一种束状光缆用B1级阻燃无卤低烟光缆护套料及其制备方法与流程

本发明涉及一种光缆护套料的制备领域，更具体的是涉及一种束状光缆用b1级阻燃无卤低烟光缆护套料及其制备方法。

背景技术：

1、随着大数据时代的到来，束状光缆应运而生，以满足大流量、高速率和高密度的光通信应用需求。这些光缆产品主要应用于城市骨干网、长距离国际光缆、数据中心和军事通信等场景，而其中布局安装往往呈紧密型，这为消防安全带来一定隐患。

2、近年来，人们对环保和消防意识逐渐提高，对现代高层建筑、各类重要工程以及民居消防系统的安全性越发关注。为了减少束状光缆在信号传输过程中的衰减，光纤之间充裕了纤膏和缆膏。在火灾发生时，这将产生大量浓烟。为了降低火灾风险，提高束状光缆外护套料的阻燃等级和耐火等级显得十分必要。b1级阻燃无卤低烟光缆护套料非常符合这一需求，因其所有原材料均不含卤素，燃烧时释放的烟雾很少。

3、鉴于此，现在许多光电缆厂都对束状光缆的外护套料阻燃耐火性能提出了更高的要求，越来越多的光电缆厂开始遵循国家标准gb 31247-2014。然而，现有市场上的无卤低烟阻燃光缆护套材料，在阻燃性能、烟雾排放和热量释放等方面仍有问题亟待解决。

技术实现思路

1、为解决现有技术的不足，现提供一种束状光缆用b1级阻燃无卤低烟光缆护套料及其制备方法，具体方案如下：

2、一种束状光缆用b1级阻燃无卤低烟光缆护套料，所述的护套料包括如下重量份数的各组分：

3、

4、所述基础材料a为eva，基础材料b为两种不同生产技术生产的乙烯-辛烯共聚物。

5、进一步的，基础材料a中va的含量为18～40％，熔融指数为0.2～4.0g/10min。

6、进一步的，基础材料b由poe和pop组成，所述poe为nexlenetm溶液法生产的乙烯-辛烯共聚物，熔融指数为0.5-3g/10min，所述的pop为nexlenetm技术生产的乙烯-辛烯共聚物，熔融指数为1.0-3.5g/10min，poe与pop重量组分比为(25～35)：(20～30)。

7、基础材料b结合两种生产工艺的优势，提高光缆护套材料的延伸率、抗拉强度等机械性能，确保在光缆布局和安装过程中的稳定性和可靠性，pop和poe组合相互协同，可以提高熔体流动性，使其在挤出过程中具有更好的加工性能，适合高速生产线的要求。

8、通过调整poe与pop的重量组分比，可以在满足同一阻燃等级的要求下，实现不同的机械性能、热稳定性和加工性能组合，满足不同应用场景的需求。

9、进一步的，所述的相容剂为eva接枝马来酸酐或poe接枝马来酸酐中的一种或两种的混合物，接枝率在0.8～1.2％。

10、进一步的，阻燃剂a为氢氧化铝或蒙脱土中的一种或两种的混合物，氢氧化铝中位粒径为1.2-1.8μm，吸油值为30-33ml/100g；蒙脱土为经过有机改性的蒙脱土，中位粒径为16-20μm。

11、进一步的，阻燃剂b为次膦酸铝、三聚氰胺氰尿酸盐和凹凸棒土的组合物；次磷酸铝为有机改性的次膦酸铝，磷含量≥23％，中立粒径≤6μm；三聚氰胺氰尿酸盐，mca含量≥99.5％，中位粒径≤3μm；凹凸棒土粒径长径比为100:1，中位粒径可到8μm：80nm；次膦酸铝、三聚氰胺氰尿酸盐和凹凸棒土的重量比为(15～25)：(15～25)：(3～5)。

12、凹凸棒土，具有纳米级尺寸、高比表面积和棒状形态，是一种高效的纳米协效阻燃剂，在阻燃剂中具有较高的活性和有效性，凹凸棒土的高比表面积使其在阻燃剂中具有更好的分散性和相互作用，有利于提高阻燃效果，凹凸棒土可与其他阻燃剂(如氢氧化铝、氢氧化镁等)共同作用，产生协同阻燃效果，提高阻燃性能、降低烟雾产生和热量释放。同时凹凸棒土是一种天然无机矿物材料，环保无毒，不会对环境和人体产生危害。

13、进一步的，抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)和硫代二丙酸二月桂酯(抗氧剂dltdp)的组合吴，重量组分比为(0.6～1.2)：(0.4～0.8)。

14、进一步的，所述的润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸镁、聚乙烯蜡、硅酮、硅油以及流变剂中的一种或几种的混合物；所述的偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂以及硼酸酯偶联剂中的一种或几种的混合物。

15、一种束状光缆用b1级阻燃无卤低烟光缆护套料的制备方法，包括以下步骤：

16、s1：根据各组分的重量份数进行配料；

17、s2：将准备好的阻燃剂a、阻燃剂b、抗氧剂、润滑剂、偶联剂加入高速混合机中高速搅拌10min左右，温度控制在80℃左右；

18、s3：将搅拌好的物料加入密炼机中，再将准备好的基础材料a、基础材料b、相容剂加入密炼机中；密炼料温达到190-200℃，将料放出，通过双锥强制喂料，75/180双阶机挤出机造粒，得到所述的束状光缆用b1级阻燃无卤低烟光缆护套料。

19、进一步的，所述的挤出机的各段温度自双螺杆入料口开始，依次为145～150℃、140～145℃、130～140℃、120～130℃、115～125℃、105～115℃、100～105℃，95～100℃、110～120℃、120～130℃、130～140℃，单螺杆挤出机的机头温度为140～150℃。适当的温度设置有利于保持原料的稳定性，尤其是对于本发明中所涉及的b1级阻燃无卤低烟光缆护套料，适当的温度控制可确保阻燃剂、抗氧剂等组分的稳定性，避免在高温环境下可能出现的降解或性能丧失。在挤出过程中，各段温度逐级递减可提高挤出和冷却的效率。材料在逐渐降低温度的过程中逐步凝固，有利于整个护套制造过程的效率和成品质量。此种温度设置策略有助于优化光缆护套料的加工性能，使其更顺利地通过生产线，进一步提高生产效率和产品性能。

20、有益效果：

21、本发明提供了一种束状光缆用b1级阻燃无卤低烟光缆护套料及其制备方法，具备以下优势：

22、(1)阻燃性能好，燃烧时不滴流；本发明通过大量添加阻燃剂，并对阻燃剂的组分进行重新设计优化，使极限氧指数达到45以上，从而提升材料的阻燃性能，符合gb 31247-2014的b1等级要求。此外，有机蒙脱土的加入使材料在燃烧过程中形成坚硬的碳壳层，避免滴落现象，满足gb 31247-2014中燃烧低落物/微粒的d0级要求；

23、(2)发烟量低，产烟速率低：本发明采用凹凸棒土与次膦酸铝加三聚氰胺氰尿酸盐的协效阻燃方式，显著降低束状光缆在燃烧时的产烟总量和产烟速率。光缆的最小透光率可达到60％以上(目前市场上的产品透光率50％都难以达到)。同时，燃烧产生的烟雾满足gb 31247-2014中烟气毒性等级的t0级要求，且几乎无腐蚀性，达到gb 31247-2014中腐蚀性等级的a1级。

24、(3)加工工艺性能优异，放线速度快；本发明通过多种润滑剂的复配使用，使得放线时加工工艺性能优越，比市面上材料的放线速度要快30％。

25、(4)优化阻燃剂配方，提高抗开裂性能：本发明的光缆护套料并未像传统b1级材料那样使用氢氧化镁作为阻燃剂，从而提高了材料的抗开裂性能，同时在束状光缆填埋安装过程中避免了环境因素导致的开裂现象。

26、(5)对挤出机的各段温度进行优化，在挤出过程中，各段温度逐渐递减各段温度的逐级递减有利于控制原料在加工过程中的熔融与固化状态。同时在进一步挤出过程中不易导致材料的降解，在维持护套料的良好性能的同时降低生产过程中的能耗。