[发明专利]一种阻燃电缆材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种阻燃电缆材料及其制备方法。所述阻燃电缆材料包括如下重量份数的原料组分：乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物10‑30份、茂金属聚乙烯5‑20份、聚烯烃弹性体5‑20份、相容剂0.5‑5份、氢氧化铝50‑60份、次磷酸铝1‑5份、三聚氰胺氰尿酸盐1‑5份和交联剂1‑5份。所述阻燃电缆材料是通过将各原料组分依次密炼、挤出造粒、挤出成线材，最后辐照交联的方法制备得到。本发明提供的阻燃电缆材料具有良好的机械性能、绝缘性能和较高的阻燃性能，可用于建筑电缆绝缘护套。

技术领域

本发明属于电缆材料技术领域，具体涉及一种阻燃电缆材料及其制备方法。

背景技术

我国建筑行业目前使用的室内布电线主要为聚氯乙烯绝缘电线，它的优点是：重量轻、价格低、具有较好的电绝缘性和一定的阻燃性，因而受到消费者的欢迎。但聚氯乙烯绝缘电线在使用中存在安全隐患，当发生火灾事故时，因电线的燃烧而产生的大量浓烟和释放出的卤酸气体将严重影响消防人员的救火和危害他们生命的安全，产生所谓的“二次灾害”；并且具有腐蚀性的卤酸气体还会腐蚀家具和家用电器的设施。在人们的环保意识日益提高的今天，以及在国家的有关规定(高层建筑，人员密集的公共场所等禁止使用聚氯乙烯绝缘电线)，聚氯乙烯绝缘电线已逐渐受到排挤，取而代之的将是具有阻燃性能、不含卤素的环保型电缆。

电缆材料的阻燃可以通过化学交联或辐照交联，使线性聚合物大分子变成具有三度空间网状、体型结构的物质，提高其热稳定性和成炭性；也可以通过添加阻燃剂到基体聚合物中，燃烧时，阻燃成分以不同的方式与机制在聚合物燃烧的不同区域进行阻燃。阻燃剂进行阻燃的方式有如下几种：

(1)气相阻燃，即在气相中抑制聚合物燃烧反应中起链增长作用的自由基，从而达到阻燃效果。阻燃剂在气相燃烧区捕捉燃烧反应中的自由基，从而阻止火焰的传播，使燃烧区的火焰密度下降，最终使燃烧反应速度下降直至终止。

(2)凝聚相阻燃，即在固相中阻止聚合物的热分解和阻止聚合物释放出可燃气体，从而达到阻燃效果。阻燃剂在高温下形成熔融玻璃状物质或泡沫炭层覆盖在聚合物表面，隔绝热量和氧气，阻止可燃气体向外逸出，从而达到阻燃目的。

(3)中断热交换，即将聚合物产生的热量带走而不反馈到聚合物上使聚合物不断分解，从而达到阻燃效果。阻燃剂在高温下发生强烈的吸热反应，吸收燃烧放出的部分热量，降低可燃物表面的温度，有效地抑制可燃性气体的生成，阻止燃烧的蔓延。阻燃剂受热释放出不燃气体，将可燃物分解出来的可燃气体稀释，使可燃气体的浓度降低到燃烧极限以下；同时该不燃气体也降低了燃烧区内的氧气浓度，抑制了燃烧继续进行，以达到阻燃的作用。

(4)成炭作用，即在聚合物热降解时生成炭，可减少挥发物的产生，且粘性的炭层覆盖在聚合物表面，使聚合物同火焰隔绝。

(5)协同效应，即各组分的共同效果大于各组分的单独作用之和。协同效应最典型的是锑卤协同效应，氧化锑与含氯或含溴阻燃剂并用。在气相，氧化锑与卤素生成三卤化锑，而三卤化锑是火焰的抑制剂，它捕捉火焰中的自由基，三卤化锑蒸汽可较长时间停留在燃烧区，稀释可燃性气体，并覆盖在聚合物表面而隔热，降低聚合物分解温度、分解速度，生成的炭层可将聚合物封闭，阻止可燃性气体逸出。

然而现有阻燃剂与聚合物通常是不相容体系，一方面阻燃剂的添加必然会导致材料的机械性能下降，另一方面其阻燃效果难以充分发挥，使得到的阻燃材料的机械性能和阻燃性能较差。尤其是建筑电缆，其对材料的阻燃性能要求更高，现有电缆材料的性能往往难以满足要求，有待于进一步提高。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种阻燃电缆材料及其制备方法。该阻燃电缆材料具有良好的机械性能、绝缘性能和较高的阻燃性能。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种阻燃电缆材料，包括如下重量份数的原料组分：