[发明专利]一种低摩擦阻燃PE线缆护套材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种低摩擦阻燃PE线缆护套材料及其制备方法，所述电缆护套料包括20～50份的高密度聚乙烯、10～30份低密度聚乙烯、10～25份乙烯‑甲基丙烯酸共聚物、5～25份乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物和60～100份复配阻燃剂等材料；本发明将上述组分的材料均匀共混，能够获得一种阻燃性能优异、垂直燃烧等级达到V0级且摩擦系数可达0.08的线缆护套材料，将其制成成束线缆时能够达到成束线缆A类燃烧的合格标准，其优良的阻燃性能和较小的摩擦系数能够满足线缆护套材料在实际使用时对于阻燃性能和防静电性能等多重性能的需求。

技术领域

本发明属于复合材料领域，尤其涉及一种低摩擦阻燃PE线缆护套材料及其制备方法。

背景技术

聚乙烯材料，尤其是高密度聚乙烯材料具有优异的耐热性、良好的机械性能以及较好的抗静电性能、耐低温性能和抗开裂性能，其在燃烧过程中不会像聚氯乙烯或聚氨酯等材料一样产生大量的有毒气体和黑烟。但是，聚乙烯作为一种易燃材料，其阻燃性能低下，将其作为线缆护套材料，尤其是作为通信用线缆的护套材料使用时，需要使其具有较高的阻燃性和抗静电性能。

为了获得具有较高阻燃性能的聚乙烯材料，通常需要向其中添加大量的阻燃剂，常用的适用于聚乙烯的无卤阻燃剂包括镁铝体系阻燃剂和磷氮体系阻燃剂等，镁铝体系阻燃剂用于聚乙烯材料的阻燃时，阻燃效率低下，需要大量的添加，磷氮体系阻燃剂具有相对较高的阻燃效率，但其与聚乙烯树脂的相容性很差，使得得到的复合材料在加工时流动性能大幅降低，表面容易产生气孔等粗糙面。

除此之外，上述阻燃体系在用于聚乙烯的阻燃时，较高的添加量会使得聚乙烯材料表面粗糙，摩擦系数增大，进而使得聚乙烯材料在作为线缆护套材料使用时，表面积蓄大量的静电荷。例如，CN105778201A中公开了一种用于细薄壁线快速挤出的阻燃聚乙烯电缆料及其制备方法，该专利以接枝有短链、支链的聚乙烯树脂和中密度聚乙烯树脂、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-马来酸酐共聚物、乙烯-丙烯-戊烯共聚物等材料作为树脂基体，以磷氮阻燃剂和阻燃协效剂作为阻燃添加剂，得到的电缆料能够通过VW-1燃烧试验，但是，其添加的氮磷阻燃剂价格昂贵且会使树脂基体的摩擦系数升高，力学性能、电性能、绝缘性能和抗冲击强度下降，因此，该专利得到的材料仅适用于小线径电缆的制造，用于线径比较大且电性能要求比较高的中高压电缆时，可能会存在使用时因摩擦积累电荷而增大静电耦合等问题。CN106336562A中公开了一种阻燃聚乙烯电缆料及其制备方法，该专利采用低密度和改性低密度聚乙烯材料作为树脂基体，以氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌、红磷等材料作为复配阻燃剂，并使用相容剂、硅酮母粒、炭黑等材料使得树脂基体与复配阻燃剂良好相容，其得到的聚乙烯电缆料具有垂直燃烧V0等级的阻燃性能和较好的电性能，然而，使用其制成的电缆仍需要添加炭黑等材料来减少因摩擦引起的静电积累，而且，其含有的红磷等材料可能会在燃烧过程中分解产生剧毒的磷化物和黑烟以及刺鼻的气体，无法满足线缆安全性的要求。为了解决上述问题，CN102432939A中公开了一种抗静电阻燃超高分子量聚乙烯聚合物，包括45～65wt％的超高分子量聚乙烯、5～12wt％的流动改性剂、9～21wt％的阻燃剂和阻燃协效剂、5～13wt％的抗静电组分和3～15wt％的聚苯醚等材料，其得到的材料较好的解决了聚乙烯与阻燃剂相容性的问题，得到的材料具有优良的电性能和0.34～0.4左右的摩擦系数，然而，其选用的阻燃剂为溴系阻燃剂，受热分解产生溴化氢等气体，具有较高毒性，其得到的材料的摩擦系数仍有待进一步提高。

因此，在现有技术的基础上，本领域的技术人员需要通过选用合适的以聚乙烯为主体的树脂材料和无毒无害的复配阻燃剂，使得二者具有优良的相容性，得到的复合材料具有优异的阻燃性能、润滑性能和加工性能，使用该复合材料制得的线缆护套材料的阻燃性至少能达到垂直燃烧V0等级，摩擦系数小于0.2，以满足日益增长的用户需求。

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以聚乙烯(PE)为主体的线缆护套材料，需要其具有优良的阻燃性能和较小的摩擦系数，以满足线缆护套材料对于阻燃性能和防静电性能等的需求。