[发明专利]一种高填充低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电缆料及其制备方法，尤其涉及一种高填充低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法，属于新材料技术领域。

背景技术

随着经济的迅速发展，电线电缆在各个行业、领域中都得到广泛的应用。电线电缆用量不断增大的同时，电气火灾的事故也随之增加，电线电缆产品的安全性、环保性、使用寿命也有了更高的要求，电线电缆的阻燃问题逐渐引起了世界各国的重视。早在70年代，国内外相继开发了阻燃电缆，这些阻燃电缆虽有一定的阻燃效果，但还存在不少缺陷。有些电缆料大量无机材料的加入，影响了电缆料的物理机械性能和加工工艺性能，其在常温下的强度、柔软性能、耐气候性差、耐油性、耐低温性能都不是很好，耐高温性能不强，不能在高温下作业；耐老化性不够，使用寿命短，极易引起火灾；在火灾发生时，燃烧的电线电缆会产生有毒气体和烟雾，这不仅会影响救灾工作，还会对生命财产造成“第二次灾害”。鉴于不少工业部门和地铁、高层建筑等市政民用设施对电缆的安全性和可靠性的要求越来越高，迫切要求开发新一代的耐高温阻燃电缆。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的缺陷，提供一种物理性能好，阻燃性能好的高填充低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料。

本发明的上述目的是通过以下技术方案来实施：一种高填充低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，该电缆料由以下重量份的成分组成：

基体树脂A：10-20份，

基体树脂B：5-10份，

相容剂：5-10份，

阻燃剂A：50-70份，

阻燃剂B：10-20份，

偶联剂：0.5-2份，

润滑剂：0.5-2份，

抗氧剂：0.5-2份，

抗滴落剂：0.05-0.1份。

本发明主要通过对基体树脂的选用和制备方法的创新，将大量的无机填充成分加入到低烟无卤聚烯烃材料中。首先从基体树脂上入手，选用EPM(乙烯丙烯共聚物)作为无机填充的主要载体，它的无机填充能力高于其他聚烯烃类化合物，且本身物理性能优异，碳酸钙镁石和氢氧化镁在无机填充材料中属于阻燃能力较强的产品，但是在聚烯烃中的分散效果并不是很好，而且容易团聚导致制得的产品物性下降严重。因此，先用一部分的EPM作为载体将碳酸钙镁石和氢氧化镁由粉体状制成阻燃母粒，然后再和其他主体基材进行混合密炼，这样可以有效的提高无机填充物的分散效果，和保持优异的物理性能。

在上述高填充低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料中，作为优选，所述的基体树脂A为乙烯丙烯共聚物(EPM)，其中乙烯的含量为9％-16％。选用乙烯含量为9-16％的乙烯丙烯共聚物做基体树脂A一方面可以增加电缆料的柔软度，另一方面可以赋予电缆料较高的极限氧指数。(不知道这样解释是否合理)

在上述高填充低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料中，作为优选，所述的基体树脂B为乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯辛烯共聚物(POE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)中的一种或多种。其中，EVA、POE、LLDPE的熔融指数均大于8g/10min。EVA、POE、LLDPE均具有一定的韧性，能提高树脂基体的整体熔融指数，易于加工。其中线性低密度聚乙烯(LLDPE)的加入即可大大提高电缆料的耐高温性能，又不会像添加高密度聚乙烯那样大幅度降低电缆料的柔软度。

在上述高填充低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料中，作为优选，所述的阻燃剂A为碳酸钙镁石、氢氧化镁和乙烯丙烯共聚物(EPM)按重量比1-3：2-3：1的比例通过表面活化后混合制得的阻燃母粒。经不断试验发现，碳酸钙镁石、氢氧化镁和乙烯丙烯共聚物按上述比例混合时，三者之间的协效效果最好。若EPM的比例过小，就无法将无机填充物充分分散制得阻燃母粒，会有部分无机填充依然以粉体的形式存在，若EPM的比例过大，其阻燃效果将大大减弱。氢氧化镁是集阻燃、抑烟、填充三大功能于一体的阻燃剂，且无毒、无腐蚀、稳定性好、高温下不产生有毒气体，当吸热能力较强的氢氧化镁与结炭能力较强的碳酸钙镁石复配使用时，具有较好的协同阻燃作用。另外，碳酸钙镁石和氢氧化镁在无机填充材料中属于阻燃能力较强的产品，但是在聚烯烃中的分散效果并不是很好，而且容易团聚导致制得的产品物性下降严重。因此，需要先用一部分EPM作为载体将碳酸钙镁石和氢氧化镁由粉体状制成阻燃母粒，再与其他组分密炼。