[发明专利]耐油型硅烷自然交联低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐油型硅烷自然交联低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法。

背景技术

交联耐油型低烟无卤阻燃聚烯烃料，在目前国内市场上以过氧化物交联料与辐照 交联料为主，进口的硅烷交联低烟无卤阻燃耐油聚烯烃料，其价格昂贵，使用的电缆 厂家不多，一般来自意大利Padanaplast公司与韩国的DYM公司。

过氧化物交联是先将已加有过氧化物交联剂的聚烯烃绝缘料在低于过氧化物分 解温度下熔融挤出成型，随后进入高温高压专用管道完成交联。有机过氧化物在较低 的温度下先分解产生活性很高的自由基，自由基夺取聚烯烃分子上的氢原子，使聚烯 烃主链的某些碳原子变为活性接点，大分子链上的活性接点又相互结合，产生C-C交 联，从而使聚烯烃分子交联转化为网状结构。

然而这种方法有所需设备占据空间大，同时需要在高温高压和专用设备中长时间 反应，能量消耗大，生产效率低等缺点，这些缺点的存在导致了其它交联技术在电线 电缆行业的发展。

辐照交联，即用电子束或放射性元素产生的高能射线对聚烯烃进行照射，其分子 链被高能射线打断，产生游离自由基，两个或者几个线型大分子自由基重新交叉链接 起来形成网状结构。电子束交联与电缆线芯的挤制是完全独立的两个过程，挤制工艺 温度调节范围很宽，因此加工的材料范围非常宽，但辐照交联也存在一些缺点，如在 对厚的材料进行交联时需要高电压；对于圆形物体的交联需将其旋转或使用几束电子 束，以使辐照均匀，因此辐照交联一般只适用于厚度较薄，结构圆形对称的电线电缆； 辐照设备大多价格昂贵，技术复杂，且运行中安全防护问题也比较突出；同时国内大 部分电缆厂自己都没有辐照设备，均采取委托加工的方式来完成辐照交联的工序，电 缆制造厂家无法完全保证其辐照质量等。

由于过氧化物交联与辐照交联这些固有的缺点，非阻燃耐油的低压交联电线电缆 中较少用到过氧化物交联与辐照交联，一般都采用硅烷交联的方式。而对于有阻燃耐 油要求的交联电线电缆中，由于国内尚无厂家生产耐油型硅烷交联低烟无卤阻燃聚烯 烃料，因此大多使用过氧化物交联或辐照交联的方式。

中国专利200610116210.2公开了一种硅烷交联低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，由基 料和催化剂母料按重量比100∶3～5组成；其中，基料各组分及各组分重量配比为： 聚烯烃树脂100重量份；第一阻燃剂150重量份；第一润滑剂1～3重量份；第一 抗氧剂0.1～0.2重量份；硅烷2～4重量份；引发剂0.1～1.0重量份；催化剂母 料的组分及各组分重量配比为：聚烯烃树脂100重量份；第二阻燃剂150重量份； 第二润滑剂1～5重量份；第二抗氧剂5～15重量份；催化剂2～10重量份。该硅烷 交联低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的缺点在于关键的接枝反应是在客户挤制电缆的单 螺杆挤出机中发生的，对客户的挤出机型与挤出工艺要求很高，产品质量不易控制。 而本发明中硅烷接枝聚烯烃反应在专业电缆料生产厂家先期进行，客户的挤出成型过 程仅是一种物理挤出过程，因此对挤出机无特殊要求，挤出生产时线速度可以大幅度 提高。另外该硅烷交联低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料虽然省去了辐照这一复杂环节，却 需要煮水或蒸气浴交联过程。且该硅烷交联低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料尚不能达到船 用电缆护套料相关的耐油要求，限制了其使用范围。

发明内容

本发明的目的主要是根据现有技术中的不足，提供一种耐油型硅烷自然交联低烟 无卤阻燃聚烯烃电缆料。

本发明在制备耐油型硅烷交联无卤阻燃聚烯烃料的过程中，通过先将乙烯共聚树 脂接枝，大大提高了硅烷接枝率后再加入阻燃剂等的方式，从而确保可不经水煮或蒸 汽浴过程而获得耐油型硅烷交联低烟无卤阻燃聚烯烃料，简化了工序，提高了线缆表 面质量，同时大大节约能源。

耐油型硅烷自然交联低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，由硅烷接枝A料和催化剂母料 按重量比95∶3～5组成

其中，硅烷接枝A料各原料组分及各组分重量配比为：

聚烯烃树脂         100重量份；

第一阻燃剂         120～150重量份

第一润滑剂         1～2重量份；

第一抗氧剂         0.2～0.4重量份；

硅烷               3～5重量份；