一種基於玻璃化機理形成的低煙無滷阻燃線纜護套料的製作方法
2023-06-12 01:47:41 1
專利名稱：一種基於玻璃化機理形成的低煙無滷阻燃線纜護套料的製作方法
技術領域：
本發明涉及電線電纜護套料，尤其涉及一種低煙無滷阻燃線纜護套料。
背景技術：
目前國內線纜護套低煙無滷阻燃體系主要集中在兩個方向一是有機磷氮類；二是無機水合物類。有機磷氮類阻燃劑種類較多，主要阻燃機理是利用其成炭後的覆蓋作用。其缺點是分子量小，成炭後易滴落。無機水合物阻燃主要依靠無機水合物在高溫下失水吸熱進行阻燃，常用阻燃劑是氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鋅等。使用該型阻燃劑的低煙無滷料，在製成阻燃電線電纜後存在低煙無滷的優勢，但是阻燃效果差，主要是兩方面劣勢一是無法持續保護電線電纜，當其脫水完成後還不能自熄的話，會導致電線電纜持續猛烈燃燒，使 電線電纜喪失基本功能；二是滴落延燃，該型阻燃劑脫水後形成鬆散結構，無法根本避免滴落、延燃導致的火勢擴散。
發明內容
本發明的目的是提供一種基於玻璃化機理能夠有效形成覆蓋層從而提高阻燃效果的低煙無滷線纜護套料。為達到上述目的，本發明採用的技術方案是一種基於玻璃化機理形成的低煙無滷阻燃線纜護套料，其由PE基樹脂、無機阻燃劑以及多種助劑經物理均勻混合併在高溫下粘連製成，所述的無機阻燃劑由玻璃形成劑、助熔劑以及乳濁劑在低於900度的溫度下快速成釉而成，所述的玻璃形成劑為二氧化矽、三氧化二硼、五氧化二磷、二氧化鍺中的一種或兩種以上組合,所述的助熔劑為氧化鋰、氧化鉀、氧化鈉、氧化鎂、氧化鈣、氧化鉛、氟化鈣中的一種或兩種以上組合，所述的乳濁劑主要由懸浮乳濁劑、析晶乳濁劑、膠體乳濁劑組成，成釉的無機阻燃劑粉末細度高於1000目。進一步地，所述的PE基樹脂、無機阻燃劑以及多種助劑組分為PE基樹脂為36% 41% ;無機阻燃劑為54% 60% ;助劑佔為4% 8%。所述的無機阻燃劑的各組分為玻璃形成劑為45% 55% ;助熔劑為 40% 49%;乳濁劑為5% 10%。所述的PE基樹脂為乙烯-醋酸乙烯共聚物。所述的多種助劑包括抗氧劑、潤滑劑、增塑劑等。所述的懸浮乳濁劑為二氧化錫、二氧化鍺、氧化鋯、三氧化二銻的一種或兩種以上組合；所述的析晶乳濁劑為矽酸鋯、氧化鈦的一種或組合；所述的膠體乳濁劑為碳、硫、磷、氟中的一種或兩種以上組合。由於上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點本發明線纜護套料中的無機阻燃劑採用玻璃形成劑、助熔劑以及乳濁劑在低溫下快速成釉而成，玻璃形成劑在高溫過程中，形成玻璃相。助熔劑則可促進高溫化學反應，加速高熔點晶體結構斷裂和形成低熔點共熔物。乳濁劑具有使釉層失透有覆蓋能力。即無機阻燃劑在高溫過程中，通過玻璃化機理，在電線電纜表面形成緻密牢固的覆蓋層，該覆蓋層一方面可以更好的實現隔絕阻燃，提高其阻燃效果，另一方面緻密牢固的覆蓋層可以保證電線電纜在短時間內還保持基本功能，而且緻密牢固的覆蓋層保證線纜絕緣或護套不低落，不延燃，可以抑制火勢擴散。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步描述
本發明的低煙無滷阻燃線纜護套料，其由PE基樹脂、無機阻燃劑以及多種助劑經物理均勻混合併在高溫下粘連製成。上述三種物質可按照如下配比PE基樹脂為369Γ41% ;無機阻燃劑為54%飛0% ;助劑佔為4% 8%。 其中，PE基樹脂可優選乙烯-醋酸乙烯共聚物。助劑包括抗氧劑、潤滑劑、增塑劑
坐寸ο無機阻燃劑為本發明的核心組分，其由玻璃形成劑、助熔劑以及乳濁劑在低於900度溫度下快速成型。成型後的無機阻燃劑類似釉料，其為粉末狀，細度高於1000目。上述製成無機阻燃劑的組分中，玻璃形成劑主要用於形成玻璃相，助熔劑用於促進高溫化學反應，加速高熔點晶體結構斷裂和形成低熔點共熔物；乳濁劑用於使得仿釉層失透有覆蓋能力。具體地，玻璃形成劑主要由二氧化矽SiO2、三氧化二硼B2O3、五氧化二磷P2O5、二氧化鍺GeO2中的一種或兩種以上組合而成；助熔劑主要由氧化鋰Li20、氧化鉀K20、氧化鈉Na2O、氧化鎂MgO、氧化I丐CaO、氧化鉛PbO、氟化I丐CaF2中的一種或兩種以上組合而成；乳濁劑由懸浮乳濁劑、析晶乳濁劑、膠體乳濁劑組成，其中，懸浮乳濁劑為二氧化錫SnO2、二氧化鍺GeO2、氧化鋯ZrO2、三氧化二銻Sb2O3的一種或兩種以上組合；析晶乳濁劑為矽酸鋯ZrSiO4、氧化鈦TiO2的一種或組合；所述的膠體乳濁劑為碳C、硫S、磷P、氟F中的一種或兩種以上組合。根據具體線纜使用場合，無機阻燃劑中的玻璃形成劑、助熔劑及乳濁劑的混合比例可為所述的無機阻燃劑的各組分為玻璃形成劑為45°/Γ55% ;助熔劑為40°/Γ49% ;乳濁劑為5% 10%。本發明低煙無滷線纜護套料機理為該材料使用的無機阻燃劑在燃燒時，玻璃形成劑熔融後原有的晶體結構被破壞，與低熔點的助熔劑形成共熔物，該共熔物為無機網狀結構，當其冷卻後會形成無定形的玻璃態物質。使用該材料的線纜在進行燃燒試驗時，該材料形成的玻璃態物質連續緊密的覆蓋於導體表面，形成無機覆蓋層。其有三點作用，第一無機覆蓋層可以隔絕空氣，利用覆蓋作用進行阻燃；第二無機覆蓋層是連續緊密的包覆導體，可在短時間內保護導體持續工作；第三連續緊密的覆蓋層不會脫落，不會延燃，可以抑制火勢的持續傳播。本發明的特點是利用具有玻璃化機理的無機阻燃劑，在與普通無機水合物阻燃劑同等用量的情況下，進一步提高阻燃效果，並且能保證線纜在實際使用中遇到火災時有短時間的自我保護。實施例一
本發明低煙無滷阻燃護套料由38. 5%的樹脂、57. 5%的無機阻燃劑和4%的助劑組成。其中，基料由60%的乙烯-醋酸乙烯酯樹脂、10%的聚乙烯彈性體、15%的聚乙烯、15%的聚乙烯基相容劑組成；無機阻燃劑由99. 5%的玻璃化無機阻燃劑和O. 5%的鈦酸酯偶聯劑組成；助劑由45%的抗氧劑、15%的抗銅劑、10%的硬脂酸和硬脂酸鹽、20%的矽酮和10%的炭黑色粉組成。本實施例可以達到密度I. 45g/cm3,拉伸強度9. 5Mpa，斷裂伸長率180%，氧指數29，煙密度69.該實施例在擠出條形材垂直燃燒時，有明顯的玻璃化覆蓋物。實施例二
本發明低煙無滷阻燃護套料由40%的樹脂、56%的無機阻燃劑和4%的助劑組成。其中，基料由60%的乙烯-醋酸乙烯酯樹脂、10%的聚乙烯彈性體、15%的聚乙烯、15%的聚乙 烯基相容劑組成；無機阻燃劑由86%的玻璃化無機阻燃劑、13. 5%的二氧化矽和O. 5%的鈦酸酯偶聯劑組成；助劑由40%的抗氧劑、10%的抗銅劑、10%的硬脂酸和硬脂酸鹽、10%的矽酮、15%的二甲基矽油和15%的炭黑色粉組成。本實施例可以達到密度I. 42g/cm3，拉伸強度11. 2Mpa，斷裂伸長率170%，氧指數31，煙密度50。該實施例在擠出條形材垂直燃燒時，有明顯的玻璃化覆蓋物。上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在於讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容並據以實施，並不能以此限制本發明的保護範圍。凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種基於玻璃化機理形成的低煙無滷阻燃線纜護套料，其由PE基樹脂、無機阻燃劑以及多種助劑經物理均勻混合併在高溫下粘連製成，其特徵在於所述的無機阻燃劑由玻璃形成劑、助熔劑以及乳濁劑在低於900度的溫度下快速成釉而成，所述的玻璃形成劑為二氧化矽、三氧化二硼、五氧化二磷、二氧化鍺中的一種或兩種以上組合，所述的助熔劑為氧化鋰、氧化鉀、氧化鈉、氧化鎂、氧化鈣、氧化鉛、氟化鈣中的一種或兩種以上組合，所述的乳濁劑主要由懸浮乳濁劑、析晶乳濁劑、膠體乳濁劑組成，成釉的無機阻燃劑粉末細度高於1000 目。
2.根據權利要求I所述的一種基於玻璃化機理形成的低煙無滷阻燃線纜護套料，其特徵在於所述的PE基樹脂、無機阻燃劑以及多種助劑組分為 PE基樹脂 36% 41% ； 無機阻燃劑54°/Γ60% ； 助劑4% 8%。
3.根據權利要求I或2所述的一種基於玻璃化機理形成的低煙無滷阻燃線纜護套料，其特徵在於所述的無機阻燃劑的各組分為 玻璃形成劑45% 55%; 助熔劑 40% 49% ； 乳濁劑 5% 10%。
4.根據權利要求I所述的一種基於玻璃化機理形成的低煙無滷阻燃線纜護套料，其特徵在於所述的PE基樹脂為乙烯-醋酸乙烯共聚物。
5.根據權利要求I所述的一種基於玻璃化機理形成的低煙無滷阻燃線纜護套料，其特徵在於所述的多種助劑包括抗氧劑、潤滑劑、增塑劑等。
6.根據權利要求I所述的一種基於玻璃化機理形成的低煙無滷阻燃線纜護套料，其特徵在於所述的懸浮乳濁劑為二氧化錫、二氧化鍺、氧化鋯、三氧化二銻的一種或兩種以上組合；所述的析晶乳濁劑為矽酸鋯、氧化鈦的一種或組合；所述的膠體乳濁劑為碳、硫、磷、氟中的一種或兩種以上組合。
全文摘要
本發明涉及一種基於玻璃化機理形成的低煙無滷阻燃線纜護套料，其由PE基樹脂、無機阻燃劑以及多種助劑經物理均勻混合併在高溫下粘連製成，所述的無機阻燃劑由玻璃形成劑、助熔劑以及乳濁劑在低於900度的溫度下快速成釉而成，在高溫過程中，無機阻燃劑通過玻璃化機理，在電線電纜表面形成緻密牢固的覆蓋層，該覆蓋層一方面可以更好的實現隔絕阻燃，提高其阻燃效果，另一方面緻密牢固的覆蓋層可以保證電線電纜在短時間內還保持基本功能，而且緻密牢固的覆蓋層保證電纜絕緣或護套不低落，不延燃，可以抑制火勢擴散。
文檔編號C08L23/08GK102888048SQ20121039595
公開日2013年1月23日 申請日期2012年10月18日 優先權日2012年10月18日
發明者林松權, 嚴永昌, 徐勝文, 黃一釗, 王登輝 申請人:蘇州希普拉斯新材料有限公司