[发明专利]一种电缆、无卤阻燃高分子材料及其制备方法

说明书

一种电缆、无卤阻燃高分子材料及其制备方法，属于无卤阻燃技术领域。无卤阻燃高分子材料的原料包括100重量份高分子材料母料、110～180重量份第一阻燃剂、以及可选地第二阻燃剂，第一阻燃剂包括玄武岩材料或玄武岩材料和氢氧化物的混合物，第二阻燃剂包括不超过30重量份聚磷酸铵、不超过15重量份三聚氰胺、不超过10重量份可膨胀石墨和不超过10重量份三氧化钼。以第一阻燃剂作为电缆材料的阻燃剂能够大幅度提高电缆材料的阻燃性，使其极限氧指数达到35以上，适当加入第二阻燃剂，电缆材料的极限氧指数达到40以上，同时提高电缆材料的机械性能，使其拉伸强度达到10MPa以上、断裂伸长率达到150％以上。

技术领域

本申请涉及无卤阻燃技术领域，具体而言，涉及一种电缆、无卤阻燃高分子材料及其制备方法。

背景技术

人们对于电线电缆的需求也在日益增加，电线电缆所引发的火灾占到了相当大的比例，同时关于阻燃电缆料的研究与应用也在逐步增加。

常用的电线电缆料基体树脂主要是：聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)和乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)等，其中PE又包括线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)等。

PVC电缆料具有较好的机械性能和电绝缘性能且价格低廉，但是PVC在燃烧时会释放出大量烟和热，并且会生成具有腐蚀性的烟雾，对人、建筑和设备仪器等具有较大的危害。很多地方明令禁止使用含有重金属、卤素的有害物质。特别是对阻燃电缆料，阻燃剂、协效阻燃剂的环保严格要求。

近年来对环保要求的提高，使得PVC电缆料的使用受到一定限制，研发高氧指数、高阻燃性、低毒、低烟、无腐蚀性气体、环保安全的无卤阻燃聚烯烃电缆料已成为今后的发展方向。

与PVC相比，聚烯烃树脂的燃烧时不会产生大量浓烟和有毒气体，然而聚烯烃树脂极易燃烧，极限氧指数(LOI)值为18左右，易燃烧，燃烧时存在熔滴现象并且释放出大量热，极易引发火灾。

通常采用的方法是：加入阻燃剂来阻止材料的燃烧。目前所用阻燃剂分为卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、有机硅系阻燃剂、氮系阻燃剂、铝镁系阻燃剂等。常见的卤系阻燃剂包括氯化石蜡、氯化聚乙烯、全氯环戊癸烷、四氯双酚A、多溴二苯醚类、四溴双酚A、溴化聚合物类等，卤系阻燃剂对人体的免疫和再生系统造成破坏，对环境污染严重；磷系阻燃剂挥发性大，耐热性差；有机硅系阻燃剂价格昂贵；氮系阻燃剂极易水解；铝镁系阻燃剂价格低廉，无毒、无挥发、低烟，但其阻燃效率低，要达到极限氧指数35以上的高阻燃要求，添加量需要在产品总重量65％以上，在损失阻燃材料机械性能的情况下，其极限氧指数最高也不能超过40。

发明内容

本申请提供了一种电缆、无卤阻燃高分子材料及其制备方法，其能够制备得到一种阻燃性且机械性能好的电缆材料。

本申请的实施例是这样实现的：

在第一方面，本申请示例提供了一种无卤阻燃高分子材料，其原料包括：100重量份高分子材料母料和110～180重量份第一阻燃剂。

高分子材料母料包括乙烯-醋酸乙烯共聚物、茂金属线性低密度聚乙烯、聚烯烃弹性体和马来酸酐接枝聚乙烯。

第一阻燃剂包括玄武岩材料，或玄武岩材料、氢氧化物的混合物。

氢氧化物包括氢氧化铝和/或氢氧化镁。

在上述技术方案中，乙烯-醋酸乙烯共聚物、茂金属线性低密度聚乙烯、聚烯烃弹性体和马来酸酐接枝聚乙烯能够制备电缆材料，发明人发现以玄武岩材料或玄武岩材料、氢氧化物的混合物作为电缆材料的阻燃剂不仅能够大幅度提高电缆材料的阻燃性，使其极限氧指数达到35以上，同时提高电缆材料的机械性能，使其拉伸强度达到10MPa以上、断裂伸长率达到150％以上。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第一种可能的示例中，上述玄武岩材料包括玄武岩粉末和/或玄武岩鳞片。