專利名稱：一種抗開裂熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電纜料，尤其是涉及到在大截面電纜上使用的抗開裂熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料的配方。
背景技術：
目前在一些要求阻燃性高、二次危害小的場合如地鐵、艦船、電站、高層建筑等各種人煙密集公共場所，都要求使用低煙無鹵電纜材料。市面上的低煙無鹵材料多采用聚乙烯、EVA類基料添加無機阻燃劑的方法來達到性能與阻燃效果的平衡；相對于不同的樹脂基材，無機阻燃劑添加量可在50-65%之間。高填充造就了材料良好的阻燃性能，但同時降低了材料的機械物理性能及加工性能。導致材料在使用過程中出現加工困難、成纜后機械物理性能下降嚴重，在惡劣條件下容易出現開裂現象。
低煙無鹵材料發展至今，仍會在不同場合出現成纜后電纜開裂現象，這也是其至今仍無法完全取代PVC、PE護套材料的一個重要原因。盡管通過交聯的方式可改善材料的開裂性能，但由于線纜標準、生產工藝與成本的制約，完全交聯的方式不具備實用性和通用性。發明內容
本發明的目的是通過對低煙無鹵材料進行硅烷微交聯反應，生產一種能夠保證材料的熱塑性流動性性能，同時顯著提高材料的機械物理性能、抗開裂性能的低煙無鹵電纜材料。
本發明提供的技術方案是一種抗開裂熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料，包括的成分及質量份是
a)基體樹脂100
其中乙烯-醋酸乙烯酯共聚物25 65
茂金屬線性低密度聚乙烯1(Γ40
界面相容劑10 35
b)阻燃劑160
其中氫氧化鋁6(Tl20
氫氧化鎂40 100
c)潤滑劑(Γ2
d)抗氧劑O. 5 2. 5
e)硅烷偶聯劑O. 05 O. 15
f)引發劑O. 01 O. 03
g)催化劑0.01-0.03
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的醋酸乙烯酯含量大于或等于26%。
所述的抗開裂熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料，包括的成分及質量份是
a)基體樹脂100
其中乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 35飛5
茂金屬線性低密度聚乙烯 15 30
界面相容劑
b)阻燃劑
其中氫氧化鋁
氫氧化鎂
c)潤滑劑
d)抗氧劑
e)娃燒偶聯劑
f)引發劑
g)催化劑
所述茂金屬線性低密度聚乙烯的熔指為2-4。
所述界面相容劑是聚乙烯與醋酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、丙烯、丁烯、己稀以及辛稀中的任一種單體共聚物的馬來酸酐接枝物，或者是乙烯與醋酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、丙烯、 丁烯、己稀以及辛稀中的任一種單體共聚物的馬來酸酐接枝物。
所述氫氧化招、氫氧化鎂粒徑小于2 μ m。
所述潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸鋅、硬脂酸鎂、聚乙烯蠟中的一種。
所述抗氧劑為1010，化學名稱為四[β - (3’，5’一二叔丁基-4’-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
所述硅烷偶聯劑為硅烷Α-151，化學名稱為乙烯基三乙氧基硅烷。
所述引發劑為DCP，化學名稱為過氧化二異丙苯。
所述催化劑為二月桂酸二丁基錫。
所述氫氧化鋁是經表面改性劑改 性的化學法氫氧化鋁，為平均粒徑1. 0-1. 6 μ m 的化學法氫氧化鋁經攪拌，加入重量比為1-1. 5%的甲基乙烯基硅氧烷或鈦酸酯類表面改性劑反應后的產物。
本發明采用硅烷交聯二步法的工藝進行生產a、對基體樹脂進行硅烷接枝；b、將接枝后的基體樹脂、阻燃劑、抗氧劑、潤滑劑、催化劑等共同共混造粒，制成成品粒子。此工藝保證了基體樹脂的硅烷接枝率比較均勻，同時在加工過程加入催化劑保證材料在客戶使用前有足夠的時間進行交聯反應。
本發明的有益效果是
(I)本發明選用的基體樹脂為使用硅烷偶聯劑微接枝的聚乙烯與乙烯醋酸乙烯酯共聚物，微接枝保證了材料的加工流動性，同時通過微交聯可提高材料的機械物理性能、耐熱性與抗開裂性能。
(2)本發明不同于現階段市場上的硅烷交聯低煙無鹵料。硅烷交聯低煙無鹵料需在配方中加入脫水劑，對原材料吸附水含量也要進行嚴格控制以防過早交聯發生，所以生產工序相對復雜；而本發明除基料接枝外，其余均可使用普通低煙無鹵材料的原材料(由于材料的交聯度低，材料的配方及原材料使用也相對簡單)、工藝進行生產、運輸、儲存。15 25 160 60 120 40 100 O. 5 1. 5O. 01 O. 02 O. 01 O. 0具體實施方式
本發明以硅烷微接枝的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯、界面相容劑為基體樹脂，采用氫氧化鋁、氫氧化鎂做阻燃劑，加入抗氧劑、潤滑劑、有機錫類催化劑組成的低煙無鹵聚烯烴電纜料配方。用該配方制備的電纜料試驗品滿足JB/T10707-2007護套料的各項性能要求及EN50290-2-27-2002的熱沖擊要求；制成的大截面電纜通過GB/T2951. 31-2008 的熱開裂試驗，完全符合要求。
所述氫氧化鋁的表面改性，是平均粒徑1. 0-1. 6 μ m的化學法氫氧化鋁，經攪拌 (優選高速攪拌)，加入重量比為1-1. 5%的甲基乙烯基硅氧烷或鈦酸酯類表面改性劑，充分均勻反應后的產物。為常規的氫氧化鋁表面改性工藝。
下面通過具體實施例對本發明作進一步說明。
實施例1 :
按質量份數稱取
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(醋酸乙烯酯含量大于26%，)50，茂金屬線性低密度聚乙烯30，界面相容劑(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的馬來酸酐接枝物)20，硅烷偶聯劑A-1510. 1， DCP0. 02，氫氧化鋁100，氫氧化鎂60，硬脂酸鎂1，抗氧劑10101. 5，二月桂酸二丁基錫O. 01 ; 氫氧化招、氫氧化鎂平均粒徑為1. 5 μ m。
先將樹脂基材、DCP、硅烷偶聯劑拌勻，在雙螺桿中進行接枝反應；再將接枝好的基體樹脂與氫氧化鎂、氫氧化鋁、硬脂酸鎂、抗氧劑、催化劑在密煉機中混合均勻后，經過雙螺桿、單螺桿雙節擠出造粒；
按上述配方和工藝制備的微交聯低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料，其測試數據是
拉伸強度12. 6MPa，斷裂伸長率210%, 90°C X4h熱變形1. 2%，150。。X Ih熱沖擊 通過，極限氧指數35%，比重1. 46g/cm3，試樣經110±2°C X 168h熱空氣老化后，拉伸強度和斷裂伸長率變化率小于25%。
實施例2
按質量份數稱取
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(醋酸乙烯酯含量大于26%，) 25，茂金屬線性低密度聚乙烯40，界面相容劑(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的馬來酸酐接枝物)10，硅烷偶聯劑 A-1510. 15，DCP0. 02，氫氧化鋁100，氫氧化鎂60，硬脂酸鎂1，抗氧劑10101. 5，二月桂酸二丁基錫O. 01 ；
氫氧化鋁、氫氧化鎂平均粒徑1. O μ m。
先將樹脂基材、DCP、硅烷偶聯劑拌勻，在雙螺桿中進行接枝反應；再將接枝好的基體樹脂與氫氧化鎂、氫氧化鋁、硬脂酸鎂、抗氧劑、催化劑在密煉機中混合均勻后，經過雙螺桿、單螺桿雙節擠出造粒；
按上述配方和工藝 制備的微交聯低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料，其測試數據是
拉伸強度12. 3MPa，斷裂伸長率213%, 90°C X4h熱變形1. 1%，150。。X Ih熱沖擊 通過，極限氧指數33%，比重1.46g/cm3，試樣經110±2°C X168h熱空氣老化后，拉伸強度和斷裂伸長率變化率小于23%。
實施例3:
按質量份數稱取
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(醋酸乙烯酯含量大于26%，)50，茂金屬線性低密度聚乙烯30，界面相容劑(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的馬來酸酐接枝物)20，硅烷偶聯劑A-1510. 1， DCP0. 02,氫氧化招100,氫氧化鎂60,硬脂酸鎂I,抗氧劑10101. 5, 二月桂酸二丁基錫 O. 01 ；
氫氧化招、氫氧化鎂粒徑1. 5 μ m。
先將樹脂基材、DCP、硅烷偶聯劑拌勻，在雙螺桿中進行接枝反應；再將接枝好的基體樹脂與氫氧化鎂、氫氧化鋁、硬脂酸鎂、抗氧劑、催化劑在密煉機中混合均勻后，經過雙螺桿、單螺桿雙節擠出造粒；
按上述配方和工藝制備的微交聯低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料，其測試數據是
拉伸強度12. 8MPa，斷裂伸長率218%, 90°C X4h熱變形1. 4%，150。。X Ih熱沖擊 通過，極限氧指數37%，比重1.46g/cm3，試樣經110±2°C X168h熱空氣老化后，拉伸強度和斷裂伸長率變化率小于20%。
而常規低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料的測試數據是拉伸強度10.8MPa，斷裂伸長率178%，90°C父411熱變形22%，1501 X Ih熱沖擊開裂，極限氧指數33%，比重1. 46g/cm3， 試樣經110±2°C X 168h熱空氣老化后，拉伸強度和斷裂伸長率變化率小 于20%。
經過上述對比可知，本發明獲得的電纜料在抗開裂性能及熱變形方面明顯優于常規低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料。
權利要求
1.一種抗開裂熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料，包括的成分及質量份是 a)基體樹脂100 其中こ烯-醋酸こ烯酯共聚物 25 65 茂金屬線性低密度聚こ烯 1(T40 界面相容劑10 35 b)阻燃劑160 其中氫氧化鋁6(Tl20 氫氧化鎂4(Tl00 c)潤滑劑(T2 d)抗氧劑0. 5^2. 5 e)硅烷偶聯劑0. 05 0. 15 f)引發劑0.01 0.03 g)催化劑0. 01-0. 03 所述こ烯-醋酸こ烯酯共聚物中的醋酸こ烯酯含量大于或等于26%。
2.根據權利要求1所述的ー種抗開裂熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料，其特征在于所述的抗開裂熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料，包括的成分及質量份是 a)基體樹脂100 其中こ烯-醋酸こ烯酯共聚物 35 55 茂金屬線性低密度聚こ烯 15 30 界面相容劑15 25 b)阻燃劑160 其中氫氧化鋁6(Tl20 氫氧化鎂4(Tl00 c)潤滑劑0. 5 1.5d)抗氧劑2 e)硅烷偶聯劑廣2 f)引發劑0.01 0.02 g)催化劑0.01 0.02。
3.根據權利要求2所述的ー種抗開裂熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料，其特征在于所述茂金屬線性低密度聚こ烯的熔指為2-4。
4.根據權利要求3所述的ー種抗開裂熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料，其特征在于所述界面相容劑是聚こ烯與醋酸こ烯酯、丙烯酸甲酷、丙烯、丁烯、己稀以及辛稀中的任ー種單體共聚物的馬來酸酐接枝物，或者是こ烯與醋酸こ烯酯、丙烯酸甲酷、丙烯、丁烯、己稀以及辛稀中的任ー種單體共聚物的馬來酸酐接枝物。
5.根據權利要求4所述的ー種抗開裂熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料，其特征在于所述氫氧化鋁、氫氧化鎂粒徑小于2 ii m。
6.根據權利要求5所述的ー種抗開裂熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料，其特征在干所述潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸鋅、硬脂酸鎂、聚こ烯蠟中的ー種。
7.根據權利要求6所述的ー種抗開裂熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料，其特征在于所述抗氧劑為1010。
8.根據權利要求7所述的ー種抗開裂熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料，其特征在于所述娃燒偶聯劑為娃燒A-151。
9.根據權利要求8所述的ー種抗開裂熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料，其特征在干所述引發劑為DCP。
10.根據權利要求9所述的ー種抗開裂熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料，其特征在于所述催化劑為二月桂酸ニ丁基錫。
全文摘要
本發明涉及一種抗開裂熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料。目的是提供的電纜材料應能顯著提高材料的機械物理性能、抗開裂性能。技術方案是一種抗開裂熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料，包括的成分及質量份是a)基體樹脂100；其中乙烯-醋酸乙烯酯共聚物25~65；茂金屬線性低密度聚乙烯10~40；界面相容劑10~35；b)阻燃劑160；其中氫氧化鋁60~120；氫氧化鎂40~100；c)潤滑劑0~2；d)抗氧劑0.5~2.5；e)硅烷偶聯劑0.05~0.15；f)引發劑0.01~0.03；g)催化劑0.01-0.03；乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的醋酸乙烯酯含量大于或等于26%。
文檔編號C08L51/06GK103030917SQ201210587360
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月28日 優先權日2012年12月28日
發明者任政 申請人:浙江萬馬高分子材料有限公司