[发明专利]一种无卤阻燃硅烷自交联电缆料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种无卤阻燃硅烷自交联电缆料及其制备方法，包括以下重量份数配比的原料：100份PE、0～200份POE、0～5份交联剂、0～2份引发剂、0～300份阻燃剂、0～20份增容剂、0～5份脱水剂、0～3份交联催化剂和0～2份抗氧剂。本发明通过添加磷/氮类膨胀型阻燃剂，降低了阻燃剂的添加量，避免了对交联催化剂的吸附，使材料保持了较好的强度和柔性。采用有机酸为脱水剂，有机锡为交联催化剂，通过控制电缆料加工温度和硅烷接枝反应温度相互匹配，及后续电缆挤出温度和有机酸脱水温度互相匹配，成功实现了阻燃聚烯烃的自动硅烷交联，避免了电缆水煮或水蒸气辅助的交联工艺。

技术领域

本发明涉及电缆料制备技术领域，具体为一种无卤阻燃硅烷自交联电缆料及其制备方法。

背景技术

交联聚烯烃被广泛应用于电缆的绝缘和护套材料。通常，聚乙烯、POE等聚烯烃的交联方法主要有：过氧化物化学交联、硅烷交联、辐照或紫外光交联等。硅烷交联由于生产加工所需的设备少、投资小、对环境要求低等特点，具有更多优势，受到业界的普遍关注。而目前的生产工艺，无论是一步法，还是两步法，硅烷交联通常都需要进行后续的水煮、或水蒸气才能实现。

无卤阻燃的硅烷交联，由于需要添加大量的传统的镁铝盐类阻燃剂，不仅影响聚烯烃的力学强度和柔性，而且因其吸附部分的交联催化剂，导致交联度降低，耐热性变差。因此，制备一种硅烷自交联的无卤阻燃聚烯烃电缆料是电缆行业的一个难点问题。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种无卤阻燃硅烷自交联电缆料及其制备方法，具备柔性高、强度大、阻燃好、耐温佳和工艺简单等优点，解决了背景技术提出的问题。

（二）技术方案

为实现上述柔性高、强度大、阻燃好、耐温佳和工艺简单的目的，本发明提供如下技术方案：

一种无卤阻燃硅烷自交联电缆料，包括以下重量份数配比的原料：

100份PE、0～200份POE、0～5份交联剂、0～2份引发剂、0～300份阻燃剂、0～20份增容剂、0～5份脱水剂、0～3份交联催化剂和0～2份抗氧剂。

优选的，所述PE为线性低密度聚乙烯（LLDPE），如日本三井公司生产的SP0510、SP0540、SP1510、SP1520、SP1540等；其拉伸强度≥12MPa,熔融指数为1.0～20.0g/10min；进一步的，所述LLDPE牌号为SP0540，邵氏硬度为49D，熔融指数为3.8g/10min（190℃/2.16kg），拉伸强度≥16MPa，断裂伸长率≥500%。

优选的，所述POE为乙烯-辛烯的共聚物弹性体，如POE8100、POE8150、POE8180、POE8200等；其密度为0.85～0.88g/cm3，熔点为50～80℃，邵氏硬度60A～90A，熔融指数0.5～20g/10min；进一步的，所述POE牌号为POE8100，其邵氏硬度为73A/22D，熔融指数为1.0g/10min（190℃/2.16kg），其拉伸强度9.8MPa，断裂伸长率为810%。

优选的，所述交联剂为乙烯基硅烷，如乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基二甲基乙氧基硅烷、乙烯基三（2-甲氧基乙氧基）硅烷；进一步的，所述交联剂为乙烯基三乙氧基硅烷，其相对密度为0.90，沸点为160～161℃，折射率为1.39，外观呈无色透明的液体。

优选的，所述引发剂为有机过氧化物类引发剂，如过氧化二异丙苯（DCP）、过氧化苯甲酰（BPO）、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化环己酮；进一步的，所述引发剂为DCP，其相对密度为1.08，熔点为41～42℃，分解温度120～125℃，折射率1.53，外观呈白色结晶。