專利名稱：一種密度極低阻燃無鹵電纜料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無鹵電纜料及其制備方法，更具體地涉及一種密度極低阻燃無鹵電纜料及制備方法。
背景技術(shù)：
低煙無鹵阻燃電纜基本由金屬材料部分和非金屬材料部分組成，在金屬材料部分固定的情況下，單位長度電纜的重量由非金屬部分決定。低煙無鹵阻燃電纜絕緣材料和護(hù)套材料的密度直接決定了電纜的重量。單位長度重量低的低煙無鹵阻燃電纜，在敷設(shè)、運(yùn)輸、安裝過程中將會帶來極大的方便。電纜用阻燃護(hù)套或絕緣材料，一般選擇聚合物作為基體樹脂。材料為了達(dá)到高的阻燃、低煙性、無毒性。在材料的制造過程中，常常加入大量的氫氧化鎂、氫氧化鋁等無機(jī)阻燃劑。高填充的無機(jī)阻燃劑，雖然帶來了較好的阻燃效果，但是導(dǎo)致了電纜材料的密度大幅度增加，阻燃護(hù)套材料或絕緣材料的機(jī)械性能下降。綜上所述，本領(lǐng)域缺乏一種能滿足上述綜合性能要求的密度極低阻燃無鹵電纜料及制備方法。為此，本領(lǐng)域迫切需要一種克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，電纜材料密度極低，阻燃性能好，機(jī)械性能優(yōu)越的低煙無鹵阻燃電纜料及制備方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的在于獲得一種克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，低煙無鹵阻燃電纜材料密度極低，阻燃性能好，機(jī)械性能優(yōu)越的電纜料。本發(fā)明的第二目的在于獲得一種克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，低煙無鹵阻燃電纜材料密度極低，阻燃性能好，機(jī)械性能優(yōu)越的電纜。本發(fā)明的第三目的在于獲得一種克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，低煙無鹵阻燃電纜材料密度極低，阻燃性能好，機(jī)械性能優(yōu)越的電纜料的制備方法。在本發(fā)明的第一方面，提供了一種密度極低阻燃無鹵電纜料，所述電纜料的各組分及重量份數(shù)如下基礎(chǔ)樹脂100份；阻燃劑A15 20份；阻燃劑B21 52份；抗氧劑0.5 3份；潤滑劑0.2 3份；所述基礎(chǔ)樹脂包括如下組分乙烯-辛烯共聚物(POE)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 (EVA)，且兩者重量比依次為(2O 邪)(65 8O)；所述的阻燃劑A為氫氧化鎂；所述的阻燃劑B為多聚磷酸胺(APP)、季戊四醇、三聚氰胺(M)的組合，且所述多聚磷酸胺(APP)、季戊四醇(PT)、三聚氰胺(M)的重量比為(10 25) (1 5) (10 20)。在本發(fā)明的一個具體實(shí)施方式
中，所述乙烯-辛烯(POE)共聚物的熔融指數(shù)為 1 6g/10min，以 GB/T3682-2000 法測定。在本發(fā)明的一個具體實(shí)施方式
中，所述乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)共聚物的熔融指數(shù)為0. 5 5g/10min，其中醋酸乙烯酯的質(zhì)量百分含量為10 30%，以乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)共聚物的總重量計。在本發(fā)明的一個具體實(shí)施方式
中，所述的氫氧化鎂的中值粒徑為1. 25-1. 65 μ m, 比表面積為4-6m2/g。 在本發(fā)明的一個具體實(shí)施方式
中，所述抗氧劑為四[3- (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010)、β，β，-硫化二丙酸二硬脂酸酯(PS802)的組合。在本發(fā)明的一個具體實(shí)施方式
中，所述抗氧劑為抗氧劑1010、β，β ’ -硫化二丙酸二硬脂酸酯的組合，其重量比為(0.2 1) (0.2 1)。在本發(fā)明的一個具體實(shí)施方式
中，所述的潤滑劑為硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、硬脂酸鎂、聚乙烯蠟或其組合。本發(fā)明的第二方面提供一種本發(fā)明所述的密度極低阻燃無鹵電纜料制得的電纜。本發(fā)明的第三方面提供一種本發(fā)明所述的密度極低阻燃無鹵電纜料的制備方法， 所述的制備方法包括以下步驟將阻燃劑Α、阻燃劑B、潤滑劑、抗氧劑按照所述的比例混合至溫度到90°C 士5°C， 出料放置，與其他組分按配比擠出造粒，得到所述的密度極低阻燃無鹵電纜料。在本發(fā)明的一個具體實(shí)施方式
中，所述的制備方法中采用雙螺桿造粒機(jī)進(jìn)行擠出造粒，且在擠出造粒過程中的四個溫度段為加料段115 125°C，輸送段125 135°C，熔融段135 145°C，機(jī)頭140 150°C。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明人經(jīng)過廣泛而深入的研究，通過改進(jìn)配方，獲得了一種電纜材料密度極低， 阻燃性能好，機(jī)械性能優(yōu)越的低煙無鹵阻燃電纜料及制備方法。在此基礎(chǔ)上完成了本發(fā)明。本發(fā)明中，術(shù)語“含有”或“包括”表示各種成分可一起應(yīng)用于本發(fā)明的混合物或組合物中。因此，術(shù)語“主要由...組成”和“由...組成”包含在術(shù)語“含有”或“包括”中。在本文中，“密度極低”是指電纜料相對于水的密度在1. 0-1. 15。而在現(xiàn)有技術(shù)中，通常的阻燃電纜料的密度為1.4-1. 5，且阻燃電纜料的斷裂伸長率小于300%。以下對本發(fā)明的各個方面進(jìn)行詳述如無具體說明，本發(fā)明的各種原料均可以通過市售得到；或根據(jù)本領(lǐng)域的常規(guī)方法制備得到。除非另有定義或說明，本文中所使用的所有專業(yè)與科學(xué)用語與本領(lǐng)域技術(shù)熟練人員所熟悉的意義相同。此外任何與所記載內(nèi)容相似或均等的方法及材料皆可應(yīng)用于本發(fā)明方法中。密度極低阻燃無鹵電纜料在本發(fā)明的第一方面，提供了一種密度極低阻燃無鹵電纜料，所述電纜料的各組分及重量份數(shù)如下
基礎(chǔ)樹脂100 份；
阻燃劑A15 20份；
阻燃劑B21 52份；
抗氧劑0. 5 3份；
潤滑劑0. 2 3份；
所述基礎(chǔ)樹脂包括如下組分乙烯-辛烯共聚物(POE)、乙烯-醋菌δ乙烯酯共聚物
(EVA)，且兩者重量比依次為(2O 邪)(65 8O)；所述的阻燃劑A為氫氧化鎂；所述的阻燃劑B為多聚磷酸胺(APP)、季戊四醇、三聚氰胺(M)的組合，且所述多聚磷酸胺(APP)、季戊四醇(PT)、三聚氰胺(M)的重量比為(10 25) (1 5) (10 20)。乙烯-辛烯(POE)共聚物在本發(fā)明的一個具體實(shí)施方式
中，所述乙烯-辛烯(POE)共聚物的熔融指數(shù)為 1 6g/10min,以 GB/T3682-2000 法測定。優(yōu)選地為2_4g/10min。所述乙烯與辛烯的比例可根據(jù)熔融指數(shù)確定，這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的。乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)共聚物在本發(fā)明的一個具體實(shí)施方式
中，所述乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)共聚物的熔融指數(shù)為0. 5 5g/10min，其中醋酸乙烯酯的質(zhì)量百分含量為10 30%，以乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)共聚物的總重量計。優(yōu)選地，醋酸乙烯酯的質(zhì)量百分含量為18 洲％，以乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)共聚物的總重量計。氫氧化鏷在本發(fā)明的一個具體實(shí)施方式
中，所述的氫氧化鎂的中值粒徑為1. 25-1. 65 μ m, 比表面積為4-6m2/g?？寡鮿┍景l(fā)明的抗氧劑沒有具體限制，可以采用各種可用的抗氧劑，只要不對本發(fā)明的發(fā)明目的產(chǎn)生限制即可。例如受阻酚類抗氧劑，芳胺類抗氧劑。在本發(fā)明的一個具體實(shí)施方式
中，所述抗氧劑為四[3- (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010)、β，β，-硫化二丙酸二硬脂酸酯(PS802)的組合。在本發(fā)明的一個具體實(shí)施方式
中，所述抗氧劑為抗氧劑1010、β，β ’ -硫化二丙酸二硬脂酸酯的組合，其重量比為(0.2 1) (0.2 1)。上述抗氧劑的組合潤滑劑本發(fā)明的潤滑劑沒有具體限制，可以采用各種可用的潤滑劑，只要不對本發(fā)明的發(fā)明目的產(chǎn)生限制即可。例如硬脂酸鹽、聚乙烯蠟、硅樹脂。在本發(fā)明的一個具體實(shí)施方式
中，所述的潤滑劑為硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、硬脂酸鎂、聚乙烯蠟或其組合。電纜本發(fā)明的第二方面提供一種本發(fā)明所述的密度極低阻燃無鹵電纜料制得的電纜。所述電纜的制備方法可采用本領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)。制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的第三方面提供一種本發(fā)明所述的密度極低阻燃無鹵電纜料的制備方法， 所述的制備方法包括以下步驟將阻燃劑A、阻燃劑B、潤滑劑、抗氧劑按照所述的比例混合至溫度到90°C 士5°C， 出料放置，與其他組分按配比擠出造粒，得到所述的密度極低阻燃無鹵電纜料。在本發(fā)明的一個具體實(shí)施方式
中，所述的制備方法中采用雙螺桿造粒機(jī)進(jìn)行擠出造粒，且在擠出造粒過程中的四個溫度段為加料段115 125°C，輸送段125 135°C，熔融段135 145°C，機(jī)頭140 150°C。優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明所述的一種密度極低阻燃無鹵電纜料及制備方法具有如下優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明采用乙烯-辛烯共聚物(POE)、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)為基體樹脂， 含磷、氮化合物為主要阻燃劑，氫氧化鎂為協(xié)效阻燃劑，制備的電纜料具有密度極低的特點(diǎn) (相對密度為1. 023 1. 150)。2.本發(fā)明的電纜料具有高的阻燃性、低煙特性。電纜料垂直燃燒能通過FV-O級。本發(fā)明的其他方面由于本文的公開內(nèi)容，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯而易見的。下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照國家標(biāo)準(zhǔn)測定。若沒有相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)，則按照通用的國際標(biāo)準(zhǔn)、常規(guī)條件、或按照制造廠商所建議的條件進(jìn)行。除非另外說明，否則所有的份數(shù)為重量份，所有的百分比為重量百分比，所述的聚合物分子量為數(shù)均分子量。除非另有定義或說明，本文中所使用的所有專業(yè)與科學(xué)用語與本領(lǐng)域技術(shù)熟練人員所熟悉的意義相同。此外任何與所記載內(nèi)容相似或均等的方法及材料皆可應(yīng)用于本發(fā)明方法中。實(shí)施例1.各組分名稱及各組分重量份數(shù)如下
EVA75Kg
POE25Kg
Mg(OH)215Kg
多聚磷酸胺(APP)IOKg
季戊四醇
三聚氰胺
IKg 20Kg 0. 5Kg IKg
Irganox 1010 PS802 硬脂酸鋅 上述發(fā)明的制備方法，其包括以下工藝步驟
將多聚磷酸胺、季戊四醇、三聚氰胺、Irganox 1010、硬脂酸鋅按照比例混合至溫度到90°C 士5°C，出料放置，與其他組分按配比擠出造粒。在擠出造粒過程中的四個溫度段為加料段115 125°C，輸送段125 1!35°C，熔融段1；35 145°C，機(jī)頭140 150°C。對實(shí)施例1中的產(chǎn)品進(jìn)行性能檢測試驗(yàn)，各性能數(shù)值如性能實(shí)施例所示。實(shí)施例2各組分名稱及各組分重量份數(shù)如下
EVA POE
Mg (OH)2
多聚磷酸胺(APP) 季戊四醇三聚氰胺 Irganox 1010 PS802 硬脂酸鋅上述電纜料的制備方法與實(shí)施例1相同對實(shí)施例2中的產(chǎn)品進(jìn)行性能檢測試驗(yàn)，各性能數(shù)值如性能實(shí)施例所示。實(shí)施例3.各組分名稱及各組分重量份數(shù)如下
EVA POE
Mg (OH)2
多聚磷酸胺(APP) 季戊四醇三聚氰胺 Irganox 1010 PS802 硬脂酸鋅上述電纜料的制備方法與實(shí)施例1相同。對實(shí)施例3中的產(chǎn)品進(jìn)行性能檢測試驗(yàn)，各性能數(shù)值如性能實(shí)施例所示實(shí)施例4.各組分名稱及各組分重量份數(shù)如下


EVA75Kg
POE25Kg
Mg(OH) 220Kg
多聚磷酸胺(APP)25Kg
季戊四醇^g
三聚氰胺20Kg
Irganox 10100.5Kg
PS802IKg
硬脂酸鋅0. 5Kg 上述電纜料的制備方法與實(shí)施例1相同。
對實(shí)施例4中的產(chǎn)品進(jìn)行性能檢測試驗(yàn)，各性能數(shù)值如性能實(shí)施例所示實(shí)施例5.
各組分名稱及各組分重量份數(shù)如下
EVA POE
Mg (OH)2
多聚磷酸胺(APP) 季戊四醇
三聚氰胺
80Kg 20Kg 15Kg IOKg IKg 20Kg
Irganox 10100.5Kg
PS802IKg
硬脂酸鋅0. 5Kg
上述電纜料的制備方法與實(shí)施例1相同。
對實(shí)施例5中的產(chǎn)品進(jìn)行性能檢測試驗(yàn)，各性能數(shù)值如性能實(shí)施例所示實(shí)施例6
各組分名稱及各組分重量份數(shù)如下EVA65Kg
POE35Kg
Mg(OH)215Kg
多聚磷酸胺(APP)15Kg
季戊四醇^g
三聚氰胺20Kg
Irganox 10100. 5Kg
PS802IKg
硬脂酸鋅0. 5Kg上述電纜料的制備方法與實(shí)施例1相同對實(shí)施例6中的產(chǎn)品進(jìn)行性能檢測試驗(yàn)，各性能數(shù)值如性能實(shí)施例所示。性能實(shí)施例表1實(shí)施例產(chǎn)品性能測試結(jié)果
權(quán)利要求
1. 一種密度極低阻燃無鹵電纜料，其特征在于，所述電纜料的各組分及重量份數(shù)如下所述基礎(chǔ)樹脂包括如下組分乙烯-辛烯共聚物(POE)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 (EVA)，且兩者重量比依次為(2O 邪)(肪 8O);所述的阻燃劑A為氫氧化鎂；所述的阻燃劑B為多聚磷酸胺(APP)、季戊四醇、三聚氰胺(M)的組合，且所述多聚磷酸胺(APP)、季戊四醇(PT)、三聚氰胺(M)的重量比為(10 25) (1 5) (10 20)。
2.如權(quán)利要求1所述的電纜料，其特征在于，所述乙烯-辛烯(POE)共聚物的熔融指數(shù)為1 6g/10min,以 GB/T3682-2000 法測定。
3.如權(quán)利要求1所述的電纜料，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)共聚物的熔融指數(shù)為0. 5 5g/10min，其中醋酸乙烯酯的質(zhì)量百分含量為10 30%，以乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)共聚物的總重量計。
4.如權(quán)利要求1所述的電纜料，其特征在于，所述的氫氧化鎂的中值粒徑為 1. 25-1. 65 μ m,比表面積為 4_6m2/g。
5.如權(quán)利要求1所述的電纜料，其特征在于，所述抗氧劑為四[3-(3，5_二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010)、β, β’_硫化二丙酸二硬脂酸酯 (PS802)的組合。
6.如權(quán)利要求5所述的電纜料，其特征在于，所述抗氧劑為抗氧劑1010、β，β’-硫化二丙酸二硬脂酸酯的組合，其重量比為(0.2 1) (0.2 1)。
7.如權(quán)利要求1所述的電纜料，其特征在于，所述的潤滑劑為硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、硬脂酸鎂、聚乙烯蠟或其組合。
8.—種如權(quán)利要求1所述的1 7中任一權(quán)利要求所述的密度極低阻燃無鹵電纜料制得的電纜。
9.一種如權(quán)利要求1 7中任一權(quán)利要求所述的密度極低阻燃無鹵電纜料的制備方法，其特征在于所述的制備方法包括以下步驟將阻燃劑Α、阻燃劑B、潤滑劑、抗氧劑按照權(quán)利要求1所述的比例混合至溫度到 900C 士5°C，出料放置，與其他組分按配比擠出造粒，得到所述的密度極低阻燃無商電纜料。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述的制備方法中采用雙螺桿造粒機(jī)進(jìn)行擠出造粒，且在擠出造粒過程中的四個溫度段為加料段115 125°C，輸送段125 i:35°C，熔融段 135 145°C，機(jī)頭 140 150°C。基礎(chǔ)樹脂阻燃劑A 阻燃劑B 抗氧劑潤滑劑
全文摘要
本發(fā)明提供一種密度極低阻燃無鹵電纜料，所述電纜料的各組分及重量份數(shù)如下基礎(chǔ)樹脂100份；阻燃劑A15～20份；阻燃劑B21～52份；抗氧劑0.5～3份；潤滑劑0.2～3份；所述基礎(chǔ)樹脂包括如下組分乙烯-辛烯共聚物(POE)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)，且兩者重量比依次為(20～35)∶(65～80)；所述的阻燃劑A為氫氧化鎂；所述的阻燃劑B為多聚磷酸胺(APP)、季戊四醇、三聚氰胺(M)的組合，且所述多聚磷酸胺(APP)、季戊四醇(PT)、三聚氰胺(M)的重量比為(10～25)∶(1～5)∶(10～20)。本發(fā)明提供了一種電纜材料密度極低，阻燃性能好，機(jī)械性能優(yōu)越的低煙無鹵阻燃電纜料及制備方法。
文檔編號C08K5/3492GK102492211SQ20111035983
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月14日
發(fā)明者侯海良, 宋剛, 翁文彪 申請人:上海至正道化高分子材料有限公司