[发明专利]阻燃低烟无卤免硅烷交联聚乙烯电缆料及其制备方法

说明书

本发明公开了阻燃低烟无卤免硅烷交联聚乙烯电缆料及其制备方法，由以下重量份原料制成：聚烯烃树脂9.3‑9.4份、阻燃剂0.1‑0.2份、阻聚剂0.1‑0.2份、相容剂0.15‑0.2份、催化剂0.1‑0.2份、免辐射交联敏化剂0.15‑0.25份、抗氧剂0.1‑0.2份、引发剂0.1‑0.2份、偶联剂0.1‑0.2份、助剂0.1‑0.2份。本发明通过对阻燃低烟无卤免硅烷交联聚乙烯电缆料配方的优化设计，得到了机械性能、阻燃性能、加工性能优秀的复合材料，符合无卤阻燃聚烯烃绝缘料的技术要求。

【技术领域】

本发明涉及阻燃绝缘材料技术领域，具体涉及阻燃低烟无卤免硅烷交联聚乙烯电缆料及其制备方法。

【背景技术】

电线电缆中主要使用聚氯乙烯(PVC)树脂，聚氯乙烯树脂是目前世界上仅次于聚乙烯的第二大树脂品种。PVC树脂由于具有刚性好、强度高、耐腐蚀、电气绝缘性好以及加工性能良好、价格低廉的优点，在电缆行业有着广泛的应用。聚氯乙烯电缆料主要用于电力电缆、控制电缆、通信电缆等各类电缆的护套材料。PVC电缆料是以聚氯乙烯为基础树脂，添加稳定剂、邻苯二甲酸二辛酯，邻苯二甲酸二异癸酯，对苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯等增塑剂以及碳酸钙等无机填充物、助剂和润滑剂等添加剂，经过混配捏合挤出而制备的粒子。

但是由于聚氯乙烯树脂属于不耐耐温的材料，聚氯乙烯对光、热的稳定性较差，软化点仅为80℃，在130℃就开始分解。当电线电缆在运行中存在外部和内部故障时，电线电缆很容易因耐温等级达不到要求产生溶胶并发生燃烧，电缆在传输电能过程中往往会由其自身发热、短路或火灾等引发电缆燃烧，对生命财产造成损害。为了降低故障损失，需在材料中增加特殊的被肤耦合剂材料来提高聚氯乙烯耐热性。传统的聚氯乙烯电线电缆材料最高长期耐温等级只能达到105℃，一旦电流过高或者负载高时，传统的聚氯乙烯电线电缆极其容易溶胶开裂并发生火灾，容易产生大量烟雾对周围的环境造成污染。

目前，国内电缆领域的高阻燃PVC护套料有许多，但其在大规模火焰燃烧时容易碳化，材料容易从电缆表面脱落，对电缆的实际使用产生巨大的破坏，甚至中断运行，并且电缆在燃烧过程中也会产生大量的有毒烟气、腐蚀性气体会使人窒息、中毒，不仅对逃生者和救援人员造成极大的危害而且污染环境。中国专利申请CN107619560A公开了一种耐高温阻燃PVC电缆料，所述耐高温阻燃PVC电缆料由以下重量份的组分组成：聚氯乙烯120-150份、镁铝合金5-10份、阻燃剂50-100份、分散剂20-50份和复合阻燃协效剂5.2-10份，该专利中的阻燃剂高达50-100份，占原料的百分比为25-31％，虽然提高了电缆的阻燃性能，但是大量阻燃剂的添加会引起电缆力学性能、体积电阻率和耐低温等性能的下降。中国专利申请CN105482296A公开了一种轻质耐热阻燃改性PVC树脂复混电缆料及其制备方法，该电缆料由以下重量份的原料制成：PVC树脂55-65、乙烯-醋酸乙烯共聚物30-40、拖玛琳0.01-0.02、可膨胀石墨10-15、聚四亚甲基乙二醇醚5-8、硅酸铝15-22、桐油酸3-4、六甲基二氮硅烷3-4、棉浆22-30、硬脂酸锌2-4、二甘醇二苯甲酸酯14-18、色母料8-10、助剂2-3；该电缆料将PVC树脂与乙烯-醋酸乙烯共聚物共混作为树脂基料，并以经改性处理后的棉浆作为填料，再结合具有改善加工性能功效的助剂及其它辅助原料，使得该电缆料相比于传统PVC树脂在使用时表现出更为优良的耐热阻燃性能，但是其在树脂基料中添加了较多的可膨胀石墨，由于可膨胀石墨为导电体，将其作为填料加入电缆料中会大幅降低其绝缘性能，导致漏电触电等危险的发生，具有很大的安全隐患。

综上所述，研发阻燃低烟无卤免硅烷交联聚乙烯电缆料，具有很好的市场前景。

【发明内容】

针对现有技术的上述缺陷和问题，本发明目的是提供阻燃低烟无卤免硅烷交联聚乙烯电缆料及其制备方法，通过对阻燃低烟无卤免硅烷交联聚乙烯电缆料配方的优化设计，得到了机械性能、阻燃性能、加工性能优秀的复合材料，符合无卤阻燃聚烯烃绝缘料的技术要求。

本发明所述的阻燃低烟无卤免硅烷交联聚乙烯电缆料，由以下重量份原料制成：