輻照交聯(lián)低煙無鹵高阻燃聚烯烴電纜料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種輻照交聯(lián)低煙無鹵高阻燃聚烯烴電纜料及其制備方法。其特點是所述輻照交聯(lián)低煙無鹵高阻燃聚烯烴電纜料是用線型低密度聚乙烯樹脂、乙烯醋酸乙烯共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、氫氧化鋁、氫氧化鎂、3.5水硼酸鋅、高粘度有機硅混合物、硬脂酸鎂、含磷無鹵阻燃劑、聚乙烯蠟、抗氧劑和交聯(lián)劑等原料，經密閉式混煉機混煉后，再用六溫度段雙螺桿擠出機擠制而成。采用本發(fā)明作為絕緣層制成的電線電纜，不僅具有阻燃性好、透光率高、電氣絕緣性好、耐水性好等優(yōu)點，而且具有耐溫等級高（可在105℃環(huán)境下長期使用）、絕緣層機械物理性能好等特點?？捎米鞯蜔煙o鹵高阻燃電線絕緣層的原料。
【專利說明】輻照交聯(lián)低煙無鹵高阻燃聚烯烴電纜料及其制備方法
【技術領域】 [0001]本發(fā)明涉及一種塑料粒子及其制備方法。具體說，是用來制作低煙無鹵高阻燃電線絕緣層的原料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著我國冶金、電力、電子、自動化及信息化網絡等行業(yè)的迅猛發(fā)展，使得與之配套的阻燃電線電纜以及電力電纜、控制電纜、信號電纜、儀器儀表電纜、計算機電纜等電線電纜的用量急劇增加。
[0003]傳統(tǒng)的阻燃電纜大都采用聚氯乙烯作為絕緣或護套。雖然聚氯乙烯具有阻燃好、價廉、擠出工藝好等特點，但由于其含有鹵素，遇到火災燃燒時會釋放大量鹵化氫氣體和濃煙，造成火災的“二次危害”，從而加大了火災的損失。經科學研究證實，鹵化物對人體健康與環(huán)境所造成的危害已愈來愈嚴重，人們越來越重視環(huán)保，歐盟等都提出了對聚氯乙烯限制使用的條例。在國內，北京市供電局1998年3月即發(fā)文規(guī)定禁止聚氯乙烯類電線電纜在該局系統(tǒng)內使用，2002年華東建筑設計研究院推出的《民用建筑電線電纜防火設計規(guī)程》明確提出了使用低煙無鹵電線電纜的要求。以上這些，使得低煙無鹵阻燃電線電纜得到廣泛使用并呈現(xiàn)出很大的發(fā)展?jié)摿?，特別是在地鐵、高層建筑、各種場館建筑等人口密集場合都要求使用低煙無鹵阻燃電線電纜。但目前市場上的低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料存在阻燃性不高、電氣絕緣性能較差、耐水性不良等缺陷，難以滿足B類阻燃要求及有較潮濕場合使用的低煙無鹵阻燃建筑布電線的要求。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明要解決的一個問題是提供一種輻照交聯(lián)低煙無鹵聚烯烴高阻燃電纜料。采用本發(fā)明作為絕緣層制成的電線電纜，不僅具有阻燃性好(可通過單根垂直阻燃和B類成束阻燃)、透光率高(≥80%)、電氣絕緣性好、耐水性好(可用于地下室等潮濕場合)等優(yōu)點，而且具有耐溫等級高(可在105°C環(huán)境下長期使用)、絕緣層機械物理性能好等特點。
[0005]本發(fā)明要解決的另一個問題是提供一種制備輻照交聯(lián)低煙無鹵聚烯烴高阻燃電纜料的方法。
[0006]為解決上述問題，采取以下技術方案:
本發(fā)明的輻照交聯(lián)低煙無鹵高阻燃聚烯烴電纜料特點是包括以下重量份數(shù)的原料:
線型低密度聚乙烯樹脂20-25重量份；
乙烯醋酸乙烯共聚物35~45重量份；
乙烯丙烯酸乙酯共聚物45~30重量份；
氫氧化鋁80-90重量份；
氫氧化鎂70~60重量份；
3.5水硼酸鋅10-20重量份；
高粘度有機硅混合物15~20重量份；硬脂酸鎂5~8重量份；
含磷無鹵阻燃劑15~20重量份；
聚乙烯蠟0.5~1.0重量份；
抗氧劑0.8 -1.2重量份；
交聯(lián)劑0.7~1.0重量份。
[0007]其中:
所述線型低密度聚乙烯樹脂的熔融指數(shù)為1.0-2.0g/10min ；
所述乙烯醋酸乙烯共聚物中，醋酸乙烯的重量含量為28%，熔融指數(shù)為4飛g/10min ； 所述乙烯丙烯酸乙酯共聚物中，丙烯酸乙酯的重量含量為15~19%，熔融指數(shù)為
0.5~5dg/min ；
所述高粘度有機硅混合物是GE東芝有機硅有限公司生產的SFR 100型高粘度有機硅混合物；
所述含磷無鹵阻燃劑是德國科萊恩公司出品的OP 935型高效無鹵阻燃劑，其磷含量約為23~24重量％ ；
所述抗氧劑是2，2’-硫代雙[3- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸乙酯]或四[β(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯；
所述交聯(lián)劑是三聚氰酸三烯丙酯。
[0008]制備所述輻照交聯(lián)低煙無鹵高阻燃聚烯烴電纜料的方法特點是依次包括以下步驟:
先將線型低密度聚乙烯樹脂、乙烯醋酸乙烯共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、氫氧化鋁、氫氧化鎂、3.5水硼酸鋅、硬脂酸鎂、含磷無鹵阻燃劑、聚乙烯蠟、抗氧劑和交聯(lián)劑一起投入溫度為135~145°C的密閉式混煉機中，混煉8~10分鐘，得到團狀物料；
然后，將高粘度有機硅混合物加入到上述溫度為135~145°C的密閉式混煉機中，與所述團狀物料一起繼續(xù)混煉4飛分鐘，得到料坯；
最后，將所述料坯投入六溫度段雙螺桿擠出機中，擠制成顆粒，得到輻照交聯(lián)低煙無鹵高阻燃聚烯烴電纜料；其中，所述劉溫度段雙螺桿擠出機的六個溫度段溫度分別為135°C、145°C、155°C、160°C、160°C、155°C。
[0009]采用上述方案,具有如下優(yōu)點:
由于本發(fā)明的原料中含有乙烯丙烯酸乙酯共聚物和乙烯醋酸乙烯共聚物，通過乙烯丙烯酸乙酯共聚物和乙烯醋酸乙烯共聚物兩者的配合，均能填充大量無鹵阻燃劑。其中，前者具有更高的熱穩(wěn)定性，使得本發(fā)明能適應的加工條件范圍更寬，且在遇到火災燃燒時對于防滴落有明顯的貢獻。另外，前者電絕緣性好，使得本發(fā)明具有較好的電氣絕緣性能。后者具有較好的流動性能，有助于改善擠出加工`時的流動性。
[0010]又由于本發(fā)明的原料中含有高粘度有機硅混合物和硬脂酸鎂，二者協(xié)同配合后，有助于氫氧化鋁/氫氧化鎂阻燃體系形成極佳的碳層，大大提高了本發(fā)明的阻燃性能。
[0011]由于本發(fā)明采用的含磷無鹵阻燃劑抗水解性能出色，作為高效磷活性元素能顯著提高本發(fā)明遇火燃燒時的自熄性能。而高粘度有機硅混合物的加入，會使含磷無鹵阻燃劑的熱穩(wěn)定性得到提高，有助于改進本發(fā)明的體系阻燃效果。
[0012]另外，聞粘度有機娃混合物的加入，還提聞了本發(fā)明的耐水性?！揪唧w實施方式】
[0013]以下結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0014]實施例一
先選取20重量份的線型低密度聚乙烯樹脂、35重量份的乙烯醋酸乙烯共聚物、45重量份的乙烯丙烯酸乙酯共聚物、80重量份的氫氧化鋁、70重量份的氫氧化鎂、10重量份的3.5水硼酸鋅、15重量份的高粘度有機硅混合物、5重量份的硬脂酸鎂、15重量份的含磷無鹵阻燃劑、0.5重量份的聚乙烯蠟、0.8重量份的抗氧劑、0.7重量份的交聯(lián)劑。
[0015]然后，將線型低密度聚乙烯樹脂、乙烯醋酸乙烯共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、氫氧化鋁、氫氧化鎂、3.5水硼酸鋅、硬脂酸鎂、含磷無齒阻燃劑、聚乙烯蠟、抗氧劑和交聯(lián)劑一起投入溫度為135°C的密閉式混煉機中，混煉8分鐘，得到團狀物料。
[0016]之后，將高粘度有機硅混合物加入到上述溫度為135°C的密閉式混煉機中，與所述團狀物料一起繼續(xù)混煉4分鐘，得到料坯。
[0017]最后，將所述料坯投入六溫度段雙螺桿擠出機中，擠制成顆粒，得到輻照交聯(lián)低煙無鹵高阻燃聚烯烴電纜料。其中，所述劉溫度段雙螺桿擠出機的六個溫度段溫度分別為135°C、145°C、155°C、160°C、160°C、155°C。
[0018]本實施例中:
所述線型低密度聚乙烯樹脂的熔融指數(shù)為1.0-2.0g/10min ； 所述乙烯醋酸乙烯共聚物中，醋酸乙烯的重量含量為28%，熔融指數(shù)為4飛g/10min ； 所述乙烯丙烯酸乙酯共聚物中，丙烯酸乙酯的重量含量為15-19%，熔融指數(shù)為
0.5-5dg/min ；
所述高粘度有機硅混合物是GE東芝有機硅有限公司生產的SFR 100型高粘度有機硅混合物；
所述含磷無鹵阻燃劑是德國科萊恩公司出品的OP 935型高效無鹵阻燃劑，其磷含量約為23-24重量％ ；
所述抗氧劑是2，2’ -硫代雙[3- (3, 5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸乙酯];
所述交聯(lián)劑是三聚氰酸三烯丙酯。
[0019]實施例二
先選取22重量份的線型低密度聚乙烯樹脂、40重量份的乙烯醋酸乙烯共聚物、38重量份的乙烯丙烯酸乙酯共聚物、85重量份的氫氧化鋁、65重量份的氫氧化鎂、15重量份的3.5水硼酸鋅、17重量份的高粘度有機硅混合物、7重量份的硬脂酸鎂、18重量份的含磷無鹵阻燃劑、0.7重量份的聚乙烯蠟、1.0重量份的抗氧劑、0.8重量份的交聯(lián)劑。
[0020]然后，將線型低密度聚乙烯樹脂、乙烯醋酸乙烯共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、氫氧化鋁、氫氧化鎂、3.5水硼酸鋅、硬脂酸鎂、含磷無齒阻燃劑、聚乙烯蠟、抗氧劑和交聯(lián)劑一起投入溫度為140°C的密閉式混煉機中，混煉9分鐘，得到團狀物料。
[0021]之后，將高粘度有機硅混合物加入到上述溫度為140°C的密閉式混煉機中，與所述團狀物料一起繼續(xù)混煉5分鐘，得到料坯。
[0022]最后，將所述料坯投入六溫度段雙螺桿擠出機中，擠制成顆粒，得到輻照交聯(lián)低煙無鹵高阻燃聚烯烴電纜料。其中，所述劉溫度段雙螺桿擠出機的六個溫度段溫度分別為135°C、145°C、155°C、160°C、160°C、155°C。
[0023]本實施例中:
所述線型低密度聚乙烯樹脂的熔融指數(shù)為1.0-2.0g/10min ；
所述乙烯醋酸乙烯共聚物中，醋酸乙烯的重量含量為28%，熔融指數(shù)為4-6g/10min ；所述乙烯丙烯酸乙酯共聚物中，丙烯酸乙酯的重量含量為15-19%，熔融指數(shù)為0.5-5dg/min ；
所述高粘度有機硅混合物是GE東芝有機硅有限公司生產的SFR 100型高粘度有機硅混合物；
所述含磷無鹵阻燃劑是德國科萊恩公司出品的OP 935型高效無鹵阻燃劑，其磷含量約為23-24重量％ ；
所述抗氧劑是四[β (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯；
所述交聯(lián)劑是三聚氰酸三烯丙酯。
[0024]實施例三
先選取25重量份的線型低密度聚乙烯樹脂、45重量份的乙烯醋酸乙烯共聚物、30重量份的乙烯丙烯酸乙酯共聚物、90重量份的氫氧化鋁、60重量份的氫氧化鎂、20重量份的
3.5水硼酸鋅、20重量份的高粘度有機硅混合物、8重量份的硬脂酸鎂、20重量份的含磷無鹵阻燃劑、1.0重量份的聚乙烯蠟、1.2重量份的抗氧劑、1.0重量份的交聯(lián)劑。
[0025]然后，將線型低密度聚乙烯樹脂、乙烯醋酸乙烯共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、氫氧化鋁、氫氧化鎂、3.5水硼酸鋅、硬脂酸鎂、含磷無齒阻燃劑、聚乙烯蠟、抗氧劑和交聯(lián)劑一起投入溫度為145°C的密閉式混煉機中，混煉10分鐘，得到團狀物料。
[0026]之后，將高粘度有機硅混合物加入到上述溫度為145°C的密閉式混煉機中，與所述團狀物料一起繼續(xù)混煉6分鐘，得到料坯。
[0027]最后，將所述料坯投入六溫度段雙螺桿擠出機中，擠制成顆粒，得到輻照交聯(lián)低煙無鹵高阻燃聚烯烴電纜料。其中，所述劉溫度段雙螺桿擠出機的六個溫度段溫度分別為135°C、145°C、155°C、160°C、160°C、155°C。
[0028]本實施例中:
所述線型低密度聚乙烯樹脂的熔融指數(shù)為1.0-2.0g/10min ；
所述乙烯醋酸乙烯共聚物中，醋酸乙烯的重量含量為28%，熔融指數(shù)為4飛g/10min ； 所述乙烯丙烯酸乙酯共聚物中，丙烯酸乙酯的重量含量為15-19%，熔融指數(shù)為
0.5-5dg/min ；
所述高粘度有機硅混合物是GE東芝有機硅有限公司生產的SFR 100型高粘度有機硅混合物；
所述含磷無鹵阻燃劑是德國科萊恩公司出品的OP 935型高效無鹵阻燃劑，其磷含量約為23-24重量％ ；
所述抗氧劑是四[β (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯；
所述交聯(lián)劑是三聚氰酸三烯丙酯。
【權利要求】
1.輻照交聯(lián)低煙無鹵高阻燃聚烯烴電纜料，其特征在于包括以下重量份數(shù)的原料: 線型低密度聚乙烯樹脂20-25重量份； 乙烯醋酸乙烯共聚物35~45重量份； 乙烯丙烯酸乙酯共聚物45~30重量份； 氫氧化鋁80-90重量份； 氫氧化鎂70~60重量份； 3.5水硼酸鋅10-20重量份； 高粘度有機硅混合物15~20重量份； 硬脂酸鎂5~8重量份； 含磷無鹵阻燃劑15~20重量份； 聚乙烯蠟0.5~1.0重量份； 抗氧劑0.8-1.2重量份； 交聯(lián)劑0.7~1.0重量份。
2.如權利要求1所述的輻照交聯(lián)低煙無鹵高阻燃聚烯烴電纜料，其特征在于所述線型低密度聚乙烯樹脂的熔融指數(shù)為1.0-2.0g/10min。
3.如權利要求1所述的輻照交聯(lián)低煙無鹵高阻燃聚烯烴電纜料，其特征在于所述乙烯醋酸乙烯共聚物中，醋酸乙烯的重量含量為28%，熔融指數(shù)為4-6g/10min。
4.如權利要求1所述的輻照交聯(lián)低煙無鹵高阻燃聚烯烴電纜料，其特征在于所述乙烯丙烯酸乙酯共聚物中，丙烯酸乙酯的重量含量為15~19%，熔融指數(shù)為0.5飛dg/min。
5.如權利要求1所述的輻照交聯(lián)低煙無鹵高阻燃聚烯烴電纜料，其特征在于所述高粘度有機硅混合物是GE東芝有機硅有限公司生產的SFR 100型高粘度有機硅混合物。
6.如權利要求1所述的輻照交聯(lián)低煙無鹵高阻燃聚烯烴電纜料，其特征在于所述含磷無鹵阻燃劑是德國科萊恩公司出品的OP 935型高效無鹵阻燃劑，其磷含量約為23~24重量％。
7.如權利要求1所述的輻照交聯(lián)低煙無鹵高阻燃聚烯烴電纜料，其特征在于所述抗氧劑是2,2，-硫代雙[3- (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸乙酯]或四[β (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
8.如權利要求1所述的輻照交聯(lián)低煙無鹵高阻燃聚烯烴電纜料，其特征在于所述交聯(lián)劑是三聚氰酸三烯丙酯。
9.制備權利要求1所述輻照交聯(lián)低煙無鹵高阻燃聚烯烴電纜料的方法，其特征在于依次包括以下步驟: 先將線型低密度聚乙烯樹脂、乙烯醋酸乙烯共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、氫氧化鋁、氫氧化鎂、3.5水硼酸鋅、硬脂酸鎂、含磷無鹵阻燃劑、聚乙烯蠟、抗氧劑和交聯(lián)劑一起投入溫度為135~145°C的密閉式混煉機中，混煉8~10分鐘，得到團狀物料； 然后，將高粘度有機硅混合物加入到上述溫度為135~145°C的密閉式混煉機中，與所述團狀物料一起繼續(xù)混煉4飛分鐘，得到料坯； 最后，將所述料坯投入六溫度段雙螺桿擠出機中，擠制成顆粒，得到輻照交聯(lián)低煙無鹵高阻燃聚烯烴電纜料；其中，所述劉溫度段雙螺桿擠出機的六個溫度段溫度分別為135°C、145 °C、155 °C、160 °C、160 °C、155 °C。
【文檔編號】C08K3/22GK103450552SQ201310416252
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月13日 優(yōu)先權日:2013年9月13日
【發(fā)明者】游泳, 祁建強, 環(huán)征程 申請人:無錫杰科塑業(yè)有限公司