[发明专利]柔软型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

本发明涉及无卤阻燃材料领域，特别是一种柔软型低烟无卤阻燃聚烯 烃电缆料及其制备方法。

背景技术

现有常规的无卤阻燃聚烯烃材料是通过添加大量无机阻燃剂的方法达 到高的阻燃性能，但是在大量添加阻燃剂的同时会影响材料本身的力学、 电气性能，使得材料缺乏柔软性，易开裂，表现为抗拉强度和断裂伸长率 显著下降；体积电阻率、击穿场强下降，介质损耗大幅度升高等。这些综 合性能的降低限制了无卤阻燃聚烯烃材料在电缆材料中的应用。

发明内容

本发明需要解决现有无卤阻燃聚烯烃材料所存在的阻燃效果高但力 学、电气性能显著降低的问题，为此提供一种阻燃性能高且力学、电气性 能好的柔软型低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料。

本发明的另一目的是提供一种柔软型低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的制 备方法。

一种柔软型低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于由下列质量份数 组份组成：

乙烯-醋酸乙烯酯的共聚物 80～90，线性低密度聚乙烯  10～20，经 表面处理的无机阻燃剂  65～130，增效剂  10～30，高分子相容剂  10～20， 抗氧剂  0.9～1.5，加工助剂  1～2。

所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，其中醋酸乙烯酯的质量百分比含量为 12～28％。

所述的增效剂是由乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、有机硅高分子化合物和 金属化合物组成，各组成成分质量百分比为：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 20～25％，有机硅高分子化合物20～25％，金属化合物40～60％，所述的金 属化合物是指二氧化硅、氧化镍、氧化镁、氧化锌、二茂铁、硬脂酸镁中 一种或几种组成的混合物。有机硅高分子化合物的加入既有利于阻燃剂的 分散，又能阻止基体树脂热熔化后的滴流，同时能在燃烧时与氢氧化镁生 成玻璃状的无机层，阻隔热和氧的传输，从而抑制燃烧；金属化合物在含 吸热氢氧化物的阻燃体系中作为催化剂，能促进阻燃剂与被阻燃聚合物间 的化学反应，加速氢氧化物脱水和降低脱水温度，催化聚合物脱氢碳化。 有机硅与金属化合物的阻燃协效作用大幅度提高了材料的氧指数。

所述增效剂中的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，其中醋酸乙烯酯的质量百 分比含量为40％。

所述的无机阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、水滑石中的一种或两种。

所述高分子相容剂选自马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝乙烯-醋酸 乙烯酯中的一种。

所述抗氧剂为四[β-(3.5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、叔辛 胺三嗪与乙二胺哌啶的聚合物、4，4′-硫代双(6-特丁基间甲酚)、硫代二丙 酸二硬脂醇酯中的一种或两种并用。

所述加工助剂选自硬脂酸锌、高分子蜡、乙撑双硬脂酰胺的一种。

制备本发明所述柔软型低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的方法包括以下步 骤：

1)制备基体树脂：将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物与线性低密度聚乙烯按 质量组份(80～90)∶(10～20)配比比例加入单螺杆挤出机共混、造粒， 作为基体树脂；

2)无机阻燃剂的表面处理：将无机阻燃剂及占其质量1～2％的表面处 理剂加入高速混合机中高速搅拌进行表面改性处理，所述表面处理剂为硅 烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或硬脂酸中的一种；

3)各原料按照组份配比的质量份数进行配料，放入高速混合机中，在 室温下低速搅拌2～3分钟，待物料混匀后，放入脉动式单螺杆往复机或密 炼机中进行混合，再经单螺杆挤出造粒，螺杆各段温度为加料段115～ 125℃，输送段125～130℃，熔融段130～145℃，机头135～140℃。

与现有技术相比，本发明具有以下特性：优越的阻燃性能(氧指数达 36)；优异的韧性、耐弯曲性；低密度(密度仅为1.28g/cm³)、低烟、 低腐蚀、低毒、环境友好等，且具有良好的加工性能，挤出物表面光亮。