一種石墨烯改性低煙無鹵阻燃護(hù)套料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種石墨烯改性低煙無鹵阻燃護(hù)套料及其制備方法【背景技術(shù)】
[0002] 石墨烯具有完美的二維晶體結(jié)構(gòu)，它是已知世界上最薄的材料，也是最強(qiáng)韌的材 料，斷裂強(qiáng)度比最好的鋼材還要高200倍。同時(shí)石墨烯又有很好的彈性，拉伸幅度能達(dá)到自 身尺寸的20 %。
[0003]低煙無鹵阻燃護(hù)套料由于加入了大量的無機(jī)阻燃劑，材料的拉伸強(qiáng)度及斷裂伸長 率會(huì)急劇下降。低煙無鹵阻燃材料力學(xué)性能的下降必然影響電線電纜及光纜的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]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，提供一種阻燃性能好，高 強(qiáng)度，抗開裂的石墨烯改性低煙無鹵阻燃護(hù)套料。
[0005]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，提供一種阻燃性能好，高 強(qiáng)度，抗開裂的石墨烯改性低煙無鹵阻燃護(hù)套料的制備方法。
[0006]在本發(fā)明的第一方面的石墨烯改性低煙無鹵阻燃護(hù)套料，其特征在于，所述石墨 烯改性低煙無鹵阻燃護(hù)套料的各組分及重量份數(shù)如下： 基礎(chǔ)樹脂 1〇〇份； 阻燃劑 1:30~160份:； 偶聯(lián)劑 1.0~2. 5份；
[0007] 抗氧劑 0. 5~1份； 石墨烯 2~10份 潤滑劑 0.5~3汾；
[0008]所述基礎(chǔ)樹脂包括如下組分：乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)共聚物，線形低密度聚乙烯 (LLDPE)，乙烯-丁烯共聚物(Ρ0Ε)且三者重量比為60~75:10~20:10~20;
[0009] 所述的阻燃劑為氫氧化鋁；
[0010] 所述的偶聯(lián)劑為乙烯基三乙氧基硅烷；
[0011] 所述的潤滑劑為硅酮母粒。
[0012] 本發(fā)明的一個(gè)【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:2~6g/10min，以GB/T3682-2000法測定;其中醋酸乙烯酯以乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)共聚 物的總重量計(jì)的質(zhì)量百分含量為：10~30%。
[0013] 本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述線形低密度聚乙烯(LLDPE)的熔融指數(shù)為：1 ~3g/10min，以GB/T3682-2000法測定。
[0014]本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，乙烯-丁烯共聚物（Ρ0Ε)的熔融指數(shù)為：2~5g/ lOmin，以GB/T3682-2000法測定。
[0015] 在本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述的氫氧化鋁的中值粒徑為1.25~1.65μπι， 比表面積為4-6m2/g。
[0016] 在本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述的抗氧劑為抗氧劑1010。
[0017]在本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所述的硅酮母粒中硅氧烷的數(shù)均分子量在60萬 ~85萬。
[0018]本發(fā)明的第二方面提供一種石墨烯改性低煙無鹵阻燃護(hù)套料的制備方法，是將阻 燃劑、偶聯(lián)劑、石墨烯、抗氧劑按照比例混合至溫度到70°C±5°C，出料放置，與其他組分按 配比擠出造粒，得到所述的一種石墨烯改性低煙無鹵阻燃護(hù)套料。
[0019]本發(fā)明針對低煙無鹵阻燃材料存在的這一問題，采用石墨烯做為改性材料對低煙 無鹵阻燃材料進(jìn)行共混改性，制備高阻燃、力學(xué)性能優(yōu)異的低煙無鹵阻燃護(hù)套材料。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 本發(fā)明人經(jīng)過廣泛而深入的研究，通過改進(jìn)配方，獲得了一種石墨烯改性低煙無 鹵阻燃護(hù)套料及其制備方法。在此基礎(chǔ)上完成了本發(fā)明。
[0021 ]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。
[0022] 以下對本發(fā)明的各個(gè)方面進(jìn)行詳述：
[0023]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
[0024]本發(fā)明所述的一種石墨烯改性低煙無鹵阻燃護(hù)套料及其制備方法具有如下優(yōu)點(diǎn)： [0025]本發(fā)明采用乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、線形低密度聚乙烯(LLDPE)、乙烯-丁烯共聚 物(P0E)為基體樹脂，氛氧化錯(cuò)為主要阻燃劑，乙烯基二乙氧基硅烷為偶聯(lián)劑，石墨稀為改 性劑，制備的低煙無鹵阻燃護(hù)套料具有高阻燃、高強(qiáng)度、抗開裂。其中，高強(qiáng)度表現(xiàn)在，制備 的護(hù)套材料拉伸強(qiáng)度大于15MPa，抗開裂性突出表現(xiàn)在，用該護(hù)套材料制備的電纜進(jìn)行熱沖 擊試驗(yàn)(6圈*3D)，在130°C，1小時(shí)后，電纜護(hù)套無裂紋。
[0026]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。
[0027]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。
[0028]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。
[0029]實(shí)施例1.
[0030]各組分名稱及各組分重量份數(shù)如下： EVA 60Kg
[0031]LLDPF: 20Kg POE 20Kg A1 (OH)3 130Kg 乙烯基三乙氧基硅烷 lKg
[0032] Trganox1010 0,4Kg 桂酮母粒 l_K:g
[0033]上述發(fā)明的制備方法，其包括以下工藝步驟：
[0034] 將氫氧化鋁、乙烯基三乙氧基硅烷、Irganox1010按照比例混合至溫度到70°C±5 °C，出料放置，與其他組分按配比擠出造粒。
[0035]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)值如表1所示。
[0036] 實(shí)施例2
[0037]各組分名稱及各組分重量份數(shù)如下： EVA. 6:0Kg ?IDPF 20Kg POE 20Kg Α?(Oil) , ]30Kg
[0038] 石墨烯 2Kg 乙烯基三乙氧基硅烷 lKg Trganox1010 0. 4Kg 硅酮母粒 lKg
[0039]上述發(fā)明的制備方法，其包括以下工藝步驟：
[0040] 將氫氧化錯(cuò)、石墨稀、乙烯基三乙氧基硅烷、Irganox1010按照比例混合至溫度到 70°C± 5°C，出料放置，與其他組分按配比擠出造粒。
[0041]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)值如表1所示。
[0042] 實(shí)施例3
[0043]各組分名稱及各組分重量份數(shù)如下： EVA 60Kg
[0044]LLDPE 20Kg Ρ0Γ 20Kg A1 (OH)3 130Kg 石墨烯 10Kg·
[0045] 乙烯基三乙氧基硅烷 2, 5Kg Trganox 1010 0. 4Kg 硅酮母粒 mg
[0046] 上述電纜料的制備方法與實(shí)施例2相同。
[0047] 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)值如表1所示。
[0048] 實(shí)施例4
[0049] 各組分名稱及各組分重量份數(shù)如下： E￥A 75Kg l.LDPE 1OKg POE 15Kg A1(0H)3 160Kg
[0050] 石墨烯 2kg: 乙烯基三乙氧基硅烷 2. 5Kg Irganox10100.5Kg 硅酮母粒 iKg
[0051 ]上述電纜料的制備方法與實(shí)施例2相同。
[0052]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)值如表1所示
[0053] 實(shí)施例5
[0054]各組分名稱及各組分重量份數(shù)如下： EVA 75Kg LLDPEIQKg
[0055] POE '1 nKg A1(OH), 160Kg 石墨浠 10kg 乙烯基三乙氧基硅烷 1. 5Kg
[0056] Trganox1010 0.5Kg 硅酮母粒 IKg
[0057] 上述電纜料的制備方法與實(shí)施例2相同。
[0058] 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)值如表1所示。
[0059] 實(shí)施例6.
[0060] 各組分名稱及各組分重量份數(shù)如下： EVA 65Kg LLDPE 20Kg FOE 15Kg A1(OH)3lnOKu
[0061] 石墨烯 5Kg 乙烯基三乙氧基硅烷 l.SKg Irganox1010 0? 硅酮母粒 l,Kg:
[0062] 上述電纜料的制備方法與實(shí)施例2相同。
[0063] 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)值如表1所示。
[0064]表1實(shí)施例產(chǎn)品性能測試結(jié)果
[0065]
[0066] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用以限定本發(fā)明的實(shí)質(zhì)技術(shù)內(nèi)容范 圍，本發(fā)明的實(shí)質(zhì)技術(shù)內(nèi)容是廣義地定義于申請的權(quán)利要求范圍中，任何他人完成的技術(shù) 實(shí)體或方法，若是與申請的權(quán)利要求范圍所定義的完全相同，也或是一種等效的變更，均將 被視為涵蓋于該權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 石墨烯改性低煙無鹵阻燃護(hù)套料，其特征在于，所述石墨烯改性低煙無鹵阻燃護(hù)套 料的各組分及重量份數(shù)如下： 基礎(chǔ)樹脂 100份； 阻燃劑 130160份; 偶聯(lián)劑 1.0~2. 5份； 抗氧劑 0.5~:1份； 石墨烯 2~.10份； 潤滑劑 0.5~3份； 所述基礎(chǔ)樹脂包括如下組分：乙烯-醋酸乙烯酯（EVA)共聚物，線形低密度聚乙烯 (LLDPE)，乙烯-丁烯共聚物(POE)且三者重量比為60~75:10~20:10~20; 所述的阻燃劑為氫氧化鋁； 所述的偶聯(lián)劑為乙烯基二乙氧基硅烷； 所述的潤滑劑為硅酮母粒。2. 如權(quán)利要求1所述的石墨烯改性低煙無鹵阻燃護(hù)套料，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:2~6g/10min，以GB/T368-2000法測定;其中醋酸乙烯酯 以乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)共聚物的總重量計(jì)的質(zhì)量百分含量為：10~30%。3. 如權(quán)利要求1所述的石墨烯改性低煙無鹵阻燃護(hù)套料，其特征在于，所述線形低密度 聚乙烯(LLDPE)的熔融指數(shù)為：1~3g/10min，以GB/T3682-2000法測定。4. 如權(quán)利要求1所述的石墨烯改性低煙無鹵阻燃護(hù)套料，其特征在于，乙烯-丁烯共聚 物(POE)的熔融指數(shù)為:2~5g/10min，以GB/T3682-2000法測定。5. 如權(quán)利要求1所述的石墨烯改性低煙無鹵阻燃護(hù)套料，其特征在于，所述的氫氧化鋁 的中值粒徑為1.25~1.65μπι，比表面積為4-6m 2/g。6. 如權(quán)利要求1所述的石墨烯改性低煙無鹵阻燃護(hù)套料，其特征在于，所述的抗氧劑為 抗氧劑1010。7. 如權(quán)利要求1所述的石墨烯改性低煙無鹵阻燃護(hù)套料，其特征在于，所述的硅酮母粒 中硅氧烷的數(shù)均分子量在60萬~85萬。8. 權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的一種石墨烯改性低煙無鹵阻燃護(hù)套料的制備 方法，其特征在于，是將阻燃劑、偶聯(lián)劑、石墨烯、抗氧劑按照比例混合至溫度到70°C±5°C， 出料放置，與其他組分按配比擠出造粒，得到所述的一種石墨烯改性低煙無鹵阻燃護(hù)套料。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種石墨烯改性低煙無鹵阻燃護(hù)套料，所述的護(hù)套料各組分及重量份數(shù)如下：基礎(chǔ)樹脂100份；阻燃劑：130～160份；偶聯(lián)劑1.0～2.5份；抗氧劑0.5～1份；石墨烯2～10份，潤滑劑0.5～3份；基礎(chǔ)樹脂包括如下組分：EVA，LLDPE,POE，且三者重量比依次為60～75：10～20；10～20，阻燃劑為氫氧化鋁，偶聯(lián)劑為乙烯基三甲氧基硅烷，潤滑劑為硅酮母粒。本發(fā)明還提供了一種阻燃性能好，高強(qiáng)度，抗開裂的低煙無鹵阻燃護(hù)套料的制備方法。本發(fā)明針對低煙無鹵阻燃材料存在的這一問題，采用石墨烯做為改性材料對低煙無鹵阻燃材料進(jìn)行共混改性，制備高阻燃、力學(xué)性能優(yōu)異的低煙無鹵阻燃護(hù)套材料。
【IPC分類】C08K3/22, C08L23/08, H01B3/44, C08K13/02, H01B7/295, C08K3/04, C08K5/5425, C08L83/04
【公開號】CN105462050
【申請?zhí)枴緾N201510981231
【發(fā)明人】宋剛, 侯海良, 翁文彪
【申請人】上海至正道化高分子材料股份有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年12月23日