無滷膨脹阻燃電纜外護套料的組合物及其製備方法
2023-06-19 09:30:16
專利名稱：無滷膨脹阻燃電纜外護套料的組合物及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種無滷膨脹阻燃電纜外護套料的組合物及其製備方法，屬於電纜料技術領域。
背景技術：
乙烯-醋酸乙烯共聚物由於優良的填充和物理機械性能已被廣泛應用於電纜電線行業，被大量用作絕緣材料。但是EVA材料極易燃燒，使其應用範圍受到極大的限制。滷素阻燃劑阻燃效率高，但考慮到歐盟和公眾對環保的日益重視，滷素阻燃劑在電線電纜中的應用收到越來越大的壓力，研究新型的無滷阻燃體系、發展環保電纜電線阻燃技術，已經成為阻燃科學的發展趨勢。膨脹阻燃體系成為一種新興的無滷阻燃體系之一，一般有酸源、碳源、和氣源組成。聚磷酸銨是最常用的酸源和氣源，季戊四醇為最常用的碳源；IFR的阻燃機理為加熱到一定溫度的酸源能釋放出酸類物質與多元醇酯化脫水促進成炭，太氣源釋放的惰性氣體的作用下發生膨脹，形成具有隔熱阻氧作用的炭層。由於其添加量較大，所以材料的力學性能受到較大損失。所以尋找一種新型的具有阻燃協同作用的填充物，提高其阻燃效率，同時能夠補充由於添加膨脹阻燃劑所引起的力學性能的損失，是一件非常有意義的工作。
發明內容
本發明的目的是提供一種無滷膨脹阻燃電纜外護套料的組合物及其製備方法，解決現有無滷膨脹阻燃電纜外護套料的組合物因採用的膨脹阻燃劑在達到改善阻燃目的的同時以損害此材料的其它性能為代價，存在材料的力學性能受到較大損失的不足，通過本發明實現在進一步提高材料的阻燃性能的同時，不影響材料本體性能，增強材料的力學性能，提升產品質量。本發明的目的是通過以下技術方案實現的，一種無滷膨脹阻燃電纜外護套料的組合物，其特徵是，所述的組合物包括質量百分比55-65%的乙烯-醋酸乙烯共聚物基料、1-2%的抗氧劑、5-10%的乙烯醋酸乙烯接枝馬來酸酐共聚物相容劑、18-24%的聚磷酸銨阻燃劑、6-8%的季戊四醇阻燃劑、1-2%的脫模劑、1-3%埃洛石納米管和1-2%的矽烷偶聯劑。無滷膨脹阻燃電纜外護套料的組合物的製備方法，其特徵是，所述方法依次包括以下步驟:
1)取1-3%的埃洛石納米管、1-2%的矽烷偶聯劑加入高速攪拌機中混合不少於5分鐘；
2)在上述I)高速攪拌機的混合料中加入18-24%的聚磷酸銨阻燃劑、6-8%的季戊四醇阻燃劑後混合不少於5分鐘；
3)在上述2)高速攪拌機的混合料中依次加入55-65%的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA18),5-10%的乙烯醋酸乙烯接枝馬來酸酐共聚物相容劑、1-2%的抗氧劑、1-2%的脫模劑後混合3分鐘；
4)將上述3)混合好的料加入到雙輥開煉機中熔融共混，共混溫度為100°C _120°C，時間為15min。本發明將埃洛石納米管引入無滷膨脹阻燃乙烯-醋酸乙烯電纜護套料，埃洛石納米管(HNTs)是一種結晶良好價格低廉具有較大長徑比的天然納米管，與碳納米管相比有以下優點:價格便宜，來源廣泛；其表面含有羥基，適合進一步改性；其富含S1-O鍵與Al-O鍵，與蒙脫土類似。因此在聚合物無滷阻燃以及增加熱穩定性方面具有潛在的應用價值。傳統的膨脹阻燃在達到改善阻燃目的的同時以損害此材料的其它性能為代價，而埃洛石納米管由於自身結構和組成的特性，在達到阻燃改性的目的同時，不影響材料本體性能，同時增強了材料的力學性能，而且工藝簡單，便於操作控制，原材料成本低，來源廣泛。採用本發明的無滷膨脹阻燃電纜護套料用組合物製備的無滷膨脹阻燃電纜外護套料有良好的力學性能和阻燃性能。具體實施方法 結合實施例進一步說明本發明，本發明包括質量百分比的55-65%乙烯-醋酸乙烯共聚物基料、1-2%抗氧劑、1-2%矽烷偶聯劑、5-10%乙烯醋酸乙烯接枝馬來酸酐共聚物相容劑、1-2%抗氧劑、18-24%聚磷酸銨阻燃劑、6-8%季戊四醇阻燃劑、1-2%脫模劑和質量百分比為1-3%的埃洛石納米管。實施例一:秤取1.5%的埃洛石、1%的矽烷偶聯劑，倒入高速攪拌機中混合5分鐘以上；再秤取21%的聚磷酸銨阻燃劑，7%的季戊四醇阻燃劑，倒入高速攪拌機中混合5分鐘以上；然後依次加入66%的醋酸乙烯含量為18%的乙烯醋酸乙烯樹脂、4%的乙烯-醋酸乙烯-馬來酸酐共聚物相容劑、2%的抗氧劑、1%的脫模劑混合3分鐘以上；抗氧劑為四[￠- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，脫模劑為硬脂酸鈣，矽烷偶聯劑為
Y-氨丙基三乙氧基矽烷。將混合好的料加入到雙輥開煉機中，進行熔融共混，製得本發明的無滷膨脹阻燃電纜外護套料用的組合物。將所得組合物在硫化機中硫化成片，硫化溫度為140°C，時間為8min，然後製得極限氧指數、垂直燃燒測試樣條和力學性能測試樣條。其測試結果如表I所示。實施例二，秤取1.5%的埃洛石、1%的矽烷偶聯劑，倒入高速攪拌機中混合5分鐘以上；再秤取21%的聚磷酸銨阻燃劑，7%的季戊四醇阻燃劑倒入高速攪拌機中混合5分鐘以上；然後依次加入64%的醋酸乙烯含量為18%的乙烯醋酸乙烯樹脂、6%的乙烯-醋酸乙烯-馬來酸酐共聚物相容劑、2%的抗氧劑、1%的脫模劑混合3分鐘以上；抗氧劑為四[￠- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，脫模劑為硬脂酸鈣，矽烷偶聯劑為
Y-氨丙基三乙氧基矽烷。將混合好的料加入到雙輥開煉機中，進行熔融共混，製得本發明的無滷膨脹阻燃電纜外護套料用的組合物。將所得組合物在硫化機中硫化成片，硫化溫度為140°C，時間為8min，然後製得極限氧指數、垂直燃燒測試樣條和力學性能測試樣條。其測試結果如表I所示。對比例一，秤取21%的聚磷酸銨阻燃劑，7%季戊四醇阻燃劑，倒入高速攪拌機中混合5分鐘以上；然後依次加入64%的醋酸乙烯含量為18%的乙烯醋酸乙烯樹脂、6%的乙烯-醋酸乙烯-馬來酸酐共聚物相容劑、2%的抗氧劑、1%的脫模劑混合3分鐘以上；抗氧劑為四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，脫模劑為硬脂酸鈣。將混合好的料加入到雙輥開煉機中，進行熔融共混，製得無滷膨脹阻燃電纜外護套料用的組合物。將所得組合物在硫化機中硫化成片，硫化溫度為140°C，時間為8min，然後製得極限氧指數、和垂直燃燒測試樣條和力學性能測試樣條。其測試結果如表I所示。表 I
權利要求
1.一種無滷膨脹阻燃電纜外護套料的組合物，其特徵是，所述的組合物包括質量百分比55-65%的乙烯-醋酸乙烯共聚物基料、1-2%的抗氧劑、5-10%的乙烯醋酸乙烯接枝馬來酸酐共聚物相容劑、18-24%的聚磷酸銨阻燃劑、6-8%的季戊四醇阻燃劑、1-2%的脫模劑、1-3%埃洛石納米管和1-2%的矽烷偶聯劑。
2.無滷膨脹阻燃電纜外護套料的組合物的製備方法，其特徵是，所述製備方法依次包括以下步驟: 1)取1-3%的埃洛石 納米管、1-2%的矽烷偶聯劑加入高速攪拌機中混合不少於5分鐘； 2)在上述I)高速攪拌機的混合料中加入18-24%的聚磷酸銨阻燃劑、6-8%的季戊四醇阻燃劑後混合不少於5分鐘； 3)在上述2)高速攪拌機的混合料中依次加入55-65%的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA18),5-10%的乙烯醋酸乙烯接枝馬來酸酐共聚物相容劑、1-2%的抗氧劑、1-2%的脫模劑後混合不少於3分鐘； 4)將上述3)混合好的料加入到雙輥開煉機中熔融共混，共混溫度為100°C _120°C，時間為15min。
全文摘要
本發明涉及一種無滷膨脹阻燃電纜外護套料的組合物及其製備方法，屬於電纜料技術領域，主要特點是在質量百分比的乙烯-醋酸乙烯共聚物基料及抗氧劑、乙烯醋酸乙烯接枝馬來酸酐共聚物相容劑、抗氧劑、聚磷酸銨阻燃劑、季戊四醇阻燃劑、脫模劑中還包括質量百分比為1-3%的埃洛石納米管和質量百分比為1-2%的矽烷偶聯劑；本發明將埃洛石納米管引入無滷膨脹阻燃乙烯-醋酸乙烯電纜護套料，在達到阻燃改性的目的同時，不影響材料本體性能，同時增強了材料的力學性能，而且工藝簡單，便於操作控制，原材料成本低，來源廣泛，採用本發明的無滷膨脹阻燃電纜護套料用組合物製備的無滷膨脹阻燃電纜外護套料有良好的力學性能和阻燃性能。
文檔編號C08L51/06GK103102579SQ20131006085
公開日2013年5月15日 申請日期2013年2月27日 優先權日2013年2月27日
發明者解洪俊, 周春雲, 張勝, 劉喜山, 顧曉昱 申請人:江蘇寶源高新電工有限公司, 北京化工大學