一種熱塑性耐寒抗開裂無鹵低煙阻燃聚烯烴護套料及其制備方法
【專利摘要】一種熱塑性耐寒抗開裂無鹵低煙阻燃聚烯烴護套料及其制備方法，屬于電纜【技術(shù)領(lǐng)域】。包括下述重量份的組分制備而成:LLDPE20~60份、EVA20~40份、SEEPS10~20份、AEM10~20份、氫氧化鎂50~100份、氫氧化鋁20~50份、斜發(fā)沸石10~20份、硼酸鎂晶須10~20份、抗氧劑1~5份、潤滑劑2~6份；先將硼酸鎂晶須、斜發(fā)沸石和1%的硅烷偶聯(lián)劑加入到高速混合機中混合，再將剩余各組分加入高速混合機中，然后將混合物于雙階造粒機中擠出造粒。本發(fā)明滿足低溫-40℃脆化實驗，高溫150℃抗開裂試驗要求，同時具有優(yōu)異的阻燃性能。
【專利說明】一種熱塑性耐寒抗開裂無南低煙阻燃聚烯烴護套料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種護套料及其制備方法，尤其是一種熱塑性耐寒抗開裂無鹵低煙阻燃聚烯烴護套料及其制備方法，屬于電纜【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著國家對環(huán)保與安全的重視,在一些大型建筑或公共場所,如大型商場、娛樂場所、地鐵、車站、船舶、核電站等都要求采用低煙無鹵阻燃電纜。據(jù)粗略統(tǒng)計，僅長三角地區(qū)2012年無鹵阻燃電纜料的產(chǎn)量就達到了 10萬噸左右。
[0003]東北地區(qū)和內(nèi)蒙古地區(qū)等寒冷地區(qū)所用電纜有特殊要求，電纜使用多用在氣候條件較為惡劣的地區(qū)，冬季氣候寒冷，氣溫低至-10°C到-40°c，且晝夜溫差大，因此所用電纜必須滿足低溫安裝、使用的條件。在這些高寒地區(qū)，冬季溫度低、時間長、早晚溫差大，很多電纜廠生產(chǎn)的電力電纜會出現(xiàn)過低溫敷設(shè)護套開裂的現(xiàn)象。同時，低煙無鹵電纜料有氧指數(shù)低、易燃燒、不環(huán)保且燃燒時產(chǎn)生熔滴行為等缺點。傳統(tǒng)熱塑性低煙無鹵電纜料的基材是以LLDPE和EVA為主，填充以大量的氫氧化鎂和氫氧化鋁。大量填充氫氧化鋁和氫氧化鎂，電纜料加工性能差，擠線速度較慢，表面容易出現(xiàn)毛刺等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是為了克服傳統(tǒng)熱塑性LLDPE/EVA電纜料耐低溫性和抗開裂性能差、氧指數(shù)低、加工效率低的缺點，而提供一種加工性能好的熱塑性耐寒抗開裂無鹵低煙阻燃聚烯烴護套料及其制備方法。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種熱塑性耐寒抗開裂無鹵低煙阻燃聚烯烴護套料，其特征是，包括下述重量份的組分制備而成:
線性低密度聚乙烯20~60份、乙烯-醋酸乙烯共聚物20~40份、SEEPS 10^20份、乙烯-丙烯酸酯共聚物10~20份、氫氧化鎂50-100份、氫氧化鋁20-50份、斜發(fā)沸石10~20份、硼酸鎂晶須10-20份、抗氧劑I飛份、潤滑劑2飛份、硅烷偶聯(lián)劑2~3份；
所述的抗氧劑為四[β _(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯、硫代二丙酸雙月桂酯中的一種或幾種。
[0006]所述的潤滑劑為聚乙烯蠟、硬脂酸鋅、聚四氟乙烯中的一種或幾種。
[0007]所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的醋酸乙烯占乙烯-醋酸乙烯共聚物總重量的169^40%。
[0008]所述SEEPS的分子量在30000~70000之間。
[0009]所述乙烯-丙烯酸酯共聚物的丙烯酸酯占乙烯-丙烯酸酯共聚物總重量的209^50%。
[0010]所述的硼酸鎂晶須長徑比為10-30，平均直徑為0.5^3 μ H10
[0011]所述的斜發(fā)沸石平均目數(shù)為5000-6000，平均粒徑為f 3 μ m。[0012]一種熱塑性耐寒抗開裂無鹵低煙阻燃聚烯烴護套料的制備方法，其特征是，包括以下步驟:
(1)按重量份配比備好原料:線性低密度聚乙烯20-60份、乙烯-醋酸乙烯共聚物20^40份、SEEPS 10^20份、乙烯-丙烯酸酯共聚物10~20份、氫氧化鎂5(T100份、氫氧化鋁20-50份、斜發(fā)沸石10-20份、硼酸鎂晶須10-20份、抗氧劑I飛份、潤滑劑2飛份、硅烷偶聯(lián)劑2~3份；
所述的抗氧劑為四[β _(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯、硫代二丙酸雙月桂酯中的一種或幾種；
所述的潤滑劑為聚乙烯蠟、硬脂酸鋅、聚四氟乙烯中的一種或幾種；
所述的硼酸鎂晶須長徑比為10-30，平均直徑為0.5^3ym；
所述的斜發(fā)沸石平均目數(shù)為5000飛000，平均粒徑為f 3 μ m ;
(2)先將硼酸鎂晶須、斜發(fā)沸石和硅烷偶聯(lián)劑加入到高速混合機中混合5~10min，停止攪拌后得到改性后的硼酸鎂晶須和斜發(fā)沸石；再將剩余各組分加入高速混合機中，在80°C下混合5~10min，得到混合物；
(3)然后將混合物于雙階造粒機中擠出造粒，上階料筒溫度范圍150°C~180°C，螺桿轉(zhuǎn)速100~150轉(zhuǎn)/每分鐘，下階料筒溫度范圍120°C~150°C，螺桿轉(zhuǎn)速50~100轉(zhuǎn)/每分鐘，最終得到熱塑性耐寒抗開裂無鹵低煙阻燃聚烯烴護套料。
[0013]所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的醋酸乙烯占乙烯-醋酸乙烯共聚物總重量的169^40%。
[0014]所述SEEPS的分子量在30000~70000之間。
[0015]所述乙烯-丙烯酸酯共聚物的丙烯酸酯占乙烯-丙烯酸酯共聚物總重量的209^50%。
[0016]本發(fā)明所用乙烯-丙烯酸酯共聚物(AEM)鏈結(jié)構(gòu)使其不易出現(xiàn)大球晶而呈現(xiàn)微晶體結(jié)構(gòu)，因而不易開裂來自共聚物AEM分子的較長支鏈不能進人LLDPE (線性低密度聚乙烯)緊密堆積的晶格中，克服了傳統(tǒng)LLDPE/EVA電纜料的易開裂缺陷。聚(苯乙烯_b_乙烯-b-乙烯-丙烯-b-苯乙烯)(SEEPS)分子結(jié)構(gòu)柔順，玻璃化溫度低，可賦予電纜料優(yōu)異的耐低溫性能；乙烯和丙烯段與EVA (乙烯-醋酸乙烯共聚物)和LLDPE相容性好，可提高電纜料的以及高抗拉強度。斜發(fā)沸石型阻燃劑多呈菱形板片和板條狀微形態(tài)，在材料燃燒過程中，能有效的吸附濃煙，起到抑煙作用，有效的降低了材料的煙密度。硼酸鎂晶須成碳，由于含有大量的硼和鎂元素，本身具有優(yōu)異的阻燃性能，加上晶須結(jié)構(gòu)起到成碳作用，有效提高了材料的阻燃性能。所用乙烯-醋酸乙烯共聚物的醋酸乙烯含量在16%~40%之間，所用乙烯-丙烯酸酯共聚物的丙烯酸酯含量在20%~50%之間。
[0017]本發(fā)明適用于通電力及控制電纜，訊光纜、鐵路光纜、鐵路信號纜、同軸電纜、大規(guī)格漏泄電纜護套料，尤其是東北等寒冷地區(qū)電纜易開裂場所。熱塑性耐寒抗開裂無鹵低煙阻燃聚烯烴護套料 經(jīng)檢測具有優(yōu)良的耐高低溫性能，滿足低溫-40°C脆化實驗，高溫150°C抗開裂試驗要求，同時具有優(yōu)異的阻燃性能。
【具體實施方式】
[0018]實施例一一種熱塑性耐寒抗開裂無鹵低煙阻燃聚烯烴護套料，其特征是，包括下述重量份的組分制備而成:
線性低密度聚乙烯20~60份、乙烯-醋酸乙烯共聚物20~40份、SEEPS 10^20份、乙烯-丙烯酸酯共聚物10~20份、氫氧化鎂50-100份、氫氧化鋁20-50份、斜發(fā)沸石10~20份、硼酸鎂晶須10-20份、抗氧劑I飛份、潤滑劑2飛份、硅烷偶聯(lián)劑2~3份；
所述的抗氧劑為四[β_ (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010)、三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯(抗氧劑168)、硫代二丙酸雙月桂酯(抗氧劑DLTP )中的一種或幾種。
[0019]所述的潤滑劑為聚乙烯蠟、硬脂酸鋅、聚四氟乙烯中的一種或幾種。
[0020]所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的醋酸乙烯占乙烯-醋酸乙烯共聚物總重量的169^40%。
[0021 ] 所述聚(苯乙稀~h~乙稀乙稀_丙稀-b-苯乙稀)(SEEPS)的分子量在30000^70000 之間。
[0022]所述乙烯-丙烯酸酯共聚物的丙烯酸酯占乙烯-丙烯酸酯共聚物總重量的209^50%。
[0023]所述的硼酸鎂晶須長徑比10-30，平均直徑0.5^3 μ m0
[0024]所述的斜發(fā)沸 石平均目數(shù)5000~6000，平均粒徑I~3 μ m。
[0025]一種熱塑性耐寒抗開裂無鹵低煙阻燃聚烯烴護套料的制備方法，其特征是，包括以下步驟:
(1)按重量份配比備好原料:線性低密度聚乙烯20飛0份、乙烯-醋酸乙烯共聚物20^40份、SEEPS 10^20份、乙烯-丙烯酸酯共聚物10~20份、氫氧化鎂5(T100份、氫氧化鋁20-50份、斜發(fā)沸石10-20份、硼酸鎂晶須10-20份、抗氧劑I飛份、潤滑劑2飛份、硅烷偶聯(lián)劑2~3份；
所述的抗氧劑為四[β _(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯、硫代二丙酸雙月桂酯中的一種或幾種；
所述的潤滑劑為聚乙烯蠟、硬脂酸鋅、聚四氟乙烯中的一種或幾種；
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的醋酸乙烯占乙烯-醋酸乙烯共聚物總重量的16%~40% ； 所述聚(苯乙烯-b-乙烯-b-乙烯-丙烯-b-苯乙烯)的分子量在30000~70000之間； 所述乙烯-丙烯酸酯共聚物的丙烯酸酯占乙烯-丙烯酸酯共聚物總重量的20%~50%; 所述的硼酸鎂晶須長徑比10-30，平均直徑0.5^3ym；
所述的斜發(fā)沸石平均目數(shù)5000飛000，平均粒徑f 3 μ m ;
(2)先將硼酸鎂晶須、斜發(fā)沸石和硅烷偶聯(lián)劑加入到高速混合機中混合5~10min，停止攪拌后得到改性后的硼酸鎂晶須和斜發(fā)沸石，再將剩余各組分加入高速混合機中，在80°C下混合5~10min，得到混合物；
(3)然后將混合物于雙階造粒機中擠出造粒，上階料筒溫度范圍150°C~180°C，螺桿轉(zhuǎn)速100~150轉(zhuǎn)/每分鐘，下階料筒溫度范圍120°C~150°C，螺桿轉(zhuǎn)速50~100轉(zhuǎn)/每分鐘，最終得到熱塑性耐寒抗開裂無鹵低煙阻燃聚烯烴護套料。
[0026]實施例二
將表1中三組配方，按重量份數(shù)配好。然后分別按以下步驟:先將定量的硼酸鎂晶須、斜發(fā)沸石和硅烷偶聯(lián)劑，加入到高速混合機中混合6min，停止攪拌得到改性后的硼酸鎂晶須和斜發(fā)沸石。
[0027]將LLDPE等剩余各組分在高混機中，80°C下混合7min，得到混合物。然后將混合物于雙階造粒機中擠出造粒，上階料筒溫度范圍15(Tl70°C，螺桿轉(zhuǎn)速約為130轉(zhuǎn)/每分鐘。下階料筒溫度范圍13(T150°C，螺桿轉(zhuǎn)速約為70轉(zhuǎn)/每分鐘，得到熱塑性耐寒抗開裂無鹵低煙阻燃聚烯烴護套料。實施例2各配方主要性能測試見表2。
[0028]表1實施例2配方表
【權(quán)利要求】
1.一種熱塑性耐寒抗開裂無鹵低煙阻燃聚烯烴護套料，其特征是，包括下述重量份的組分制備而成: 線性低密度聚乙烯20~60份、乙烯-醋酸乙烯共聚物20~40份、SEEPS 10~20份、乙烯-丙烯酸酯共聚物10~20份、氫氧化鎂50-100份、氫氧化鋁20-50份、斜發(fā)沸石10~20份、硼酸鎂晶須10-20份、抗氧劑I飛份、潤滑劑2飛份、硅烷偶聯(lián)劑2~3份； 所述的抗氧劑為四[β _(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯、硫代二丙酸雙月桂酯中的一種或幾種； 所述的潤滑劑為聚乙烯蠟、硬脂酸鋅、聚四氟乙烯中的一種或幾種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱塑性耐寒抗開裂無鹵低煙阻燃聚烯烴護套料，其特征是，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的醋酸乙烯占乙烯-醋酸乙烯共聚物總重量的16%~40%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱塑性耐寒抗開裂無鹵低煙阻燃聚烯烴護套料，其特征是，所述SEEPS的分子量在30000~70000之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱塑性耐寒抗開裂無鹵低煙阻燃聚烯烴護套料，其特征是，所述乙烯-丙烯酸酯共聚物的丙烯酸酯占乙烯-丙烯酸酯共聚物總重量的20%~50%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱塑性耐寒抗開裂無鹵低煙阻燃聚烯烴護套料，其特征是，所述的硼酸鎂晶須長徑比為10-30，平均直徑為0.5^3 μ m0
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱塑性耐寒抗開裂無鹵低煙阻燃聚烯烴護套料，其特征是，所述的斜發(fā)沸石平均目數(shù)為5000飛000，平均粒徑為1~3μπι。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱塑性耐寒抗開裂無鹵低煙阻燃聚烯烴護套料的制備方法，其特征是，包括以下步驟: (1)按重量份配比備好原料:線性低密度聚乙烯20飛0份、乙烯-醋酸乙烯共聚物20^40份、SEEPS 10^20份、乙烯-丙烯酸酯共聚物10~20份、氫氧化鎂5(T100份、氫氧化鋁20-50份、斜發(fā)沸石10-20份、硼酸鎂晶須10-20份、抗氧劑I飛份、潤滑劑2飛份、硅烷偶聯(lián)劑2~3份； 所述的抗氧劑為四[β _(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯、硫代二丙酸雙月桂酯中的一種或幾種； 所述的潤滑劑為聚乙烯蠟、硬脂酸鋅、聚四氟乙烯中的一種或幾種； 所述的硼酸鎂晶須長徑比為10-30，平均直徑為0.5~3ym； 所述的斜發(fā)沸石平均目數(shù)為5000~6000，平均粒徑為1~3μπι; (2)先將硼酸鎂晶須、斜發(fā)沸石和硅烷偶聯(lián)劑加入到高速混合機中混合5~10min，停止攪拌后得到改性后的硼酸鎂晶須和斜發(fā)沸石；再將剩余各組分加入高速混合機中，在80°C下混合5~10min，得到混合物； (3)然后將混合物于雙階造粒機中擠出造粒，上階料筒溫度范圍150°C~180°C，螺桿轉(zhuǎn)速100~150轉(zhuǎn)/每分鐘，下階料筒溫度范圍120°C~150°C，螺桿轉(zhuǎn)速50~100轉(zhuǎn)/每分鐘，最終得到熱塑性耐寒抗開裂無鹵低煙阻燃聚烯烴護套料。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種熱塑性耐寒抗開裂無鹵低煙阻燃聚烯烴護套料的制備方法，其特征是，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的醋酸乙烯占乙烯-醋酸乙烯共聚物總重量的169~40%。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種熱塑性耐寒抗開裂無鹵低煙阻燃聚烯烴護套料的制備方法，其特征是，所述SEEPS的分子量在30000-70000之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種熱塑性耐寒抗開裂無鹵低煙阻燃聚烯烴護套料的制備方法，其特征是，所述乙烯-丙烯酸酯共聚物的丙烯酸酯占乙烯-丙烯酸酯共聚物總重量的209^50%。
【文檔編號】C08K9/06GK103965540SQ201410207308
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月16日
【發(fā)明者】房權(quán)生, 許超, 李茁實, 王永, 甘胤嗣, 黃崇祺, 白質(zhì)明 申請人:寶勝科技創(chuàng)新股份有限公司