本發明涉及一種高氧指數熱塑性無鹵低煙聚烯烴電纜料及其制備方法。

背景技術：

熱塑性無鹵低煙阻燃聚烯烴電纜料是一種高填充、高阻燃的材料，為在聚烯烴基體中添加有阻燃劑，在高溫下通過釋放水分子或利用層狀結構或產生碳層等作用達到阻燃的效果，從而對電纜內部結構進行保護。本產品可用于電力電纜、控制電纜、光纜、市話電纜、信號電纜及各種傳輸電纜的護套或絕緣，使電纜達到較高的阻燃等級，滿足使用要求。

隨著使用環境的要求越來越嚴，對電纜料的阻燃要求也越來越高，其中氧指數（OI）指標是用以評價材料燃燒的一個重要指標。其定義為在規定的條件下，材料在氧氮混合氣流中進行有焰燃燒所需的最低氧濃度。氧指數高表示材料不易燃燒，一般阻燃電纜料要求氧指數大于33%。為提高氧指數，傳統方法通過填充大量的阻燃劑來提高氧指數，導致材料存在機械性能大幅下降、硬度偏高、流動性差、加工性能差和擠線速度較慢等缺點。

技術實現要素：

本發明是為了克服傳統熱塑性無鹵低煙阻燃電纜料存在的缺點，發明了一種具有高氧指數、機械強度高、加工性能好的熱塑性無鹵低煙阻燃聚烯烴電纜料。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

本發明涉及一種高氧指數熱塑性無鹵低煙聚烯烴電纜料及其制備方法,其特征在于包括以下組分（重量）：

乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）40-60份；

線性低密度聚乙烯（LLDPE）10-35份；

乙烯-辛烯（POE）2-25份；

界面相容劑（接枝料、硅酮母粒） 10-30份；

氫氧化鋁100-180份（其中1um以下粒徑約0-50%，1-10um粒徑約占50-100%）；

其他阻燃劑0-50份；

抗氧劑0-4份；

色漿及其他1-10份。

所用乙烯-醋酸乙烯共聚物的醋酸乙烯含量大于25%。

所用乙烯-辛烯彈性體（POE）中熔融指數應大于8（190℃）。

所用界面相容劑中接枝料含馬來酸酐接枝物，其他也可采用脂肪酸類、硅烷類偶聯劑、鈦酸酯類等偶聯劑的一種或幾種。

所用無機阻燃劑包括但不限于氫氧化鋁、氫氧化鎂、水滑石、蒙脫土等含結晶水的化合物的一種或幾種，在高溫下能夠分解并釋放水，達到阻燃的目的。

所用氫氧化鋁其中1um以下粒徑約0-50%，1-10um粒徑約占50-100%。

所用抗氧劑為四[β-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯（抗氧劑1010），硫代二丙酸雙月桂酯（抗氧劑DLTP）中的一種或幾種。

其他添加物包括但不限于潤滑劑，如聚乙烯蠟，硬脂酸，硅油中的一種或幾種，添加量0-6份。

該方法包括以下工藝步驟：將所述基體樹脂、阻燃劑、抗氧劑等在高速混合機中，80℃下混合7-10min。然后將混合物于雙階造粒機中擠出造粒，上階料筒溫度范圍150~170℃，螺桿轉速約為130轉/每分鐘。下階料筒溫度范圍130~150℃，螺桿轉速約為70轉/每分鐘。

本發明的高氧指數熱塑性無鹵低煙聚烯烴電纜料由乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）、線性低密度聚乙烯（LLDPE）、乙烯-辛烯彈性體（POE）組成主基料樹脂。其中EVA選取較高VA含量（大于25%）。高VA含量的EVA可以提高柔韌性，阻燃性及其與填料的相容性，降低阻燃填料的用量。

馬來酸酐接枝料為界面相容劑。極性聚合物基料和無機填料的相容性差，添加預先制備的相容劑，選取馬來酸酐接枝物，能夠提高共混材料中分散相與連續相之間的界面粘結力，進而提高材料的斷裂伸長率。

由氫氧化鋁及其他阻燃劑組成阻燃體系。在較高溫度下，阻燃劑通過釋放水分子或利用層狀結構或產生碳層等作用達到阻燃的效果，從而對電纜內部結構進行保護。其中氫氧化鋁添加物，1um以下粒徑約0-50%，1-10um粒徑約占50-100%。氫氧化鋁為片狀結構，失去水后，粗粒徑的氫氧化鋁起到骨架支撐的作用，避免熱量傳導；而細粒徑的氫氧化鋁起到分散作用，降低熱集聚；通過二者的協同作用，減少熱傳遞，達到高阻燃的效果。

本產品可用于電力電纜、控制電纜、光纜、市話電纜、信號電纜、及各種傳輸電纜的護套及絕緣，提高電纜的阻燃性能。

具體實施例：

將表1中五組配方，按重量份數配好。將所述基體樹脂、阻燃劑、抗氧劑等在高速混合機中，80℃下混合10min。然后將混合物于雙階造粒機中擠出造粒，上階料筒溫度范圍145~165℃，螺桿轉速約為130轉/每分鐘。下階料筒溫度范圍125~145℃，螺桿轉速約為70轉/每分鐘。

實施例配方主要性能測試見表2。可以通過配方4、5的對比看出，未按權利要求的添加成分，其機械強度及氧指數明顯較低。

表1、實施例配方表

表2 、實施例配方性能測試表

以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。