一種防開裂低煙阻燃交聯聚烯烴電纜料及其製備方法與流程

2023-09-22 13:04:40

本發明涉及電纜線技術領域，具體為一種防開裂低煙阻燃交聯聚烯烴電纜料及其製備方法。

背景技術：

聚烯烴具有良好的介電性能、機械性能、耐低溫性能、加工性能和化學穩定性，自從商品化以來，就在電線電纜的生產中得到了廣泛的應用，聚烯烴電纜材料具有優異的機械物理性能、電氣性能、使用溫度高、耐腐蝕、耐熱性能好等優點，正被越來越多地用於製備電力、能源、石油化工、電子、通訊、信息和機車等行業的電線電纜。聚烯烴電纜材料在低溫環境下使用時，聚烯烴電纜料容易硬化開裂，防開裂性能低，聚烯烴電纜材料在高溫環境下使用時，聚烯烴電纜料容易變形或自燃，抗熱變形能力差，阻燃效果差，存在一定的安全隱患。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種防開裂低煙阻燃交聯聚烯烴電纜料及其製備方法，具備防開裂性能高和阻燃效果好的優點，解決了電纜料抗熱變形能力差和低溫容易硬化開裂的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種防開裂低煙阻燃交聯聚烯烴電纜料，其配方以質量份數計包含以下組分：聚烯烴樹脂：90-100份，阻燃劑：100-150份，阻燃增效劑：10-15份，潤滑劑：1-5份，抗氧劑：0.5-5份，交聯劑：1-3份，塑化劑：1-5份，表面處理劑：1-5份，光穩定劑：3-5份，著色劑：1-3份，NBR：3-5 份。

所述聚烯烴樹脂為低密度聚乙烯、乙烯與乙酸乙烯脂共聚物、聚乙烯與辛烯脂共聚物、乙烯與丙烯脂共聚物和乙烯與醋酸乙烯脂共聚物中的兩種或多種，聚烯烴樹脂密度為0.5-0.8克/立方釐米，熔融指數1.0-3.5g/10min。

優選的，所述塑化劑為鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二異癸酯、鄰苯二甲酸二異丁酯和DEHP中的至少一種。

優選的，所述潤滑劑為氟類潤滑劑或矽類潤滑劑，所述交聯劑為過氧化二異丙苯。

優選的，所述抗氧劑為四[β-(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2，6-三級丁基-4-甲基苯酚)亞磷酸酯和雙(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)硫醚中的至少一種。

優選的，所述阻燃劑為硼酸鋅、氫氧化鋁、氫氧化鎂、聚磷酸胺和三氧化二銻中的至少一種。

優選的，所述阻燃增效劑為含磷有機物、含氮有機物和有機矽中的至少一種。

優選的，所述光穩定劑包括紫外線吸收劑和氫過氧化物分解劑，且紫外線吸收劑和氫過氧化物分解劑的質量比為1:1.25，所述表面處理劑為脂肪酸、聚四氟乙烯、氨基矽烷和鈦酸脂中的至少一種。

優選的，製備方法包括如下步驟：

S1，將聚烯烴樹脂、阻燃劑、阻燃增效劑、潤滑劑和抗氧劑按配比放入混合機內高速混合10-20min；

S2，將攪拌設備預熱90-100℃，達到預熱溫度後，將光穩定劑、著色劑和NBR按配比放入混合機內低速混合20-30min；

S3，S2完成後，將塑化劑按配比放入混合機內，在130-180℃的溫度下用同向雙螺杆擠出機和熱切機擠出造粒；

S4，將S3中的顆粒放入高壓罐內，並將交聯劑和表面處理劑按配比放入高壓罐內，加壓0.1Mpa-0.5Mpa，放置1-3h，即可製成防開裂低煙阻燃交聯聚烯烴電纜料成品。

本發明的有益效果如下：

1、本發明通過設置有阻燃劑，能夠有效的增加該電纜料的阻燃能力，有效的避免了該電纜料在高溫環境下的變形和自燃，通過設置有塑化劑和交聯劑，能夠有效的增加該電纜料的柔韌性，有效的避免了該電纜料在低溫環境下的硬化開裂，達到了防開裂性能高和阻燃效果好的效果。

2、本發明通過設置有阻燃增效劑，在阻燃劑的相互作用下，能夠大幅度增加該電纜料的阻燃能力，能夠有效的降低聚烯烴材料的煙氣生產量，達到了低煙的效果，通過設置有潤滑劑和抗氧劑，保證了該電纜料的光滑性和耐腐蝕性，從而有效的加強了該電纜料的防開裂和阻燃性能，通過設置有NBR，有效的增加了該電纜料的粘接力，有效的避免了該電纜料的開裂，有效的避免了安全隱患的發生，從而有效的解決了電纜料抗熱變形能力差和低溫容易硬化開裂的問題。

具體實施方式

基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

實施例1

一種防開裂低煙阻燃交聯聚烯烴電纜料及其製備方法，其配方以質量份數計包含以下組分：聚烯烴樹脂：90份，阻燃劑：110份，阻燃增效劑：12份，潤滑劑：2份，抗氧劑：2份，交聯劑：1份，塑化劑：3份，表面處理劑：2份，光穩定劑：3份，著色劑：1份，NBR：3份。

製備方法包括如下步驟：

S1，將90份聚烯烴樹脂、110份阻燃劑、12份阻燃增效劑、2份潤滑劑和2份抗氧劑按配比放入混合機內高速混合15min；

S2，將攪拌設備預熱90℃，達到預熱溫度後，將3份光穩定劑、1份著色劑和3份NBR按配比放入混合機內低速混合20min；

S3，S2完成後，將3份塑化劑按配比放入混合機內，在140℃的溫度下用同向雙螺杆擠出機和熱切機擠出造粒；

S4，將S3中的顆粒放入高壓罐內，並將1份交聯劑和2份表面處理劑按配比放入高壓罐內，加壓0.2Mpa，放置1.5h，即可製成防開裂低煙阻燃交聯聚烯烴電纜料成品。

該實施例1的製備方法與實施例2和實施例3相比存在以下特點：

製備時間短，製備速度快，生產效率高；

阻燃效果和防開裂性能均低於實施例2和實施例3。

實施例2

一種防開裂低煙阻燃交聯聚烯烴電纜料及其製備方法，其配方以質量份數計包含以下組分：聚烯烴樹脂：95份，阻燃劑：130份，阻燃增效劑：14份，潤滑劑：3份，抗氧劑：3份，交聯劑：2份，塑化劑：4份，表面處理劑：4份，光穩定劑：4份，著色劑：2份，NBR：4份。

製備方法包括如下步驟：

S1，將95份聚烯烴樹脂、130份阻燃劑、14份阻燃增效劑、3份潤滑劑和3份抗氧劑按配比放入混合機內高速混合18min；

S2，將攪拌設備預熱95℃，達到預熱溫度後，將4份光穩定劑、2份著色劑和4份NBR按配比放入混合機內低速混合25min；

S3，S2完成後，將4份塑化劑按配比放入混合機內，在160℃的溫度下用同向雙螺杆擠出機和熱切機擠出造粒；

S4，將S3中的顆粒放入高壓罐內，並將2份交聯劑和4份表面處理劑按配比放入高壓罐內，加壓0.35Mpa，放置2h，即可製成防開裂低煙阻燃交聯聚烯烴電纜料成品。

該實施例2的製備方法存在以下特點：

該實施例2的阻燃效果和防開裂性能均高於實施例1，但實施例2的製備時間、製備速度和生產效率均低於實施例1；

該實施例2的阻燃效果和防開裂性能均低於實施例3，但實施例2的製備時間、製備速度和生產效率均高於實施例3。

實施例3

一種防開裂低煙阻燃交聯聚烯烴電纜料及其製備方法，其配方以質量份數計包含以下組分：聚烯烴樹脂：100份，阻燃劑：150份，阻燃增效劑：15份，潤滑劑：5份，抗氧劑：5份，交聯劑：3份，塑化劑：5份，表面處理劑：5份，光穩定劑：5份，著色劑：3份，NBR：5份。

製備方法包括如下步驟：

S1，將100份聚烯烴樹脂、150份阻燃劑、15份阻燃增效劑、5份潤滑劑和5份抗氧劑按配比放入混合機內高速混合20min；

S2，將攪拌設備預熱100℃，達到預熱溫度後，將5份光穩定劑、3份著色劑和5份NBR按配比放入混合機內低速混合30min；

S3，S2完成後，將5份塑化劑按配比放入混合機內，在180℃的溫度下用同向雙螺杆擠出機和熱切機擠出造粒；

S4，將S3中的顆粒放入高壓罐內，並將3份交聯劑和5份表面處理劑按配比放入高壓罐內，加壓0.5Mpa，放置3h，即可製成防開裂低煙阻燃交聯聚烯烴電纜料成品。

該實施例3的製備方法與實施例1和實施例2相比存在以下特點：

阻燃效果和防開裂性能均高於實施例1和實施例2；

製備時間長，製備速度慢，生產效率低。

綜上所述：該防開裂低煙阻燃交聯聚烯烴電纜料製備方法，防開裂性能高，在零下60℃低溫環境下不硬化開裂，阻燃效果好，在100℃的環境下不會變形或自燃，安全性能高。

儘管已經示出和描述了本發明的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的範圍由所附權利要求及其等同物限定。