[发明专利]一种小线径用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，具体是一种小线径用无卤阻燃聚烯烃电缆料。本发明还涉及上述电缆料的制备方法。

背景技术

随着我国现代工业的迅速发展，人类环保意识加强，安全防患措施更完善。在许多大型公共场所，为了避免电缆着火而引起灾难，应使电缆具有无卤、阻燃等性能，所以无卤聚烯烃电缆料的市场在不断的扩大。国内外目前生产和使用的无卤阻燃聚烯材料基本都是以氢氧化铝或氢氧化镁为主要阻燃剂，这种电缆料虽然能够基本满足当前市场对材料力学性能和阻燃性能的基本需求，但对消费安全要求高的场所，这种电缆料的阻燃就很难满足。因此，如何开发新的高阻燃的无卤聚烯烃电缆料体系，同时开发解决树脂与阻燃剂相容性差而使材料力学性能提高的新方法是行业内一直在研究的问题。而阻燃效率较高的磷氮类阻燃因为吸潮、析出及与树脂的相容性较差，且常用的氮类阻燃剂MCA会极大的导致材料拉伸强度大幅度降低，因此，磷氮类阻燃剂在聚烯烃电缆料产品中的应用受到极大的限制。传统的有机磷酸酯如磷酸三甲苯酯、四苯基间苯二酚二磷酸酯、四苯基(双酚-A)二磷酸酯，无机磷或磷酸盐如红磷及其包覆产品、聚磷酸铵、聚磷酸三聚氰胺等在有些产品中已有应用，如申请公布号CN102753623A、CN103696136A等专利文献公开用磷酸酯制备了聚烯烃弹性体、聚丙烯阻燃材料，申请公布号CN105367886A、CN107108984A的专利文献则用聚磷酸铵、聚磷酸三聚氰胺等制备了阻燃聚烯烃产品。但由于易吸潮、析出等问题，虽然有相关研究报道，但上述磷氮类在聚烯烃电缆料中实际应用较少。近几年开始应用的有机次磷酸盐具有粒径小、与树脂相容性好、更耐水、不易析出、阻燃效率高等特点。含氮类阻燃剂MCA导致材料强度降低的报道较少，关于如何解决这一问题的报道更少。申请公布号CN103450552A的专利文献中采用二乙基次磷酸铝与无机阻燃剂进行复配制备了阻燃聚烯烃，但材料组成中没有MCA。

发明内容

本发明的目的是提供一种小线径用无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法，本方法采用常用的MCA阻燃剂与新的含磷阻燃剂有机次磷酸盐组合，解决析出、吸潮、强度低等问题，开发出力学性能较好、阻燃性能突出的聚烯烃材料。

为了达到上述技术目的，本发明的技术方案是：

一种小线径用无卤阻燃聚烯烃电缆料，其包括以下重量份组分：

乙烯-醋酸乙烯共聚物 30～70份

聚乙烯5～30份

丙烯基热塑性弹性体5～30份

相容剂10～20份

阻燃剂A 5～50份

阻燃剂B 30～80份

阻燃剂C 20～50份

表面处理剂0.9～1.4份

润滑剂3～5份

抗氧剂0.3～1份

所述乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)的VA含量为25～30，熔体流动速率为2.3～7.5g/10min。VA含量太低，对材料的阻燃性能会有一定程度的下降，VA含量过高，虽对阻燃性能有所帮助，但价格较高，大幅增加产品成本；EVA的熔体流动速率过低，不利于材料的工艺流变性能，会对降低生产效率，增加能耗；流体流动速率太大，则相当于EVA的相对分子质量较低，会降低产品的开裂性能。所述乙烯-醋酸乙烯共聚物优选单一的乙烯-醋酸乙烯共聚物，或由不同VA含量和熔体流动速率的乙烯-醋酸乙烯共聚物混合而成。通常情况下，选择单一的EVA即可满足产品各方面性能要求，但为了实现更优、更平衡的性能指标，有时可以选择不同牌号的EVA，通过不同牌号EVA优势性能互补，最终实现产品性能的平衡和提升。

所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯，其熔体流动速率为1.0～10.0g/10min，对聚乙烯熔体流动速率的限制，理由同上述EVA流动速率。所述聚乙烯优选单一的线性低密度聚乙烯，或由不同熔体流动速率的线性低密度聚乙烯混合而成。通常情况下，选择单一的聚乙烯即可满足产品各方面性能要求，但为了实现更优、更平衡的性能指标，有时可以选择不同牌号的聚乙烯，通过不同牌号聚乙烯优势性能互补，最终实现产品性能的平衡和提升。

所述丙烯基热塑性弹性体的乙烯基含量为5～20％，熔体流动速率为1～10g/10min。丙烯基弹性体中乙烯基含量太低，则其弹性和韧性及容纳填料的能力会下降，导致材料延展性(断裂伸长率)下降；乙烯基含量太高，则聚丙烯所具有的强度优势会下降，达不到本发明将其引入配方体系的目标。对丙烯基弹性体的熔体流动速率的限定，同样是出于对材料工艺性能和开裂性能的考虑。