一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备工艺的制作方法

文档序号:37208492发布日期:2024-03-05 14:47阅读:19来源:国知局

本发明涉及电缆料的制备工艺,更具体的是涉及一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备工艺。


背景技术:

1、电缆是现代社会中不可或缺的一种传输工具,广泛应用于电力、通信、广播电视、数据传输等领域。电缆的绝缘材料是电缆性能的重要组成部分,其中聚烯烃是常用的电缆绝缘材料之一,因其具有良好的绝缘性能、化学稳定性和易加工性等优点而被广泛应用。

2、然而,传统的聚烯烃电缆材料存在一些不足之处。首先,聚烯烃材料的阻燃性能较差,极易在火灾等极端环境下引发二次灾害。其次,当聚烯烃电缆材料燃烧时,会产生大量的烟雾和有害气体,对人体健康和环境造成严重影响。

3、为了改善聚烯烃电缆材料的阻燃性和减少烟雾产生,人们尝试向聚烯烃中添加各种阻燃剂。然而,这些阻燃剂往往含有卤素,虽然可以有效提高材料的阻燃性,但在燃烧时会释放出大量的卤素气体,对人体和环境造成更大的危害。

4、因此,如何开发一种低烟无卤的阻燃聚烯烃电缆材料,以提高电缆的安全性能和环保性能,是当前电缆材料研究的重要内容。


技术实现思路

1、为解决现有技术的不足,现提供一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备工艺,具体方案如下:

2、一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料,所述的电缆料包括以下组分:电缆基体;膨胀型磷氮系阻燃剂;表面改性氢氧化镁;助剂;所述的电缆基体为eva、lldpe以及poe的混合物;所述poe接枝受阻酚光稳定剂。

3、进一步的,poe接枝受阻酚光稳定剂的步骤为:

4、s1:取一定重量的poe,加入到反应釜中,加热至80~100℃,并搅拌至poe完全溶解;

5、s2:向反应釜中缓慢加入等量的受阻酚光稳定剂,同时保持搅拌,使受阻酚光稳定剂与poe充分混合;

6、s3:加入过氧化二苯甲酮,引发剂的添加量为受阻酚光稳定剂重量的1~5%;

7、s4:将反应釜密封,升高温度至150-170℃,反应2-4小时;

8、s5:降低温度至室温,取出反应物,即得到poe接枝受阻酚光稳定剂。

9、进一步的,va熔融指数为30~50g/10min。

10、进一步的,表面改性氢氧化镁的步骤为:

11、s1:取一定重量的氢氧化镁,加入到反应釜中,加热至60-80℃,并搅拌至氢氧化镁充分分散;

12、s2:向反应釜中缓慢加入硅烷偶联剂,偶联剂的添加量为氢氧化镁重量的1~5%,同时保持搅拌,使硅烷偶联剂与氢氧化镁充分接触和反应;

13、s3:将反应釜密封,升高温度至90-110℃,并在这个温度下反应2-4小时,以完成硅烷偶联剂与氢氧化镁的表面改性反应;

14、s4:反应结束后,降低温度至室温,取出反应物,即得到表面改性氢氧化镁。

15、5、根据权利要求1所述的一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料,其特征在于,膨胀型磷氮系阻燃剂的制备方法包括以下步骤:

16、s1:选择磷酸铵、磷酸亚铵、磷酸亚铜、磷酸酯、磷酰胺或其混合物作为原料,按重量比例5~30%的比例进行混合;

17、s2:将s1中的混合物在温度200~300℃,压力1~5mpa的条件下进行高温高压反应,反应时间为1~3小时,得到初始磷氮系阻燃剂;

18、s3:将s2得到的初始磷氮系阻燃剂与氢氧化铝按照5~20%的比例混合,混合后的物质在150~200℃的温度下进行热处理,热处理时间为2~4小时,以制备膨胀型磷氮系阻燃剂;

19、s4:将s3得到的膨胀型磷氮系阻燃剂进行冷却,冷却温度为室温,冷却时间为1~2小时;

20、s5:将s4冷却后的膨胀型磷氮系阻燃剂进行破碎处理,破碎粒度为100~500微米。

21、进一步的,所述的助剂包括硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸锌与微晶石蜡中的一种或几种的混合物。

22、一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备工艺,包括以下步骤:

23、s1:将eva、lldpe以及接枝受阻酚光稳定剂的poe按照重量比例30-40%、30-40%和20-30%的比例混合,得到电缆基体;

24、s2:取一定重量的电缆基体,加入到混炼机中,加热至120~150℃,并搅拌至电缆基体完全熔融;

25、s3:向混炼机中缓慢加入膨胀型磷氮系阻燃剂,添加量为电缆基体重量的10~20%,同时保持搅拌,使膨胀型磷氮系阻燃剂与电缆基体充分混合;

26、s4:继续向混炼机中加入表面改性氢氧化镁,添加量为电缆基体重量的5~15%,同时保持搅拌,使表面改性氢氧化镁与电缆基体充分混合;

27、s5:最后向混炼机中加入助剂,添加量为电缆基体重量的1~5%,同时保持搅拌,使助剂与电缆基体充分混合;

28、s6:将混炼机的温度升高至170-190℃,并在这个温度下混炼10-20分钟,以完成电缆料的制备;

29、s7:将混炼后的电缆料冷却至室温,然后进行切割和包装,即得到低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料。

30、有益效果:

31、本发明提供了一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备工艺,具备以下优势:

32、(1)本发明中的低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料采用了膨胀型磷氮系阻燃剂,此类阻燃剂在高温下可以迅速膨胀,形成致密的碳化层,既能阻止火焰的进一步蔓延,又能阻止热量和气体的进一步传递,从而有效提高了电缆料的阻燃性能。由于膨胀型磷氮系阻燃剂在燃烧过程中产生的烟雾较少,因此该电缆料在火灾中可以减少烟雾的产生,提高人员的逃生机会,降低火灾的伤害。

33、(2)本发明电缆料原料中采用了eva、lldpe以及poe的混合物,其中eva具有良好的柔韧性和粘结性,lldpe具有优良的耐候性和电气性能,poe则具有良好的耐低温性能和抗冲击性能,通过彼此之间的协同作用可进一步提高电缆料的综合性能。其中poe接枝受阻酚光稳定剂,可以提高电缆料的抗氧化性能,延长电缆料的使用寿命。受阻酚光稳定剂是一种高效的抗氧化剂,可以捕获自由基,阻止聚合物的氧化降解,从而提高聚合物的抗氧化性能。

34、综上,本发明制备的低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料具有阻燃性能好、烟雾少、抗氧化性能强、使用寿命长等优点,可以广泛应用于电力、通信、交通等领域的电缆制造。



技术特征:

1.一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料,其特征在于,所述的电缆料包括以下组分:电缆基体;膨胀型磷氮系阻燃剂;表面改性氢氧化镁;助剂;所述的电缆基体为eva、lldpe以及poe的混合物;所述poe接枝受阻酚光稳定剂。

2.根据权利要求1所述的一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料,其特征在于,poe接枝受阻酚光稳定剂的步骤为:

3.根据权利要求1所述的一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料,其特征在于,va熔融指数为30~50g/10min。

4.根据权利要求1所述的一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料,其特征在于,表面改性氢氧化镁的步骤为:

5.根据权利要求1所述的一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料,其特征在于,膨胀型磷氮系阻燃剂的制备方法包括以下步骤:

6.根据权利要求1所述的一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料,其特征在于,所述的助剂包括硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸锌与微晶石蜡中的一种或几种的混合物。

7.如权利要求1~6所述的一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备工艺,其特征在于,包括以下步骤:


技术总结
本发明公开了一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法,该电缆料主要由电缆基体、膨胀型磷氮系阻燃剂、表面改性氢氧化镁和助剂组成。电缆基体为EVA、LLDPE以及POE的混合物,其中POE接枝受阻酚光稳定剂。低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备工艺包括:制备电缆基体、制备膨胀型磷氮系阻燃剂、制备表面改性氢氧化镁,然后将这些组分在混炼机中混合,最后进行混炼、冷却、切割和包装。本的电缆料具有优秀的阻燃性能、低烟雾性能、抗氧化性能和使用寿命,可广泛应用于电力、通信、交通等领域的电缆制造。

技术研发人员:季娟,张进,何跃龙
受保护的技术使用者:镇江中佳电器有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/3/4
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