本发明涉及电子线材材料，具体为硅烷交联无卤低烟阻燃聚烯烃电子线料、制备方法及应用。
背景技术：
1、随着电子设备和电缆行业的快速发展，电子线料的性能要求不断提高。现有市场中的电缆材料普遍采用卤化阻燃剂体系。这类材料虽然具有较高的阻燃效率，但在燃烧过程中会释放大量有毒气体和浓烟，严重危害人体健康并污染环境。为满足日益严格的环保要求，无卤低烟阻燃材料逐渐成为研究和开发的热点。然而，现有无卤阻燃材料的技术水平仍存在明显局限。
2、现有无卤阻燃聚烯烃材料多以镁铝氢氧化物为主阻燃剂。这种材料通过分解吸热起到抑制燃烧的作用，但由于其单一的阻燃机理，在实际应用中难以同时满足高效阻燃与低烟环保的需求。此外，其阻燃效率在高温下快速衰减，尤其是对于需要达到vw-1等级的阻燃要求，性能往往难以满足。这一缺陷限制了无卤阻燃材料在高安全性和高可靠性领域的应用。
3、另一方面，现有阻燃聚烯烃材料在耐热性能方面也存在不足。镁铝氢氧化物等传统阻燃剂在高温条件下的稳定性较差，容易导致材料的机械性能下降和老化速率加快。虽然有研究尝试引入硼酸锌作为辅助阻燃剂，但由于其比例设计不合理（如过高或过低），阻燃体系中缺乏有效协同作用，导致材料的热老化性能未能显著提升。因此，如何合理优化阻燃体系的组分配比，使材料在满足高阻燃性的同时，兼具优良的耐热性能，是目前技术中的一大难点。
4、此外，随着现代电子设备的集成化和复杂化，对电缆材料的电磁屏蔽性能提出了更高要求。然而，现有无卤阻燃材料大多缺乏导电功能，难以有效抑制电磁干扰。这种技术缺陷直接影响了材料在高频信号传输领域的应用。而传统的屏蔽材料（如金属屏蔽层）虽然具有良好的电磁屏蔽性能，但会显著增加材料重量，不适用于轻量化要求高的设备。
5、现有技术还存在加工性能方面的问题。传统成炭剂（如三聚氰胺）在加工过程中易分解并释放气体，导致材料流动性差、成型质量低，片材表面容易出现气泡和缺陷。此外，低流动性还会限制复杂形状电缆的加工能力，影响生产效率和产品性能的一致性。因此，如何选择合适的成炭剂以改善材料的加工流动性和表面质量，是提升无卤阻燃材料加工性能的关键。
6、因此，本发明提出硅烷交联无卤低烟阻燃聚烯烃电子线料、制备方法及应用，来解决现有技术的不足。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明提供了硅烷交联无卤低烟阻燃聚烯烃电子线料、制备方法及应用，旨在解决现有无卤低烟阻燃聚烯烃材料在阻燃性、耐热性、电磁屏蔽性能以及加工性能上的不足。通过高效阻燃、低烟环保、耐高温、易加工并兼具电磁屏蔽性能的硅烷交联无卤低烟阻燃聚烯烃电子线料，满足现代电子设备和电缆对材料性能的综合需求。
2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：硅烷交联无卤低烟阻燃聚烯烃电子线料，包括以下成分的组成：
3、乙烯-醋酸乙烯共聚物基体60%-70%；
4、硅烷交联剂1.5%-2.5%；
5、阻燃体系15%-20%；
6、成炭剂5%-8%；
7、抗氧剂0.2%-0.5%；
8、润滑剂0.3%-0.7%。
9、乙烯-醋酸乙烯共聚物（eva）作为基体材料，具有优异的柔韧性和加工性能，同时能为阻燃添加剂提供均匀分散的基础。硅烷交联剂通过交联反应形成网状结构，显著提高材料的耐热性和机械性能。阻燃体系和成炭剂通过协同作用，在燃烧时迅速形成隔氧层和炭化保护层，减少可燃气体的释放。抗氧剂和润滑剂则分别延长材料的使用寿命并提高加工流动性，使其具备综合优势。
10、优选的，所述硅烷交联剂为乙烯基三甲氧基硅烷。
11、乙烯基三甲氧基硅烷因其优异的反应活性，与eva基体发生化学交联，生成具有三维网状结构的聚合物。该交联网不仅赋予材料良好的热稳定性和机械强度，还显著提高了耐化学腐蚀性能。这种硅烷交联过程的控制性强，能够在低浓度下实现高效反应，避免了材料性能的劣化。
12、优选的，所述阻燃体系为由镁铝氢氧化物、硼酸锌和磷酸盐复配而成，其中硼酸锌占阻燃体系的25%-35%，镁铝氢氧化物和磷酸盐按质量比6:4至8:2混合。
13、阻燃体系的复配设计基于三种阻燃剂的协同作用。镁铝氢氧化物通过分解吸热，降低材料表面温度，同时释放水蒸气稀释可燃气体；硼酸锌在燃烧过程中生成氧化锌保护层，有效隔绝氧气；磷酸盐促进基体碳化，形成致密的炭层。三者比例的优化确保了材料在不同燃烧阶段均具有稳定的阻燃效果，既能提高vw-1等级阻燃性，又兼顾高温长期使用需求。
14、优选的，所述成炭剂为磷酸三异丙基苯酯。
15、磷酸三异丙基苯酯作为成炭剂，其分解过程中释放磷酸，显著提高了材料的成炭能力。生成的炭化层具有高度致密性，能够有效阻挡热量传导和氧气渗透。此外，该成炭剂在燃烧初期即可发挥作用，与阻燃体系协同形成多重保护机制，降低烟雾和毒气的释放量，同时增强材料的阻燃持久性。
16、优选的，所述抗氧剂为1,3,5-三甲基-2,4,6-(叔丁基)-均三嗪。
17、该抗氧剂通过捕捉自由基抑制热氧降解，防止材料在加工和使用过程中发生性能劣化。其分子结构中的稳定三嗪环具有优异的热稳定性，在高温条件下依然能够保持抗氧化活性，从而延长材料的耐久性，特别是在长期高温环境下表现尤为显著。
18、优选的，所述润滑剂为硬脂酸钙。
19、硬脂酸钙是一种高效内润滑剂，能够降低材料在熔融加工过程中的摩擦力，改善流动性并减少模具磨损。此外，其稳定的化学特性避免了润滑剂与其他组分发生不良反应，确保了最终材料的机械性能和加工成型质量。
20、优选的，所述电子线料还包括导电碳黑，导电碳黑的添加量为总重量的2%。
21、导电碳黑以其独特的纳米级结构，在材料中形成导电网络。该网络不仅能够有效屏蔽电磁波，还在一定程度上提高了材料的机械强度和热稳定性。2%的添加量经过优化，既保证了屏蔽效能，又避免了过高浓度导致的流动性下降问题。
22、硅烷交联无卤低烟阻燃聚烯烃电子线料的制备方法，包括以下步骤：
23、（1）将乙烯-醋酸乙烯共聚物基体、硅烷交联剂、阻燃体系、成炭剂、抗氧剂和润滑剂按质量比进行称量；
24、（2）将上述成分通过高速混合机进行均匀混合，确保各组分充分分散，混合时间为10至15分钟；
25、（3）将混合后的物料在适宜的温度范围内，通过熔融挤出机进行挤出造粒；
26、（4）将造粒后的材料通过硅烷水解引发剂进行交联反应，水解引发剂为含有水解基团的有机化合物，反应时间为10至15分钟，反应温度为140℃至160℃，使材料形成交联网状结构。
27、优选的，所述混合物料的熔融挤出温度范围为150℃至200℃，挤出机的转速为20-30rpm进行操作，确保物料均匀混合，挤出后得到均匀颗粒。
28、混合均匀：将eva基体、硅烷交联剂、阻燃体系、成炭剂、抗氧剂和润滑剂按比例称量，使用高速混合机进行充分混合，确保各成分均匀分布。
29、熔融挤出：将混合物料在150℃至200℃的温度下进行熔融挤出。此时，物料应通过20-30rpm的挤出机进行操作，确保物料在挤出过程中均匀混合。
30、交联反应：挤出后的物料通过硅烷水解引发剂进行交联反应，反应温度控制在140℃至160℃，反应时间为10至15分钟。该反应使得交联剂与eva基体反应，形成强力的三维网状结构。
31、混合均匀步骤保证了各组分之间的充分接触，为后续的交联反应提供了条件。熔融挤出工艺不仅保证了材料的均匀性，还通过适当的温度和转速避免了热降解，并为交联反应创造了最佳条件。交联反应阶段通过水解引发剂的作用，硅烷交联剂与eva基体的官能团反应，形成三维交联结构，从而显著提高了材料的耐热性和机械强度。
32、优选的，硅烷交联无卤低烟阻燃聚烯烃电子线料的应用，所述电子线料适用于高温环境下工作，并满足vw-1阻燃性能标准。
33、材料在125℃高温下能够稳定工作，得益于硅烷交联和阻燃体系的协同作用。vw-1阻燃性能的达成则依赖于阻燃体系和成炭剂的分解效应，这种设计显著提升了材料在火灾条件下的安全性。
34、本发明提供了硅烷交联无卤低烟阻燃聚烯烃电子线料、制备方法及应用。具备以下有益效果：
35、1、本发明采用硼酸锌、镁铝氢氧化物和磷酸盐复配的阻燃体系，达到了vw-1阻燃等级和低烟无毒的技术效果。相较于现有技术中单一使用镁铝氢氧化物导致阻燃效率低、烟雾量大的技术方案，解决了阻燃性能不足和环保性差的问题，显著提升了材料在高安全性应用场景中的适用性。
36、 2、本发明通过优化硼酸锌的比例至25%-35%，增强了阻燃体系在高温下的稳定性，达到了更好的抗氧化和热老化性能。相比于现有技术中硼酸锌含量偏低无法形成有效保护层的不足，克服了高温环境下材料快速老化的问题，使其在125℃高温条件下的使用寿命大幅延长。
37、 3、本发明创新性地引入了2%的导电碳黑，赋予材料优异的电磁屏蔽效能，达到了高频信号传输中的电磁干扰抑制效果。相较于传统无导电组分的电子线料，解决了在复杂电磁环境中屏蔽性能差的短板，同时拓展了材料的多功能应用，满足了现代电子设备对高性能材料的需求。
38、 4、本发明采用磷酸三异丙基苯酯作为成炭剂，不仅提高了阻燃材料的熔体流动性，还改善了加工过程中的稳定性，达到了更优的成型性能。相较于使用传统三聚氰胺成炭剂导致的流动性差和气泡多的问题，彻底解决了生产中的工艺缺陷，提升了产品表面质量和机械性能的整体表现。