一种低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法与流程

1.本发明涉及电缆料技术领域，具体涉及一种低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法。


背景技术：

2.电缆通常是由几根或几组导线(每组至少两根)围绕一根中心绞合而成，其形状类似绳索，同时外层覆盖高度绝缘层。电缆有电力电缆、控制电缆、补偿电缆、屏蔽电缆、高温电缆、计算机电缆、信号电缆、同轴电缆、耐火电缆、船用电缆、矿用电缆、铝合金电缆等等。它们都是由单股或多股导线和绝缘层组成，用来连接电路、电器等。
3.电缆绝缘外层主要用于保护内层导线，目前大多采用聚氯乙烯电缆料，它是以pvc树脂为基础，加入各种配合剂的多组份混合材料。由于它具有机械性能优越、耐气候性好、电气绝缘性能优良、容易加工和成本低廉的优点，因此被广泛用于电线电缆的绝缘和护层材料。电缆料中一般添加阻燃剂防止火灾发生。
4.阻燃剂是一种能够赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂，近年来人们的环保意识越来越强，对防火安全及制品阻燃的要求越来越高，无卤、低烟、低毒的环保型阻燃剂已成为人们追求的目标。其中，无机阻燃剂表现出良好的环保性能，但阻燃性能不如有机阻燃剂优异，故需要多加才能起到阻燃效果，但是多加又会影响到物理性能，因此，如何制备一种阻燃效果好且物理性能优良的电缆料显得尤为重要。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法，该电缆料中采用拉伸性能优异的热塑性弹性体和聚烯烃弹性体作为原料，提高电缆料的机械性能，使得在添加大量阻燃剂的基础上，依然能够保证良好的机械性能，该电缆料可有效解决现有的电缆料存在的阻燃性能差、机械性能差的问题。
6.为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
7.一种低烟无卤阻燃电缆料，包括以下重量份的组分：热塑性弹性体5-9份，聚乙烯10-15份，聚烯烃弹性体3-7份，氢氧化铝45-55份，氢氧化镁15-25份，抗氧化剂2-4份，润滑剂1-3份。
8.进一步地，包括以下重量份的组分：热塑性弹性体7份，聚乙烯13份，聚烯烃弹性体5份，氢氧化铝50份，氢氧化镁20份，抗氧化剂3份，润滑剂2份。
9.进一步地，热塑性弹性体为sebs。
10.进一步地，聚烯烃弹性体为poe。
11.进一步地，润滑剂为聚乙烯蜡。
12.上述低烟无卤阻燃电缆料的制备方法，包括以下步骤：
13.(1)将上述原料按配比加入高速混合机中搅拌3-5min，得到预混物；
14.(2)将预混物加入密炼机中进行密炼，密炼到温度170℃
15.(3)将预混物加入双螺杆挤出机，螺杆机的转速为150～500转/分，加工温度为110
～150℃，挤出、风冷、切粒、干燥，制得。
16.本发明所产生的有益效果为：
17.热塑性弹性体是以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物，其内部的长链结构使得其具有优异的抗拉伸性能，且其内部不含有双键，因此其具有良好的热稳定性和耐热性；聚烯烃弹性体是乙烯-辛烯的共聚物，辛烯具有柔软的卷曲链结构使得该材料具有优异的韧性和加工性，其分子中也不含有双键结构，使得电缆料具有优异的耐老化性能。
18.本技术中以聚乙烯为基体材料，通过向其中添加热塑性弹性体和聚烯烃弹性体，通过热塑性弹性体和聚烯烃弹性体来增加电缆料整体的力学强度，当向其添加大量的无机阻燃剂氢氧化镁和氢氧化铝时，既能够提高电缆料的阻燃效果，也能保证电缆料的力学性能，使得电缆料同时具有优良的阻燃性能和机械力学性能。
19.热塑性弹性体与聚乙烯蜡之间具有较好的相容性，通过聚乙烯蜡作为润滑剂，可提高制备过程的可操作性和方便性。
具体实施方式
20.实施例1
21.一种低烟无卤阻燃电缆料，包括以下重量份的组分：sebs 5份，pe 10份，poe 3份，氢氧化铝45份，氢氧化镁15份，抗氧化剂1010 2份，聚乙烯蜡1份。
22.上述低烟无卤阻燃电缆料的制备方法，包括以下步骤：
23.(1)将上述原料按配比加入高速混合机中搅拌3min，得到预混物；
24.(2)将预混物加入密炼机中进行密炼，密炼到温度170℃
25.(3)将预混物加入双螺杆挤出机，螺杆机的转速为150转/分，加工温度为150℃，挤出、风冷、切粒、干燥，制得。
26.实施例2
27.一种低烟无卤阻燃电缆料，包括以下重量份的组分：sebs 9份，pe 15份，poe 7份，氢氧化铝55份，氢氧化镁25份，抗氧化剂1010 4份，聚乙烯蜡3份。
28.上述低烟无卤阻燃电缆料的制备方法，包括以下步骤：
29.(1)将上述原料按配比加入高速混合机中搅拌4min，得到预混物；
30.(2)将预混物加入密炼机中进行密炼，密炼到温度170℃
31.(3)将预混物加入双螺杆挤出机，螺杆机的转速为500转/分，加工温度为150℃，挤出、风冷、切粒、干燥，制得。
32.实施例3
33.一种低烟无卤阻燃电缆料，包括以下重量份的组分：sebs 6份，pe 12份，poe 5份，氢氧化铝52份，氢氧化镁18份，抗氧化剂1010 2份，聚乙烯蜡1份。
34.上述低烟无卤阻燃电缆料的制备方法，包括以下步骤：
35.(1)将上述原料按配比加入高速混合机中搅拌5min，得到预混物；
36.(2)将预混物加入密炼机中进行密炼，密炼到温度170℃
37.(3)将预混物加入双螺杆挤出机，螺杆机的转速为200转/分，加工温度为160℃，挤出、风冷、切粒、干燥，制得。
38.实施例4
39.一种低烟无卤阻燃电缆料，包括以下重量份的组分：sebs 7份，pe 13份，poe 5份，氢氧化铝50份，氢氧化镁20份，抗氧化剂1010 3份，聚乙烯蜡2份。
40.上述低烟无卤阻燃电缆料的制备方法，包括以下步骤：
41.(1)将上述原料按配比加入高速混合机中搅拌5min，得到预混物；
42.(2)将预混物加入密炼机中进行密炼，密炼到温度170℃
43.(3)将预混物加入双螺杆挤出机，螺杆机的转速为300转/分，加工温度为160℃，挤出、风冷、切粒、干燥，制得。
44.对比例1
45.一种低烟无卤阻燃电缆料，包括以下重量份的组分：sebs 4份，pe 18份，poe 4份，氢氧化铝50份，氢氧化镁20份，抗氧化剂1010 3份，聚乙烯蜡2份。
46.上述低烟无卤阻燃电缆料的制备方法，包括以下步骤：
47.(1)将上述原料按配比加入高速混合机中搅拌5min，得到预混物；
48.(2)将预混物加入密炼机中进行密炼，密炼到温度170℃
49.(3)将预混物加入双螺杆挤出机，螺杆机的转速为300转/分，加工温度为150℃，挤出、风冷、切粒、干燥，制得。
50.对比例2
51.一种低烟无卤阻燃电缆料，包括以下重量份的组分：eva 7份，pe 13份，poe 5份，氢氧化铝50份，氢氧化镁20份，抗氧化剂1010 3份，聚乙烯蜡2份。
52.上述低烟无卤阻燃电缆料的制备方法，包括以下步骤：
53.(1)将上述原料按配比加入高速混合机中搅拌5min，得到预混物；
54.(2)将预混物加入密炼机中进行密炼，密炼到温度170℃
55.(3)将预混物加入双螺杆挤出机，螺杆机的转速为300转/分，加工温度为150℃，挤出、风冷、切粒、干燥，制得。
56.对比例3
57.一种低烟无卤阻燃电缆料，包括以下重量份的组分：sebs 12份，pe 13份，氢氧化铝50份，氢氧化镁20份，抗氧化剂1010 3份，聚乙烯蜡2份。
58.上述低烟无卤阻燃电缆料的制备方法，包括以下步骤：
59.(1)将上述原料按配比加入高速混合机中搅拌5min，得到预混物；
60.(2)将预混物加入密炼机中进行密炼，密炼到温度170℃
61.(3)将预混物加入双螺杆挤出机，螺杆机的转速为300转/分，加工温度为150℃，挤出、风冷、切粒、干燥，制得。
62.试验例
63.分别按照实施例1-4和对比例1-3中的方法制备电缆样品，然后对电缆样品的性能进行测试，具体测试结果见表1。
64.表1：电缆性能测试结果
[0065][0066]
通过上表中的数据可知，实施例1-4中的电缆料的机械性能优于对比例1-3中电缆料的性能。
[0067]
将对比例1与实施例4中的电缆料进行对比，降低了sebs和poe的用量，增加了pe的用量，通过性能测试结果可以看出，电缆料的拉伸强度和断裂伸长率降低，电缆料收缩率增加，可见，调整电缆料配方后，电缆料的机械性能变差。
[0068]
将对比例2与实施例4中的电缆料进行对比，将sebs替换为eva，通过性能测试结果可以看出，电缆料的拉伸强度和断裂伸长率降低，电缆料收缩率增加，可见，调整电缆料配方后，电缆料的机械性能也变差。
[0069]
将对比例3与实施例4中的电缆料进行对比，增加sebs的用量，取消poe的使用，通过性能测试结果可以看出，电缆料的拉伸强度和断裂伸长率降低，电缆料收缩率增加，可见，调整电缆料配方后，电缆料的机械性能也变差。
[0070]
上述对比例1-3中由于阻燃剂的用量未改变，因此，电缆料的氧指数并未降低，阻燃性能未发生改变，但是电缆料的整体机械性能变差，与实施例中的电缆料进行对比，也进一步证明采用本技术中的sebs和poe成分可以在保证电缆料阻燃性能的基础上，提高电缆料的机械性能。

技术特征：
1.一种低烟无卤阻燃电缆料，其特征在于，包括以下重量份的组分：热塑性弹性体5-9份，聚乙烯10-15份，聚烯烃弹性体3-7份，氢氧化铝45-55份，氢氧化镁15-25份，抗氧化剂2-4份和润滑剂1-3份。2.如权利要求1所述的低烟无卤阻燃电缆料，其特征在于，包括以下重量份的组分：热塑性弹性体7份，聚乙烯13份，聚烯烃弹性体5份，氢氧化铝50份，氢氧化镁20份，抗氧化剂3份和润滑剂2份。3.如权利要求1或2所述的低烟无卤阻燃电缆料，其特征在于，所述热塑性弹性体为sebs。4.如权利要求1或2所述的低烟无卤阻燃电缆料，其特征在于，所述聚烯烃弹性体为poe。5.如权利要求1或2所述的低烟无卤阻燃电缆料，其特征在于，所述润滑剂为聚乙烯蜡。6.权利要求1-5任一项所述低烟无卤阻燃电缆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将上述原料按配比加入高速混合机中搅拌3-5min，得到预混物；(2)将预混物加入密炼机中进行密炼，密炼到温度170℃(3)将预混物加入双螺杆挤出机，螺杆机的转速为150～500转/分，加工温度为110～150℃，挤出、风冷、切粒、干燥，制得。

技术总结
本发明公开了一种低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法，包括以下重量份的组分：热塑性弹性体5-9份，聚乙烯10-15份，聚烯烃弹性体3-7份，氢氧化铝45-55份，氢氧化镁15-25份，抗氧化剂2-4份，润滑剂1-3份，该电缆料中采用拉伸性能优异的热塑性弹性体和聚烯烃弹性体作为原料，提高电缆料的机械性能，使得在添加大量阻燃剂的基础上，依然能够保证良好的机械性能，该电缆料可有效解决现有的电缆料存在的阻燃性能差、机械性能差的问题。机械性能差的问题。


技术研发人员：罗阳 雷全治
受保护的技术使用者：成都宏鑫源新材料有限公司
技术研发日：2023.07.14
技术公布日：2023/10/5