[發(fā)明專利]一種環(huán)保型無鹵阻燃電線電纜的生產(chǎn)方法

有效

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• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN103554639A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設計）人: 嚴長浩;阮金森;朱小藝;吳翰;張明
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: C08L23/08
• 分類號: C08L23/08;C08L23/16;C08K13/06;C08K9/00;C08K3/38;C08K3/22;C08K3/02;C08K5/13;C08K5/526;C08K5/01;C08K5/09;C08K5/3492;C08J3/24;C0
• 代理公司: 揚州市錦江專利事務所 32106
• 代理人: 江平

技術領域

本發(fā)明涉及用于電線、電纜的生產(chǎn)技術，特別是對電線、電纜的絕緣、無鹵、阻燃的處理技術領域。

背景技術

20世紀90年代后期，國內高分子材料的應用技術與合成樹脂及其共混改性技術的發(fā)展，推動了線纜行業(yè)又進入一個新材料的應用時代，隨著“綠色環(huán)保”概念的推廣，低煙無鹵阻燃電纜絕緣和護套材料已成為當今最大的熱點。由于聚烯烴具有電氣絕緣性能優(yōu)、耐熱穩(wěn)定性好等性能，同時還可以通過交聯(lián)提高其性能，故逐漸替代聚氯乙烯用作絕緣材料。目前電纜料交聯(lián)技術主要有三種方法，即硅烷接枝的溫水交聯(lián)法，過氧化物的化學交聯(lián)法和高能電子束輻照交聯(lián)法。通過交聯(lián)可以使電線電纜高分子聚合物由線性結構向三維網(wǎng)狀結構轉變，從而對材料進行改性。硅烷交聯(lián)，對設備要求不高，加工工藝簡單，但交聯(lián)度不易提高；化學交聯(lián)在擠塑時，對設備要求高，投資大、生產(chǎn)效益低，僅適用于中高壓絕緣電力電纜。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)保型無鹵阻燃電線電纜的生產(chǎn)方法，以克服采用大量添加交聯(lián)劑而不能提高交聯(lián)度的電纜料以及電線、電纜的生產(chǎn)缺陷。

本發(fā)明技術方案是：先將原料進行共混后由螺桿擠出機混煉造粒，再將造成的粒子經(jīng)擠塑工藝包覆在導體外，形成電線或電纜半制品，其特征在于將電線或電纜半制品置于輻照劑量為50～120KGy的條件下，經(jīng)電子加速器輻照交聯(lián)形成電線或電纜終產(chǎn)品。

電子束輻照在常溫常壓下進行，不需交聯(lián)媒質，不但節(jié)省能源，而且生產(chǎn)效率高，由于吸收輻射能量引起的聚合物升溫通常不超過70℃，加有水和氧化鋁或氫氧化鎂等阻燃劑的無鹵聚烯烴絕緣層或護套不會在交聯(lián)過程中分解，因而特別適合于加工阻燃電纜。

本發(fā)明將成形的電線或電纜半制品再經(jīng)過輻照，解決了由于加入大量無鹵阻燃劑導致強度等性能過低，同時沒有鹵化氫有毒氣體污染環(huán)境的問題，制成的產(chǎn)品即使在燃燒過程中也不會生成有毒的鹵化氫氣體污染環(huán)境，提高了電纜的安全性，同時該電纜擁有優(yōu)異的耐熱老化、電氣性能及力學性能等綜合的性能。本發(fā)明可廣泛用于中低壓（6kv以下）電纜以及通訊電纜的生產(chǎn)制造。

本發(fā)明用于造粒的原料包括聚烯烴彈性體（POE）、三元乙丙橡膠（EPDM）、補強劑、無鹵阻燃劑、主抗氧劑、輔助抗氧劑、潤滑劑、交聯(lián)劑、有機氧化鋅和防老劑。

由于本發(fā)明生產(chǎn)過程中不含有鹵素和鉛、鎘、汞、六價鉻、聚溴聯(lián)苯、聚溴二苯醚等有害物質，避免了傳統(tǒng)的鹵系阻燃劑阻燃聚烯烴材料對環(huán)境和對人體的傷害，且發(fā)煙量小，在加工過程中也不會有有害氣體逸出，無毒綠色環(huán)保。并保障了最終產(chǎn)品具有優(yōu)異的耐熱性、機械強度、耐環(huán)境應力開裂、阻燃、耐熱變形等性能綜合性能。

所述聚烯烴彈性體（POE）、三元乙丙橡膠（EPDM）、無鹵阻燃劑、補強劑、主抗氧劑、輔助抗氧劑、潤滑劑、交聯(lián)劑、有機氧化鋅和防老劑的投料質量比為60～70︰40～30︰120︰10~20：0.5～1.0︰0.5～0.8︰2～4︰1.5︰4～8︰0.5～1。在此配比下，所生產(chǎn)出來的產(chǎn)品的各項性能指標都能達到行業(yè)要求，性能見如下的具體實施方式。

另外，本發(fā)明所述的無鹵阻燃劑為氫氧化鎂、氧化鋅、紅磷。氫氧化鎂具有熱穩(wěn)定性好、不產(chǎn)生有毒氣體、價格便宜及能中和燃燒過程中的酸性、腐蝕性氣體等優(yōu)點；氧化鋅擁有價廉、無毒，熱穩(wěn)定性較好，具有阻燃、抑煙、抑陰燃、成炭、防止生成熔滴和能熄滅電弧等多種效能；而紅磷也具有高效、抑煙、低毒的阻燃效果，最重要的是，同時它們之間具有一定的協(xié)效作用。

所述的主抗氧劑為抗氧劑1010；輔助抗氧劑為抗氧劑168。前者與大多數(shù)聚合物具有很好的相容性，兩者之間具有很好的協(xié)同抗氧作用。

所述的潤滑劑包括固體石蠟或硬脂酸。

所述的交聯(lián)劑為三烯丙基異氰脲酸酯（TAIC）。本發(fā)明采用三烯丙基異氰脲酸酯作為助交聯(lián)劑，主要是促進產(chǎn)品在電子束輻照下的交聯(lián)。

2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉（防老劑RD）或2-巰基苯并咪唑（防老劑MB）。兩者主要用于制造輪胎、膠管、膠帶、電線等橡膠制品，減少硫化變色，延緩或抑制老化效果極佳，從而延長制品的貯存期和使用壽命。

具體實施方式

一、生產(chǎn)工藝：