[发明专利]抗开裂低烟无卤电缆制备及其测试方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料加工领域，涉及一种抗开裂低烟无卤电缆制备及其测试方法。

背景技术

人们对电缆的要求越来越高，特别是保证阻燃的同时，不损失其他机械性能，同时又要保证其抗开裂性能。电缆受到光照、温差、潮湿，甚至动物蛀咬，都可能造成开裂。当电缆在高温、辐射等恶劣环境下使用，就更容易开裂。电缆安装、使用中，需弯曲、卷绕等，当电缆表面有伤痕，如电缆拖曳时表面擦伤，会使电缆更易开裂。既然电缆开裂风险很大，其抗开裂性能的验证就受到人们的重视。但目前还无电缆抗开裂的标准测试方法。有些厂家采取直观法，把成圈的电缆在适当条件下放置，如烘箱中、室外暴晒等，一段时间后观察表面是否有开裂。

低烟无卤电缆材料多以聚烯烃为基体树脂，并加入大量填料型阻燃剂。该类阻燃剂如氢氧化物、磷氮类等，虽然环保、低烟，但效率低、加入量很大。常用的氢氧化铝、氢氧化镁，加入量50%以上，使材料机械性能下降。阻燃剂表面含有羟基或其他极性基团，和基体树脂相容性差。而填料增加后破坏高分子链间的连续性，减少分子链间的缠绕，使材料强度和韧性都降低。树脂和填料的膨胀系数也不一样，热胀冷缩不均匀而产生结构缺陷。内应力和外力作用下，填料和基体树脂还会发生相分离。因上述原因，低烟无卤电缆更易开裂。做成电缆后再检测其抗开裂性能，耗费周期长，因此从材料本身预先考察电缆抗开裂性能，利于电缆料的开发与生产。

项健在GB/T2951第31部分：聚氯乙烯混合料专用试验方法—高温压力试验－抗开裂试验，利用电缆绕棒，在标定温度时间或150℃、1小时，观察电缆表面开裂的情况的基础上，进行改进，他在卷绕时加上7Kg负载，130℃加热3小时，观察表面是否有开裂。通过该实验的材料，制成的电缆抗开裂性能不错。目前该方法及在此基础上改进的方法，已成为一些电缆或材料生产厂家评估电缆料抗开裂性能的方法（选自：项健、汪晓明,无卤低烟阻燃护套料抗开裂性能及其检验方法的研究和探讨,高品质射频电缆会议论文集,2009：89-92）。

刘倩如在5kg和7Kg负载，130℃加热1小时的条件，对配方进行测试，观察表面是否有开裂来考察材料的抗开裂性能，通过该实验的材料制成电缆料后，两个月后仍然完好（选自：刘倩如,抗开裂低烟无卤阻燃电缆料的研制,光纤与电缆及其应用技术[J],2013,1：17-19）。

美国专利 US7964663中在150℃加热1小时的条件，对配方进行测试，观察表面是否有开裂来考察材料的抗开裂性能，然后对制成的电缆放在烘箱中100℃，老化7天，肉眼观察表面是否开裂（选自：Crack-resistant, flame retardant, halogen-free, cable assembly and coating composition US7964663B2）。

但是该方法不能验证电缆表面产生伤痕后的开裂性能，而电缆在包装、运输、安装、使用过程中，如在表面造成伤痕，将更容易开裂。那么从材料角度验证有伤痕的样品的抗开裂性能也就尤为重要。

GB/T2951-2008第41部分聚乙烯和聚丙烯混合料专用试验方法-耐环境应力开裂试验方法是制备一个长方形的样条，在样条上长度方向刻出划痕，然后弯曲180℃置于铜槽中，放在Igepal co-630（一种表面活性剂）溶液中，在一定温度和时间内，观察其刻痕的发展方向，并判断耐环境应力开裂性能。

该方法虽然也是检测样品表面有伤痕情况下的抗开裂情况，但其验证的是在溶剂中的耐环境应力开裂试验，和实际的电缆情况不一样。也就是说目前还没有从材料角度检测伤痕情况下电缆料的抗开裂情况。因此建立材料角度检测伤痕情况下电缆料的抗开裂检验方法非常重要，这样就可以该方法为指导进行了配方测试，对通过抗开裂试验的材料制备电线的抗开裂性能进行评估。

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，提供一种抗开裂低烟无卤电缆制备及其测试方法，本发明产品阻燃性能优越，燃烧时烟度甚少，无腐蚀性气体逸出，广泛应用于核电站、地铁车站、高层建筑大楼、宾馆、广播电视台、重要军事设施、石油平台等，以及人员较集中，空气密度低的场所。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种抗开裂低烟无卤电缆制备及其测试方法，包括如下具体步骤：

（1）将氢氧化铝加入高混锅，开启高速搅拌，转速1500-2000转/min，然后以喷淋的方式加入1%的硅烷偶联剂6173，处理完毕，待用；