[发明专利]一种含纳米粘土的辐照交联聚烯烃电缆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电线电缆料，具体涉及一种含纳米粘土的辐照交联聚烯烃电缆料及其制备方法。

背景技术

国内低烟无卤电缆料技术参差不齐，大多电缆料厂家自身研发能力不够，目标主要集中在低端市场，通过降低成本来增加利润。这些电缆料在一般场合是可以满足要求的，但一些特殊场合，例如轨道交通、石油平台等，对电缆的耐油及阻燃提出了更高的要求，这是普通电缆料的性能所满足不了的。国内专利大多公开了耐油性能较好的电缆料，但并没有对阻燃做出更高的要求，例如德尔泰的专利“一种热塑性耐油无卤低烟阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法”，凯波的专利“一种150℃机车线用辐照交联低烟无卤阻燃聚烯烃料及其制备方法”和领瑞专利“一种耐低温耐油低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法”等。专利“一种低烟阻燃高强高耐油电缆护套材料及其制备方法”中公开了一种以丁腈橡胶为主,制备的高耐油高阻燃电缆护套材料，可通过UL94 V‐0级，但无法通过成束燃烧等级；防火等级不够高。垂直燃烧并不能真实的模拟火灾现场，成束燃烧可真实的模拟火灾现场。

发明内容

本发明在于解决现有电缆料燃烧等级不高的问题，在于提供一种含纳米粘土的辐照交联聚烯烃电缆料，由其制备的成品电缆可通过A类成束燃烧，并具有较好耐油性能，可用于对耐油及阻燃性能要求较高的场合。

本发明的具体技术方案如下：

一种含纳米粘土的辐照交联聚烯烃电缆料，按照重量份数计包括如下原料物质：

所述纳米粘土为高岭石、蒙脱石、海泡石、云母、凹凸棒石或双金属氢氧化物中的一种，平均粒径为1～100nm。

所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中，乙酸乙烯酯的质量占乙烯－醋酸乙烯酯总质量的10～50wt％，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的熔融指数为2～10g/10min；所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物由EVA2803和EVA500HV按质量比为1：2～1:1混合而成。加入高VA含量的EVA500HV可以有效提高辐照后的耐油性能，搭配VA含量为28％的EVA2803，对整体耐油性能影响不大且可降低成本。

聚乙烯为茂金属线性低密度聚乙烯mLLDPE，该茂金属线性低密度聚乙烯的熔融指数为0.5～20g/10min。茂金属催化的线性低密度聚乙烯，分子量分布窄，因而具有较优的力学性能、老化性能，且比普通聚乙烯具有更好的耐油性能。

所述接枝料选自聚乙烯接枝马来酸酐PE‐g‐MAH或醋酸乙烯酯接枝马来酸酐EVA‐g‐MAH中的一种；PE‐g‐MAH中PE的熔融指数为0.5～20g/10min；EVA‐g‐MAH中VA的含量为5％～30％，VA的熔融指数为2～10g/10min。因所述接枝料带有极性基团，可有效提高基料和无机阻燃剂之间的相容性，可提高体系的强度及断裂伸长率。在浸油时，聚合物分子链发生热运动并产生位移，小分子油脂因热运动扩散至聚合物分子链中，降低分子之间的作用力，因此聚合物强度大大降低。加入接枝料后，可降低分子链热运动的程度，有利于耐油性能的提高。

所述润滑剂选自硅酮母粒、PE蜡或EVA蜡中的一种。

所述抗氧剂为四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯按照质量比为1：1～1.5：0.5形成的复配体系。四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯主抗氧剂的加入可终止热老化循环过程中自由基的循环反应；三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯辅抗氧剂的加入可终止氢过氧化物分解成自由基，同时加入主辅抗氧剂可提高体系热老化性能。

所述无机填料为氢氧化镁和氢氧化铝按质量比为1:4～1:1形成的复配物。采用钛酸酯、硅烷偶联剂或硬脂酸中的一种或多种表面处理剂对氢氧化镁和氢氧化铝的复配物颗粒进行表面处理，氢氧化镁和氢氧化铝的复配物颗粒的粒径不超过2微米。因无机阻燃剂具有极性，而基础树脂是非极性的，因此两者的相容性较差；表面处理剂带有极性及非极性两种基团，因此可以看作是连接基料和无机阻燃剂之间的桥梁。无机阻燃剂经表面处理后可大大提高体系力学性能、加工性能。

所述成炭促进剂为次磷酸盐、陶瓷化硅橡胶、硼酸锌、多磷酸铵、分子筛、锡酸盐、钼酸盐或碳酸镁钙中的一种或一种以上任意比例的复合物。可以促进炭层形成，增强电缆材料阻燃性能及降低烟密度；

所述交联敏化剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯TMPTMA、三烯丙基异氰脲酸酯TAIC中的一种。在同一辐照条件下，加入本交联敏化剂，可提高辐照交联的效率，样品的拉伸强度可提高约30％。