本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)與科學(xué)領(lǐng)域,涉及一種電線電纜料,特別涉及一種動(dòng)車用低煙無(wú)鹵阻燃高伸長(zhǎng)率聚烯烴電纜料及制備方法。
背景技術(shù):
目前國(guó)內(nèi)時(shí)速350KM以上高速鐵路動(dòng)車用電線電纜產(chǎn)品主要靠進(jìn)口歐系,耐克森(NEXANS)、灝訊(HVBER+SUHNER)、普睿司曼(PRYSMIAN)及日系等公司產(chǎn)品,國(guó)內(nèi)無(wú)法實(shí)現(xiàn)完全國(guó)產(chǎn)化。據(jù)中國(guó)鐵路標(biāo)準(zhǔn)、歐洲標(biāo)準(zhǔn)以及日本標(biāo)準(zhǔn),時(shí)速350KM動(dòng)車用電線電纜包括標(biāo)準(zhǔn)壁厚和薄壁兩大種類以及各自對(duì)應(yīng)的單芯和多芯結(jié)構(gòu)。時(shí)速350KM以下均采用國(guó)內(nèi)鐵路標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn),而時(shí)速350KM及以上均采用日標(biāo)或歐標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。主要包括:TB/T1484–2010標(biāo)準(zhǔn)、JIS–C系列標(biāo)準(zhǔn)(日標(biāo))和EN系列標(biāo)準(zhǔn)(歐標(biāo))。通過(guò)三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比可知,除耐油、耐磨、耐酸堿、耐腐蝕、低煙無(wú)鹵阻燃等共性要求外,關(guān)鍵共性技術(shù)要求如下:1)在滿足材料的其他性能的基礎(chǔ)上的要求,尤其是要滿足低煙低鹵阻性能外,在斷裂伸長(zhǎng)率方面,歐標(biāo)要求≥125%、鐵標(biāo)要求≥150%、日標(biāo)要求≥350%;2)毒性測(cè)定試驗(yàn)要求:鐵標(biāo)≤5,日標(biāo)≤1,歐標(biāo)≤3,日標(biāo)由于試驗(yàn)方法與鐵標(biāo)及歐標(biāo)不同,不具備可比性,但鐵標(biāo)與歐標(biāo)試驗(yàn)方法相同,目前國(guó)內(nèi)材料很難達(dá)到該要求?!耙环N低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料及其制備方法”(專利申請(qǐng)?zhí)朇N1445793A)制備了一種電纜材料,但由于是高填充,無(wú)機(jī)粉體在基體中分散性能較差,材料的柔性較差?!耙环N低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料及其制備方法”(專利申請(qǐng)?zhí)朇N1796450A)采用乙烯醋酸乙烯酯和高密度聚乙烯等塑料與無(wú)機(jī)粉體復(fù)配,并解決了相容性問(wèn)題,提高了無(wú)機(jī)粉體的分散性能,但是這兩個(gè)專利都未涉及燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙的毒性以及滿足時(shí)速350KM以上動(dòng)車用電纜的各項(xiàng)要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種時(shí)速350KM以上動(dòng)車用低煙無(wú)鹵阻燃高伸長(zhǎng)率聚烯烴電纜料及制備方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:一種動(dòng)車用低煙無(wú)鹵阻燃高伸長(zhǎng)率聚烯烴電纜料,所述的電纜料的原料包括以下組分及量份數(shù):高密度聚乙烯10–70份、線性低密度聚乙烯10–50份、乙烯–醋酸乙烯酯接枝馬來(lái)酸酐共聚物10–20份、阻燃劑20–50份、二氧化硅10–30份、彈性體20–50份、抗氧劑0.1-2、潤(rùn)滑劑0.5-5份、交聯(lián)劑1-10份。進(jìn)一步,所述的高密度聚乙烯的熔融指數(shù)在溫度190oC,載荷重量2.16Kg的測(cè)試條件下為0.1–20g/10min。進(jìn)一步,所述的線性低密度聚乙烯的熔融指數(shù)在溫度190oC,載荷重量2.16Kg的測(cè)試條件下為0.1–20g/10min。進(jìn)一步,所述的乙烯–醋酸乙烯酯接枝馬來(lái)酸酐共聚物中醋酸乙烯酯的含量為10–40%,熔融指數(shù)在溫度190oC,載荷重量2.16Kg的測(cè)試條件下為1–10g/10min。進(jìn)一步,所述的阻燃劑為氫氧化鎂、氫氧化鋁其中一種或兩種混合物,其粒徑為0.1–3μm。進(jìn)一步,所述的二氧化硅為氣相法白炭黑,其粒徑為0.1–2μm。進(jìn)一步,所述的彈性體為α–烯烴共聚物,分別為乙烯–丙烯共聚物、乙烯–丁烯共聚物、乙烯–己烯共聚物或乙烯–辛烯共聚物中的一種或幾種混合物,其密度為0.850–0.900g/cm3,熔融指數(shù)在溫度190oC,載荷重量2.16Kg的測(cè)試條件下為0.1–40g/10min。進(jìn)一步,所述的抗氧劑為四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯;所述的潤(rùn)滑劑為硬脂酸或聚乙烯蠟中的一種;所述的交聯(lián)劑為三烯丙基異氰酸酯。進(jìn)一步,包含以下步驟:高密度聚乙烯10–70份、線性低密度聚乙烯10–50份、阻燃劑20–50份、二氧化硅10–30份、乙烯–醋酸乙烯酯接枝馬來(lái)酸酐共聚物10–20份、彈性體20–50份、抗氧劑0.1–2份、潤(rùn)滑劑0.5–5份,加入到高速混合機(jī)1000–1500r/min,混合5–10min后,經(jīng)過(guò)雙螺桿擠出機(jī)在150–170oC進(jìn)行混煉、造粒,得到電纜料。與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的電纜料由于添加了聚乙烯和彈性體,使得添加大量無(wú)機(jī)阻燃劑后材料的力學(xué)性能尤其是斷裂伸長(zhǎng)率和柔性無(wú)明顯降低,環(huán)境友好阻燃劑的加入保證了材料燃燒后的低毒性,同時(shí)二氧化硅的加入保證了材料的耐熱性能和耐磨性能并與環(huán)境友好阻燃劑有協(xié)同作用。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明。本發(fā)明實(shí)施例中原材料性能:HDPE(高密度聚乙烯):MFR(熔融指數(shù))在溫度190oC,載荷重量2.16Kg的測(cè)試條件下為1g/10min;LLDPE(線性低密度聚乙烯):MFR在溫度190oC,載荷重量2.16Kg的測(cè)試條件下為1.5g/10min;EVA–g–MAH(乙烯–醋酸乙烯酯接枝馬來(lái)酸酐共聚物):共聚物中醋酸乙烯酯的份數(shù)為20份,MFR在溫度190oC,載荷重量2.16Kg的測(cè)試條件下為3g/10min;Mg(OH)2(氫氧化鎂):粒徑為1.5μm;Al(OH)3(氫氧化鋁):粒徑為2.0μm;SiO2(二氧化硅):為氣相法白炭黑,其粒徑為0.5μm;彈性體1:為乙烯-丁烯共聚物;彈性體2:為乙烯-己烯共聚物;彈性體3:為乙烯-辛烯共聚物;抗氧劑:1101([β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯);潤(rùn)滑劑:硬脂酸或聚乙烯蠟;交聯(lián)劑:三烯丙基異氰酸酯。動(dòng)車用低煙無(wú)鹵阻燃高伸長(zhǎng)率聚烯烴電纜料,其原料配方(重量份)如表1,其制備方法包括以下步驟:將HDPE、LLDPE、阻燃劑、SiO2、EVA–g–MAH、彈性體、抗氧劑、潤(rùn)滑劑、交聯(lián)劑,加入到高速混合機(jī)1000–1500r/min混合10min后,經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)在150–170oC進(jìn)行混煉、造粒制備電纜料。表1電纜料的原料和用量其主要性能如表2:表2電纜料性能測(cè)試結(jié)果由表2可以看出,實(shí)驗(yàn)結(jié)果均能滿足TJ/CL313–2013中的相關(guān)技術(shù)規(guī)定,滿足時(shí)速350KM以上動(dòng)車用電纜制造的要求。盡管上文對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式給予了詳細(xì)描述和說(shuō)明,但是應(yīng)該指明的是,我們可以依據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行各種等效改變和修改,其所產(chǎn)生的功能作用仍未超出說(shuō)明書所涵蓋的精神時(shí),均應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。