[发明专利]一种无机改性高耐热低收缩低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电缆料，具体是一种无机改性高耐热低收缩低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法。

背景技术

传统的低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料大部分以LLDPE（线性低密度聚乙烯）、EVA（乙烯-醋酸乙烯酯共聚物）为主要树脂基材，以PE接枝（聚乙烯接枝）做为相容剂.在添加一定份数的氢氧化铝来制得低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料。然而这一类型的电缆料很难通过电缆或光缆中要求的热收缩小于2%的热收缩试验，同时耐热性能达不到要求，使这类传统的电缆料应用场合受到限制。受醋酸乙烯酯单体的影响，EVA的结晶度比较低，有较好的容纳粉体的能力，但无机阻燃剂对晶区的破坏，使得材料的耐温方面就差了一点，虽然传统的LLDPE耐热会好一点，LLDPE的加入会提高耐温性能，但由于LLDPE受热后收缩比较大，导致最终产品在一定的温度下热收缩很大，达不到热收缩小于2%的要求，一般在5%以上。虽然无机阻燃剂氢氧化铝的加入会对热收缩起到很好的改善效果，但是效果有限，过多的添加氢氧化铝又会影响材料的物理机械性能。所以传统的低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的配方体系很难找到这种平衡点，更不能满足材料的耐热，收缩试验。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种无机改性高耐热低收缩低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法，所得电缆料与普通的低烟无卤聚烯烃电缆料相比，大大提升了材料的耐热性能，热收缩性能，提高了产品的耐老化性能.材料可通过120℃×24h后热收缩小于1%的热收缩试验。并且将原有传统材料在110℃×168h的空气烘箱老化试验下，试样的拉伸强度和断裂伸长率变化率≦±30%，提高到在110℃×168h的空气烘箱老化试验下，试样的拉伸强度和断裂伸长率变化率≦±10%。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

一种无机改性高耐热低收缩低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，其配方以质量份数计包含以下组分：基体树脂：100份，阻燃剂：110-160份，无机蒙脱土：10-30份，润滑剂：1-4份，抗氧剂：1-3份。

所述基体树脂是由质量分数70%的EVA和质量分数30%的茂金属PE 混合后制成。

所述的EVA采用杜邦的265 ，茂金属PE 采用艾克森美孚的3518CB。

所述阻燃剂为经表面改性剂改性的化学法氢氧化铝，其中位粒径D50在0.8μm -1.2μm之间。

所述无机蒙脱土为无机级粉体，并经表面改性剂改性，其中粉体的目数在5000目-8000目之间。

所述润滑剂为高分子硅酮、硬脂酸镁或硅酮粉中的一种。优选高分子硅酮。

所述抗氧剂为四[β－(3’,5’－二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。

本发明的无机改性高耐热低收缩低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备方法，是将基体树脂、阻燃剂、无机蒙脱土、润滑剂和抗氧剂按配比在高速混合机中均匀混合，在110-130℃的加工温度下经密炼机密炼，锥双喂料机喂料，同向双螺杆挤出机挤出，单螺杆成型，再磨面热切机切粒，旋风分离机输送冷却，振动筛筛分，最后包装制成无机改性高耐热低收缩低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料成品。

本发明利用MLLDPE较高的结晶度和相对LLDPE相比较高的尺寸稳定性即不易收缩性，选择以EVA、MLLDPE（茂金属PE）为原料制备的基体树脂，采用氢氧化铝做阻燃剂，无机蒙脱土作为防收缩的添加剂，再加入抗氧剂、润滑剂组成无机改性高耐热低收缩低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的配方，通过共混改性制成无机改性高耐热低收缩低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料；用该配方制备的电缆料试验样品可通过120℃×24h材料热收缩小于1%的试验，在110℃×168h的空气热烘箱老化试验下，试样的拉伸强度和断裂伸长率变化率≦±10%。

在本发明的技术方案中，所有的原料可以直接购买，MLLDPE是一种茂金属线性低密度聚乙烯，区别于传统的齐格勒-纳塔催化剂生产的LLDPE，茂金属作为一种单点催化剂，生产的MLLDPE具有窄的相对分子量分布，聚合加入的α-烯烃共聚单体分布均匀，可得到α-烯烃的高度立体规整产品。MLLDPE直接从艾克森美孚购买，该树脂的引入起到的作用是具有比LLDPE更高的韧性，同时具有比LLDPE更好的容纳粉体的能力，无机蒙脱土的引入，并与MLLDPE的绝妙搭配使得整个材料的的收缩性能大大改善，可在较高的温度下保持分子链的结构，不产生回缩。宏观上使得低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料在120℃左右的高温下热收缩小于1%。