耐150℃高阻燃低煙無滷環保型電纜材料的製備方法與流程
2024-02-29 16:35:15 1
本發明涉及耐150℃高阻燃低煙無滷環保型電纜材料的製備方法，屬於高分子化合物領域。
背景技術：
國家逐步禁止使用非環保型電纜，並要求控制線纜、布線纜、充電樁電纜等產品的阻燃性能，也要達到ul標準要求。歐盟在rohs指令中明確規定投放市場的電氣設備產品中不能含有鉛、汞、鎘、六價鉻、聚溴聯苯6種有害物質。耐150℃高阻燃低煙無滷環保型電纜材料，可用於高溫條件下的控制電纜、電力電纜、充電樁聯接電纜等，產品具有優異耐候性、耐老化、耐150℃高溫、高阻燃性、產品環保，材料加工後的外觀質感溫和、表面光澤霧亮度可調整。
技術實現要素：
本發明的目的就是為了解決上述問題，提供一種耐150℃高阻燃低煙無滷環保型電纜材料的製備方法。
為了實現上述目的，本發明採用如下技術方案：一種耐150℃高阻燃低煙無滷環保型電纜材料的製備方法，
按照重量份計，電纜材料由以下組分構成：以低煙無滷阻燃聚烯烴、納米eva材料、橡膠/聚丙烯共聚物混合為基材50-65份，無機填充料10-15份，無滷阻燃劑15-25份，加工助劑10-15份；
所述無滷阻燃劑分為主阻燃劑及副阻燃劑，主助燃劑為三聚氰胺氰脲酸鹽、硬脂酸鎂、磷酸鹽、磷酸酯、氫氧化鋁/鎂、有機矽中的3-5種構成；
副阻燃劑為塑料改性重複劑、表面合性劑、成核劑、抗氧劑、敏化劑、熱塑性彈性體中的2-4種構成；
該製備方法的步驟如下：
s1、將原材料按照配比混合造粒，阻燃母粒和混合好的配料全部加入到密煉機腔體內，以150-200℃的溫度，密煉15-25分鐘，使配方料熔解、粘合成塊；
s2、將密煉好的配方料塊，自動輸送至雙螺杆擠出機的進料口加入，經過雙螺杆擠出機180-250℃的高溫塑化混煉後；再流入單螺杆擠出機的進料口，經過單螺杆擠出機180-250℃的高溫塑化擠出，最後分切成顆粒狀、由風冷卻後裝袋。
與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：1)採用多步混合造粒工藝，可提高阻燃劑與基體材料的相容性。2)對阻燃劑實施表面包覆處理並添加高分子相容劑，增加無機材料與基體材料的相互作用，保證材料有足夠的拉伸強度，有效提高材料的斷裂伸長率。3)在材料中加入少量的表面活性劑，增加複合體系的流動性，提高電纜料擠出後的表面質量。
具體實施方式
實施例1：耐150℃高阻燃低煙無滷環保型電纜材料的製備方法中，按照重量份計，電纜材料由以下組分構成：以低煙無滷阻燃聚烯烴、納米eva材料、橡膠/聚丙烯共聚物混合為基材50-65份，無機填充料10-15份，無滷阻燃劑15-25份，加工助劑10-15份；
所述無滷阻燃劑分為主阻燃劑及副阻燃劑，主助燃劑為三聚氰胺氰脲酸鹽、硬脂酸鎂、磷酸鹽、磷酸酯、氫氧化鋁/鎂、有機矽中的3-5種構成；
副阻燃劑為塑料改性重複劑、表面合性劑、成核劑、抗氧劑、敏化劑、熱塑性彈性體中的2-4種構成；
該製備方法的步驟如下：s1、將原材料按照配比混合造粒，阻燃母粒和混合好的配料全部加入到密煉機腔體內，以150-200℃的溫度，密煉15-25分鐘，使配方料熔解、粘合成塊；s2、將密煉好的配方料塊，自動輸送至雙螺杆擠出機的進料口加入，經過雙螺杆擠出機180-250℃的高溫塑化混煉後；再流入單螺杆擠出機的進料口，經過單螺杆擠出機180-250℃的高溫塑化擠出，最後分切成顆粒狀、由風冷卻後裝袋。
按重量份計，基材由以下組分構成：低煙無滷阻燃聚烯烴35-48份、納米eva材料28-43份、橡膠/聚丙烯共聚物17-29份。
本發明技術方案通過以基礎材料、主阻燃劑、協同副阻燃劑的添加，通過多次試驗確定電纜料原輔材料的配比，並強化界面柔性層的脫黏作用，確保各各類助劑在基體樹脂中均勻分散，從而解決了由於大量填充造成的電纜料力學性能下降的問題，改善了電纜料的綜合性能。相比於現有的複合阻燃劑，本發明的原料組份配比可獲得高性能的低煙無滷阻燃電纜料，其中，電纜料的氧指數≥36％，拉伸強度≥9.5mpa，斷裂伸長率≥200％，阻燃性能為ul，vw-1(現有採用複合阻燃劑的低煙無滷阻燃電纜料或者僅能實現高氧指數、或者僅能實現高拉伸強度、或者僅能實現斷裂伸長率、或者僅能實現vw-1的阻燃性能，沒有可同時實現上述高性能的電纜料)。
該材料能滿足ul標準要求、阻燃達到ul1581vw-1等級,良好的耐高溫、耐熱氧老化和紫外老化性能；具有優異的電氣絕緣性能；且符合rohs、svhc、pfos&pfoa、16p、halogen-free、pahs等法規對產品的要求，生產工藝滿足電線電纜生產的需求；該材料的製備方法、工藝簡單，材料成本較低。
主阻燃劑與副阻燃劑的配比方式，可參考實施例2和實施例3,。
實施例2：所述無滷阻燃劑分為主阻燃劑及副阻燃劑，主助燃劑為三聚氰胺氰脲酸鹽、硬脂酸鎂、磷酸鹽、磷酸酯、氫氧化鋁/鎂、有機矽中的3-5種按一定配比，進行排列、重組而構成；具體配比如下(按重量份計)：
方案21
三聚氰胺氰脲酸鹽、磷酸鹽、氫氧化鋁/鎂、有機矽，配比3.1-4.2：2.8-3.9：2.1-3.4：1.5-2.5。
方案22
硬脂酸鎂、磷酸鹽、磷酸酯、氫氧化鋁/鎂、有機矽，配比2.4-3.2：1.2-1.7：2.1-3.1：3.2-4.3：1.1-2.2。
方案23
三聚氰胺氰脲酸鹽、硬脂酸鎂、磷酸鹽、磷酸酯、有機矽，配比2.5-3.2：1.1-1.9：1.2-1.7：2.3-3.4：1.9-2.8。
方案24
三聚氰胺氰脲酸鹽、硬脂酸鎂、磷酸鹽、磷酸酯、氫氧化鋁/鎂，配比2.3-3.3：1.0-1.5：1.2-1.6：1.7-2.4：2.8-4.2。
方案25
三聚氰胺氰脲酸鹽、硬脂酸鎂、磷酸鹽、氧化鋁/鎂、有機矽，配比2.3-4.3：1.7-2.7：1.6-2.8：1.3-2.3：2.1-3.4。
實施例3：副阻燃劑為塑料改性重複劑、表面合性劑、成核劑、抗氧劑、敏化劑、熱塑性彈性體中的2-5按配比排列重組而構成；具體配比如下(按重量份計)：
方案31：
塑料改性重複劑、表面合性劑、成核劑、熱塑性彈性體，配比2.3-3.6：1.2-2.8：1.6-2.9：2.4-3.7。
方案32
塑料改性重複劑、抗氧劑、敏化劑、熱塑性彈性體，配比2.4-3.8：1.3-2.6：1.7-2.7：2.6-3.9。
方案33
塑料改性重複劑、表面合性劑、敏化劑、熱塑性彈性體，配比2.4-3.7：1.5-2.6：1.5-2.4：2.6-3.8。
方案34
塑料改性重複劑、成核劑、抗氧劑、敏化劑、熱塑性彈性體，配比2.1-4.7：1.7-2.3：1.6-2.3：1.3-2.8：2.3-3.4。
方案35
塑料改性重複劑、表面合性劑、成核劑、敏化劑、熱塑性彈性體，配比2.3-4.3：1.9-3.2：1.7-2.9：1.6-2.5：2.5-3.6。
方案36
塑料改性重複劑、表面合性劑、抗氧劑、熱塑性彈性體，配比2.5-3.8：1.3-2.9：1.8-2.6：2.4-3.7。
以上所述僅為本發明的優選實施方式，本發明的保護範圍並不僅限於上述實施方式，凡是屬於本發明原理的技術方案均屬於本發明的保護範圍。對於本領域的技術人員而言，在不脫離本發明的原理的前提下進行的若干改進，這些改進也應視為本發明的保護範圍。