线或电缆的护套由本文中任一实施方案所述的b1级阻燃辐照交联低烟无卤绝缘电缆料制备得到;或所述电线或电缆的护套由含有本文中任一实施方案所述的b1级阻燃辐照交联低烟无卤绝缘电缆料的电缆料制备得到。

本发明还提供乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、镁铝系阻燃剂、碳酸钙以及任选的磷氮系阻燃剂在制备其阻燃性能达b1级、且具有改善的加工性能、机械强度、耐热老化性和绝缘性的阻燃辐照交联低烟无卤绝缘电缆料中的应用。

具体实施方式

为使本领域技术人员可了解本发明的特点及效果,以下谨就说明书及权利要求书中提及的术语及用语进行一般性的说明及定义。除非另有指明,否则文中使用的所有技术及科学上的字词,均为本领域技术人员对于本发明所了解的通常意义,当有冲突情形时,应以本说明书的定义为准。

本文描述和公开的理论或机制,无论是对或错,均不应以任何方式限制本发明的范围,即本发明内容可以在不为任何特定的理论或机制所限制的情况下实施。

本文中,所有以数值范围或百分比范围形式界定的特征如数值、数量、含量与浓度仅是为了简洁及方便。据此,数值范围或百分比范围的描述应视为已涵盖且具体公开所有可能的次级范围及范围内的个别数值(包括整数与分数)。

本文中,若无特别说明,所有的百分比为质量百分比。

本文中,为使描述简洁,未对各个实施方案或实施例中的各个技术特征的所有可能的组合都进行描述。因此,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,各个实施方案或实施例中的各个技术特征可以进行任意的组合,所有可能的组合都应当认为是本说明书记载的范围。

本文中,术语“含有”、“包括”或“包含”表示各种成分可一起应用于本发明的混合物或组合物中。因此,术语“主要由……组成”和“由……组成”包含在术语“含有”、“包括”或“包含”中。

本文中,术语“b1级”是指材料的阻燃级别,具体是指电缆的燃烧性能等级达到gb/t31247-2014《电缆及光缆燃烧性能分级》所规定的b1级。

本发明的发明人经过大量的实验发现乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物(ema)与镁铝系阻燃剂和惰性填料尤其是碳酸钙之间有阻燃协效作用,在成功提高了阻燃性能的同时,使整个产品的成本更低并具有了更优异的加工性能。进一步添加少量磷氮系阻燃剂,可使产品达到更高要求的b1级阻燃性能。

适用于本发明的乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物(ema)优选具有以乙烯为主链,引入甲基丙烯酸酯为支链的结构。优选地,适用于本发明的乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物的熔融温度为140-160℃,如150℃;熔体流动速率在1-10g/10min(190℃,2.16kg)的范围内。在某些实施方案中,本发明使用的乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物为法国阿科玛的24ma02和/或美国杜邦的1209ac。

通常,乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物占本发明的b1级阻燃辐照交联低烟无卤绝缘电缆料原料的质量分数可以为1-10%,例如1-8%、1-5%、2-7%、2-5%等。

适用于本发明的阻燃剂可以是本领域常用于电缆料的阻燃剂。优选地,适用于本发明的阻燃剂为镁铝阻燃剂与氮系阻燃剂的复配,任选地还可包括磷系阻燃剂,例如次磷酸铝等。镁铝阻燃剂可以是氢氧化铝、氢氧化镁或其组合,优选为两者。氢氧化镁和/或氢氧化铝的平均粒径可在0.8-3μm的范围内。在某些实施方案中,氢氧化镁和/或氢氧化铝是经过表面改性处理的。例如,用于氢氧化镁和/或氢氧化铝改性的改性剂为硅烷偶联剂,其通式为rsix3,式中r代表与高分子有亲和力或反应能力的活性官能团(如:氧基、乙烯基、氨丙基等);x代表能够水解的基团(如卤素、烷氧基、酰氧基等)。适用于本发明的氮系阻燃剂可以为三聚氰胺氰尿酸盐。适用于本发明的氢氧化铝可以为巴斯夫200和/或永邦锆业h-wf-1。适用于本发明的氢氧化镁可以为艾特克aitemag10和/或aitemag12。适用于本发明的三聚氰胺氰尿酸盐可以为国产mca-152。在某些实施方案中,本发明使用氢氧化铝、氢氧化镁和三聚氰胺氰脲酸盐的混合物作为阻燃剂;在这类实施方案中,氢氧化铝、氢氧化镁和三聚氰胺氰尿酸盐的重量比可以为3:(0.5-2):(0.2-2),优选为3:1:(1-2)。

通常,阻燃剂占本发明的b1级阻燃辐照交联低烟无卤绝缘电缆料原料的质量分数可以为30-70%,例如35-55%。在某些实施方案中,本发明使用氢氧化铝、氢氧化镁和三聚氰胺氰脲酸盐的混合物作为阻燃剂;在这类实施方案中,以电缆料总重计,氢氧化铝的含量为20-30%,氢氧化镁的含量为5-12%,三聚氰胺氰尿酸盐的含量为5-15%。

适用于本发明的惰性填料可以是本领域常用于电缆料的惰性填料,包括但不限于碳酸钙、滑石粉、白炭黑、蒙脱土(如有机蒙脱土)和钛白粉中的一种或任意两种的组合,优选为碳酸钙。优选地,适用于本发明的惰性填料的粒径在10-1300目之间。

通常,惰性填料占本发明的b1级阻燃辐照交联低烟无卤绝缘电缆料原料的质量分数可以为10-40%,例如10-30%或10-25%等。

除乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物(ema)、阻燃剂和惰性填料尤其是碳酸钙外,本发明的电缆料中还可含有乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(eva)、乙烯-辛稀共聚物(poe)、聚乙烯(pe)、硅烷偶联剂、相容剂和抗氧剂。

适用于本发明的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(eva)可以是本领域常用于电缆料的eva。通常,适用于本发明的eva的醋酸乙烯酯单体(va)的含量可以大于等于20%,例如为20-30%。在某些实施方案中,适用于本发明的eva的va含量在25-28%的范围内。适用于本发明的eva的熔融指数(熔体流动速率)可以在3-8g/10min(190℃,2.16kg)的范围内。在某些实施方案中,本发明使用va含量在25-28%的范围内且熔融指数在3-8g/10min的范围内的eva,例如扬子巴斯夫的6110mc和/或台湾塑胶的7470m。

通常,eva占本发明的b1级阻燃辐照交联低烟无卤绝缘电缆料原料的质量分数可以为5-30%,例如5-20%、5-15%、5-10%、8-15%等。

适用于本发明的乙烯-辛烯共聚物(poe)可以是本领域常用于电缆料的poe。通常,适用于本发明的poe的熔融指数在1-10g/10min(190℃,2.16kg)的范围内。优选地,适用于本发明的poe拉伸强度大于5mpa和/或断裂伸长率大于900%。在某些实施方案中,本发明使用熔融指数在1-10g/min(190℃,2.16kg)的范围内、拉伸强度大于5mpa且断裂伸长率大于900%的poe,例如日本三井化学的df840和/或美国陶氏的poe8480。

通常,poe占本发明的b1级阻燃辐照交联低烟无卤绝缘电缆料原料的质量分数可以为1-20%,例如5-20%、5-15%、8-15%、8-12%等。

适用于本发明的聚乙烯可以是本领域常用于电缆料的聚乙烯,优选为高密度聚乙烯。高密度聚乙烯具有良好的耐热性和耐寒性,化学稳定性好;还具有较高的刚性和韧性,机械强度好;介电性能,耐环境应力开裂性亦较好;硬度、拉伸强度和蠕变性优于低密度聚乙烯;耐磨性、电绝缘性、韧性及耐寒性均较好。在某些实施方案中,本发明使用的聚乙烯为日本东洋的7300和/或日本东洋的722。

通常,聚乙烯占本发明的b1级阻燃辐照交联低烟无卤绝缘电缆料原料的质量分数可以为1-20%,例如1-15%、1-10%、2-10%、2-8%、2-5%等。

适用于本发明的硅烷偶联剂可以是本领域常用于电缆料的硅烷偶联剂,例如可以为三乙氧基硅烷衍生物。本文中,三乙氧基硅烷衍生物是指三乙氧基硅烷中的硅氢键上的氢被有机取代基取代而得到的产物,其通式为rsi(oc2h5)3,式中r代表有机取代基,优选为与高分子有亲和力或反应能力的活性官能团(如:氧基、乙烯基、氨丙基等)。本发明发现,硅烷偶联剂的添加能明显提高电缆料的氧指数数值。优选地,适用于本发明的硅烷偶联剂可以是闪点≥90℃且分子量≥200的三乙氧基硅烷衍生物(如γ-氨丙基三乙氧基硅烷)。在某些实施方案中,适用于本发明的硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙基硅烷,例如中煜沃豪的kh-550。

通常,硅烷偶联剂占本发明的b1级阻燃辐照交联低烟无卤绝缘电缆料原料的质量分数可以为1-5%,例如1-4%、2-4%、2-3%、1-3%等。

适用于本发明的相容剂可以是本领域常用于电缆料的相容剂,例如可以为马来酸酐接枝的聚烯烃。适用于本发明的马来酸酐接枝聚烯烃相容剂可以选自马来酸酐接枝poe、马来酸酐接枝pe、马来酸酐接枝的乙烯丙烯酸酯共聚物(如无规乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐三元共聚物)、马来酸酐接枝聚丙烯等,优选为马来酸酐接枝的pe和/或无规乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐三元共聚物。在某些实施方案中,本发明使用的相容剂为马来酸酐接枝的pe,例如华都科技的hd900e、深圳帕斯特的a1068和/或南京朗盛的ls-102l。

通常,相容剂占本发明的b1级阻燃辐照交联低烟无卤绝缘电缆料原料的质量分数可以为1-10%,例如2-10%、2-8%、3-8%等。

适用于本发明的抗氧剂可以是本领域常用于电缆料的抗氧剂,包括但不限于受阻酚类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂、硫酯类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂或其组合。在某些实施方案中,适用于本发明的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与硫酯类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂复配所得复合抗氧剂。优选地,适用于本发明的抗氧剂为抗氧剂1010(四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)、抗氧剂1098(n,n’-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺)、抗氧剂245(二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯])、抗氧剂1076(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯)、抗氧剂168(三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯)、抗氧剂dltp(硫代二丙酸双月桂酯)中的两种以上的复配。更优选地,适用于本发明的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1098、抗氧剂245和抗氧剂1076中的一种或多种的组合与抗氧剂168或抗氧剂dltp复配所得的复合抗氧剂。特别优选地,适用于本发明的抗氧剂为重量比在0.5:(1-2):(0-5)、优选0.5:1.5:(0-5)范围内的四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)与三(2,4-二叔丁基苯酚)亚磷酸酯(抗氧剂168)与n,n’-双(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺(抗氧剂1098)的复合抗氧剂。

通常,抗氧剂占本发明的b1级阻燃辐照交联低烟无卤绝缘电缆料原料的质量分数可以为1-5%,例如2-5%、2-4%、2-3%等。在某些实施方案中,本发明的电缆料含有抗氧剂1010、抗氧剂168和抗氧剂1098,其中,以电缆料总重计,抗氧剂1010的含量为0.1-1%,抗氧剂168的含量为1-2%,抗氧剂1098的含量为0.1-1%。

本发明的电缆料中还可包括除硅烷偶联剂、相容剂、阻燃剂、抗氧剂、惰性填料以外的其他助剂,包括本领域常用于电缆料的抗滴落剂、润滑剂和色母料等中的一种或多种。

适用于本发明的抗滴落剂可以是本领域常用于电缆料的抗滴落剂,例如ptfe。通常,抗滴落剂的添加量可以为本发明的电缆料原料总质量的0-1%,如0.1~0.8%。适用于本发明的润滑剂可以是本领域常用于电缆料的润滑剂,包括但不限于聚乙烯蜡、硬脂酸锌、芥酸酰胺和硅酮母粒中的一种或任意两种以上的组合,优选为硅酮母粒和/或聚乙烯蜡。通常,润滑剂的添加量可以为本发明的电缆料原料总质量的0.5~4%。

通常,其他助剂占本发明的b1级阻燃辐照交联低烟无卤绝缘电缆料原料的质量分数可以为0-5%,例如1-5%、2-5%等。

在某些实施方案中,本发明的b1级阻燃辐照交联低烟无卤绝缘电缆料具有以下一项或多项特征:

按照gb/t2951.11测得的拉伸强度大于等于9mpa、优选大于等于10mpa;

按照gb/t2951.11测得的断裂伸长率大于等于180%、优选大于等于190%;

按照gb/t2951.12测得的拉伸强度变化率(135℃×168h)小于等于15%、优选小于等于12%;

按照gb/t2951.12测得的断裂伸长率变化率(135℃×168h)小于等于15%、优选小于等于10%;

按照gb/t2406.2测得的氧指数大于等于30%、优选大于等于35%;

按照gb/t1410测得的体积电阻率大于等于1.0×1013ω·m;

按照gb/t19666-2005测得用本发明的电缆料制成的电线电缆单根垂直燃烧通过阻燃性测试;

按照gb/t17651.2测得的烟密度大于等于60;

按照gb/t31248-2014测得的火焰蔓延小于等于1.2m;

按照gb/t31248-2014测得的热释放速率峰值小于等于30kw;

按照gb/t31248-2014测得的受火1200s内的热释放总量小于等于15mj;

按照gb/t31248-2014测得的燃烧增长速率指数小于等于150w/s;

按照gb/t31248-2014测得的产烟速率峰值小于等于0.25m2/s;

按照gb/t31248-2014测得的受火1200内的产烟总量小于等于50m2;和

按照gb/t18380.12测得的垂直火焰蔓延小于等于425mm、优选小于等于60mm。

本发明还提供一种电缆料的制备方法,该方法包括:

混合相应质量分数的各原料;和

将混合好的原料挤出,造粒;

由此制得所述的电缆料。

可采用本领域常规的混合、挤出、造粒方法进行本发明的电缆料的制备方法中的混合、挤出、造粒。例如,可使用密炼机对原料进行混合;可使用双螺杆挤出机和/或单螺杆挤出机对原料进行进一步的混合、剪切、捏合、塑化和/或挤出;挤出冷却后,可使用切粒机对挤出的料进行造粒。

优选地,本发明的电缆料的制备方法可以包括以下步骤:

(1)按照重量比例准备好相应的原材料;

(2)将所有原材料投入密炼机中密炼;

(3)将密炼后的料投入到双螺杆挤出机中进行剪切、捏合;和

(4)将经双螺杆挤出机塑化好的材料投入到单螺杆挤出机中进行挤出,造粒;

由此制得所述的电缆料。

通常,可等到密炼机料温达到140-160℃、如150℃时,将料从密炼机倒出,投入到双螺杆挤出机中;优选地,通过连接输送轨将密炼机后的料投入到后续的双螺杆挤出机中。双螺杆挤出机螺杆的温度、速度可以是本领域常规的双螺杆剪切、啮合电缆料的温度、速度。在某些实施方案中,双螺杆挤出机螺杆的温度为145-190℃,转速为100-400rpm。

双螺杆剪切、啮合之后将塑化好的材料从双螺杆机头投入到后方单螺杆挤出机。单螺杆挤出机螺杆的温度、速度可以是本领域常规的单螺杆挤出电缆料的温度、速度。在某些实施方案中,单螺杆挤出机螺杆的温度为110-160℃,转速为10-50rpm。

在某些实施方案中,本发明使用风冷切粒机进行造粒。造粒后,可以切好的颗粒输送至振动筛过筛后,即可制得本发明所述的b1级阻燃辐照交联低烟无卤绝缘电缆料。

使用本发明的电缆料的制备方法制备得到的电缆料可以是本发明的b1级阻燃辐照交联低烟无卤绝缘电缆料。

与现有技术相比,本发明的优点在于:

本发明所述的一种b1级阻燃辐照交联低烟无卤绝缘电缆料能够完全满足标准gb/t31247-2014和gb/t31248-2014内要求的阻燃b1级电缆的性能。另外,该电缆料加工工艺稳定,在电缆挤出过程中模口无流延情况、挤出表面非常光滑且能开到较高的线速度以提高电缆厂家的产量。

因此,本发明还提供一种电线或电缆,该电线或电缆的护套由本发明的b1级阻燃辐照交联低烟无卤绝缘电缆料制备得到;或所述电线或电缆的护套由含有本发明的b1级阻燃辐照交联低烟无卤绝缘电缆料的电缆料制备得到;优选地,该电线或电缆为建筑布电线。

本发明还包括乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、镁铝系阻燃剂、碳酸钙以及任选的磷氮系阻燃剂在制备其阻燃性能达b1级、且具有改善的加工性能、机械强度、耐热老化性和绝缘性的阻燃辐照交联低烟无卤绝缘电缆料中的应用。

以下结合具体实施例对本发明的电缆料及其制备方法作进一步详细描述。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。对于本文以及实施例中所用的试剂、方法、条件等,除非另有说明,否则均为常规的试剂、方法和条件。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准,则按照通用的国际标准、常规条件或按照制造厂商所建议的条件进行。

实施例1-5和对比例1-2的电缆料各原料的重量百分配比如下表1所示。

表1:对比例1-2及实施例1-5的电缆料原料重量百分配比(wt%)

实施例1-5和对比例1-2的电缆料均按照以下步骤制备:

(1)按照重量百分配比准备好相应的原料;

(2)将所有原料投入容积为55l的密炼机中,压下顶栓,开始密炼;

(3)等到密炼机料温达到150℃时,将料从密炼机倒出,通过连接输送轨将密炼后的料投入到后续的双螺杆挤出机中;

(3)双螺杆剪切、捏合之后将塑化好的材料从双螺杆机头投入到后方单螺杆挤出机,双螺杆温度145-90℃、转速100-400rpm,单螺杆温度110-160℃、转速10-50rpm;

(4)单螺杆的机头使用风冷切粒机造粒,之后将切好的粒子输送至振动筛后即可制得相应的电缆料。

对上述实施例1-5制备得到的电缆料进行性能测试,各性能测试项目、测试方法和测试结果如表2所示。

表2:实施例1-5的电缆料的性能测试结果

从表2的实施例1~5的各项性能可以看出,本发明的b1级阻燃辐照交联低烟无卤绝缘电缆料的机械强度、耐热老化性、阻燃性、绝缘性等性能,完全符合国家标准、其他行标以及外国标准。

根据标准gb/t31247-2014《电缆及光缆燃烧性能分级》以及gb/t31248-2014《电缆及光缆在受火条件下火焰蔓延热释放和产烟特性的试验方法》对于材料测试的烟密度、燃烧火焰蔓延速度、热释放速率峰值、受火1200s内的热释放总量、燃烧速率增长指数、产烟速率峰值、受火1200s内的产烟总量、垂直火焰蔓延等性能的要求,对实施例1-5和对比例1-2的电缆料进行寿命试验,相应的测试方法和测试结果如表3所示。

表3:对比例1、2和实施例1-5的电缆料的寿命试验结果对比

从表3可见,对比例1、2的电缆料仅有部分性能可以满足gb/t31247-2014和gb/t31248-2014标准的要求,而实验例1-5的电缆料的各项性能均能符合上述标准的要求。

本发明中所描述的具体实施例仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书定义的范围。

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