[发明专利]一种辐照交联阻燃电缆护套材料及其制备方法

说明书

 

技术领域

本发明属于电缆行业，具体涉及一种辐照交联阻燃电缆护套材料及其制备方法。 

背景技术

高分子材料常规的阻燃方法是添加各种阻燃剂进行阻燃，但随着对高性能、高效、环境友好聚合物阻燃体系要求的提高，阻燃评价方法的不断完善和更加科学，以及世界各国阻燃法规的日趋严格，特别是欧盟两项指令“废弃电子电器设备指令”-West Electrical and Electronic Equipment Directive，WEEE和“电子电器设备中禁用有害物质指令”-Restriction of Hazardous Substances Directive，RoHS 的颁布，使得传统的卤素等阻燃体系受到了严峻的挑战。新型阻燃高分子材料发展的方向要求阻燃体系不仅具有良好的阻燃性能，还要满足以下要求：①阻燃效率高，即：阻燃效能与价格的性价比高；②添加的阻燃剂与基体相容性好，不易迁移和渗出，不过多影响材料的物理机械性能、电气性能、着色性以及加工性能，被阻燃材料可回收和循环使用；③本身无毒或低毒，燃烧时有毒气体生成量及生烟量尽可能的少，对环境友好；④原料来源充足，制造工艺简单，阻燃成本低。

氢氧化镁常被用于高分子材料的阻燃，但是由于其添加量大，常常严重影响材料的力学等性能。而膨胀性阻燃剂恰恰就可以满足这些要求。膨胀型阻燃剂-IFR可以分为化学膨胀型阻燃剂和物理膨胀型阻燃剂。经典的化学膨胀型阻燃剂一般是以P、N、C元素为核心成分的复合阻燃剂；物理膨胀型阻燃剂主要是指可膨胀石墨。而膨胀型阻燃剂很早就广泛用于防火涂料，将IFR用于橡胶、塑料、纤维、木材等聚合物材料是近二十年的事，由于它克服了传统阻燃技术的许多缺点，具有较高的阻燃性、实现阻燃剂无卤化，已经成为最有发展前途的一类阻燃剂，并引起了广泛的关注。但是目前尚未见有关将膨胀石墨应用在制备阻燃电缆护套材料中的报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种阻燃效果好，成本低廉的辐照交联阻燃电缆护套材料及其制备方法。

本发明所述的辐照交联阻燃电缆护套材料，包括以下组份及其质量份数：

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物：100份

膨胀石墨：10份-30份

多烯基辐照敏化剂：0.5-3份

抗氧剂：0.5份

增塑剂：0.5份

热稳定剂：0.5份

色母粒：2-5份

所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的技术参数为熔融指数≤ 5 g/10min，ASTM D-1238,100℃,1.2kg,VA含量50 wt %，门尼粘度ML1+4,100 ℃时为27±4，密度1.00 g/cm³。

所述的膨胀石墨为内部插层硫酸的石墨，粒径为100-300μm，其膨胀倍数为200倍-500倍。

所述的多烯基辐照敏化剂包括三烯丙基异三聚氰酸酯-TAIC，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯-TMPTMA，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯-TMPTA，三丙二醇二丙烯醚酯-TPGDA等。 

所述的抗氧剂最好为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯-1010. 

所述的增塑剂最好为己二酸二癸酯，所述的热稳定剂最好为硬脂酸锌。

本发明还提供了该辐照交联阻燃电缆护套材料的制备方法，其过程为：将上述原料组份依次放入高速混合机中以500转/min搅拌5min后，此时物料不超过60℃；取出物料放入双螺杆挤出机中挤出，拉丝，水冷，风冷，造粒即获得辐照交联阻燃电缆护套材料母料；将以上护套母料和电缆材料在110℃的条件下共挤出后，在高能电子加速器下常温辐照交联，辐照剂量为50kGy-80kGy，即可获得辐照交联护套。

所述电子加速器型号为GJ-2E-EB, 2 MeV, 10 mA。

本发明与现有技术相比具有如下优点和效果：

1、本发明的辐照交联阻燃电缆护套材料具有无卤、低烟、低毒、环保等特点，且价格低廉。

2、本发明的辐照交联阻燃电缆护套材料制备方法工艺快速，且辐照成型过程中材料不会出现气泡。

3、本发明的辐照交联阻燃电缆护套具有优越的阻燃性能，氧指数可以达到30以上，低烟，且力学性能，耐酸碱性，耐水性等性能优越。

4、本发明所使用的膨胀石墨价格便宜，阻燃效率高，且辐照成型过程中材料不会出现气泡，成型速度快。

附图说明

图1为各实施例制备护套的热释放速率曲线，

图2为各实施例制备护套的总热释放曲线，