具有柔软低烟性能的无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种具有柔软低烟性能的无卤阻燃聚烯烃电缆料及其方法。具体说，是用来生产具有柔软性能和燃烧时具有低烟性能的无卤阻燃电线电缆绝缘护套的聚烯烃粒子及其制备方法。所述具有柔软低烟性能的无卤阻燃聚烯烃电缆料是用线性低密度聚乙烯树脂、乙烯辛烯共聚物弹性体、丙烯（C3H6）基弹性体、改性树脂、无卤阻燃剂、阻燃增塑剂、抗氧剂和润滑剂等原料，经混炼后，用六个温度段双螺杆挤出挤制而成。采用本发明作为生产电线电缆绝缘护套原料，不仅遇有火灾燃烧时可降低火灾造成的损失，而且使用寿命长。
【专利说明】具有柔软低烟性能的无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种塑料粒子及其制备方法。具体说，是用来生产具有柔软性能和燃烧时具有低烟性能的无卤阻燃电线电缆绝缘护套的聚烯烃粒子及其制备方法。
【背景技术】
[0002]在电线、电缆生产领域都知道，由于柔软电线、电缆自身特有的柔软性能，被广泛应用于诸如电焊、电力、船用、矿用、风能、核电等移动式电气设备上。目前，柔软性电线电缆均使用软聚氯乙烯作为绝缘护套的生产原料。由于聚氯乙烯为含卤材料，在遭遇火灾燃烧时会释放出大量烟雾和有毒、腐蚀性卤化氢等有害气体，对环境具有很大的污染性，并易造成火灾的“二次危害”，从而加大了由火灾造成的损失。目前，科学研究已证实，卤化物对人身健康和环境所造成的损害愈来愈严重，在电线、电缆生产领域要求禁用含卤材料的呼声越来越高。由于软聚氯乙烯在低温下的柔软性能差，使得用软聚氯乙烯作为原料制成的电线电缆比较脆，易折断，使得带有这种绝缘护套的电线电缆使用寿命短。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的一个问题是提供一种具有柔软低烟性能的无卤阻燃聚烯烃电缆料。采用本发明作为生产电线电缆绝缘护套原料，不仅遇有火灾燃烧时可降低火灾造成的损失，而且使用寿命长。
[0004]本发明要解决的另一个问题是提供一种制备具有柔软低烟性能的无卤阻燃聚烯烃电缆料的方法。
[0005]本发明要解决的上述问题由以下技术方案实现:
本发明的具有柔软低烟性能的无卤阻燃聚烯烃电缆料特点是包括以下重量份数的原
料:
线性低密度聚乙烯树脂10-20重量份；
乙烯辛烯共聚物弹性体40-50重量份；
丙烯(C3H6)基弹性体35-30重量份；
改性树脂5-10重量份；
无卤阻燃剂45-55重量份；
阻燃增塑剂10-20重量份；
抗氧剂0.5-1.0重量份；
润滑剂0.2-0.5重量份。
[0006]其中:
所述线性低密度聚乙烯树脂的熔融指数为1.0-2.0g/10min ；
所述乙烯辛烯共聚物弹性体是美国Dupont—Dow弹性体公司生产的engage8150型乙烯辛烯共聚物弹性体；
所述丙烯(C3H6)基弹性体是美国埃克森美孚化工产品生产的VM6202型丙烯(C3H6)基弹性体；
所述改性树脂是乙烯-辛烯共聚物的极性单体接枝物，其是用马来酸酐单体进行接枝反应而成的乙烯-辛烯共聚物的极性单体接枝物，该接枝物中马来酸酐接枝单体含量为：1.5重量％。所述乙烯-辛烯共聚物的极性单体接枝物是上海久聚高分子材料有限公司生产的JCT一 IC型乙烯-辛烯共聚物的极性单体接枝物；
所述无卤阻燃剂是复合膨胀型阻燃剂(含阻燃协效剂)，其采用多聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺、气相二氧化硅和三氧化二钥化合物，并按照多聚磷酸铵:季戊四醇:三聚氰胺:气相二氧化硅:三氧化二钥化合物=6.3:1.6:1.8:0.8:0.7的重量比例混合而成；
所述阻燃增塑剂是磷酸甲苯二苯酯；
所述抗氧剂是1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5- 二叔丁基-4-羟基苄基)苯或β _(4-羟基-3，5- 二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯。
[0007]所述润滑剂是硬脂酸。
[0008]制备所述具有柔软低烟性能的无卤阻燃聚烯烃电缆料的方法特点是依次包括以下步骤:
先将线性低密度聚乙烯树脂、乙烯辛烯共聚物弹性体、丙烯(C3H6)基弹性体、改性树脂、无卤阻燃剂、阻燃增塑剂、抗氧剂和润滑剂一起投入温度为13(T140°C的密闭式混炼机中，混炼10-12分钟，制成团状物料；
然后，将所述团状物料投入具有六个温度段的双螺杆挤出机中，挤制成颗粒即具有柔软低烟性能的无卤阻燃聚烯烃；其中，所述双螺杆挤出机的六个温度段的温度依次为：130°C、135°C、140°C、145°C、150°C、150°C。
[0009]采用上述方案，具有以下优点:
由于本发明的原料中含有无卤阻燃剂，而无卤阻燃剂的加入会使电线电缆绝缘护套不仅具有良好的阻燃性能，而且在遇到火灾燃烧时具有良好的低烟性能。又由于本发明的原料中不含卤化物，在燃烧时可避免大量烟雾和有毒、腐蚀性卤化氢等有害气体的释放，不仅可避免对环境造成污染，还可避免造成火灾的“二次危害”，从而降低了由火灾造成的损失。另一方面，由于本发明的原料中不含卤化物，可避免对人身健康和环境所造成的损害。
[0010]由于本发明的原料中含有阻燃增塑剂，而这种阻燃增塑剂中含有增效明显的气相二氧化硅和三氧化二钥阻燃协效剂，使得制成的电线电缆绝缘护套阻燃性能明显提高，同时减少了无卤阻燃剂总用量，使材料在低温下柔软性得到改善。
[0011]由于本发明的原料中含有阻燃增塑剂，而阻燃增塑剂中含有磷酸甲苯二苯酯，使得制成的电线电缆绝缘护套阻燃性能大大改善外，还进一步提高了低温下的柔软性能。
【具体实施方式】
[0012]以下结合实施例对本发明作进一步详细说明 实施例一
先选取10重量份的线性低密度聚乙烯树脂、50重量份的乙烯辛烯共聚物弹性体、35重量份的丙烯(C3H6)基弹性体、5重量份的改性树脂、45重量份的无卤阻燃剂、10重量份的阻燃增塑剂、0.5重量份的抗氧剂和0.2重量份的润滑剂。
[0013]然后，将线性低密度聚乙烯树脂、乙烯辛烯共聚物弹性体、丙烯(C3H6)基弹性体、改性树脂、无卤阻燃剂、阻燃增塑剂、抗氧剂和润滑剂一起投入温度为130°C的密闭式混炼机中，混炼10分钟，制成团状物料。
[0014]最后，将所述团状物料投入具有六个温度段的双螺杆挤出机中，挤制成颗粒即具有柔软低烟性能的无卤阻燃聚烯烃。其中，所述双螺杆挤出机的六个温度段的温度依次为130°C、135°C、140°C、145°C、150°C、150°C。
[0015]本实施例中:
所述线性低密度聚乙烯树脂的熔融指数为1.0-2.0g/10min ；
所述乙烯辛烯共聚物弹性体是美国Dupont—Dow弹性体公司生产的engage8150型乙烯辛烯共聚物弹性体；
所述丙烯(C3H6)基弹性体是美国埃克森美孚化工产品生产的VM6202型丙烯(C3H6)基弹性体；
所述改性树脂是乙烯-辛烯共聚物的极性单体接枝物，其是用马来酸酐单体进行接枝反应而成的乙烯-辛烯共聚物的极性单体接枝物，该接枝物中马来酸酐接枝单体含量为1.5重量％。所述乙烯-辛烯共聚物的极性单体接枝物是上海久聚高分子材料有限公司生产的JCT一 IC型乙烯-辛烯共聚物的极性单体接枝物。
[0016]所述无卤阻燃剂是复合膨胀型阻燃剂(含阻燃协效剂)，其采用多聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺、气相二氧化硅和三氧化二钥化合物，并按照多聚磷酸铵:季戊四醇:三聚氰胺；气相二氧化硅:三氧化二钥化合物=6.3:1.6:1.8:0.8:0.7的重量比例混合而成；
所述阻燃增塑剂是磷酸甲苯二苯酯。
[0017]所述抗氧剂是1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5- 二叔丁基-4-羟基苄基)苯。
[0018]所述润滑剂是硬脂酸。
[0019]实施例二
先选取15重量份的线性低密度聚乙烯树脂、45重量份的乙烯辛烯共聚物弹性体、32重量份的丙烯(C3H6)基弹性体、8重量份的改性树脂、50重量份的无卤阻燃剂、15重量份的阻燃增塑剂、0.8重量份的抗氧剂和0.4重量份的润滑剂。
[0020]然后，将线性低密度聚乙烯树脂、乙烯辛烯共聚物弹性体、丙烯(C3H6)基弹性体、改性树脂、无卤阻燃剂、阻燃增塑剂、抗氧剂和润滑剂一起投入温度为135°C的密闭式混炼机中，混炼11分钟，制成团状物料。
[0021]最后，将所述团状物料投入具有六个温度段的双螺杆挤出机中，挤制成颗粒即具有柔软低烟性能的无卤阻燃聚烯烃。其中，所述双螺杆挤出机的六个温度段的温度依次为130°C、135°C、140°C、145°C、150°C、150°C。
[0022]本实施例中:
所述线性低密度聚乙烯树脂的熔融指数为1.0-2.0g/10min ；
所述乙烯辛烯共聚物弹性体是美国Dupont—Dow弹性体公司生产的engage8150型乙烯辛烯共聚物弹性体；
所述丙烯(C3H6)基弹性体是美国埃克森美孚化工产品生产的VM6202型丙烯(C3H6)基弹性体；
所述改性树脂是乙烯-辛烯共聚物的极性单体接枝物，其是用马来酸酐单体进行接枝反应而成的乙烯-辛烯共聚物的极性单体接枝物，该接枝物中马来酸酐接枝单体含量为1.5重量％。所述乙烯-辛烯共聚物的极性单体接枝物是上海久聚高分子材料有限公司生产的JCT一 IC型乙烯-辛烯共聚物的极性单体接枝物。
[0023]所述无卤阻燃剂是复合膨胀型阻燃剂(含阻燃协效剂)，其采用多聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺、气相二氧化硅和三氧化二钥化合物，并按照多聚磷酸铵:季戊四醇:三聚氰胺；气相二氧化硅:三氧化二钥化合物=6.3:1.6:1.8:0.8:0.7的重量比例混合而成；
所述阻燃增塑剂是磷酸甲苯二苯酯。
[0024]所述抗氧剂是β - (4-羟基-3，5- 二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯。
[0025]所述润滑剂是硬脂酸。
[0026]实施例三
先选取20重量份的线性低密度聚乙烯树脂、40重量份的乙烯辛烯共聚物弹性体、30重量份的丙烯(C3H6)基弹性体、10重量份的改性树脂、55重量份的无卤阻燃剂、20重量份的阻燃增塑剂、1.0重量份的抗氧剂和0.5重量份的润滑剂。
[0027]然后，将线性低密度聚乙烯树脂、乙烯辛烯共聚物弹性体、丙烯(C3H6)基弹性体、改性树脂、无卤阻燃剂、阻燃增塑剂、抗氧剂和润滑剂一起投入温度为140°C的密闭式混炼机中，混炼12分钟，制成团状物料。
[0028]最后，将所述团状物料投入具有六个温度段的双螺杆挤出机中，挤制成颗粒即具有柔软低烟性能的无卤阻燃聚烯烃。其中，所述双螺杆挤出机的六个温度段的温度依次为130°C、135°C、140°C、145°C、150°C、150°C。
[0029]本实施例中:
所述线性低密度聚乙烯树脂的熔融指数为1.(2.0g/10min ；
所述乙烯辛烯共聚物弹性体是美国Dupont—Dow弹性体公司生产的engage8150型乙烯辛烯共聚物弹性体；
所述丙烯(C3H6)基弹性体是美国埃克森美孚化工产品生产的VM6202型丙烯(C3H6)基弹性体；
所述改性树脂是乙烯-辛烯共聚物的极性单体接枝物，其是用马来酸酐单体进行接枝反应而成的乙烯-辛烯共聚物的极性单体接枝物，该接枝物中马来酸酐接枝单体含量为
1.5重量％。所述乙烯-辛烯共聚物的极性单体接枝物是上海久聚高分子材料有限公司生产的JCT一 IC型乙烯-辛烯共聚物的极性单体接枝物。
[0030]所述无卤阻燃剂是复合膨胀型阻燃剂(含阻燃协效剂)，其采用多聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺、气相二氧化硅和三氧化二钥化合物，并按照多聚磷酸铵:季戊四醇:三聚氰胺；气相二氧化硅:三氧化二钥化合物=6.3:1.6:1.8:0.8:0.7的重量比例混合而成； 所述阻燃增塑剂是磷酸甲苯二苯酯。
[0031]所述抗氧剂是β - (4-羟基-3，5- 二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯。
[0032]所述润滑剂是硬脂酸。
【权利要求】
1.具有柔软低烟性能的无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于包括以下重量份数的原料: 线性低密度聚乙烯树脂10-20重量份； 乙烯辛烯共聚物弹性体40-50重量份； 丙烯(C3H6)基弹性体35-30重量份； 改性树脂5-10重量份； 无卤阻燃剂45-55重量份； 阻燃增塑剂10-20重量份； 抗氧剂0.5-1.0重量份； 润滑剂0.2-0.5重量份。
2.如权利要求1所述的具有柔软低烟性能的无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于所述线性低密度聚乙烯树脂的熔融指数为1.0-2.0g/10min。
3.如权利要求1所述的具有柔软低烟性能的无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于所述乙烯辛烯共聚物弹性体是美国Dupont—Dow弹性体公司生产的engage8150型乙烯辛烯共聚物弹性体。
4.如权利要求1所述的具有柔软低烟性能的无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于所述丙烯(C3H6)基弹性体是美国埃克森美孚化工产品生产的VM6202型丙烯(C3H6)基弹性体。
5.如权利要求1所述的具有柔软低烟性能的无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于所述改性树脂是乙烯-辛烯共聚物的极性单体接枝物，其是用马来酸酐单体进行接枝反应而成的乙烯-辛烯共聚物的极性单体接枝物，该接枝物中马来酸酐接枝单体含量为1.5重量％ ；所述乙烯-辛烯共聚物的极性单体接枝物是上海久聚高分子材料有限公司生产的JCT一IC型乙烯-辛烯共聚物的极性单体接枝物。
6.如权利要求1所述的具有柔软低烟性能的无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于所述无卤阻燃剂是复合膨胀型阻燃剂(含阻燃协效剂)，其采用多聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺、气相二氧化硅和三氧化二钥化合物，并按照多聚磷酸铵:季戊四醇:三聚氰胺:气相二氧化硅:三氧化二钥化合物=6.3:1.6:1.8:0.8:0.7的重量比例混合而成。
7.如权利要求1所述的具有柔软低烟性能的无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于所述阻燃增塑剂是磷酸甲苯二苯酯。
8.如权利要求1所述的具有柔软低烟性能的无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于所述抗氧剂是1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯或β- (4-羟基-3，5- 二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯。
9.如权利要求1所述的具有柔软低烟性能的无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于所述润滑剂是硬脂酸。
10.制备权利要求1所述具有柔软低烟性能的无卤阻燃聚烯烃电缆料的方法，其特征在于依次包括以下步骤: 先将线性低密度聚乙烯树脂、乙烯辛烯共聚物弹性体、丙烯(C3H6)基弹性体、改性树脂、无卤阻燃剂、阻燃增塑剂、抗氧剂和润滑剂一起投入温度为13(T140°C的密闭式混炼机中，混炼10-12分钟，制成团状物料； 然后，将所述团状物料投入具有六个温度段的双螺杆挤出机中，挤制成颗粒即具有柔软低烟性能的无卤阻燃聚烯烃；其中，所述双螺杆挤出机的六个温度段的温度依次为130°C、135°C、1 40°C、145°C、150°C、150°C。
【文档编号】B29B9/06GK103435900SQ201310416195
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年9月13日 优先权日:2013年9月13日
【发明者】游泳, 祁建强, 环征程 申请人:无锡杰科塑业有限公司