[发明专利]一种低烟无卤聚烯烃电缆料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低烟无卤聚烯烃电缆料及制备方法，特别是一种改性乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）聚合物基低烟无卤电缆料及其制备方法。

背景技术

目前我国使用的电缆料依旧以聚氯乙烯为主，然而，含卤电缆在发生火灾时产生的有毒气体以严重威胁到火灾受害者的健康，同时也给救援工作带来阻碍。因而，低烟无卤电缆料必将迎来发展机遇。

EVA的分子链属线性饱和结构，因此具有良好的耐热老化、耐气候、耐臭氧性能，交联EVA的最高长期工作温度可达150℃，与以耐热闻名的硅橡胶相当；EVA分子主链不含双键，苯环、酰基、胺基等燃烧时易发烟的基团，侧链也不含燃烧时易发烟的甲基、苯基、氰基等基团。加上分子本身不含卤元素，所以特别适合作低烟无卤阻燃料的基料；醋酸乙烯基的加入使EVA的熔融温度大幅度下降，为数众多的VA短侧链又能使EVA的流动性增加。所以，其挤出性能远优于分子结构与其相近的聚乙烯，成为半导电屏蔽料和有卤、无卤阻燃料的首选基料。LLDPE具有强度高、韧性好、刚性强、耐热、耐寒等优点，还具有良好的耐环境应力开裂、耐撕裂强度等性能，并可耐酸、碱、有机溶剂等。通过共混改性得到性能优异的改性乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）聚合物。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低烟无卤高性能聚烯烃电缆料及其制备方法，以满足日益增长的无卤电缆料的需求。

本发明是通过以下技术方案实现的：改性乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）聚合物、改性复合基础阻燃剂、改性复合协效阻燃剂、复合润滑剂、复合增容剂、分散剂、偶联剂、复合交联剂、抗氧剂混合后，在一定的工艺条件下，利用三螺杆挤出机熔融共混挤出得到的产品，所述熔融共混的各组分的质量份数为：由改性乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）聚合物（乙烯-醋酸乙烯酯：线性低密度聚乙烯：马来酸酐=50:10:0.1）40~55份（优选45份）、改性复合基础阻燃剂（氢氧化镁：氢氧化铝：三氧化二锑=4:2:1）25~40份（优选30份）、改性复合协效阻燃剂（有机硅：硼酸锌=1:1）5~15份（优选10份）、复合润滑剂（聚乙烯蜡：石蜡=1:1）5~10份（优选8份）、复合增容剂（马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯（EVA-MA）：马来酸酐接枝线性低密度聚乙烯（LLDPE-MA）=1:1）2~5份（优选3份）、偶联剂（硅烷偶联剂）3~8份（优选5份）、分散剂（三乙基已基磷酸）3~8份（优选5份）、复合交联剂（过氧化二异丙苯（DCP）：聚三烯丙基异三聚氰酸酯（TAIC）=1:1）1~3份（优选2份）、抗氧剂（双硬脂酰基硫代双丙酸脂（DSTDP））1~3份（优选2份）。

所述的改性乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）聚合物制备步骤如下：

（1）按照乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）：线性低密度聚乙烯（LLDPE）：马来酸酐=50:10:0.1比例准确称量，在高速混合机内1800~2400r/min（优选1800r/min）共混10~20min（优选10min），混合均匀，其中乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）中VA含量为20~40%，线性低密度聚乙烯（LLDPE）牌号为7024；

（2）将（1）得到均匀料通过双螺杆挤出机熔融共混得到改性乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）聚合物，控制机头温度180~210℃，机头压力1~10MPa，螺杆转速80~100r/min。

所述的改性复合基础阻燃剂为氢氧化镁：氢氧化铝：三氧化二锑=4:2:1的比例复合改性得到，其中氢氧化镁粒径为1~3um（优选1um），氢氧化铝粒径为1~3um（优选1um），三氧化二锑粒径为1~3um（优选1um）。

所述的改性复合协效阻燃剂为有机硅：硼酸锌=1:1复合改性得到，其中有机硅为甲基苯基硅烷，表观粘度为500~1500cs优选（1000cs）；硼酸锌粒径为0.5~1um（优选0.5um）。

上述改性复合阻燃剂的制备包括工艺步骤：

（1）称量：基础阻燃剂以氢氧化镁：氢氧化铝：三氧化二锑=4:2:1的比例称量25~40份（优选30份）。协效阻燃剂以有机硅：硼酸锌=1:1的比例称量5~15份（优选10份）。分别在高速混合机中1800~2400r/min（优选1800r/min）共混10~20min（优选10min），将混合均匀的基础阻燃剂、协效阻燃剂分别放入到110~130℃（优选120℃）的恒温烘箱中干燥24~48h（优选36h）；