專利名稱：一種阻燃聚烯烴電纜料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種阻 燃聚烯烴電纜料及其制備方法。
背景技術(shù)：
阻燃聚烯烴電纜料由于具有優(yōu)異的加工性能，較好的力學(xué)性能和耐低溫性能，已大量用于電線、電纜中，尤其是電力電纜護(hù)套中。傳統(tǒng)阻燃聚烯烴采用十溴與銻復(fù)配阻燃體系，雖然該體系有著優(yōu)異的阻燃性能和自熄性，但是該體系在燃燒時發(fā)煙量大，產(chǎn)生大量腐蝕性氣體和有毒氣體，對滅火及人員逃生帶來了不利影響。無機(jī)阻燃劑是一種無鹵阻燃劑，具有安全性高、抑煙、無毒、價廉等優(yōu)點，在聚乙烯的阻燃無鹵化中起著重要的作用。其中，以Al(0H)2、Mg(0H)2S代表的金屬水合化物阻燃劑應(yīng)用較為廣泛。這類阻燃劑在分解時可吸收材料燃燒釋放出的大量熱量，降低物料表面溫度從而起到阻燃作用。由于該類阻燃劑阻燃效果不強(qiáng)，決定了當(dāng)其使用時需添加較大的份量才能起到和傳統(tǒng)鹵-銻阻燃體系相同的阻燃性能，進(jìn)而使得產(chǎn)品的機(jī)械性能因無機(jī)阻燃劑的加入而大大下降。此外，若阻燃劑分散性不好，更容易導(dǎo)致阻燃聚乙烯電纜料的機(jī)械性能下降，而且機(jī)械性能數(shù)據(jù)不穩(wěn)定。無機(jī)阻燃劑除了會帶來機(jī)械性能下降大的缺陷，還會影響物料加工流動性，進(jìn)而嚴(yán)重影響到電纜生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)效率；同時無機(jī)阻燃劑的加入還會導(dǎo)致加工時剪切很大，產(chǎn)生大量的摩擦熱，使得物料熔融溫度急劇上升，因而導(dǎo)致了阻燃劑在高溫下的分解。目前，無鹵化是阻燃聚烯烴發(fā)展的一個趨勢，但又存在以上問題。因此，如何進(jìn)行無鹵阻燃聚烯烴電纜料的改性工作，是本領(lǐng)域亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的主要是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，提供一種阻燃聚烯烴電纜料及其制備方法。本發(fā)明通過在阻燃聚烯烴電纜料中引入多功能含硅聚合物來解決上述技術(shù)問題。這種含硅聚合物在用于無鹵阻燃聚烯烴的擠出加工時，可以顯著改善物料流動性，降低物料摩擦熱。同時該含硅聚合物中特殊的Si-O-Si分子結(jié)構(gòu)又可以提高材料的自熄性和抗滴落性能。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種阻燃聚烯烴電纜料，包括如下重量份數(shù)的原料組分聚烯烴樹脂50-65份
接枝料10-15份
無機(jī)阻燃劑15-45份，優(yōu)選15-25份
含硅聚合物的復(fù)合阻燃劑5-25份，優(yōu)選5-20份
抗氧劑0.2-1.5份
潤滑劑0.3-1份；所述的復(fù)合阻燃劑由含硅聚合物和無機(jī)阻燃劑按重量比為I : (4 6)在密煉機(jī)中混合制得。所述的含硅聚合物為甲基硅橡膠聚合物或乙烯基硅橡膠聚合物。所述含硅聚合物 是以Si-O-Si鍵為主鏈，側(cè)基為甲基或乙烯基的高分子聚合物，其重均分子量為60-80萬。所述的聚烯烴樹脂選自線性低密度聚乙烯(密度為O. 915-0. 930g/cm3)、中密度聚乙烯(O. 925-0. 945g/cm3)、高密度聚乙烯(密度為O. 941-0. 960g/cm3)和乙烯-辛烯共聚物中的一種或多種。所述的接枝料為聚烯烴-馬來酸酐接枝料，其中的聚烯烴選自線性低密度聚乙烯(密度為O. 915-0. 930g/cm3)、乙烯-醋酸乙烯共聚物和乙烯-辛烯共聚物。上述聚烯烴樹脂均可通過市售獲得，例如線性低密度聚乙烯可選用蘭州石化公司生產(chǎn)的7042牌號的線性低密度聚乙烯；乙烯-辛烯共聚物可選用寧波能之光生產(chǎn)的MC509牌號的乙烯-辛烯共聚物；乙烯-醋酸乙烯酯共聚物可選用揚(yáng)巴公司生產(chǎn)的V5110J的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。所述的無機(jī)阻燃劑選自氫氧化鋁、氫氧化鎂和包覆紅磷中的一種或者多種的混合物；均可通過市售獲得。所述的抗氧劑選自四[3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(即抗氧劑1010)、硫代二丙酸二月桂酯(即抗氧劑DLTP)或三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯(即抗氧劑168) ο所述的潤滑劑為聚乙烯蠟、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂中的一種或幾種。本發(fā)明所提供的上述阻燃聚烯烴電纜料的原料中，還包含炭黑，所述炭黑的加入量為2-3重量份(以聚烯烴樹脂為50-65重量份為基準(zhǔn)計)。本發(fā)明還提供了一種上述阻燃聚烯烴電纜料的制備方法，包括如下步驟I)制備含硅聚合物的復(fù)合阻燃劑將含硅聚合物和無機(jī)阻燃劑按重量比為I : (4 6)在密煉機(jī)中混合；2)將步驟I)所制得的復(fù)合阻燃劑與除該復(fù)合阻燃劑之外的其他原料按照配比配料后，經(jīng)混料、擠出造粒和烘干工藝制備出阻燃聚乙烯電纜料。步驟I)中，含硅聚合物和無機(jī)阻燃劑在密煉機(jī)中不加溫混合4_8min，使得該含硅聚合物能均勻地分散到無機(jī)阻燃劑粉體中，制備得到的粉體即為復(fù)合阻燃劑。步驟2)中，先將除含硅聚合物的復(fù)合阻燃劑之外的其他原料混合后，再加入步驟I)所制得的復(fù)合阻燃劑進(jìn)行混合。本發(fā)明將含硅高聚物加入無鹵阻燃聚烯烴中，所制備的產(chǎn)品與現(xiàn)有技術(shù)相比，擠出時不僅流動性好，并且加工負(fù)載大大降低進(jìn)而使得摩擦熱顯著減小，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了能耗，實現(xiàn)低碳節(jié)能減排的效應(yīng)。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明的范圍。實施例II、先按以下配方制備復(fù)合阻燃劑礦石法氫氧化鎂100kg、甲基硅橡膠25kg ；
配好料直接投入密煉機(jī)中，轉(zhuǎn)速500rpm混合6min。加工完后用牛皮紙袋25kg—包包裝好，放在干燥的地方。存放時應(yīng)注意外包裝不能沾到水，開包后要及時用掉。2、按照下列配方進(jìn)行配料線性低密度聚乙烯樹脂50kg、線性低密度聚乙烯-馬來酸酐接枝料(DOW公司生產(chǎn)的GR320型號)15kg、氫氧化鎂(無錫英普立生產(chǎn)G02-73) 25kg、復(fù)合阻燃劑7. 5kg、抗氧劑(瑞士汽巴公司生產(chǎn)的Irganox 1010型抗氧齊LI) O. 1kg、抗氧劑(瑞士汽巴公司生產(chǎn)的Irganox 168型抗氧劑)O. 1kg、潤滑劑PE臘lkg、炭黑 2. 85kg。配好料后進(jìn)行混料，混料時先投入除含硅復(fù)合阻燃劑以外的其他料混合約I分鐘至均勻，再投入復(fù)合阻燃劑混合2分鐘至均勻，然后下料，進(jìn)行擠出造粒、切粒。加工溫度設(shè)定如下
權(quán)利要求
1.一種阻燃聚烯烴電纜料，包括如下重量份數(shù)的原料組分聚烯烴樹脂50-65份接枝料10-15份無機(jī)阻燃劑15-45份含硅聚合物的復(fù)合阻燃劑5-25份抗氧劑0.2-1.5份潤滑劑0.3-1份； 所述的復(fù)合阻燃劑由含硅聚合物和無機(jī)阻燃劑按重量比為I : (4 6)在密煉機(jī)中混合制得。
2.如權(quán)利要求I所述的阻燃聚烯烴電纜料，其特征在于，所述的含硅聚合物為甲基硅橡膠聚合物或乙烯基硅橡膠聚合物。
3.如權(quán)利要求I所述的阻燃聚烯烴電纜料，其特征在于，所述的聚烯烴樹脂選自線性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯和乙烯-辛烯共聚物中的一種或多種。
4.如權(quán)利要求I所述的阻燃聚烯烴電纜料，其特征在于，所述的接枝料為聚烯烴-馬來酸酐接枝料。
5.如權(quán)利要求4所述的阻燃聚烯烴電纜料，其特征在于，所述聚烯烴-馬來酸酐接枝料中的聚烯烴選自線性低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物和乙烯-辛烯共聚物。
6.如權(quán)利要求I所述的阻燃聚烯烴電纜料，其特征在于，所述的無機(jī)阻燃劑選自氫氧化鋁、氫氧化鎂和包覆紅磷中的一種或者多種的混合物。
7.如權(quán)利要求I所述的阻燃聚烯烴電纜料，其特征在于，所述的抗氧劑選自抗氧劑1010、抗氧劑DLTP和抗氧劑168。
8.如權(quán)利要求I所述的阻燃聚烯烴電纜料，其特征在于，所述的潤滑劑為聚乙烯蠟、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂中的一種或幾種。
9.如權(quán)利要求1-8中任一所述的阻燃聚烯烴電纜料的制備方法，包括如下步驟 1)制備含硅聚合物的復(fù)合阻燃劑將含硅聚合物和無機(jī)阻燃劑按重量比為I: (4 6)在密煉機(jī)中混合； 2)將步驟I)所制得的復(fù)合阻燃劑與除該復(fù)合阻燃劑之外的其他原料按照配比配料后，經(jīng)混料、擠出造粒和烘干工藝制備出阻燃聚乙烯電纜料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無鹵阻燃聚烯烴電纜料，包括如下重量份數(shù)的原料組分聚烯烴樹脂50-65份；接枝料10-15份；無機(jī)阻燃劑15-45份；含硅聚合物的復(fù)合阻燃劑5-25份；抗氧劑0.2-1.5份；潤滑劑0.3-1份；所述的復(fù)合阻燃劑由含硅聚合物和無機(jī)阻燃劑按重量比為1(4～6)在密煉機(jī)中混合制得。本發(fā)明將含硅高聚物加入無鹵阻燃聚烯烴中，所制備的產(chǎn)品與現(xiàn)有技術(shù)相比，擠出時不僅流動性好，并且加工負(fù)載大大降低進(jìn)而使得摩擦熱顯著減小，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了能耗，實現(xiàn)低碳節(jié)能減排的效應(yīng)。
文檔編號C08L51/06GK102898703SQ20111021195
公開日2013年1月30日 申請日期2011年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月27日
發(fā)明者關(guān)慶文, 汪曉明 申請人:上海凱波特種電纜料廠有限公司