[發明專利]一種無鹵低煙阻燃電纜護套料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310218096.4
• 申請日: 2013-06-03
• 公開（公告）號: CN103232631A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 郝建薇;彭輝;杜建新
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: C08L23/08
• 分類號: C08L23/08;C08K13/06;C08K3/22;C08K9/10;C08K3/02;C08K9/06;C08K3/32;C08K5/3492;C08K3/38;C08K3/24;H01B7/295
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技術領域

本發明涉及一種低煙無鹵阻燃電纜護套料及其制備方法，屬于高分子材料無鹵阻燃技術領域，具體涉及一種以低密度聚乙烯為基體的低煙無鹵阻燃電纜護套料制備方法。

背景技術

為滿足環保法規的要求及行業阻燃材料發展的需要，應用前景良好的低煙無鹵阻燃高分子材料正在逐漸替代有鹵阻燃技術廣泛研發并獲得應用。長期以來，電纜護套料中PVC的用量占了很大的比例，但PVC在燃燒過程中會產生大量CO及腐蝕性氣體，在火災中造成人員傷亡及設備損壞。因此，近年國內外相關行業阻燃電纜護套料產品標準對燃燒煙密度、鹵化氫含量均有嚴格規定。所以，無鹵低煙阻燃電纜護套料的研究與開發日益受到業內關注。

無鹵阻燃電纜護套料的開發中無機阻燃劑是選用重點之一，其中以Al(OH)₃和Mg(OH)₂的使用最為廣泛，這是因為它們具有熱穩定性好、不揮發、無毒、阻燃、發煙量小等優點。其主要阻燃機理為分解吸熱和吸收輻射能，但Al(OH)₃和Mg(OH)₂阻燃效率低，單獨使用效果不明顯，通常與其他阻燃劑復配使用。包覆紅磷（MRP）由于其含磷量高（90%左右），已被廣泛應用在許多領域；當Al(OH)₃、Mg(OH)₂與MRP并用時，表現出良好的協同效應，明顯提高了體系的阻燃性能，但由于MRP的存在，燃燒過程中生產H₃PO₄，由于H₃PO₄吸水性很強，吸濕后形成含有不同結晶水的正磷酸離子，揮發到空氣中形成煙霧，導致體系的產煙量明顯增加，當在體系中繼續加入硼酸鋅（ZB）時，ZB的熱解產物的覆蓋及交聯作用，抑制了體系中P-O化合物的揮發，從而降低了體系的產煙量。

專利CN101875735A發明的無鹵阻燃電纜護套料是以聚烯烴為基體、Al(OH)₃和Mg(OH)₂為阻燃劑、磷腈化合物為協效阻燃劑制得。其所制備的產品極限氧指數≥31％、斷裂強度≥12MPa、斷裂伸長率≥180％、維卡軟化點≥65℃、熔體流動速率(MFR)≥1.5g/10min。CN102532649A以低密度聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物為基體，改性納米氫氧化鎂、微膠囊化紅磷為阻燃劑，添加熱塑性酚醛樹脂、交聯劑過氧化二異丙苯、抗氧劑1010、鉛化合物三鹽基硫酸鉛和抗銅劑N-水楊氨基鄰苯二亞胺制備了阻燃電纜護套料，在保證材料的機械性能基礎上，提高了阻燃性能，同時燃燒發煙量小，對環境污染小。CN101613506采用三元乙丙橡膠為基材，添加硫化劑、共硫化劑、偶聯劑、防老劑、軟化劑、阻燃填充劑制得高耐溫無鹵阻燃電纜護套料，由于采用無鹵材料，燃燒不會產生濃煙、腐蝕性鹵化物氣體及其它有害物質，且由此材料制備的電纜護套彈性和柔韌性極佳，不僅阻燃效果明顯，而且提高了耐熱和抗老化性能。

由上述發明專利可以看出，目前的無鹵阻燃電纜護套料所使用的阻燃劑均為無機阻燃劑，例如Mg(OH)₂和Al(OH)₃，但這些無機阻燃劑的阻燃效率較低，雖然采用了一些其它無機填料作為協效劑來提高材料阻燃性能，但仍存在整體的阻燃性能不足，含磷體系產煙量較高，材料物理機械性能較差等問題，限制了材料的使用范圍。

發明內容

本發明的目的是為了提出一種低煙無鹵阻燃電纜護套料及其制備方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

本發明的一種低煙無鹵阻燃電纜護套料，以線性低密度聚乙烯的質量為100份計算，其他各組分的質量含量為：

其中線性低密度聚乙烯為丁烯共聚物，分子量分布為20萬～50萬；

無機阻燃劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂或其混合物；其中，氫氧化鋁和氫氧化鎂都為微米級、微米級；

協效阻燃劑為微膠囊紅磷、硅烷偶聯劑改性聚磷酸銨、聚硅氧烷改性聚磷酸銨或三聚氰胺多磷酸鹽；

所述的協效阻燃劑中磷含量為75%-85%；

抑煙添加劑為硼酸鋅、錫酸鋅或雙羥基鎂鋁復合金屬氧化物；

所述的硼酸鋅為ZnO·3B₂O₃·3.5H₂O或ZnO·3B₂O₃·7H₂O；

所述的雙羥基鎂鋁復合金屬氧化物中Mg與Al的摩爾比為1.8:1，此時簡稱為LDH1；