[发明专利]一种无卤低烟阻燃电缆护套料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低烟无卤阻燃电缆护套料及其制备方法，属于高分子材料无卤阻燃技术领域，具体涉及一种以低密度聚乙烯为基体的低烟无卤阻燃电缆护套料制备方法。

背景技术

为满足环保法规的要求及行业阻燃材料发展的需要，应用前景良好的低烟无卤阻燃高分子材料正在逐渐替代有卤阻燃技术广泛研发并获得应用。长期以来，电缆护套料中PVC的用量占了很大的比例，但PVC在燃烧过程中会产生大量CO及腐蚀性气体，在火灾中造成人员伤亡及设备损坏。因此，近年国内外相关行业阻燃电缆护套料产品标准对燃烧烟密度、卤化氢含量均有严格规定。所以，无卤低烟阻燃电缆护套料的研究与开发日益受到业内关注。

无卤阻燃电缆护套料的开发中无机阻燃剂是选用重点之一，其中以Al(OH)₃和Mg(OH)₂的使用最为广泛，这是因为它们具有热稳定性好、不挥发、无毒、阻燃、发烟量小等优点。其主要阻燃机理为分解吸热和吸收辐射能，但Al(OH)₃和Mg(OH)₂阻燃效率低，单独使用效果不明显，通常与其他阻燃剂复配使用。包覆红磷（MRP）由于其含磷量高（90%左右），已被广泛应用在许多领域；当Al(OH)₃、Mg(OH)₂与MRP并用时，表现出良好的协同效应，明显提高了体系的阻燃性能，但由于MRP的存在，燃烧过程中生产H₃PO₄，由于H₃PO₄吸水性很强，吸湿后形成含有不同结晶水的正磷酸离子，挥发到空气中形成烟雾，导致体系的产烟量明显增加，当在体系中继续加入硼酸锌（ZB）时，ZB的热解产物的覆盖及交联作用，抑制了体系中P-O化合物的挥发，从而降低了体系的产烟量。

专利CN101875735A发明的无卤阻燃电缆护套料是以聚烯烃为基体、Al(OH)₃和Mg(OH)₂为阻燃剂、磷腈化合物为协效阻燃剂制得。其所制备的产品极限氧指数≥31％、断裂强度≥12MPa、断裂伸长率≥180％、维卡软化点≥65℃、熔体流动速率(MFR)≥1.5g/10min。CN102532649A以低密度聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物为基体，改性纳米氢氧化镁、微胶囊化红磷为阻燃剂，添加热塑性酚醛树脂、交联剂过氧化二异丙苯、抗氧剂1010、铅化合物三盐基硫酸铅和抗铜剂N-水杨氨基邻苯二亚胺制备了阻燃电缆护套料，在保证材料的机械性能基础上，提高了阻燃性能，同时燃烧发烟量小，对环境污染小。CN101613506采用三元乙丙橡胶为基材，添加硫化剂、共硫化剂、偶联剂、防老剂、软化剂、阻燃填充剂制得高耐温无卤阻燃电缆护套料，由于采用无卤材料，燃烧不会产生浓烟、腐蚀性卤化物气体及其它有害物质，且由此材料制备的电缆护套弹性和柔韧性极佳，不仅阻燃效果明显，而且提高了耐热和抗老化性能。

由上述发明专利可以看出，目前的无卤阻燃电缆护套料所使用的阻燃剂均为无机阻燃剂，例如Mg(OH)₂和Al(OH)₃，但这些无机阻燃剂的阻燃效率较低，虽然采用了一些其它无机填料作为协效剂来提高材料阻燃性能，但仍存在整体的阻燃性能不足，含磷体系产烟量较高，材料物理机械性能较差等问题，限制了材料的使用范围。

发明内容

本发明的目的是为了提出一种低烟无卤阻燃电缆护套料及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的一种低烟无卤阻燃电缆护套料，以线性低密度聚乙烯的质量为100份计算，其他各组分的质量含量为：

其中线性低密度聚乙烯为丁烯共聚物，分子量分布为20万～50万；

无机阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁或其混合物；其中，氢氧化铝和氢氧化镁都为微米级、微米级；

协效阻燃剂为微胶囊红磷、硅烷偶联剂改性聚磷酸铵、聚硅氧烷改性聚磷酸铵或三聚氰胺多磷酸盐；

所述的协效阻燃剂中磷含量为75%-85%；

抑烟添加剂为硼酸锌、锡酸锌或双羟基镁铝复合金属氧化物；

所述的硼酸锌为ZnO·3B₂O₃·3.5H₂O或ZnO·3B₂O₃·7H₂O；

所述的双羟基镁铝复合金属氧化物中Mg与Al的摩尔比为1.8:1，此时简称为LDH1；