耐寒性低烟无卤阻燃紫外光交联聚烯烃绝缘料及制备方法与流程

文档序号:28210465发布日期:2021-12-28 20:27阅读:437来源:国知局

1.本发明属于电线电缆材料技术领域,特别涉及一种耐寒性低烟无卤阻燃紫外光交联聚烯烃绝缘料及其制备方法。


背景技术:

2.无卤阻燃聚烯烃材料因其优良的阻燃性能、低毒性和综合机械性能等在电线电缆领域内被广泛应用。为了使无卤阻燃聚烯烃电缆材料具有更好的长期使用温度、耐腐蚀、耐压性能、机械强度等,交联技术被广泛地应用于无卤阻燃聚烯烃电缆料中。
3.目前聚烯烃交联主要有三种方式:过氧化物交联、辐照交联和硅烷交联,但传统的交联方式工艺复杂且成本较高;近些年紫外光交联因其工艺简单、生产高效的特点而逐步兴起,其是通过在聚烯烃中加入光引发剂或光敏剂吸收紫外光后发生一系列的光物理和光化学过程产生的大分子自由基进行迅速复合生成三维网状的交联结构。现有的紫外光交联技术得到的聚烯烃材料容易出现预交联现象,所制作的线缆表面不光滑,容易出现电击穿现象,且在耐寒性、阻燃性等方面功能性不足。


技术实现要素:

4.为解决上述技术问题,本发明的目的在于提供一种耐寒性低烟无卤阻燃紫外光交联聚烯烃绝缘料及其制备方法,该绝缘材料具有较好的耐寒性和阻燃性,且具有较高的机械强度,不会出现预交联现象,耐电击穿性好,同时其制备工艺稳定,所用原料廉价易得,具有较大的应用空间和市场前景。
5.为实现上述技术目的,达到上述技术效果,本发明通过以下技术方案实现:
6.一种耐寒性低烟无卤阻燃紫外光交联聚烯烃绝缘料,其制备原料按重量份数包括以下组分:
[0007][0008]
其中,所述eva树脂1在190℃和负荷2.16kg条件下熔融指数为2

4g/10min,所述eva树脂2在190℃和负荷2.16kg条件下熔融指数为6

9g/10min。
[0009]
进一步的,所述poe树脂在190℃和负荷2.16kg条件下熔融指数为5

9g/10min;所述聚乙烯树脂的密度为0.910

0.925g/cm3,在190℃和负荷2.16kg条件下熔融指数为1

4g/10min。
[0010]
优选的,所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或两种的混合物。
[0011]
优选的,所述光引发剂为二苯甲酮。
[0012]
优选的,所述助交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。
[0013]
优选的,所述相容剂是由如下重量份数的组分组成:聚乙烯树脂50

300份、顺酐50

150份、双二五引发剂1

5份。
[0014]
优选的,所述润滑剂为硅酮;所述抗氧剂为抗氧剂300、抗氧剂1076、抗氧剂at

10、抗氧剂dltp中的一种或至少两种的混合物;所述阻燃助剂为硅烷偶联剂。
[0015]
本发明进一步提供了一种耐寒性低烟无卤阻燃紫外光交联聚烯烃绝缘料的制备方法,包括以下步骤:
[0016]
(1)将eva树脂1、eva树脂2、poe树脂、聚乙烯树脂、阻燃剂、光引发剂、助交联剂、相容剂、润滑剂、抗氧剂和阻燃助剂按比例称量,放入高混机进行混合均匀,得到混合物;
[0017]
(2)将步骤(1)得到的混合物加入双螺杆挤出机中挤出,然后造粒再经过摇滚机进行干燥,最后成品打包;其中双螺杆挤出机的加热温度为140

220℃。
[0018]
本发明的有益效果是:
[0019]
本发明通过在eva树脂、poe树脂、聚乙烯树脂中加入光引发剂,光引发剂吸收紫外光后引发树脂大分子自由基进行迅速复合生成三维网状的交联结构,从而得到一种紫外光交联聚烯烃绝缘料。
[0020]
本发明中的树脂为eva树脂、poe树脂和聚乙烯树脂,其中的eva树脂为两种,eva树脂1在190℃和负荷2.16kg条件下熔融指数为2

4g/10min,eva树脂2在190℃和负荷2.16kg条件下熔融指数为6

9g/10min;将高熔融指数的eva树脂和低熔融指数的eva树脂进行混合,可以对绝缘料的熔融指数进行调整,在保证绝缘料加工过程中的较好流动性的同时,又可保证绝缘料具有较高的机械强度。
[0021]
本发明获得的聚烯烃绝缘料无预交联现象出现,所得线缆的表面光滑,加工过程挤出速度快,并可以保证较好的耐击穿性,且其热延伸、热收缩性能指标余量大,生产过程中挤出排料浪费少。
[0022]
本发明中的阻燃助剂可以使阻燃件更好的分散于树脂中,提高阻燃剂与树脂的相容性,进而提高绝缘料的阻燃性。
[0023]
本发明的聚烯烃绝缘料能够允许导体长期最低工作温度在

60℃左右,并且兼备优异的阻燃效果,同时具有体积电阻率高、介电损耗小、耐热老化性能好、耐应力开裂性能好、易加工和廉价等特点。
具体实施方式
[0024]
下面将结合具体实施例对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0025]
本发明提供了一种耐寒性低烟无卤阻燃紫外光交联聚烯烃绝缘料,其制备原料按重量份数包括以下组分:
[0026][0027]
其中,所述eva树脂1在190℃和负荷2.16kg条件下熔融指数为2

4g/10min,所述eva树脂2在190℃和负荷2.16kg条件下熔融指数为6

9g/10min。
[0028]
其中,所述poe树脂在190℃和负荷2.16kg条件下熔融指数为5

9g/10min;所述聚乙烯树脂的密度为0.910

0.925g/cm3,在190℃和负荷2.16kg条件下熔融指数为1

4g/10min。
[0029]
其中,所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或两种的混合物。
[0030]
其中,所述光引发剂为二苯甲酮。
[0031]
其中,所述助交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。
[0032]
其中,所述相容剂是由如下重量份数的组分组成:聚乙烯树脂50

300份、顺酐50

150份、双二五引发剂1

5份。
[0033]
其中,所述润滑剂为硅酮;所述抗氧剂为抗氧剂300、抗氧剂1076、抗氧剂at

10、抗氧剂dltp中的一种或至少两种的混合物;所述阻燃助剂为硅烷偶联剂。
[0034]
本发明进一步提供了该耐寒性低烟无卤阻燃紫外光交联聚烯烃绝缘料的制备方法,包括以下步骤:
[0035]
(1)将eva树脂1、eva树脂2、poe树脂、聚乙烯树脂、阻燃剂、光引发剂、助交联剂、相容剂、润滑剂、抗氧剂和阻燃助剂按比例称量,放入高混机进行混合均匀,得到混合物;
[0036]
(2)将步骤(1)得到的混合物加入双螺杆挤出机中挤出,然后造粒再经过摇滚机进行干燥,最后成品打包;其中双螺杆挤出机的加热温度为140

220℃。
[0037]
实施例1
[0038]
原料的各组分及其重量份数,如下:
[0039][0040][0041]
其中,eva树脂1在190℃和负荷2.16kg条件下熔融指数为2g/10min,eva树脂2在190℃和负荷2.16kg条件下熔融指数为6g/10min。
[0042]
其中,poe树脂在190℃和负荷2.16kg条件下熔融指数为5g/10min;聚乙烯树脂的密度为0.910g/cm3,在190℃和负荷2.16kg条件下熔融指数为2g/10min。
[0043]
其中的相容剂是由如下重量份数的组分组成:聚乙烯树脂100份、顺酐80份、双二五引发剂2份。
[0044]
一种耐寒性低烟无卤阻燃紫外光交联聚烯烃绝缘料的制备方法:
[0045]
(1)将eva树脂1、eva树脂2、poe树脂、聚乙烯树脂、阻燃剂、光引发剂、助交联剂、相容剂、润滑剂、抗氧剂和阻燃助剂按比例称量,放入高混机进行混合均匀;
[0046]
(2)将步骤(1)中混合后的树脂加入双螺杆挤出机挤出,其中双螺杆挤出机的加热温度为140

220℃;然后造粒再经过摇滚机进行干燥,最后成品打包。
[0047]
实施例2
[0048]
原料的各组分及其重量份数,如下:
[0049][0050]
其中,eva树脂1在190℃和负荷2.16kg条件下熔融指数为3g/10min,eva树脂2在190℃和负荷2.16kg条件下熔融指数为8g/10min。
[0051]
其中,poe树脂在190℃和负荷2.16kg条件下熔融指数为8g/10min;聚乙烯树脂的密度为0.920g/cm3,在190℃和负荷2.16kg条件下熔融指数为3g/10min。
[0052]
其中的相容剂是由如下重量份数的组分组成:聚乙烯树脂100份、顺酐80份、双二五引发剂2份。
[0053]
一种耐寒性低烟无卤阻燃紫外光交联聚烯烃绝缘料的制备方法:
[0054]
(1)将eva树脂1、eva树脂2、poe树脂、聚乙烯树脂、阻燃剂、光引发剂、助交联剂、相容剂、润滑剂、抗氧剂和阻燃助剂按比例称量,放入高混机进行混合均匀;
[0055]
(2)将步骤(1)中混合后的树脂加入双螺杆挤出机挤出,其中双螺杆挤出机的加热温度为140

220℃;然后造粒再经过摇滚机进行干燥,最后成品打包。
[0056]
实施例3
[0057]
原料的各组分及其重量份数,如下:
[0058][0059]
其中,eva树脂1在190℃和负荷2.16kg条件下熔融指数为2g/10min,eva树脂2在190℃和负荷2.16kg条件下熔融指数为6g/10min。
[0060]
其中,poe树脂在190℃和负荷2.16kg条件下熔融指数为5g/10min;聚乙烯树脂的密度为0.910g/cm3,在190℃和负荷2.16kg条件下熔融指数为2g/10min。
[0061]
其中的相容剂是由如下重量份数的组分组成:聚乙烯树脂100份、顺酐80份、双二五引发剂2份。
[0062]
实施例4
[0063]
原料的各组分及其重量份数,如下:
[0064][0065]
其中,eva树脂1在190℃和负荷2.16kg条件下熔融指数为3g/10min,eva树脂2在190℃和负荷2.16kg条件下熔融指数为8g/10min。
[0066]
其中,poe树脂在190℃和负荷2.16kg条件下熔融指数为8g/10min;聚乙烯树脂的密度为0.920g/cm3,在190℃和负荷2.16kg条件下熔融指数为3g/10min。
[0067]
其中的相容剂是由如下重量份数的组分组成:聚乙烯树脂100份、顺酐80份、双二五引发剂2份。
[0068]
一种耐寒性低烟无卤阻燃紫外光交联聚烯烃绝缘料的制备方法:
[0069]
(1)将eva树脂1、eva树脂2、poe树脂、聚乙烯树脂、阻燃剂、光引发剂、助交联剂、相容剂、润滑剂、抗氧剂和阻燃助剂按比例称量,放入高混机进行混合均匀;
[0070]
(2)将步骤(1)中混合后的树脂加入双螺杆挤出机挤出,其中双螺杆挤出机的加热温度为140

220℃;然后造粒再经过摇滚机进行干燥,最后成品打包。
[0071]
实施例5
[0072]
原料的各组分及其重量份数,如下:
[0073][0074][0075]
其中,eva树脂1在190℃和负荷2.16kg条件下熔融指数为3g/10min,eva树脂2在190℃和负荷2.16kg条件下熔融指数为8g/10min。
[0076]
其中,poe树脂在190℃和负荷2.16kg条件下熔融指数为8g/10min;聚乙烯树脂的密度为0.920g/cm3,在190℃和负荷2.16kg条件下熔融指数为3g/10min。
[0077]
其中的相容剂是由如下重量份数的组分组成:聚乙烯树脂100份、顺酐80份、双二五引发剂2份。
[0078]
一种耐寒性低烟无卤阻燃紫外光交联聚烯烃绝缘料的制备方法:
[0079]
(1)将eva树脂1、eva树脂2、poe树脂、聚乙烯树脂、阻燃剂、光引发剂、助交联剂、相容剂、润滑剂、抗氧剂和阻燃助剂按比例称量,放入高混机进行混合均匀;
[0080]
(2)将步骤(1)中混合后的树脂加入双螺杆挤出机挤出,其中双螺杆挤出机的加热温度为140

220℃;然后造粒再经过摇滚机进行干燥,最后成品打包。
[0081]
将实施例1至5的绝缘料挤出形成线材,并将所得的线材进行综合性能测试,其性能结果如表1所示:
[0082]
表1
[0083][0084]
根据表1所示,该绝缘材料具有体积电阻率高、介电损耗小、耐热老化性能好、耐应力开裂性能好的优点,且具有较好的力学性能。
[0085]
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的修改或等效变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
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