[发明专利]具有抗印刷迁移和阻燃功能的5G通信电缆绝缘层材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有抗印刷迁移和阻燃功能的5G通信电缆绝缘层材料，其包含以下组分：100phr聚丙烯粒料、0.2‑0.5phr抗氧剂、0.2‑1.0phr润滑剂、4.0‑20.0phr层状纳米材料修饰生物基成炭剂和6.5‑24.0phr聚磷酸铵；该材料的制备方法包含以下步骤：将100phr聚丙烯粒料、0.2‑0.5phr抗氧剂、0.2‑1.0phr润滑剂、4.0‑20.0phr层状纳米材料修饰生物基成炭剂和6.5‑24.0phr聚磷酸铵在高速混合机中混合均匀，再加入双螺杆挤出机中熔融共混；该材料具有优异的阻燃性能，同时印刷油墨可在其表面稳固附着，有效解决了当前通信电缆绝缘层材料无法印刷和印刷迁移等问题。

技术领域

本发明涉及一种具有抗印刷迁移和阻燃功能的5G通信电缆绝缘层材料，属于电线电缆绝缘层材料技术领域。本发明还涉及上述材料的制备方法。

背景技术

随着科技的快速发展，高清视频、物联网(车联网)、VR/AR等应用场景逐步显现，随之带来对增强型移动宽带、海量连接、低时延、高可靠通信技术的强烈需求。5G作为突破性的移动通信技术，通信电缆是5G通信网络最基础的部分。聚丙烯因电绝缘性好、耐化学腐蚀和价格低廉等优点而被广泛用于制备5G通信电缆的绝缘层。然而，聚丙烯极性弱、表面能低，印刷油墨难以附着，在生产和使用过程中，通信电缆经常会出现无法印刷和印刷迁移等问题，不仅影响产品的外观，还导致部分电缆产品无法识别其型号规格和用途，最终需要退货处理。此外，聚丙烯存在易燃缺陷，面对过载、短路等常见电气故障，存在起火燃烧导致5G通信基站损坏甚至整个通信网络瘫痪的风险。因此，要求5G通信电缆绝缘材料具有良好的阻燃性能。

随着卤系阻燃剂逐渐被禁用，当前市面上的通信电缆材料大多使用氢氧化铝等无机阻燃剂或小分子磷系阻燃剂、膨胀型阻燃剂等作为电缆绝缘层材料的阻燃添加剂。这些阻燃剂虽然价格低廉，但是阻燃效率偏低，而且因为分子量小，易迁移到电缆表面，不仅造成电缆表面霜化，还会进一步影响印刷及造成印刷迁移。因此，如何提高电缆绝缘层的阻燃性能，并同时解决阻燃剂析出及印刷迁移问题，是5G通信电缆领域当前面临的一大挑战。

层状纳米材料因其片层阻隔效应、纳米催化效应和纳米尺寸效应而广泛应用于阻燃领域。当前大部分阻燃体系通过在材料表面形成物理阻隔层来发挥阻燃作用，而层状纳米材料的片层阻隔效应可以有效提高物理阻隔层的强度和气密性；同时，其纳米催化效应具有催化炭化的作用，可有效提高阻隔炭层的形成速度及质量(CN101214947A；CatalyzingCarbonization of Organophilic Alpha-Zirconium Phosphate/Acrylonitrile-Butadiene-Styrene Copolymer Nanocomposites[J].Journal of Applied PolymerScience,2013,130(5):3038- 2042)；此外，其纳米尺寸效应使其具有低量高效的特点，只需要添加极少量 (一般0.1-5.0phr)就能发挥显著效果。然而，当前纳米材料往往只是与其他传统阻燃剂简单共混，发挥协效阻燃的作用。虽然一定程度提高了这些阻燃体系的阻燃效率，但是却依然解决不了阻燃剂析出和印刷迁移等问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有5G通信电缆绝缘层材料存在的不足，提供一种具有抗印刷迁移和阻燃功能的5G通信电缆绝缘层材料，该材料具有优异的阻燃性能，同时印刷油墨可在其表面稳固附着，有效解决了当前通信电缆绝缘层材料无法印刷和印刷迁移等问题。本发明还提供上述材料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明具有抗印刷迁移和阻燃功能的5G通信电缆绝缘层材料，其包含以下组分：100phr(phr为重量份，下同)聚丙烯粒料、0.2- 0.5phr抗氧剂、0.2-1.0phr润滑剂、4.0-20.0phr层状纳米材料修饰生物基成炭剂和6.5-24.0phr聚磷酸铵。

具体地，所述抗氧剂为168、616、618、626、1010和1076中的一种或多种。所述润滑剂为聚丙烯蜡、石蜡、硬脂酸醇、硬脂酸酰胺、硬脂酸丁酯和硬脂酸单甘油酯中的一种或多种。