[发明专利]一种无卤膨胀阻燃聚烯烃电缆护套料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无卤膨胀阻燃聚烯烃电缆护套料用组合物及其制备方法，属于电缆料技术领域。

技术背景

聚烯烃类高分子材料由于优良的填充和物理机械性能已被广泛应用于电缆电线行业，被大量用作绝缘材料。但是聚烯烃类高分子材料极易燃烧，使其应用范围受到极大的限制。卤素阻燃剂阻燃效率高，但考虑到欧盟和公众对环保的日益重视，卤素阻燃剂在电线电缆中的应用收到越来越大的压力，研究新型的无卤阻燃体系、发展环保电缆电线阻燃技术，已经成为阻燃科学的发展趋势。

膨胀阻燃体系成为一种新兴的无卤阻燃体系之一，一般有酸源、碳源、和气源组成。聚磷酸铵是最常用的酸源和气源，季戊四醇为最常用的碳源；IFR的阻燃机理为加热到一定温度的酸源能释放出酸类物质与多元醇酯化脱水促进成炭，太气源释放的惰性气体的作用下发生膨胀，形成具有隔热阻氧作用的炭层。由于其添加量较大，所以材料的力学性能受到较大损失,而较小的添加量时,其阻燃性能又很难提高。所以寻找一种新型的具有阻燃协同作用的填充物，提高其阻燃效率，同时能够补充由于添加膨胀阻燃剂所引起的力学性能的损失，是一件非常有意义的工作。

发明内容

本发明的目的是提供一种无卤膨胀阻燃聚烯烃电缆外护套料的组合物及其制备方法，解决现有无卤膨胀阻燃电缆外护套料的组合物因采用的膨胀阻燃剂在达到改善阻燃目的的同时以损害此材料的其它性能为代价，存在材料的力学性能受到较大损失的不足，通过本发明实现在进一步提高材料的阻燃性能的同时，不影响材料本体性能，增强材料的力学性能，提升产品质量。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种无卤膨胀阻燃聚烯烃电缆外护套料的组合物，包括质量百分比10%-20%的聚乙烯树脂、35%-45%的乙烯-醋酸乙烯共聚物基料、5%-10%的乙烯醋酸乙烯接枝马来酸酐共聚物相容剂、18%-24%的聚磷酸铵阻燃剂、6%-8%的季戊四醇阻燃剂、1%-2%的加工助剂，1%-2%的抗氧剂、1%-2%的硅烷偶联剂，其特征是，所述组合物还包括埃洛石纳米管，其质量百分比为1-3%。

无卤膨胀阻燃聚烯烃电缆外护套料的组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）秤取1-3%的埃洛石纳米管、1%-2%的硅烷偶联剂加入高速搅拌机中混合5分钟以上；

2）在上述1）的混合料中秤取18%-24%的聚磷酸铵阻燃剂、6%-8%的季戊四醇阻燃剂加入高速搅拌机中混合5分钟以上；

3）在上述2）的混合料中依次加入10%-20%的聚乙烯树脂、35%-45%的乙烯-醋酸乙烯共聚物基料、5%-10%的乙烯醋酸乙烯接枝马来酸酐共聚物相容剂、1%-2%的加工助剂，1%-2%的抗氧剂加入高速搅拌机中混合3分钟以上；

4）将上述3）混合好的料加入到双辊开炼机中熔融共混，共混温度为140℃-160℃，时间为10-15min。

本发明将埃洛石纳米管引入无卤膨胀阻燃聚烯烃电缆护套料，埃洛石纳米管(HNTs)是一种结晶良好价格低廉具有较大长径比的天然纳米管，有较好的补强作用。其与碳纳米管相比有以下优点：价格便宜，来源广泛；其表面含有羟基，适合进一步改性。同时其富含Si-O键与Al-O键，与蒙脱土类似，在聚合物燃烧时可以促进形成更稳定的炭层。因此在聚合物无卤阻燃以及增加热稳定性方面具有潜在的应用价值。传统的膨胀阻燃在达到改善阻燃目的的同时以损害此材料的其它性能为代价，而埃洛石纳米管由于自身结构和组成的特性，在达到阻燃改性的目的同时，不影响材料本体性能，同时增强了材料的力学性能，而且工艺简单，便于操作控制，原材料成本低，来源广泛。采用本发明的无卤膨胀阻燃聚烯烃电缆护套料用组合物制备的无卤膨胀阻燃聚烯烃电缆外护套料有良好的力学性能和阻燃性能。

具体实施方法

结合实施例进一步说明本发明，本发明包括质量百分比的10%-20%的聚乙烯树脂、35%-55%的乙烯-醋酸乙烯共聚物基料、5%-10%的乙烯醋酸乙烯接枝马来酸酐共聚物相容剂、18%-24%的聚磷酸铵阻燃剂、6%-8%的季戊四醇阻燃剂、1%-2%的加工助剂，1%-2%的抗氧剂、1%-2%的硅烷偶联剂和质量百分比为1%-3%的埃洛石纳米管。