[發(fā)明專利]一種高阻燃電纜被覆層及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410185562.8
• 申請(qǐng)日: 2014-05-05
• 公開（公告）號(hào): CN103951891A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜南平;柏慶梅;姜一鑫;周帆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇中辰電纜有限公司
• 主分類號(hào): C08L23/12
• 分類號(hào): C08L23/12;C08L27/06;H01B7/18;H01B7/295;C08K13/02;C08K5/5425;C08K3/22;C08K3/38
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技術(shù)領(lǐng)域

???本發(fā)明屬于電學(xué)領(lǐng)域，涉及一種高阻燃的電纜被覆層及其制備方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的電纜結(jié)構(gòu)包括多根導(dǎo)體、包覆在每個(gè)導(dǎo)體外面的絕緣層、編織層和被覆層四個(gè)部分，其中，導(dǎo)體與絕緣層構(gòu)成絕緣線芯，編織層包裹在多根絕緣線芯的外面，被覆層包覆在編織層的外表面。用于電纜外層保護(hù)層的最早的阻燃劑之一是多氯聯(lián)苯類(PCBs)。然而，當(dāng)發(fā)現(xiàn)其有毒性時(shí)PCBs?在1970?年代被禁用。于是，各工業(yè)轉(zhuǎn)向使用溴化和鹵化阻燃劑來代替，但令人遺憾的是,現(xiàn)有的阻燃材料仍然存在諸如燃燒后毒性大、阻燃耐久性差、特效性不強(qiáng)等問題。

近年來,樹脂越來越較多地應(yīng)用于電纜層被覆層的制備之中.作為用于覆蓋車用電線的絕緣樹脂組合物，已知存在一種例如用于電線絕緣體的樹脂組合物，其中，60?質(zhì)量份至90?質(zhì)量份的金屬氫氧化物被摻混到100?質(zhì)量份的基料樹脂，所述100?質(zhì)量份的基料樹脂由55?質(zhì)量份至98?質(zhì)量份的聚烯烴系聚合物以及作為其余部分的聚酰胺構(gòu)成，并且所述聚酰胺是聚酰胺6?與聚酰胺66?的共聚物(?參見，例如，專利文獻(xiàn)1)。然而，已經(jīng)證實(shí)該樹脂組合物具有如下問題：氫氧化鎂的添加量如此大以至于樹脂組合物制備得到的電纜的外表防護(hù)層的機(jī)械性能顯著下降。

因此,開發(fā)低毒甚至無毒，且阻燃效果持久同時(shí)機(jī)械性能俱佳的阻燃材料并將其用于電纜被覆層制造已經(jīng)成為本領(lǐng)域技術(shù)人員的迫切需求。

?

發(fā)明內(nèi)容

????為了克服現(xiàn)有技術(shù)中電纜覆蓋用的絕緣樹脂組合物的阻燃性能較差或者機(jī)械性能較差的技術(shù)不足,本發(fā)明提供一種高阻燃性同時(shí)機(jī)械性能優(yōu)異的的電纜被覆層,該電纜覆蓋層的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率高,阻燃時(shí)間短,能夠滿足工業(yè)上對(duì)電纜的要求。

為了解決上述問題，本發(fā)明包括如下方面。

?一種電纜被覆層，其由樹脂組合物形成，該樹脂組合物分別包含40?至65?質(zhì)量份的丙烯均聚物、15至20?質(zhì)量份的聚氯乙烯樹脂，3至5質(zhì)量份的乙烯基三甲氧基硅烷，10至15質(zhì)量份的阻燃組分，3至5質(zhì)量份的增塑劑，2至5質(zhì)量份的穩(wěn)定劑，2-5質(zhì)量份的潤滑劑以及1-3質(zhì)量份的填料組成。

優(yōu)選地所述的聚氯乙烯樹脂為PVC-SG2?型，聚合度為1500，適用于制作軟材。所述的丙烯均聚物的聚合度為2500。

優(yōu)選地，所述阻燃組分為阻燃劑和抑煙劑的混合物。

優(yōu)選地，所述阻燃組分為三氧化二銻與硼酸鋅的混合物、氫氧化鎂與硼酸鋅的混合物、氫氧化鋁與水合硼酸鋅的混合物中的一種或多種。

優(yōu)選地所述阻燃組分中三氧化二銻與硼酸鋅的混合物中三氧化二銻與硼酸鋅質(zhì)量份數(shù)比為4：1，所述氫氧化鎂與硼酸鋅的混合物中氫氧化鎂與硼酸鋅的質(zhì)量份數(shù)比為3：1，所述氫氧化鋁與水合硼酸鋅的混合物中氫氧化鋁與水合硼酸鋅的質(zhì)量份數(shù)比為4：1。

優(yōu)選地，所述增塑劑為磷酸二苯異辛酯、磷酸二苯異丙苯酯的一種或兩種。

本發(fā)明還提供一種上述電纜被覆層的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

（1）原料預(yù)處理：將聚丙烯均聚物、聚氯乙烯樹脂、乙烯基三甲氧基硅烷和阻燃組分過100?目篩，然后將穩(wěn)定劑和填料磨漿，漿粒的粒度為10?～?40μm，然后按照質(zhì)量份數(shù)稱取各物料，備用。

（2）原料高速混合：將聚丙烯均聚物、聚氯乙烯樹脂、乙烯基三甲氧基硅烷和穩(wěn)定劑投入高速混合機(jī)中，低速攪拌5-8?分鐘，然后加入部分阻燃組分高速攪拌5-8?分鐘，再加入剩余的阻燃組分繼續(xù)攪拌直至溫度為95±2℃，再加入填料和穩(wěn)定劑的料漿和潤滑劑繼續(xù)攪拌至溫度為105-110℃?；

（3）原料冷混：將步驟（2）中的制備得到的混合物料立即投入到冷卻混合機(jī)中，將混合物料的溫度冷卻至為35±2℃時(shí)出料

（4）擠出造粒：將步驟（3）中冷卻后的混合物料投入到雙階雙螺桿造粒機(jī)中進(jìn)行造粒。

本發(fā)明的解決了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，具有以下有益效果：

1.?本發(fā)明高阻燃電纜被覆層的性能測(cè)試表明，本發(fā)明各實(shí)施例制備得到的電纜被覆層與參比實(shí)施例相比在拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、阻燃時(shí)間、氧指數(shù)方面均具有顯著性或極顯著性的差異。實(shí)施例2?和實(shí)施例6制備的高阻燃電纜料的最大拉伸強(qiáng)度可達(dá)33.5MPa和31.8MPa，且阻燃時(shí)間也是最長的，說明實(shí)施例2和實(shí)施例6?中制備的阻燃PVC?電纜料的力學(xué)性能和阻燃性能是最好的，為本發(fā)明最佳實(shí)施例。