紫外光交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴絕緣料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種紫外光交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴絕緣料及其制備方法。具體說，是制作阻燃電線電纜絕緣層的紫外光交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴絕緣料及其制備方法。所述特紫外光交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴絕緣料是用線性低密度聚乙烯樹脂、乙烯醋酸乙烯共聚樹脂、無鹵阻燃劑、阻燃協(xié)效劑、陽離子光引發(fā)劑、自由基光引發(fā)劑、交聯(lián)劑、抗氧劑、潤滑劑等原料，經(jīng)用溫度為130~140℃的密閉式混煉機(jī)混煉后，再用六溫度段雙螺桿擠出機(jī)擠制而成。采用本發(fā)明的紫外光交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴絕緣料，避免了上述三種交聯(lián)方法的不足，具有生產(chǎn)效率高、工藝簡單、設(shè)備投資小、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能環(huán)保、適應(yīng)性廣、產(chǎn)品性能穩(wěn)定性好等優(yōu)點。
【專利說明】紫外光交聯(lián)低煙無南阻燃聚烯烴絕緣料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種塑料粒子及其制備方法。具體說，是制作阻燃電線電纜絕緣層的紫外光交聯(lián)低煙無齒阻燃聚烯烴絕緣料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著電力、電機(jī)、電子電器、汽車等相關(guān)行業(yè)的飛速發(fā)展，要求交聯(lián)電線電纜具有優(yōu)良耐熱性、耐應(yīng)力開裂性好、耐壓碎、耐溶劑、耐烙鐵焊接、使用壽命長等特點。目前，交聯(lián)電線電纜已成功地用于電機(jī)引接線、電器安裝線、汽車線、機(jī)車線、建筑用線、艦船用電線、石油工業(yè)用電纜，架空電纜等方面。就其使用的絕緣材料種類而言，以交聯(lián)聚烯烴絕緣電線電纜用量最大。目前，交聯(lián)聚烯烴絕緣電線電纜制備方法有三種通用交聯(lián)方法:過氧化物化學(xué)交聯(lián)法、高能輻射交聯(lián)法、硅烷交聯(lián)法。其中，過氧化物化學(xué)交聯(lián)法存在的不足是其生產(chǎn)效率低、工藝流程復(fù)雜、耗能大、能效利用率低、產(chǎn)品廢品率高；高能輻射交聯(lián)法的設(shè)備投資大、操作維護(hù)復(fù)雜、防護(hù)條件苛刻，且由于其工藝特點只適合做壁厚較薄的電線，而厚壁電線的輻射均勻性不好；硅烷交聯(lián)法涉及水解反應(yīng)，電線電纜穩(wěn)定性差、耐壓及耐溫等級較低、不適合做無鹵阻燃電線電纜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的一個問題是提供一種紫外光交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴絕緣料。采用本發(fā)明的紫外光交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴絕緣料，避免了上述三種交聯(lián)方法的不足，具有生產(chǎn)效率高、工藝簡單、設(shè)備投資小、 經(jīng)濟(jì)、節(jié)能環(huán)保、適應(yīng)性廣、產(chǎn)品性能穩(wěn)定性好等優(yōu)點。
[0004]本發(fā)明要解決的另一個問題是提供一種制備紫外光交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴絕緣料的方法。
[0005]為解決上述問題，采取了以下技術(shù)方案:
本發(fā)明的紫外光交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴絕緣料特點是包括以下重量份數(shù)的原料:
線性低密度聚乙烯樹脂3(40重量份；
乙烯醋酸乙烯共聚樹脂6(70重量份；
無鹵阻燃劑5(60重量份；
阻燃協(xié)效劑1(15重量份；
陽離子光引發(fā)劑0.5、.8重量份；
自由基光引發(fā)劑2飛重量份；
交聯(lián)劑1.( .5重量份；
抗氧劑0.51.0重量份；
潤滑劑廣1.5重量份。
[0006]其中:
所述乙稀醋Ife乙稀共聚樹脂中，醋Ife乙稀的含量為26 28%,溶融指數(shù)< 6g/IOmin ；所述無鹵阻燃劑是用多聚磷酸銨、3.5水硼酸鋅、季戊四醇、三聚氰胺，并按照多聚磷酸銨:3.5水硼酸鋅:季戊四醇:三聚氰胺=3.8:1.2:1.0:1.2的重量比例混合而成；
所述阻燃協(xié)效劑是硅粉改性樹脂，其是美國Dow Corning公司生產(chǎn)的RM 4-7081型硅粉改性樹脂；
所述陽離子光引發(fā)劑是用環(huán)戊二烯異丙苯鐵六氟磷酸鹽和二苯基碘鎗六氟磷酸鹽，并按照環(huán)戊二烯異丙苯鐵六氟磷酸鹽:二苯基碘鎗六氟磷酸鹽=3:1的重量比例混合而成；所述自由基光引發(fā)劑是用2-甲基-1- (4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基-1-丙酮和二苯甲酮，并按照2-甲基-1- (4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基-1-丙酮:二苯甲酮=5:3的重量比例混合而成。
[0007]所述交聯(lián)劑是三烯丙基異氰脲酸酯；
所述抗氧劑是四[3- (3’，5’-二叔丁基-4’-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯或2，6-二(1-苯基)乙基-4-壬基苯酚。
[0008]所述的潤滑采用聚乙烯蠟和硬脂酸，并按照聚乙烯蠟:硬脂酸=3:1的重量比例混合而成。
[0009]制備所述紫外光交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴絕緣料的方法依次包括以下步驟: 先將線性低密度聚乙烯樹脂、乙烯醋酸乙烯共聚樹脂、無鹵阻燃劑、阻燃協(xié)效劑、陽離
子光引發(fā)劑、自由基光引發(fā)劑、交聯(lián)劑、抗氧劑潤滑劑一起投入溫度為13(T140°C的密閉式混煉機(jī)中，混煉12?15分鐘，得到團(tuán)狀混合料；
然后，將所述團(tuán)狀混合料投入六溫度段雙螺桿擠出機(jī)中，擠制成粒徑為3?4_的顆粒，得到紫外光交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴絕緣料； 其中，所述六溫度段雙螺桿擠出機(jī)的六個溫度段的溫度分別為 130。。、140。。、1450C、150。。、155。。、150°C。
[0010]采用上述方案，具有以下優(yōu)點:
由于本發(fā)明的原料中采用的無鹵阻燃劑和阻燃協(xié)效劑具有優(yōu)異的協(xié)同阻燃作用，在阻燃劑總用量不多的情況下，可使本發(fā)明達(dá)到良好的無鹵阻燃效果。由于阻燃劑總用量不多，使得本發(fā)明在交聯(lián)加工過程中紫外光容易透過，可以較好地發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，形成均勻、密集的交聯(lián)點，有利于提高本發(fā)明的各項性能。
[0011]由于本發(fā)明原料中，陽離子光引發(fā)劑采用環(huán)戊二烯異丙苯鐵六氟磷酸鹽和二苯基碘鎗六氟磷酸鹽配合使用，兼顧了高壓汞燈發(fā)出的紫外光波長范圍，進(jìn)一步提高了紫外光吸收效率。自由基光引發(fā)劑采用2-甲基-1- (4-甲硫基苯基)-2_嗎啉基-1-丙酮/ 二苯甲酮配合使用，利用裂解型光引發(fā)劑和奪氫型光引發(fā)劑的協(xié)同作用，以提高引發(fā)交聯(lián)效率。
[0012]又由于本發(fā)明的原料中，同時使用陽離子光引發(fā)劑和自由基光引發(fā)劑，利用了不同的光引發(fā)機(jī)理相結(jié)合，進(jìn)一步提高了本發(fā)明產(chǎn)品的交聯(lián)效率、交聯(lián)速度、交聯(lián)均勻性，使本發(fā)明產(chǎn)品具有穩(wěn)定、良好的耐壓、耐熱性及機(jī)械物理性能。
【具體實施方式】
[0013]以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明:
實施例一
先選取30重量份的線性低密度聚乙烯樹脂、70重量份的乙烯醋酸乙烯共聚樹脂、50重量份的無鹵阻燃劑、10重量份的阻燃協(xié)效劑、0.5重量份的陽離子光引發(fā)劑、2重量份的自由基光引發(fā)劑、I重量份的交聯(lián)、0.5重量份的抗氧劑、1.0重量份的潤滑劑。
[0014]然后，將線性低密度聚乙烯樹脂、乙烯醋酸乙烯共聚樹脂、無鹵阻燃劑、阻燃協(xié)效齊U、陽離子光引發(fā)劑、自由基光引發(fā)劑、交聯(lián)劑、抗氧劑潤滑劑一起投入溫度為130°C的密閉式混煉機(jī)中，混煉12分鐘，得到團(tuán)狀混合料。
[0015]最后，將所述團(tuán)狀混合料投入六溫度段雙螺桿擠出機(jī)中，擠制成粒徑為3mm的顆粒，得到紫外光交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴絕緣料。其中，所述六溫度段雙螺桿擠出機(jī)的六個溫度段的溫度·分別為 130°C、140°C、145°C、150°C、155°C、150°C。
[0016]本實施例中:
所述線性低密度聚乙烯樹脂的熔融指數(shù)為1.-2.0g/10min ；
所述乙稀醋fe乙稀共聚樹脂中，醋fe乙稀的含量為26 28%,溶融指數(shù)< 6g/IOmin ；所述無鹵阻燃劑是用多聚磷酸銨、3.5水硼酸鋅、季戊四醇、三聚氰胺，并按照多聚磷酸銨:3.5水硼酸鋅:季戊四醇:三聚氰胺=3.8:1.2:1.0:1.2的重量比例混合而成；
所述阻燃協(xié)效劑是硅粉改性樹脂，其是美國Dow Corning公司生產(chǎn)的RM 4-7081型硅粉改性樹脂。
[0017]所述陽離子光引發(fā)劑是用環(huán)戊二烯異丙苯鐵六氟磷酸鹽和二苯基碘鎗六氟磷酸鹽，并按照環(huán)戊二烯異丙苯鐵六氟磷酸鹽:二苯基碘鎗六氟磷酸鹽=3:1的重量比例混合而成。
[0018]所述自由基光引發(fā)劑是用2-甲基-1- (4-甲硫基苯基)-2_嗎啉基-1-丙酮和二苯甲酮，并按照2-甲基-1- (4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基-1-丙酮:二苯甲酮=5:3的重量比例混合而成。
[0019]所述交聯(lián)劑是三烯丙基異氰脲酸酯。
[0020]所述抗氧劑是四[3- (3’，5’ - 二叔丁基-4’ -羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯或2, 6- _.(1-苯基)乙基-4_壬基苯酌.。
[0021]所述的潤滑劑采用聚乙烯蠟和硬脂酸，并按照聚乙烯蠟:硬脂酸=3:1的重量比例混合而成。
[0022]實施例二
先選取35重量份的線性低密度聚乙烯樹脂、65重量份的乙烯醋酸乙烯共聚樹脂、55重量份的無鹵阻燃劑、12重量份的阻燃協(xié)效劑、0.6重量份的陽離子光引發(fā)劑、3.5重量份的自由基光引發(fā)劑、1.2重量份的交聯(lián)、0.8重量份的抗氧劑、1.2重量份的潤滑劑。
[0023]然后，將線性低密度聚乙烯樹脂、乙烯醋酸乙烯共聚樹脂、無鹵阻燃劑、阻燃協(xié)效齊U、陽離子光引發(fā)劑、自由基光引發(fā)劑、交聯(lián)劑、抗氧劑潤滑劑一起投入溫度為135°c的密閉式混煉機(jī)中，混煉14分·鐘，得到團(tuán)狀混合料。
[0024]最后，將所述團(tuán)狀混合料投入六溫度段雙螺桿擠出機(jī)中，擠制成粒徑為3.5mm的顆粒，得到紫外光交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴絕緣料。其中，所述六溫度段雙螺桿擠出機(jī)的六個溫度段的溫度分別為 130°C、140°C、145°C、150°C、155°C、150°C。
[0025]本實施例中:
所述線性低密度聚乙烯樹脂的熔融指數(shù)為1.-2.0g/10min ；
所述乙稀醋fe乙稀共聚樹脂中，醋fe乙稀的含量為26 28%,溶融指數(shù)< 6g/IOmin ； 所述無鹵阻燃劑是用多聚磷酸銨、3.5水硼酸鋅、季戊四醇、三聚氰胺，并按照多聚磷酸銨:3.5水硼酸鋅:季戊四醇:三聚氰胺=3.8:1.2:1.0:1.2的重量比例混合而成；
所述阻燃協(xié)效劑是硅粉改性樹脂，其是美國Dow Corning公司生產(chǎn)的RM 4-7081型硅粉改性樹脂。
[0026]所述陽離子光引發(fā)劑是用環(huán)戊二烯異丙苯鐵六氟磷酸鹽和二苯基碘鎗六氟磷酸鹽，并按照環(huán)戊二烯異丙苯鐵六氟磷酸鹽:二苯基碘鎗六氟磷酸鹽=3:1的重量比例混合而成。
[0027]所述自由基光引發(fā)劑是用2-甲基-1- (4-甲硫基苯基)-2_嗎啉基-1-丙酮和二苯甲酮，并按照2-甲基-1- (4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基-1-丙酮:二苯甲酮=5:3的重量比例混合而成。
[0028]所述交聯(lián)劑是三烯丙基異氰脲酸酯。
[0029]所述抗氧劑是四[3- (3’，5’ - 二叔丁基-4’ -羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯或2, 6- _.(1-苯基)乙基-4_壬基苯酌.。
[0030]所述的潤滑劑采用聚乙烯蠟和硬脂酸，并按照聚乙烯蠟:硬脂酸=3:1的重量比例混合而成。
[0031]實施例三
先選取40重量份的線性低密度聚乙烯樹脂、60重量份的乙烯醋酸乙烯共聚樹脂、60重量份的無鹵阻燃劑、15重量份的阻燃協(xié)效劑、0.8重量份的陽離子光引發(fā)劑、5重量份的自由基光引發(fā)劑、1.5重量份的交聯(lián)、1.0重量份的抗氧劑、1.5重量份的潤滑劑。
[0032]然后，將線性低密度聚乙烯樹脂、乙烯醋酸乙烯共聚樹脂、無鹵阻燃劑、阻燃協(xié)效齊U、陽離子光引發(fā)劑、自由基光引發(fā)劑、交聯(lián)劑、抗氧劑潤滑劑一起投入溫度為140°c的密閉式混煉機(jī)中，混煉15分鐘，得到團(tuán)狀混合料。
[0033]最后，將所述團(tuán)狀混合料投入六溫度段雙螺桿擠出機(jī)中，擠制成粒徑為3.5mm的顆粒，得到紫外光交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴絕緣料。其中，所述六溫度段雙螺桿擠出機(jī)的六個溫度段的溫度分別為 130°C、140°C、145°C、150°C、155°C、150°C。
[0034]本實施例中:
所述線性低密度聚乙烯樹脂的熔融指數(shù)為1.0-2.0g/10min ；
所述乙稀醋fe乙稀共聚樹脂中，醋fe乙稀的含量為26 28%,溶融指數(shù)< 6g/IOmin ；所述無鹵阻燃劑是用多聚磷酸銨、3.5水硼酸鋅、季戊四醇、三聚氰胺，并按照多聚磷酸銨:3.5水硼酸鋅:季戊四醇:三聚氰胺=3.8:1.2:1.0:1.2的重量比例混合而成；
所述阻燃協(xié)效劑是硅粉改性樹脂，其是美國Dow Corning公司生產(chǎn)的RM 4-7081型硅粉改性樹脂。
[0035]所述陽離子光引發(fā)劑是用環(huán)戊二烯異丙苯鐵六氟磷酸鹽和二苯基碘鎗六氟磷酸鹽，并按照環(huán)戊二烯異丙苯鐵六氟磷酸鹽:二苯基碘鎗六氟磷酸鹽=3:1的重量比例混合而成。
[0036]所述自由基光引發(fā)劑是用2-甲基-1- (4-甲硫基苯基)-2_嗎啉基-1-丙酮和二苯甲酮，并按照2-甲基-1- (4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基-1-丙酮:二苯甲酮=5:3的重量比例混合而成。
[0037]所述交聯(lián)劑是三烯丙基異氰脲酸酯。`
[0038]所述抗氧劑是四[3- (3’，5’ - 二叔丁基-4’ -羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯或2,6- _.(1-苯基)乙基-4-壬基苯酌.。
[0039]所述的潤滑劑采用聚乙烯蠟和硬脂酸，并按照聚乙烯蠟:硬脂酸=3:1的重量比例混合而成。
【權(quán)利要求】
1.紫外光交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴絕緣料，其特征在于包括以下重量份數(shù)的原料: 線性低密度聚乙烯樹脂30-40重量份； 乙烯醋酸乙烯共聚樹脂60-70重量份； 無鹵阻燃劑50-60重量份； 阻燃協(xié)效劑10-15重量份； 陽離子光引發(fā)劑0.5、.8重量份； 自由基光引發(fā)劑2飛重量份； 交聯(lián)劑1.(Tl.5重量份； 抗氧劑0.5-1.0重量份； 潤滑劑廣1.5重量份。
2.如權(quán)利要求1所述的紫外光交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴絕緣料，其特征在于所述乙烯醋酸乙烯共聚樹脂中，醋酸乙烯的含量為26-28%，熔融指數(shù)≤6g/10min。
3.如權(quán)利要求1所述的紫外光交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴絕緣料，其特征在于所述無鹵阻燃劑是用多聚磷酸銨、3.5水硼酸鋅、季戊四醇、三聚氰胺，并按照多聚磷酸銨:3.5水硼酸鋅:季戊四醇:三聚氰胺=3.8:1.2:1.0:1.2的重量比例混合而成。
4.如權(quán)利要求1所述的紫外光交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴絕緣料，其特征在于所述阻燃協(xié)效劑是硅粉改性樹脂，其是美國Dow Corning公司生產(chǎn)的RM 4-7081型硅粉改性樹脂。
5.如權(quán)利要求1所述的紫外光交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴絕緣料，其特征在于所述陽離子光引發(fā)劑是用環(huán)戊二烯異丙苯鐵六氟磷酸鹽和二苯基碘鎗六氟磷酸鹽，并按照環(huán)戊二烯異丙苯鐵六氟磷酸鹽:二苯基碘鎗六氟磷酸鹽=3:1的重量比例混合而成。
6.如權(quán)利要求1所述的紫外光交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴絕緣料，其特征在于所述自由基光引發(fā)劑是用2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基-1-丙酮和二苯甲酮，并按照2-甲基-1- (4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基-1-丙酮:二苯甲酮=5:3的重量比例混合而成。
7.如權(quán)利要求1所述的紫外光交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴絕緣料，其特征在于所述交聯(lián)劑是三烯丙基異氰脲酸酯。
8.如權(quán)利要求1所述的紫外光交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴絕緣料，其特征在于所述抗氧劑是四[3- (3’，5’_ 二叔丁基-4’-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯或2，6-二(1-苯基)乙基-4-壬基苯酚。
9.如權(quán)利要求1所述的紫外光交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴絕緣料，其特征在于所述的潤滑劑采用聚乙烯蠟和硬脂酸并按照聚乙烯蠟:硬脂酸=3:1的重量比例混合而成。
10.制備權(quán)利要求1所述紫外光交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴絕緣料的方法，其特征在于依次包括以下步驟: 先將線性低密度聚乙烯樹脂、乙烯醋酸乙烯共聚樹脂、無鹵阻燃劑、阻燃協(xié)效劑、陽離子光引發(fā)劑、自由基光引發(fā)劑、交聯(lián)劑、抗氧劑、潤滑劑一起投入溫度為13(T140°C的密閉式混煉機(jī)中，混煉12-15分鐘，得到團(tuán)狀混合料； 然后，將所述團(tuán)狀混合料投入六溫度段雙螺桿擠出機(jī)中，擠制成粒徑為3-4_的顆粒，得到紫外光交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴絕緣料；其中，所述六溫度段雙螺桿擠出機(jī)的六個溫度段的溫度分別為 130。。、140。。、1450C、150。。、155。。、150。。。
【文檔編號】H01B3/44GK103435901SQ201310416251
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
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