一種室溫矽烷交聯且低煙無滷阻燃的高分子合金料的製作方法
2023-05-02 02:42:16
專利名稱：一種室溫矽烷交聯且低煙無滷阻燃的高分子合金料的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種室溫矽烷交聯且低煙無滷阻燃的高分子合金料。
背景技術：
交聯型低煙無滷阻燃聚烯烴料，在目前國內市場上主要有輻照交聯型和矽烷交聯型。進口的矽烷交聯低煙無滷阻燃聚烯烴料，如義大利Padanaplast公司的矽烷交聯低煙無滷阻燃料，其價格昂貴，且製成的電線電纜需要水蒸氣或熱水池蒸煮，使用的電纜廠家不多。中國專利CN101245169A介紹了一種免水煮低煙無滷阻燃矽烷交聯聚烯烴組合物，該組合物由基料A和催化劑母料B按重量比100 4-6組成。基料A中含聚烯烴樹脂、阻燃劑、潤滑劑、抗氧劑、矽烷、引發劑、酉旨類化合物；催化劑母料B中含聚烯烴樹脂、抗氧齊IJ、有機錫衍生物催化劑、金屬氧化物。應用本發明可製得不經水煮或水蒸氣浴而在自然條件下即可交聯的，性能符合使用要求的低煙無滷阻燃矽烷交聯聚烯烴組合物，尤其是低煙無滷阻燃矽烷交聯聚烯烴電纜料。該方法系採用接枝A料和催化劑B料混合的方法，其採用的交聯用催化劑亦採用對環境有害的重金屬錫催化劑。中國專利CN1923879A介紹了一種矽烷交聯低煙無滷阻燃聚烯烴電纜料及其生產工藝。電纜料由基料和催化劑母料按重量比100 3-5組成；其中，基料含聚烯烴樹脂、阻燃劑、潤滑劑、抗氧劑、矽烷、引發劑；催化劑母料含聚烯烴樹脂、阻燃劑、潤滑劑、抗氧劑、催化劑。所述的催化劑選自正鈦酸四丁酯、正鋯酸四丁酯或二月桂酸二丁基錫。且擠制電纜需在80-90°C溫水浴或蒸汽中放置6-8小時。目前國內市場以輻照交聯料為主，由於輻照交聯低煙無滷料在經過單螺杆擠出製成電纜後還需通過輻照設備輻照之後才能交聯，而該設備大多價格昂貴，國內大部分電纜廠自己都沒有輻照設備，均採取委託加工的方式來完成輻照交聯的工序，這樣對大多數電纜廠來說限制很大。從上可知，輻照交聯型低煙無滷阻燃料有很多不足，如(I)成本。委託加工均要收費，使生產成本增加。以目前市場的輻照價格計算，一噸比重I. 43左右的輻照交聯低煙無滷料製成2. 5mm2的BYJ型電線，所需的輻照費用近一萬元人民幣。(2)運輸。一般委託外加工都要將整盤電纜運輸至輻照地方，亦會增加成本，而且在運輸過程中容易出現表面碰撞磨損的情況，對電纜有一定的影響。(3)交貨期。輻照的時間需要排期，工期不能由廠家自己掌控。(4)品質。輻照的質量好壞將會影響產品的質量，由於輻照大多數是委託加工，電纜製造廠家無法完全保證其輻照質量。(5)外觀。經過輻照後的電線，其表面或多或少會有一些刮擦的痕跡，影響外觀。由於有以上這些問題，非阻燃的低壓交聯電線電纜中較少用到輻照交聯的料，一般都採用矽烷交聯的方式。而對於有阻燃要求的交聯電線電纜中，由於國內尚無廠家生產銷售矽烷交聯低煙無滷阻燃聚烯烴料，因此大多使用輻照交聯的方式。
發明內容
本發明的目的解決現有技術中非阻燃的低壓交聯電線電纜所存在的上述問題，提供一種室溫矽烷交聯且低煙無滷阻燃的高分子合金料。本發明設計一種室溫矽烷交聯且低煙無滷阻燃的高分子合金料，其特徵在於由下列各組分及重量份組成聚乙烯樹脂100重量份，乙烯醋酸乙烯酯共聚物5-15重量份，氫氧化鋁110-160重量份，氫氧化鎂0-50重量份，硼酸鋅0-10重量份，不飽和矽烷I. 0-3. O重量份，交聯引發劑O. 2-1. O重量份，有機酸O. 1-0. 5重量份，金屬氧化物I. 0-5. O重量份，金屬鈍化劑O. 1-0. 3重量份，抗氧劑1010為O. 1-0. 3重量份，潤滑劑1-3重量份。其特徵在於聚乙烯樹脂為密度O. 90 O. 93g/cm3、熔融指數於O. 1-3. O的樹脂。其特徵在於所述的乙烯醋酸乙烯酯共聚物為醋酸乙烯含量為18-28%的樹脂。其特徵在於所述的氫氧化鋁為粒徑O. l-20um的粉體。其特徵在於所述的氫氧化鎂為粒徑O. l-20um的粉體。其特徵在於所述的硼酸鋅為粒徑O. l-20um的粉體。所述的不飽和矽烷為乙烯基三乙醯氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷或乙烯基三乙氧基矽烷。所述的交聯引發劑為2，5-二甲基-2， 5-二叔丁基過氧基-3-己炔或過氧化二異丙苯。其特徵在於所述的有機酸為己二酸或庚二酸。其特徵在於所述的金屬氧化物為氧化鈣或氧化鎂。其特徵在於所述的金屬鈍化劑為Irganox MD1024。其特徵在於，所述的抗氧劑選自抗氧劑1010，即四[β - (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯。其特徵在於，所述的潤滑劑選自硬脂酸、硬脂酸鎂或PE蠟。室溫矽烷交聯且低煙無滷阻燃的高分子合金料製備方法，所有原料在高速混合機中混合均勻後，經雙螺杆擠出機造粒得到合金料，雙螺杆擠出機的擠出溫度為加料段1200C，混煉段130°C，擠出造料段135°C，法蘭部分140°C，機頭部分145°C。本發明所提供的合金料不含有對環境有害的催化劑，屬於環保產品。本發明所提供的合金料在擠製成電纜後省去了輻照、熱水池或蒸汽房蒸煮這一環節，使得電纜製造減少了工序，不僅節省了能源，而且縮短了工期。按照發明配方和生產工藝製成的電纜，其性能符合JB/T10491-2004標準中相應的耐熱105°C及125°C無滷低煙阻燃交聯聚烯烴電線電纜的要求。下面結合實例對本發明作詳細使用說明。
具體實施例方式實施例使用的原料聚乙烯樹脂7042牌號，揚子石化生產。乙烯-乙酸乙烯酯共聚物EVA 1828，韓國韓華公司生產。氫氧化鎂美國雅寶公司生產。氫氧化鋁美國雅寶公司生產。硼酸鋅淄博旭貝化工有限公司生產。氧化鈣宜興市天力建材化工有限公司生產。抗氧劑1010 :寧波金海雅寶生產。聚乙烯蠟A-C6，霍尼韋爾公司生產。金屬鈍化劑MD1024，瑞士汽巴生產。乙烯基三乙氧基矽烷化學試劑(市售)。
庚二酸化學試劑(市售)。過氧化二異丙苯化學試劑(市售)。表I.實施例及對比例的配方
權利要求
1.一種室溫矽烷交聯且低煙無滷阻燃的高分子合金料，其特徵在於由下列各組分及重量份組成聚乙烯樹脂100重量份，乙烯醋酸乙烯酯共聚物5-15重量份，氫氧化鋁110-160重量份，氫氧化鎂0-50重量份，硼酸鋅0-10重量份，不飽和矽烷I. 0-3. O重量份，交聯引發劑O. 2-1.0重量份，有機酸O. 1-0. 5重量份，金屬氧化物1.0-5. O重量份，金屬鈍化劑O. 1-0. 3重量份，抗氧劑1010為O. 1-0. 3重量份，潤滑劑1-3重量份。
2.根據權利要求I所述的室溫矽烷交聯且低煙無滷阻燃的高分子合金料，其特徵在於聚乙烯樹脂為密度O. 90 O. 93g/cm3、熔融指數於O. I — 3. O的樹脂。
3.根據權利要求I所述的室溫矽烷交聯且低煙無滷阻燃的高分子合金料，其特徵在於所述的乙烯醋酸乙烯酯共聚物為醋酸乙烯含量為18-28%的樹脂。
4.根據權利要求I所述的室溫矽烷交聯且低煙無滷阻燃的高分子合金料，其特徵在 於所述的氫氧化鋁為粒徑O. l-20um的粉體。
5.根據權利要求I所述的室溫矽烷交聯且低煙無滷阻燃的高分子合金料，其特徵在於所述的氫氧化鎂為粒徑O. l-20um的粉體。
6.根據權利要求I所述的室溫矽烷交聯且低煙無滷阻燃的高分子合金料，其特徵在於所述的硼酸鋅為粒徑O. l-20um的粉體。
7.根據權利要求I所述的室溫矽烷交聯且低煙無滷阻燃的高分子合金料，其特徵在於所述的不飽和娃燒為乙稀基二乙酸氧基娃燒、乙稀基二甲氧基娃燒或乙稀基二乙氧基矽烷。
8.根據權利要求I所述的室溫矽烷交聯且低煙無滷阻燃的高分子合金料，其特徵在於所述的交聯引發劑為2，5- 二甲基-2，5- 二叔丁基過氧基-3-己炔或過氧化二異丙苯。
9.根據權利要求I所述的室溫矽烷交聯且低煙無滷阻燃的高分子合金料，其特徵在於所述的有機酸為己二酸或庚二酸。
10.根據權利要求I所述的室溫矽烷交聯且低煙無滷阻燃的高分子合金料，其特徵在於所述的金屬氧化物為氧化鈣或氧化鎂。
11.根據權利要求I所述的室溫矽烷交聯且低煙無滷阻燃的高分子合金料，其特徵在於所述的金屬鈍化劑為Irganox MD1024。
12.根據權利要求I所述的室溫矽烷交聯且低煙無滷阻燃的高分子合金料，其特徵在於，所述的抗氧劑選自抗氧劑1010，即四[β _(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
13.根據權利要求I所述的室溫矽烷交聯且低煙無滷阻燃的高分子合金料，其特徵在於，所述的潤滑劑選自硬脂酸、硬脂酸鎂或PE蠟。
全文摘要
本發明涉及一種室溫矽烷交聯且低煙無滷阻燃的高分子合金料，由下列各組分組成聚乙烯樹脂，乙烯醋酸乙烯酯共聚物，氫氧化鋁，氫氧化鎂，硼酸鋅，不飽和矽烷，引發劑，有機酸，金屬氧化物，金屬鈍化劑，抗氧劑，潤滑劑。所有原料在高速混合機中混合均勻後，經雙螺杆擠出機造粒得到合金料。雙螺杆擠出機的擠出溫度為加料段120℃，混煉段130℃，擠出造料段135℃，法蘭部分140℃，機頭部分145℃。本發明的優點是不使用對環境有害的催化劑，有利於環保。廣泛應用於電線電纜的製造，擠制的電線電纜可不經過蒸汽房或熱水池蒸煮，室溫放置而自然完成交聯，性能符合JBT10436-2004，電線電纜用可交聯阻燃聚烯烴料的要求。
文檔編號C08L23/08GK102617905SQ20111003276
公開日2012年8月1日 申請日期2011年1月30日 優先權日2011年1月30日
發明者王梓剛 申請人:上海心爾新材料科技股份有限公司