[发明专利]一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆护套料、其制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆护套料、其制备方法及其应用，低烟无卤阻燃聚烯烃电缆护套料，按照重量份数计，其原料包括：EVA 25～30份，LLDPE5～10份，相容剂5～10份，无卤阻燃填料45～60份，成炭剂3～7份，偶联剂0.5～1份，抗氧剂0.5～1份，润滑剂1～2份，交联剂0.05‑0.1份和纳米协效阻燃剂1～2份；其中，所述EVA中VA含量为18～30％；相容剂为马来酸酐接枝聚合物；成炭剂为聚磷酸酯阻燃剂；无卤阻燃填料为氢氧化铝和氢氧化镁中的至少一种；交联剂包括过氧化物交联剂；纳米协效阻燃剂为云母、氟云母、滑石粉、粘土、凹凸棒土、蒙脱土、皂土或海泡石中的至少一种。本发明电缆护套料，具有优异的力学性能、阻燃性能和抗开裂性能。

技术领域

本发明涉及一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆护套料、其制备方法及其应用，属于低烟无卤阻燃电缆护套料技术领域。

背景技术

护套作用是为输电电缆提供安全的保护层，从而避免电缆发生漏电、短路等影响供电安全的事故。近年来，人们对消防安全水平的重视程度越来越强，加强电线电缆火灾隐患防控管理，特别是提高电线电缆的消防防火能力，已经成为一个重要的研究方向。电缆的阻燃耐火性能与电缆外层护套的耐火性能直接相关，传统的PVC护套材料各项性能优异，加工性能好，并且价格低廉，但聚氯乙烯材料在燃烧时会放出浓烟，其中还包含大量氯化氢有害气体，在发生意外火灾时，这些包含大量氯化氢有毒物质的浓烟给逃生者带来了巨大的危害。随着人们消防意识和安全意识的逐渐增强，人们逐渐意识到这个问题，现在人们正在积极的开发低烟无卤材料以取代常规聚氯乙烯材料电缆护套。

EVA作为乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物，由于其优异的易加工性、物理力学性能，成为电缆护套料的合适基体材料。但EVA本身易于燃烧，燃烧时产生大量烟，难于成炭，且伴随着连续滴落，使火焰蔓延引起火灾，因此，为满足产品对聚合物材料阻燃性能的要求，需对EVA进行有效的阻燃改性。为保证低烟无卤材料的阻燃效果和低烟效果，一般采用大量无卤阻燃剂和无卤填充剂进行填充，虽然能够保证整体的阻燃效果和低烟效果，但是大量填料的填充大幅降低了材料整体的机械性能，易造成护套开裂、破损，大大限制了该种材料的实际应用，因此有必要研究一种具备较高机械性能的抗开裂低烟无卤阻燃护套料。

发明内容

本发明提供一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆护套料、其制备方法及其应用，本发明通过采用铝镁磷和纳米协效阻燃剂的多重复合阻燃体系，得到了氧指数高、机械性能好、抗开裂性能好、热释放速率慢的低烟无卤阻燃聚烯烃电缆护套料。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆护套料，按照重量份数计，其原料包括：EVA 25～30份，LLDPE(低密度聚乙烯)5～10份，相容剂5～10份，无卤阻燃填料45～60份，成炭剂3～7份，偶联剂0.5～1份，抗氧剂0.5～1份，润滑剂1～2份，交联剂0.05-0.1份和纳米协效阻燃剂1～2份；其中，所述EVA中VA含量为18～30％；相容剂为马来酸酐接枝聚合物；成炭剂为聚磷酸酯阻燃剂；无卤阻燃填料为氢氧化铝和氢氧化镁中的至少一种；交联剂包括过氧化物交联剂；纳米协效阻燃剂为云母、氟云母、滑石粉、粘土、凹凸棒土、蒙脱土、皂土或海泡石中的至少一种。

上述护套料采用的EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)具有优异流动性，EVA树脂具有良好的力学性能、加工性能和抗老化性能，其特性与其VA含量(乙酸乙烯含量)高度相关，本申请采用VA含量为18～30％的EVA树脂，该VA含量的EVA树脂为具备一定弹性的塑性材料，并且具有良好的电气绝缘性和抗开裂性能，适用于作为电缆护套料使用。EVA树脂单独改性的抗开裂性能难以达到实际应用要求，因此引入线性低密度聚乙烯与EVA共混交联改性，线性低密度为乙烯与α-烯烃共聚产物，线性低密度聚乙烯分子量分布窄，聚合度较为均匀，分子结构较为规整，应力松弛时间短，具有优异的耐环境开裂性能，交联过程中，EVA树脂与线性低密度聚乙烯在相容剂作用下可以形成较为均匀的立体网状交联结构，内应力较低，抗开裂性能强。本申请采用较少量的交联剂使EVA树脂和线性低密度聚乙烯发生交联反应，得到适度交联的高分子交联结构。