[发明专利]一种无卤低烟阻燃橡胶电缆料

说明书

本发明公开了一种无卤低烟阻燃橡胶电缆料，由以下重量份的原料制成：醋酸乙烯脂，25～35；硅橡胶，15～25；氧化锑，15～20；硼酸锌，15～20；磷酸三甲苯酯，4～6；氢氧化铝，4～6；红磷，4～6；硅藻土，8～12；直径为5μm长度为0.5cm的碳纤维，10～20份；促进剂TMTD，1～2；氧化镁，4～6。本发明的电缆料具有良好的机械性能，而且实现了氧化锑与非卤协同效应，具有良好的阻燃性能，制成电缆后，燃烧成炭后牢固的附着在电缆芯表面，使炭化层不易脱落，使进一步热降解变得困难，最终起到阻燃作用。

技术领域

本发明涉及一种电缆料，具体是一种无卤低烟阻燃橡胶电缆料。

背景技术

电缆在通讯、电力等领域的应用非常广泛，但是，由于电缆属于可燃物质，因此，随着电气火灾事故的频繁发生，电缆的阻燃问题已经引起了世界各国的重视。电缆燃烧时释放出大量烟雾和有毒的、腐蚀性的气体是火灾中危险的因素，在火灾中妨碍人们的安全撤离和灭火工作，使生命财产遭到严重损失。近年来，电缆的老化引起的火灾越来越多，因此，电缆的耐候性改进也成为了人们的研究重点。为了降低火灾的发生率以及发生火灾时的死亡率，低烟、阻燃、耐候、环保成为了电线电缆行业的发展方向。

电缆材料的阻燃可以通过用化学或物理的方法，改变聚合物的组成结构，以达到阻燃效果，如：在聚合物分子中加入起着阻燃作用的元素，如溴、氯、磷、锑、硼等；用化学交联或辐照交联，使线性聚合物大分子变成具有三度空间网状、体型结构的物质，提高其热稳定性和成炭性。也可以通过添加阻燃剂到基体聚合物中，燃烧时，阻燃成分以不同的方式与机制在聚合物燃烧的不同区域进行阻燃。阻燃剂进行阻燃的方式有如下几种：

（1）气相阻燃，即在气相中抑制聚合物燃烧反应中起链增长作用的自由基，从而达到阻燃效果。阻燃剂在气相燃烧区捕捉燃烧反应中的自由基，从而阻止火焰的传播，使燃烧区的火焰密度下降，最终使燃烧反应速度下降直至终止。

（2）凝聚相阻燃，即在固相中阻止聚合物的热分解和阻止聚合物释放出可燃气体，从而达到阻燃效果。阻燃剂在高温下形成熔融玻璃状物质或泡沫炭层覆盖在聚合物表面，隔绝热量和氧气，阻止可燃气体向外逸出，从而达到阻燃目的。

（3）中断热交换，即将聚合物产生的热量带走而不反馈到聚合物上使聚合物不断分解，从而达到阻燃效果。阻燃剂在高温下发生强烈的吸热反应，吸收燃烧放出的部分热量，降低可燃物表面的温度，有效地抑制可燃性气体的生成，阻止燃烧的蔓延。阻燃剂受热释放出不燃气体，将可燃物分解出来的可燃气体稀释，使可燃气体的浓度降低到燃烧极限以下；同时该不燃气体也降低了燃烧区内的氧气浓度，抑制了燃烧继续进行，以达到阻燃的作用。

（4）成炭作用，即在聚合物热降解时生成炭，可减少挥发物的产生，且粘性的炭层覆盖在聚合物表面，使聚合物同火焰隔绝。

（5）协同效应，即各组分的共同效果大于各组分的单独作用之和。协同效应最典型的是锑卤协同效应，氧化锑(常用形态Sb：O。)与含氯或含溴阻燃剂并用。在气相，氧化锑与卤素生成三卤化锑，而三卤化锑是火焰的抑制剂，它捕捉火焰中的H&middot；、HO&middot；等自由基，三卤化锑蒸汽可较长时间停留在燃烧区，稀释可燃性气体，并覆盖在聚合物表面而隔热，降低聚合物分解温度、分解速度，生成的炭层可将聚合物封闭，阻止可燃性气体逸出。

然而目前的这些方法制备的电缆料的阻燃效果并不是很理想，而且，阻燃的方式比较单一，所以效果有限，如采用成炭作用，通常成炭量增加1/3，则生烟量减少1/2，欲使材料的阻燃级别达到UL94，V-0，成炭量至少应达到30%，但成炭后表面炭化的部分很容易脱落，脱落后便会降低阻燃性能，造成继续燃烧，即便停止燃烧，成炭部位掉落后，电缆内部的导电部位很容易接触，诱发短路，因此，目前的电缆料存在很大的改进空间。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种无卤低烟阻燃橡胶电缆料为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：