[发明专利]一种阻燃绝缘电缆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电缆技术领域，具体涉及一种阻燃绝缘电缆料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着高压电力电缆火灾事故的频繁发生，电线电缆的阻燃问题逐渐引起重视，因此，近年来阻燃电缆材料应用越来越广泛，它是以聚乙烯树脂为基础，加入各种配合剂的多组份混合材料，由于它机械性能优越、耐气候性好、有优良的电气绝缘性能、加工容易和成本低廉等优点，因此被广泛用于电线电缆的绝缘和护层材料。

中国专利CN103059471B公开了一种环保无毒高绝缘耐低温聚氯乙烯电缆料，其包括按照重量配比的如下组分：聚氯乙烯100份、有机改性高岭土30-40份、增塑剂50-70份、稳定剂5-10份、阻燃剂5-10份、低温抗冲增韧剂5-8份和润滑剂1-3份。该环保无毒高绝缘耐低温聚氯乙烯电缆料，原料成本低廉而且环保，材料的绝缘性和耐低温性能优异，具有广阔的应用前景。中国专利CN102532638B提供了一种聚烯烃树脂组合物及其制备方法，该聚烯烃树脂组合物包含聚烯烃、抗氧剂和偶联剂，其中，所述聚烯烃树脂组合物中杂质的尺寸为100um以下，抗拉强度为17MPa以上，体积电阻率为1.0×10¹⁵Ω·m以上，该专利的聚烯烃树脂组合物中杂质的尺寸为100um以下，抗拉强度为17MPa以上、优选高达30MPa，体积电阻率1.0×10¹⁵Ω·m以上、优选高达5.5×10¹⁵Ω·m，可用于35kV以上、尤其是110-500kV的电力电缆的绝缘层。但是，意外火灾发生时，这些专利电力电缆料燃烧时都会产生大量的烟和有毒物质，而且这些多是有机聚合物，很容易燃烧，给人们生命财产安全造成重大的损失。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种阻燃绝缘电缆料，不含卤素元素，燃烧时低烟、无毒无害。

为实现上述母的，本发明采用如下技术方案：

一种阻燃绝缘电缆料，由如下重量份数的原料制成：高密度聚乙烯70-90份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物10-16份，增塑剂10-20份，阻燃剂3-8份，抗氧化剂0.1-0.5份，偶联剂1-5份和氧化铝纤维6-13份。

根据上述的阻燃绝缘电缆料，由如下重量份数的原料制成：高密度聚乙烯80份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物15份，增塑剂13份，阻燃剂5.1份，抗氧化剂0.3份，钛酸酯偶联剂2.6份和氧化铝纤维8份。

根据上述的阻燃绝缘电缆料，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯或者邻苯二甲酸二癸酯。

根据上述的阻燃绝缘电缆料，所述的阻燃剂为氢氧化镁和红磷，两者的质量比为5-10:1。

根据上述的阻燃绝缘电缆料，所述的抗氧化剂为抗氧化剂1076和抗氧化剂168，两者质量比为1:1。

根据上述的阻燃绝缘电缆料，所述的偶联剂为钛酸酯偶联剂。

上述的阻燃绝缘电缆料制备方法，包括以下步骤：

（1）将高密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物加入搅拌混料机中，再加入60-80%的增塑剂，升温至70-80℃混合2-5min；

（2）在步骤（1）混合物料中加入阻燃剂、抗氧化剂、偶联剂、氧化铝纤维和剩余的增塑剂，接着升温至90-110℃，混合5-10min；

（3）将步骤（2）混合物料投入双螺旋杆挤出机造粒，加工温度为150-180℃，获得电缆料。

本发明的积极有益效果：

1.本发明阻燃绝缘电缆料阻燃剂采用氢氧化镁和红磷配合使用，氢氧化镁分解过程中放出水蒸气，起到稀释和冷却可燃气体的作用，红磷受热与氧接触生成偏聚磷酸，使得被燃物迅速碳化，生成碳和水，水吸热后生成水蒸气，除降低被燃物温度外还可以稀释空气中的氧，减缓燃烧速度，而且，偏聚磷酸还能与炭作用，在被燃物表面形成玻璃状的焦炭层，隔绝氧和热，阻止可燃物进一步燃烧，因此，氢氧化镁和红磷配合使用，提高了电缆料的阻燃抑烟性能，氧指数≥40，阻燃效果好。