[发明专利]一种高阻燃高耐热无卤膨胀型阻燃电缆料及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种以聚烯烃为基体树脂的阻燃电缆护套料和绝缘料，尤其涉及到一种无卤阻燃电缆料的配方。

背景技术：

随着电线电缆技术的发展，高性能、环保、阻燃是电线电缆料发展的方向，欧盟继RoHS指令和WEEE指令之后，又推出了EuP指令，即《用能产品生态设计指令》，该指令是针对电子电器产品的第三道环保指令，按照指令，相关产品具体实施细则于2007年至2010年相继推出，EuP指令要求进入欧盟市场的电线电缆产品禁用含卤素在内的某些有害物质，这就要求电线电缆企业的绿色制造必须从原材料抓起，尤其是电线电缆胶料。开发生产符合EuP指令的无卤阻燃电缆料，将对我国电线电缆行业的产业结构调整和技术进步，应对欧盟EuP指令的技术壁垒具有深远的意义。

目前，人们通常采用无机阻燃剂Mg(OH)₂和Al(OH)₃和阻燃协效剂红磷共同添加到基体中来制备无卤阻燃电缆料。但是由于红磷易产生剧毒的磷化氢气体，且红磷粉尘易爆炸，为此，红磷必须要经过表面处理才能安全有效地使用。另外，红磷本身固有的紫红色极大的限制了含红磷的电缆料的应用。而且含红磷的阻燃电缆料在生产过程中和燃烧时都会大量地放出刺激性气味且发烟量很大。因此制备不含红磷的白色电缆料势在必行。

膨胀型阻燃剂是一种新型阻燃剂，具有无毒、环境友好、发烟量低等优点，是实现制备高性能无卤阻燃高分子材料的最有希望的途径之一。“高阻燃高耐温低烟无卤电缆护套料及其加工工艺”(专利申请号200510036319.0)中公开了一种耐温等级较高的低烟无卤阻燃电缆料的配方和加工工艺。“无卤膨胀阻燃电缆料及其制备的环保型电缆”(专利申请号200710028621.0)公开了一种无卤膨胀阻燃电缆料及其生产方法和制备的环保型防鼠防蚁电缆。但是其在某些方面还不能满足高性能电缆的要求，主要存在以下两点不足：(1)膨胀型阻燃剂有其致命的缺点，易吸潮，遇水析出严重。在加工时遇水发粘，表观不好。且遇水析出的问题非常不容易解决；(2)膨胀型阻燃剂加入到电缆料中极大的降低材料的力学性能，尤其是拉伸强度，通常难以超过12MPa。因此改进这一技术问题是趋势所向。

发明内容：

为了避免现有技术的不足，改善电缆料在加工时遇水析出的问题，同时改善材料的力学性能，本发明采用聚烯烃材料做为基体，同时采用新型的膨胀型阻燃剂作为基体的阻燃剂，从而提供一种高阻燃高耐热无卤阻燃电缆护套料和绝缘料的制备方法。

本发明一种高阻燃高耐温无卤膨胀型阻燃电缆料的基体树脂为SEBS、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物、聚丙烯(PP)、乙烯-辛烯共聚物(POE)、高密度聚乙烯(HDPE)、马来酸酐接枝SEBS和聚丙烯酰亚胺的几种树脂的共混物，采用这样的配混基体，可以更大地提高电缆料的力学性能、阻燃性能和耐热性能。

本发明采用的阻燃剂为改性的无卤膨胀型阻燃剂，其是聚磷酸铵II型(APP，其分子式为(NH₄PO₃)n)、季戊四醇(PER，其分子式为C(CH₂OH)₄)、三聚氰胺(MEL，其分子式为C₃H₆N₆)中的一种或是由这几种合成的阻燃剂的混合物。这三种阻燃剂的结构式如下所示。

聚磷酸铵    季戊四醇

三聚氰胺

聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺三种阻燃剂的结构式

本发明采用的抗氧剂以四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)为主抗氧剂、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(抗氧剂168)为辅抗氧剂，主抗氧剂和辅抗氧剂的重量比为3∶1。

本发明采用的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸锌、油酸酰胺中的一种或是至少两种的混合物。

本发明的无卤膨胀型电缆料的组成重量份数如下：

a)基体树脂    100

其中：SEBS    20～50

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物     15～20

乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物  15～20

聚丙烯                    15～20

高密度聚乙烯              0～5

乙烯-辛烯共聚物           0～5

马来酸酐接枝SEBS          2.5～5

聚丙烯酰亚胺              2.5～5