一種耐油低煙無鹵阻燃電纜料及其制備方法
【專利摘要】本發明提供一種耐油低煙無鹵阻燃電纜料及其制備方法，該電纜料配方由乙烯-醋酸乙烯酯共聚物30～50份、低密度聚乙烯20～40份、硫化硅橡膠5～15份、聚酰胺6 30～50份、氯化鈣1～5份、POE接枝馬來酸鋅離聚物、氫氧化鎂70～100份、抗氧劑0.4～0.8份、鈦酸酯偶聯劑0.7～1份，先將氫氧化鎂和鈦酸酯偶聯劑在高速混合機中混合均勻，再在高速混合機中加入其他原料混合均勻，最后在200～235℃溫度區間下經雙螺桿擠出造粒，即成耐油低煙無鹵阻燃電纜料成品。該絕緣材料結合了乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、低密度聚乙烯、聚酰胺6等原料的優點，制備的電纜料強度高，韌性好，加工性能好，耐油阻燃，耐候老化，使用安全，并且具有成本低廉，工藝簡單的優點。
【專利說明】一種耐油低煙無鹵阻燃電纜料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種電纜料，具體的說是一種耐油低煙無鹵阻燃電纜料及其制備方 法。
【背景技術】
[0002] 傳統的阻燃電纜主要是阻燃的聚氯乙烯護套電纜和加含鹵阻燃劑的聚烯烴電纜。 但是這類電纜在發生火災燃燒時會產生大量的煙霧，并釋放出有毒的腐蝕性氣體。這些煙 霧和有毒的腐蝕性氣體足以使人窒息而死，妨礙人員疏散和滅火，并會對儀器設備造成腐 蝕。隨著社會的進步和人們安全環保意識的增強，各國對含鹵阻燃電纜燃燒時產生的二次 污染（有毒氣體、黑煙和酸霧）給與了高度的關注，低煙、無鹵、阻燃已成為電纜行業的發展 方向。
[0003] 大多數的低煙無鹵阻燃電纜料都是以聚烯烴為基材，在其中加入大量的無機阻燃 劑（氫氧化鎂或氫氧化鋁）來達到低煙無鹵阻燃的效果。但是由于聚烯烴大都為非極性 材料，與極性較強的無機阻燃劑相容性很差，從而導致加入大量無機阻燃劑后嚴重影響了 電纜料的加工工藝性能和物理機械性能。在聚烯烴中加入含有極性基團的EVA進行共混 改性，可以增加聚合物基體與無機阻燃劑的親和能力，從而改善電纜料的綜合性能，尤其是 加工工藝性能和物理機械性能。雖然EVA的加入可以改善電纜料的性能，但是由于無機阻 燃劑填充量較大，電纜料的力學性能依然會有一些明顯的降低。以聚烯烴和EVA為基材 的電纜料是比較常用的低煙無鹵阻燃電纜料，但是這類電纜料耐油性較差，很難通過GB/ T1690-2010中的浸礦物油實驗，從而限制了這類電纜料的應用范圍。
[0004] 有鑒于此，實有必要開發一種耐油、力學性能優異、加工性能好、經濟性好的低煙 無鹵阻燃電纜料。本發明的耐油低煙無鹵阻燃電纜料通過摻入聚酰胺6共混使電纜料的耐 油性提高。不過聚酰胺6的結晶度比較高，與EVA和低密度聚乙烯共混加工時，由于結晶度 的不同會使加工性能變差，因此本發明中加入了氯化鈣，從而破壞聚酰胺6的部分結晶，使 其結晶度降低，改善了電纜料的加工性能。本發明的耐油低煙無鹵阻燃電纜料中加入了 POE 接枝馬來酸鋅離聚物，它能夠改善EVA、聚酰胺6和低密度聚乙烯之間的相容性，并能夠同 時改善氫氧化鎂阻燃劑與聚合物基體之間的相容性。本發明中選用的焦磷酸酯型鈦酸酯偶 聯劑或是磷酸酯型鈦酸酯偶聯劑除了能夠進一步改善氫氧化鎂阻燃劑與聚合物基體之間 的相容性，還能夠催化聚酰胺6和EVA之間發生酯交換反應，從而改善基體樹脂之間的相容 性，提高電纜料的綜合性能。通過上述方法，本發明制得的電纜料不僅機械性能、阻燃性能 優異，而且耐油性良好，可用于制造電氣裝備、電動工具、機床、磨床、起重運輸設備等耐油 性、阻燃性和力學性能要求較高的電線電纜。
【發明內容】
[0005] 本發明提供了一種耐油低煙無鹵阻燃電纜料及其制備方法。本發明采用的技術方 案為：
[0006] -種耐油低煙無鹵阻燃電纜料，由下列質量份的原料制成：乙烯-醋酸乙烯酯共 聚物（EVA) 30?50份、低密度聚乙烯（LDPE) 20?40份、硫化硅橡膠5?15份、聚酰胺6 30?50份、氯化鈣1?5份、POE接枝馬來酸鋅離聚物4?10份、氫氧化鎂70?100份、 抗氧劑0. 4?0. 8份、鈦酸酯偶聯劑0. 7?1份。
[0007] 進一步的改進在于：所述的抗氧劑至少有一種選自抗氧劑168,抗氧劑1076或抗 氧劑1010,或是上述兩種抗氧劑的混合物。
[0008] 進一步的改進在于：所述的鈦酸酯偶聯劑是指焦磷酸酯型鈦酸酯偶聯劑或是磷酸 酯型鈦酸酯偶聯劑或是其混合物。
[0009] 上述一種耐油低煙無鹵阻燃電纜料的制備方法，其特征在于：將上述所述原料按 配比先將氫氧化鎂、鈦酸酯偶聯劑和液體石蠟在高速混合機中混合均勻，再在高速混合機 中加入其他原料混合均勻，最后在200?235°C溫度區間下經雙螺桿擠出機混煉、造粒，即 可得到成品。
[0010] 進一步的改進在于：在原材料混合前先將氯化鈣在Iio?140°c干燥8?12小時 后粉碎細化。
[0011] 本發明結合了乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、低密度聚乙烯、聚酰胺6、P0E接枝馬來酸 鋅離聚物等原料的優點，提升了傳統聚烯烴共混材料的性能，制備的材料強度高，韌性好， 加工性能好，耐油阻燃，耐候老化，使用安全，并且具有成本低廉，工藝簡單的優點，具有廣 闊的市場應用前景。
【具體實施方式】
[0012] 為了加深本發明的理解，下面將結合實施例對本發明做進一步詳細描述，該實施 例僅用于解釋本發明，并不對保護范圍構成限定。
[0013] 實施例1
[0014] (1)將2份氯化鈣在真空干燥箱中130°C下干燥8小時，然后用高速攪拌機粉碎細 化后備用。（2)將80份氫氧化鎂和80份焦磷酸酯型鈦酸酯偶聯劑在高速混合機中混合均 勻。（3)將上述混合物再與30份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、40份低密度聚乙烯、8份硫化硅 橡膠、30份聚酰胺6、干燥處理過的2份氯化鈣、5份POE接枝馬來酸鋅離聚物、0. 5份抗氧 劑1076在高速混合機中混合均勻。（4)將上述混合均勻的原料經雙螺桿擠出機在200? 235°C的條件下擠出，冷卻、干燥、切割造粒，即可得耐油低煙無鹵阻燃電纜料成品。
[0015] 表1列出了電纜料的性能測試結果
[0016] 實施例2
[0017] (1)將3份氯化鈣在真空干燥箱中120°C下干燥10小時，然后用高速攪拌機粉碎 細化后備用。（2)將90份氫氧化鎂和1份焦磷酸酯型鈦酸酯偶聯劑在高速混合機中混合均 勻。（3)將上述混合物再與40份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、30份低密度聚乙烯、10份硫化 硅橡膠、35份聚酰胺6、干燥處理過的3份氯化鈣、8份POE接枝馬來酸鋅離聚物、0. 6份抗 氧劑1010在高速混合機中混合均勻。（4)將上述混合均勻的原料經雙螺桿擠出機在200? 235°C的條件下擠出，冷卻、干燥、切割造粒，即可得耐油低煙無鹵阻燃電纜料成品。
[0018] 表1列出了電纜料的性能測試結果
[0019] 實施例3
[0020] (1)將5份氯化鈣在真空干燥箱中140°C下干燥8小時，然后用高速攪拌機粉碎細 化后備用。（2)將100份氫氧化鎂和0. 9份磷酸酯型鈦酸酯偶聯劑在高速混合機中混合均 勻。（3)將上述混合物再與35份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、35份低密度聚乙烯、12份硫化 硅橡膠、40份聚酰胺6、干燥處理過的5份氯化鈣、6份POE接枝馬來酸鋅離聚物、0. 4份抗 氧劑1076、0. 4份抗氧劑168在高速混合機中混合均勻。（4)將上述混合均勻的原料經雙螺 桿擠出機在200?235°C的條件下擠出，冷卻、干燥、切割造粒，即可得耐油低煙無鹵阻燃電 纜料成品。
[0021] 表1列出了電纜料的性能測試結果
[0022] 對比例1
[0023] (1)將5份氯化鈣在真空干燥箱中140°C下干燥8小時，然后用高速攪拌機粉碎細 化后備用。（2)將100份氫氧化鎂和0. 9份磷酸酯型鈦酸酯偶聯劑在高速混合機中混合均 勻。（3)將上述混合物再與35份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、35份低密度聚乙烯、12份硫化 硅橡膠、40份聚酰胺6、干燥處理過的5份氯化鈣、0. 4份抗氧劑1076、0. 4份抗氧劑168在 高速混合機中混合均勻。（4)將上述混合均勻的原料經雙螺桿擠出機在200?235°C的條 件下擠出，冷卻、干燥、切割造粒，即可得耐油低煙無鹵阻燃電纜料成品。
[0024] 表1列出了電纜料的性能測試結果
[0025] 對比例2
[0026] (1)將5份氯化鈣在真空干燥箱中140°C下干燥8小時，然后用高速攪拌機粉碎細 化后備用。（2)將100份氫氧化鎂和0. 9份磷酸酯型鈦酸酯偶聯劑在高速混合機中混合均 勻。（3)將上述混合物再與35份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、35份低密度聚乙烯、12份硫化硅 橡膠、干燥處理過的5份氯化鈣、6份POE接枝馬來酸鋅離聚物、0. 4份抗氧劑1076、0. 4份抗 氧劑168在高速混合機中混合均勻。（4)將上述混合均勻的原料經雙螺桿擠出機在200? 235°C的條件下擠出，冷卻、干燥、切割造粒，即可得耐油低煙無鹵阻燃電纜料成品。
[0027] 表1列出了電纜料的性能測試結果
[0028] 對比例3
[0029] (1)將100份氫氧化鎂和0. 9份磷酸酯型鈦酸酯偶聯劑在高速混合機中混合均勻。 (2)將上述混合物再與35份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、35份低密度聚乙烯、12份硫化硅橡 膠、40份聚酰胺6、6份POE接枝馬來酸鋅離聚物、0. 4份抗氧劑1076、0. 4份抗氧劑168在 高速混合機中混合均勻。（3)將上述混合均勻的原料經雙螺桿擠出機在200?235°C的條 件下擠出，冷卻、干燥、切割造粒，即可得耐油低煙無鹵阻燃電纜料成品。
[0030] 表1列出了電纜料的性能測試結果
[0031] 表1實施例和對比例樣品的性能測試數據表
[0032]
【權利要求】
1. 一種耐油低煙無鹵阻燃電纜料，其特征在于：由下列質量份的原料制成：乙烯-醋酸 乙烯酯共聚物（EVA) 30?50份、低密度聚乙烯（LDPE) 20?40份、硫化硅橡膠5?15份、 聚酰胺630?50份、氯化鈣1?5份、POE接枝馬來酸鋅離聚物4?10份、氫氧化鎂70? 100份、抗氧劑〇. 4?0. 8份、鈦酸酯偶聯劑0. 7?1份。
2. 如權利要求1所述的一種耐油低煙無鹵阻燃電纜料，其特征在于：所述的抗氧劑至 少有一種選自抗氧劑168,抗氧劑1076或抗氧劑1010,或是上述兩種抗氧劑的混合物。
3. 如權利要求1所述的一種耐油低煙無鹵阻燃電纜料，其特征在于：所述的鈦酸酯偶 聯劑是指焦磷酸酯型鈦酸酯偶聯劑或是磷酸酯型鈦酸酯偶聯劑或是其混合物。
4. 如權利要求1-3所述的一種耐油低煙無鹵阻燃電纜料的制備方法，其特征在于：將 上述所述原料按配比先將氫氧化鎂、鈦酸酯偶聯劑和液體石蠟在高速混合機中混合均勻， 再在高速混合機中加入其他原料混合均勻，最后在200?235°C溫度區間下經雙螺桿擠出 機混煉、造粒，即可得到成品。
5. 如權利要求4所述的一種耐油低煙無鹵阻燃電纜料的制備方法，其特征在于：在原 材料混合前先將氯化鈣在110?140°C干燥8?12小時后粉碎細化。
【文檔編號】C08L51/06GK104292601SQ201410494472
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月25日 優先權日:2014年9月25日
【發明者】吳曉金, 孔國杰, 梁鵬, 張學嶺, 吳維果 申請人:江蘇金聚合金材料有限公司