專利名稱：低煙無鹵一步法硅烷自然交聯(lián)聚烯烴電纜料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低煙無鹵一步法硅烷自然交聯(lián)聚烯烴電纜料及其制備方法，屬于 電線電纜材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚烯烴材料屬于易燃材料，電線電纜在運(yùn)行過程中存在外部火源或內(nèi)部故障時(shí)， 電線電纜很容易發(fā)生燃燒，為了降低火災(zāi)損失，需在材料中添加阻燃劑來實(shí)現(xiàn)電線電纜的 阻燃，傳統(tǒng)的溴類阻燃劑對(duì)環(huán)境會(huì)造成危害，一旦發(fā)生火災(zāi)，容易產(chǎn)生大量的煙霧，會(huì)使人 窒息，對(duì)周圍的環(huán)境造成污染?，F(xiàn)在的低煙無鹵電纜料普遍采用填充大量的無機(jī)填料來達(dá) 到阻燃的目的，然而大量添加無機(jī)阻燃劑后，電線電纜存在耐溫等級(jí)不高，機(jī)械性能差，易 開裂等問題，給電纜廠造成很大的損失，高性能的交聯(lián)型的低煙無鹵材料應(yīng)運(yùn)而生，現(xiàn)在市 面上交聯(lián)型的低煙無鹵材料主要以輻照交聯(lián)的低煙無鹵為主，輻照設(shè)備投資較大，而且在 輻照交聯(lián)過程中對(duì)材料的傷害比較大，材料內(nèi)部容易產(chǎn)生殘余成分。另一類交聯(lián)型的低煙 無鹵材料是兩步法硅烷交聯(lián)低煙無鹵電纜料，這種料分為A組分和B組分，由于A組分是接 枝硅烷偶聯(lián)劑后的產(chǎn)品，工藝比較復(fù)雜，費(fèi)時(shí)，產(chǎn)品貯存期較短，B組分需要單獨(dú)造粒，能耗 較大。A組分和B組分要到電線電纜廠進(jìn)行混合，成纜后要求通過水煮或蒸汽才會(huì)發(fā)生交聯(lián) 反應(yīng)，大量的濕氣減低了材料的電性能，而且產(chǎn)品性能不穩(wěn)定，給客戶帶來很大麻煩。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種低煙無鹵一步法硅烷自然交聯(lián)聚烯烴電纜料及其制備方 法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的第一種案是一種低煙無鹵一步法硅烷自然交聯(lián) 聚烯烴電纜料，原料配方由阻燃母料、催化劑母料和交聯(lián)配合劑按照質(zhì)量比例80 97: 1 10: 2 10組成；所述阻燃母料由下列質(zhì)量份的材料組成
線性低密度聚乙烯(LLDPE) 20 50份； 聚乙烯辛烯共彈性體(POE) 20 40份； 乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA) 10 60份； 改性阻燃劑120 160份；
所述改性阻燃劑的阻燃材料選自氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鋅；所述改性阻燃劑的表面 用硅烷偶聯(lián)劑改性；
所述催化劑母料由下列質(zhì)量份的材料組成 低密度聚乙烯(LDPE)100份；
催化劑1 20份
抗氧劑1 20份
金屬鈍化劑1 20份
潤(rùn)滑劑10 30份；所述催化劑選自二月桂酸二正丁基錫、二月桂酸二正辛基錫、月桂酸馬來酸二正丁基 錫；所述抗氧劑選自四[β - (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸 二月桂酯、三[2，4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯、雙(3，5-三級(jí)丁基-4-羥基苯基)硫醚；所述 金屬鈍化劑選自N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺、N，N’ -雙[β - (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯 基)丙酰]胼；所述潤(rùn)滑劑選自聚乙烯蠟、硬脂酸鎂、硬脂酸、硅酮； 所述交聯(lián)配合劑由下列質(zhì)量份的材料組成 偶聯(lián)劑1 100份；
引發(fā)劑1 30份；
所述偶聯(lián)劑選自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三O-甲氧基乙 氧基)硅烷；所述引發(fā)劑選自過氧化二苯甲酰、過氧化二異丙基苯、過氧化二叔丁烷。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的第二種案是一種制備低煙無鹵一步法硅烷自然 交聯(lián)聚烯烴電纜料的方法，將所述阻燃母料、催化劑母料和交聯(lián)配合劑在密閉的混合機(jī)中 混合吸收，3 5小時(shí)后放出，包裝，即成低煙無鹵一步法硅烷自然交聯(lián)聚烯烴電纜料成品；
所述改性阻燃劑的制備方法將所述阻燃材料加入到密閉的混合機(jī)中，噴淋上硅烷偶 聯(lián)劑進(jìn)行阻燃劑的表面改性，在80°C的條件下，高速混合30分鐘后即得改性阻燃劑；
所述阻燃母料的制備方法將所述線性低密度聚乙烯、聚乙烯辛烯共彈性體和乙 烯-醋酸乙烯共聚物稱量后，與所述改性阻燃劑在密閉的混合機(jī)中進(jìn)行混合，然后用密煉 機(jī)混合造粒即得阻燃母料；
所述催化劑母料的制備方法將低密度聚乙烯、催化劑、抗氧劑、金屬鈍化劑和潤(rùn)滑劑 稱量后混合均勻，通過雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，在60°C下烘干即得催化劑母粒；
所述交聯(lián)配合劑的制備方法將所述偶聯(lián)劑和引發(fā)劑混合均勻后即得交聯(lián)配合劑。上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下
1、上述方案中，所述三[2，4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯簡(jiǎn)稱抗氧劑168。2、上述方案中，所述四[β _(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯簡(jiǎn) 稱抗氧劑1010。3、上述方案中，所述硫代二丙酸二月桂酯簡(jiǎn)稱抗氧劑DLTP。4、上述方案中，本發(fā)明的阻燃母料包括線性低密度聚乙烯(LLDPE)，聚乙烯辛烯 共彈性體(POE)份和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)，作為基礎(chǔ)的接枝材料，提供可接枝部分 保證材料有可靠地?cái)D出性能和交聯(lián)度；改性阻燃劑為氫氧化鋁，氫氧化鎂，硼酸鋅中的一 種或幾種的混合物，阻燃劑保證材料在燃燒過程中，較慢的燃燒速度和較少的煙氣產(chǎn)生量； 改性用氨基硅烷類偶聯(lián)劑如Y-氨丙基三乙氧基硅烷(ΚΗ-550)、Y-氨丙基三甲氧基硅烷 (Α-1110)、Ν-β (氨乙基)-Y-氨丙基三甲氧基硅烷(ΚΒΜ-603)、Ν-β (氨乙基)-Y-氨丙 基三乙氧基硅烷(ΚΒΜ-602)、N-β (氨乙基)-Y-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、苯氨基甲基三 乙氧基硅烷、苯氨基甲基三甲氧基硅烷、氨乙基氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、Y-二乙烯三 氨基丙基三乙氧基硅烷(Β-201)，保證阻燃劑與材料有好的相容性，提高材料的物理性能。5、上述方案中，本發(fā)明的催化劑母粒包括低密度聚乙烯(LDPE)，作為催化劑的載 體；其中催化劑為二月桂酸二正丁基錫，二月桂酸二正辛基錫，月桂酸馬來酸二正丁基錫中 的一種或幾種的混合物，催化劑的作用是在較短的時(shí)間內(nèi)完成聚烯烴的交聯(lián)反應(yīng)；抗氧劑 為四(3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯，硫代二丙酸二月桂酯，三
4[2. 4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯，雙(3，5-三級(jí)丁基-4-羥基苯基)硫醚的混合物，延長(zhǎng)材 料的使用壽命；金屬鈍化劑為N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺，N，N’ -雙[β (3，5-二叔丁 基-4-羥基苯基)丙酰]胼，防止電線電纜導(dǎo)體變色，被腐蝕；潤(rùn)滑劑為聚乙烯蠟，硬脂酸鎂， 硬脂酸，硅酮的混合物，為材料提供更好的加工性能和保證材料在擠出過程中表面光滑。6、上述方案中，本發(fā)明的交聯(lián)配合劑為乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅 烷，乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷中的一種或幾種的混合物，提供交聯(lián)反應(yīng)的單體，保證 材料的接枝性能和交聯(lián)點(diǎn)，提高材料的機(jī)械性能和耐熱性能；引發(fā)劑為過氧化二苯甲酰，過 氧化二異丙基苯，過氧化二特丁烷，引發(fā)劑通過分解反應(yīng)產(chǎn)生自由基，為硅烷接枝提供活性 點(diǎn)ο由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果
本發(fā)明與普通的低煙無鹵聚烯烴電纜料相比，提高了產(chǎn)品的耐溫等級(jí)，提高了機(jī)械性 能，消除了普通低煙無鹵聚烯烴電纜料易開裂的問題；與輻照交聯(lián)聚烯烴電纜料相比，減少 了高能射線對(duì)材料的傷害，省去了輻照設(shè)備的巨大投資；與普通的低煙無鹵硅烷交聯(lián)聚烯 烴電纜料相比，沒有Α、Β組分之分，省去了擠出前的混合操作，不需要水浴，貯存期長(zhǎng)。本發(fā) 明將所有原料經(jīng)過特殊的混合方法混合在一起，電線電纜廠可直接到擠出機(jī)上一步同時(shí)完 成接枝和擠制成纜，工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備投資少，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，貯存周期長(zhǎng)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述
實(shí)施例一一種低煙無商一步法硅烷自然交聯(lián)聚烯烴電纜料及其制備方法 一、改性阻燃劑的制備
按重量比例稱量氫氧化鎂Η-5 (雅寶)70份，氫氧化鋁0L-104LE (雅寶)70份，Y -氨丙 基三乙氧基硅烷(ΚΗ-550) 5份，稱量后將阻燃劑加入到密閉的混合機(jī)中，噴淋上ΚΗ-550進(jìn) 行阻燃劑的表面改性，在溫度80°C的條件下，高速混合30分鐘后放出，既得的改性阻燃劑。二、阻燃母料的制備
按重量比例稱量線性低密度聚乙烯(DFDA 7042) 40份，聚乙烯辛烯共彈性體(埃克森 0230)30份，乙烯-醋酸乙烯共聚物(杜邦沈5)30份，改性阻燃劑140份，在密閉的高速混 合機(jī)中進(jìn)行混合，然后用密煉機(jī)混合造粒，即得阻燃母料。催化劑母料的制備
按重量比例稱量低密度聚乙烯(揚(yáng)子石化2426H)100份，催化劑(月桂酸馬來酸二正丁 基錫)5份，抗氧劑(抗氧劑1010) 10份，金屬鈍化劑(N，N，-雙[β-(3，5-二叔丁基-4-羥 基苯基)丙酰]胼)5份，潤(rùn)滑劑(硬脂酸)10份稱量后在密閉的高速混合機(jī)中混合20分鐘 后，在普通的雙螺桿擠出機(jī)上擠出造粒，將制好的催化劑母粒在60°C下烘干兩小時(shí)，備用。按重量比例混合均勻
阻燃母料94份，催化劑母粒3份，交聯(lián)配合劑(乙烯基三甲氧基硅烷2份，引發(fā)劑過氧 化二異丙基苯1份)3份，在密閉的混合機(jī)中混合吸收，3 5小時(shí)后放出，包裝。實(shí)施例二 四一種低煙無鹵一步法硅烷自然交聯(lián)聚烯烴電纜料及其制備方法
一、阻燃母料的配方如下表__
I|lldpe|POE |EVA |氫氧化鋁|氫氧化鎂|硼
權(quán)利要求
1. 一種低煙無鹵一步法硅烷自然交聯(lián)聚烯烴電纜料，其特征在于原料配方由阻燃母 料、催化劑母料和交聯(lián)配合劑按照質(zhì)量比例80 97: 1 10: 2 10組成；所述阻燃母料 由下列質(zhì)量份的材料組成所述改性阻燃劑的阻燃材料選自氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鋅；所述改性阻燃劑的表面 用硅烷偶聯(lián)劑改性；所述催化劑母料由下列質(zhì)量份的材料組成所述催化劑選自二月桂酸二正丁基錫、二月桂酸二正辛基錫、月桂酸馬來酸二正丁基 錫；所述抗氧劑選自四[β - (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸 二月桂酯、三[2，4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯、雙(3，5-三級(jí)丁基-4-羥基苯基)硫醚；所述 金屬鈍化劑選自N-水楊酰胺基鄰苯二酰亞胺、N，N’ -雙[β - (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯 基)丙酰]胼；所述潤(rùn)滑劑選自聚乙烯蠟、硬脂酸鎂、硬脂酸、硅酮； 所述交聯(lián)配合劑由下列質(zhì)量份的材料組成 偶聯(lián)劑1 100份；引發(fā)劑1 30份；所述偶聯(lián)劑選自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三O-甲氧基乙 氧基)硅烷；所述引發(fā)劑選自過氧化二苯甲酰、過氧化二異丙基苯、過氧化二叔丁烷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低煙無鹵一步法硅烷自然交聯(lián)聚烯烴電纜料，其特征在于 所述硅烷偶聯(lián)劑為氨基硅烷偶聯(lián)劑。
3.一種制備權(quán)利要求1或2的低煙無鹵一步法硅烷自然交聯(lián)聚烯烴電纜料的方法，其 特征在于將所述阻燃母料、催化劑母料和交聯(lián)配合劑在密閉的混合機(jī)中混合吸收，3 5 小時(shí)后放出，包裝，即成低煙無鹵一步法硅烷自然交聯(lián)聚烯烴電纜料成品；所述改性阻燃劑的制備方法將所述阻燃材料加入到密閉的混合機(jī)中，噴淋上硅烷偶 聯(lián)劑進(jìn)行阻燃劑的表面改性，在80°C的條件下，高速混合30分鐘后即得改性阻燃劑；所述阻燃母料的制備方法將所述線性低密度聚乙烯、聚乙烯辛烯共彈性體和乙 烯-醋酸乙烯共聚物稱量后，與所述改性阻燃劑在密閉的混合機(jī)中進(jìn)行混合，然后用密煉 機(jī)混合造粒即得阻燃母料；所述催化劑母料的制備方法將低密度聚乙烯、催化劑、抗氧劑、金屬鈍化劑和潤(rùn)滑劑 稱量后混合均勻，通過雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，在60°C下烘干即得催化劑母粒；所述交聯(lián)配合劑的制備方法將所述偶聯(lián)劑和引發(fā)劑混合均勻后即得交聯(lián)配合劑。線性低密度聚乙烯 聚乙烯辛烯共彈性體 乙烯-醋酸乙烯共聚物 改性阻燃劑20 50份； 20 40份； 10 60份； 120 160 份；低密度聚乙烯·100 份；1 20份； 1 20份； 1 20份； 10 30份；催化劑 抗氧劑金屬鈍化劑 潤(rùn)滑劑
全文摘要
一種低煙無鹵一步法硅烷自然交聯(lián)聚烯烴電纜料，原料配方由阻燃母料、催化劑母料和交聯(lián)配合劑組成。將所述阻燃母料、催化劑母料和交聯(lián)配合劑在密閉的混合機(jī)中混合吸收，3～5小時(shí)后放出，包裝，即成低煙無鹵一步法硅烷自然交聯(lián)聚烯烴電纜料成品。本發(fā)明與普通的低煙無鹵聚烯烴電纜料相比，提高了產(chǎn)品的耐溫等級(jí)，提高了機(jī)械性能，消除了普通低煙無鹵聚烯烴電纜料易開裂的問題。
文檔編號(hào)C08K5/5425GK102093625SQ201010593378
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者郭偉杰 申請(qǐng)人:蘇州三角洲新材料研發(fā)有限公司, 蘇州德爾泰高聚物有限公司