本發(fā)明屬于高分子材料領域，涉及一種塑料粒子及其制備方法，具體為一種耐抗壓熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴護套料及其制備方法。

背景技術：

抗壓強度在無側束狀態(tài)下所能承受的最大壓力，是指經(jīng)擠壓或彎曲，在較短的時間內(nèi)發(fā)生較大的形變，使物體局部急劇應力，外觀和內(nèi)部發(fā)生劇烈變化的現(xiàn)象。由于擠壓和彎曲的方向及能量存在不確定性，故其內(nèi)部會產(chǎn)生應變和應力，有些應力可能會超過固體的強度，使它斷裂破壞。在有耐抗壓要求的特殊場合鋪設或使用的線纜，除了需要合理的結構設計外，對外護套材料的耐抗壓性能要求也非常高，特別是復雜結構、多層繞包、金屬鎧裝、中大規(guī)格等線纜，在經(jīng)受環(huán)境大幅變化時，護套不應發(fā)生開裂、變形等不良現(xiàn)象。此類線纜在護套材料的選擇上，一般會選用耐抗壓性能優(yōu)良的硫化橡膠或交聯(lián)塑料，但橡膠材料成本較高，且難以擠塑成型，而交聯(lián)塑料擠塑后，還需進行交聯(lián)，制造成本高，生產(chǎn)效率低。

中國專利cn200910135648.9一種快速硅烷交聯(lián)聚乙烯專用料的制備方法，公開了一種以聚乙烯為主要原料，并選擇性輔以乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，結合不飽和硅烷、吸水劑、交聯(lián)助劑、抗氧劑和潤滑劑，制備而成的一種電纜專用料。該專用料經(jīng)擠出制成管道或電纜絕緣層后，在23℃室溫下放置24小時，即可自動完成交聯(lián)過程，交聯(lián)度達65％以上。上述現(xiàn)有技術雖然為在交聯(lián)過程中添加有毒催化劑，但是與溫水浴水解交聯(lián)相比，交聯(lián)度不高。

中國專利200810139982.7一種汽車用電線電纜軟聚氯乙烯塑料及其制備方法，公開了一種以聚氯乙烯為主要原料，添加增塑劑、熱穩(wěn)定劑、潤滑劑、抗氧劑、填料、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、交聯(lián)助劑和耐磨改性劑，制備獲得一種汽車專用電線電纜。該專用料采用化學交聯(lián)方法，制備出具有良好耐磨性、優(yōu)異力學性能、出色耐高低溫性能的車用電纜料。但是該技術中添加了化學催化劑，易造成環(huán)境污染。

技術實現(xiàn)要素：

解決的技術問題：為了克服現(xiàn)有技術的缺陷，獲得一種無需交聯(lián)反應，且具有高耐抗壓、低煙、無鹵、阻燃的護套料，本發(fā)明提供了一種耐抗壓熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴護套料及其制備方法。

技術方案：一種耐抗壓熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴護套料，按重量份計，包含以下組分：乙烯-醋酸乙烯共聚樹脂30～50份、聚烯烴彈性體10～30份、線性低密度聚乙烯5～25份、功能化聚烯烴樹脂5～15份、阻燃劑140～180份、功能性填充劑5～25份、表面改性劑1～3份、抗氧劑0.5～2份、加工助劑1.5～9份。

優(yōu)選的，所述乙烯-醋酸乙烯共聚樹脂中醋酸乙烯含量為18～28％，熔融指數(shù)為3～30g/10min。

優(yōu)選的，所述聚烯烴彈性體是α-丁烯和乙烯的共聚物，或α-辛烯和乙烯的共聚物。

優(yōu)選的，所述線性低密度聚乙烯是茂金屬聚乙烯，熔融指數(shù)為1～5g/10min。

優(yōu)選的，所述功能化聚烯烴樹脂為馬來酸酐接枝線性低密度聚乙烯，或馬來酸酐接枝高密度聚乙烯，或馬來酸酐接枝聚烯烴彈性體。

優(yōu)選的，所述阻燃劑為氫氧化鋁或氫氧化鎂；所述功能性填充劑為針狀石墨粉、針狀硅藻土、納米級碳纖維或納米級玻璃纖維；所述表面改性劑為有機硅烷；所述抗氧劑為四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯和亞磷酸酯抗氧劑以重量比(0.5～5):1混合，或四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯和硫酯抗氧劑以重量比(0.5～5):1混合；所述加工助劑為高分子量硅酮和聚乙烯蠟以重量比(0.5～5):1混合。

所述耐抗壓熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴護套料的制備方法，包含以下步驟：

(1)將阻燃劑和功能性填充劑置于高速攪拌機中，高速攪拌均勻，至體系溫度80℃以上；

(2)將表面改性劑加入上述攪拌機中，攪拌3～5分鐘；

(3)向攪拌機中投入乙烯-醋酸乙烯共聚樹脂、聚烯烴彈性體、線性低密度聚乙烯、功能化聚烯烴樹脂、抗氧劑和加工助劑，繼續(xù)攪拌3～5分鐘；

(4)采用喂料器將步驟(3)獲得的物料加入具有四個溫度區(qū)域的雙螺桿混煉擠出機中，擠制成顆粒，干燥后得到耐抗壓熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴護套料；

其中，雙螺桿擠出機的四個溫度區(qū)域及溫度分別為：加料段130℃，混煉段140℃，造粒段145℃，機頭150℃。所述高速攪拌機使用水平式槳葉，其工作電流為60～130a。

有益效果：(1)本發(fā)明所述護套料的制備方法無需交聯(lián)，制造成本低，生產(chǎn)效率高；(2)本發(fā)明所述護套料易于擠塑成型，具有較高的耐抗壓性能；(3)本發(fā)明所述護套料具有良好的耐磨性、優(yōu)異的力學性能、出色的耐高低溫性能。

具體實施方式

以下實施例進一步說明本發(fā)明的內(nèi)容，但不應理解為對本發(fā)明的限制。在不背離本發(fā)明精神和實質(zhì)的情況下，對本發(fā)明方法、步驟或條件所作的修改和替換，均屬于本發(fā)明的范圍。若未特別指明，實施例中所用的技術手段為本領域技術人員所熟知的常規(guī)手段。

實施例1

一種耐抗壓熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴護套料，按重量份計，包含以下組分：乙烯-醋酸乙烯共聚樹脂40份、聚烯烴彈性體20份、線性低密度聚乙烯25份、功能化聚烯烴樹脂15份、阻燃劑150份、功能性填充劑20份、表面改性劑1份、抗氧劑0.5份、加工助劑1.5份。

所述乙烯-醋酸乙烯共聚樹脂中醋酸乙烯含量為18％，熔融指數(shù)為3g/10min。

所述聚烯烴彈性體是α-丁烯和乙烯的共聚物。

所述線性低密度聚乙烯是茂金屬聚乙烯，熔融指數(shù)為4g/10min。所述功能化聚烯烴樹脂為馬來酸酐接枝高密度聚乙烯。

所述阻燃劑為氫氧化鎂。

所述功能性填充劑為納米級玻璃纖維。

所述表面改性劑為有機硅烷。

所述抗氧劑為四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯和硫酯抗氧劑以重量比3:1混合。

所述加工助劑為高分子量硅酮和聚乙烯蠟以重量比1:1混合。

所述耐抗壓熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴護套料的制備方法，包含以下步驟：

(1)將阻燃劑和功能性填充劑置于高速攪拌機中，高速攪拌均勻，至體系溫度80℃以上；

(2)將表面改性劑加入上述攪拌機中，攪拌3分鐘；

(3)向攪拌機中投入乙烯-醋酸乙烯共聚樹脂、聚烯烴彈性體、線性低密度聚乙烯、功能化聚烯烴樹脂、抗氧劑和加工助劑，繼續(xù)攪拌3分鐘；

(4)采用喂料器將步驟(3)獲得的物料加入具有四個溫度區(qū)域的雙螺桿混煉擠出機中，擠制成顆粒，干燥后得到耐抗壓熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴護套料；

其中，雙螺桿擠出機的四個溫度區(qū)域及溫度分別為：加料段130℃，混煉段140℃，造粒段145℃，機頭150℃。

所述高速攪拌機使用水平式槳葉，其工作電流為100a。

實施例2

一種耐抗壓熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴護套料，按重量份計，包含以下組分：乙烯-醋酸乙烯共聚樹脂45份、聚烯烴彈性體20份、線性低密度聚乙烯20份、功能化聚烯烴樹脂15份、阻燃劑140份、功能性填充劑20份、表面改性劑1份、抗氧劑0.5份、加工助劑1.5份。

所述乙烯-醋酸乙烯共聚樹脂中醋酸乙烯含量為24％，熔融指數(shù)為7g/10min。

所述聚烯烴彈性體是α-辛烯和乙烯的共聚物。

所述線性低密度聚乙烯是茂金屬聚乙烯，熔融指數(shù)為3g/10min。

所述功能化聚烯烴樹脂為馬來酸酐接枝聚烯烴彈性體。

所述阻燃劑為氫氧化鋁。

所述功能性填充劑為針狀硅藻土。

所述表面改性劑為有機硅烷。

所述抗氧劑為四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯和亞磷酸酯抗氧劑以重量比4:1混合。

所述加工助劑為高分子量硅酮和聚乙烯蠟以重量比5:1混合。

所述耐抗壓熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴護套料的制備方法，包含以下步驟：

(1)將阻燃劑和功能性填充劑置于高速攪拌機中，高速攪拌均勻，至體系溫度80℃以上；

(2)將表面改性劑加入上述攪拌機中，攪拌3分鐘；

(3)向攪拌機中投入乙烯-醋酸乙烯共聚樹脂、聚烯烴彈性體、線性低密度聚乙烯、功能化聚烯烴樹脂、抗氧劑和加工助劑，繼續(xù)攪拌3分鐘；

(4)采用喂料器將步驟(3)獲得的物料加入具有四個溫度區(qū)域的雙螺桿混煉擠出機中，擠制成顆粒，干燥后得到耐抗壓熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴護套料；

其中，雙螺桿擠出機的四個溫度區(qū)域及溫度分別為：加料段130℃，混煉段140℃，造粒段145℃，機頭150℃。

所述高速攪拌機使用水平式槳葉，其工作電流為60a。

實施例3

一種耐抗壓熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴護套料，按重量份計，包含以下組分：乙烯-醋酸乙烯共聚樹脂40份、聚烯烴彈性體25份、線性低密度聚乙烯20份、功能化聚烯烴樹脂15份、阻燃劑145份、功能性填充劑25份、表面改性劑1份、抗氧劑0.5份、加工助劑1.5份。

所述乙烯-醋酸乙烯共聚樹脂中醋酸乙烯含量為27％，熔融指數(shù)為25g/10min。

所述聚烯烴彈性體是α-丁烯和乙烯的共聚物。

所述線性低密度聚乙烯是茂金屬聚乙烯，熔融指數(shù)為1g/10min。

所述功能化聚烯烴樹脂為酐接枝高密度聚乙烯。

所述阻燃劑為氫氧化鋁。

所述功能性填充劑為納米級碳纖維。

所述表面改性劑為有機硅烷。

所述抗氧劑為四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯和亞磷酸酯抗氧劑以重量比2:1混合。

所述加工助劑為高分子量硅酮和聚乙烯蠟以重量比4:1混合。

所述耐抗壓熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴護套料的制備方法，包含以下步驟：

(1)將阻燃劑和功能性填充劑置于高速攪拌機中，高速攪拌均勻，至體系溫度80℃以上；

(2)將表面改性劑加入上述攪拌機中，攪拌3分鐘；

(3)向攪拌機中投入乙烯-醋酸乙烯共聚樹脂、聚烯烴彈性體、線性低密度聚乙烯、功能化聚烯烴樹脂、抗氧劑和加工助劑，繼續(xù)攪拌3分鐘；

(4)采用喂料器將步驟(3)獲得的物料加入具有四個溫度區(qū)域的雙螺桿混煉擠出機中，擠制成顆粒，干燥后得到耐抗壓熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴護套料；

其中，雙螺桿擠出機的四個溫度區(qū)域及溫度分別為：加料段130℃，混煉段140℃，造粒段145℃，機頭150℃。

所述高速攪拌機使用水平式槳葉，其工作電流為130a。

實施例4

一種耐抗壓熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴護套料，按重量份計，包含以下組分：乙烯-醋酸乙烯共聚樹脂45份、聚烯烴彈性體25份、線性低密度聚乙烯15份、功能化聚烯烴樹脂15份、阻燃劑140份、功能性填充劑25份、表面改性劑1份、抗氧劑0.5份、加工助劑1.5份。

所述乙烯-醋酸乙烯共聚樹脂中醋酸乙烯含量為28％，熔融指數(shù)為30g/10min。

所述聚烯烴彈性體是α-辛烯和乙烯的共聚物。

所述線性低密度聚乙烯是茂金屬聚乙烯，熔融指數(shù)為5g/10min。

所述功能化聚烯烴樹脂為馬來酸酐接枝線性低密度聚乙烯。

所述阻燃劑為氫氧化鎂。

所述功能性填充劑為針狀石墨粉。

所述表面改性劑為有機硅烷。

所述抗氧劑為四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯和硫酯抗氧劑以重量比5:1混合。

所述加工助劑為高分子量硅酮和聚乙烯蠟以重量比0.5:1混合。

所述耐抗壓熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴護套料的制備方法，包含以下步驟：

(1)將阻燃劑和功能性填充劑置于高速攪拌機中，高速攪拌均勻，至體系溫度80℃以上；

(2)將表面改性劑加入上述攪拌機中，攪拌3分鐘；

(3)向攪拌機中投入乙烯-醋酸乙烯共聚樹脂、聚烯烴彈性體、線性低密度聚乙烯、功能化聚烯烴樹脂、抗氧劑和加工助劑，繼續(xù)攪拌3分鐘；

(4)采用喂料器將步驟(3)獲得的物料加入具有四個溫度區(qū)域的雙螺桿混煉擠出機中，擠制成顆粒，干燥后得到耐抗壓熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴護套料；

其中，雙螺桿擠出機的四個溫度區(qū)域及溫度分別為：加料段130℃，混煉段140℃，造粒段145℃，機頭150℃。

所述高速攪拌機使用水平式槳葉，其工作電流為80a。

對實施例1～4制備獲得的護套料進行檢測，結果如下表所示。其中，指標項為國家規(guī)定應當達到的標準值，典型值項為實施例樣品性能測試的結果。