[發(fā)明專利]一種高填充無鹵阻燃電纜料

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410476142.5
• 申請(qǐng)日: 2014-09-17
• 公開（公告）號(hào): CN104194141A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱忠良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 朱忠良
• 主分類號(hào): C08L23/08
• 分類號(hào): C08L23/08;C08L23/06;C08L51/00;C08K13/02;C08K3/22;C08K5/134;H01B3/44
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 范坤坤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電纜料，具體涉及一種高填充無鹵阻燃電纜料。

背景技術(shù)

電線電纜常因在傳輸電能中自身發(fā)熱或外部火災(zāi)而引起燃燒。為了改善電線電纜的阻燃性，最初添加含有鹵素的阻燃劑，此類電線電纜在燃燒過程中釋放出大量的煙霧和鹵化氫氣體，火災(zāi)中容易使人窒息而死，同時(shí)對(duì)儀器設(shè)備腐蝕較大。因此，低煙、低鹵及無鹵阻燃材料的研制和使用已是國內(nèi)外電纜及其它領(lǐng)域的發(fā)展方向。

目前，無鹵低煙阻燃電纜料的生產(chǎn)大多是在聚烯烴基材中加入大量的氫氧化鎂或氫氧化鋁來達(dá)到阻燃效果，然而大量無機(jī)材料的加入，影響了電纜料的物理機(jī)械性能和加工工藝性能，其在常溫下柔軟性能、耐氣候性差、耐油性、耐低溫性能都不是很好。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種阻燃性能與力學(xué)性能兼具的無鹵阻燃電纜料，該電纜料解決了由于大量填充無機(jī)材料造成的電纜力學(xué)性能下降的問題，改善了電纜料的綜合性能。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供了一種高填充無鹵阻燃電纜料，所述高填充無鹵阻燃電纜料包括：乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、低密度聚乙烯、無機(jī)阻燃劑、馬來酸酐接枝乙烯-乙酸乙烯酯和抗氧劑。

阻燃電纜料要求基體樹脂具有較高的可填充性。許多乙烯共聚物本質(zhì)上是彈性的，由于其自由體積大，因而具有較高的填充能力，結(jié)晶度越低，填充能力越高，但耐熱性和加工性變差。因此，本發(fā)明將低密度聚乙烯與高彈性、低結(jié)晶度的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物并用，作為基體樹脂，以獲取填充性、耐熱性均好的效果。

經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)：隨著乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的增加，阻燃電纜料的斷裂伸長率逐漸增加，而拉伸強(qiáng)度逐漸減小。這可能是由于乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中含有極性基團(tuán)，可提高無機(jī)阻燃劑與聚烯烴之間的界面黏附力，也提高了無機(jī)粉體在聚合物中的分散，這就顯著弱化了由于界面脫黏和粉體聚集體破壞所產(chǎn)生的早期斷裂現(xiàn)象，從而明顯提高了斷裂伸長率。

作為優(yōu)選，按重量百分比計(jì)，所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物在所述高填充無鹵阻燃電纜料中的含量為24％～30％、優(yōu)選為26％～30％、更優(yōu)選為28％。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，隨著低密度聚乙烯的增加，阻燃電纜料的氧指數(shù)變化不大，但斷裂伸長率下降。綜合考慮電纜料的力學(xué)性能和阻燃性能，作為優(yōu)選，按重量百分比計(jì)，所述低密度聚乙烯在所述高填充無鹵阻燃電纜料中的含量為2％～10％、進(jìn)一步優(yōu)選為4％～8％、更進(jìn)一步優(yōu)選為8％。

作為優(yōu)選，所述無機(jī)阻燃劑為氫氧化鎂和/或氫氧化鋁。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，隨著無機(jī)阻燃劑的增加，阻燃電纜料的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率都呈下降趨勢(shì)，阻燃性能呈上升趨勢(shì)。綜合考慮電纜料的力學(xué)性能和阻燃性能，作為優(yōu)選，按重量百分比計(jì)，所述無機(jī)阻燃劑在所述高填充無鹵阻燃電纜料中的含量為45％～55％、優(yōu)選為50％。

本發(fā)明以馬來酸酐接枝乙烯-乙酸乙烯酯作為相容劑，相容劑的大分子鏈能與基體樹脂的大分子鏈相互纏結(jié)，馬來酸酐與無機(jī)阻燃劑反應(yīng)并牢固結(jié)合，從而明顯改善了基體樹脂與無機(jī)阻燃劑的界面親和性，使無機(jī)阻燃劑在復(fù)合材料中實(shí)現(xiàn)了均勻分散；在加工過程中，隨著馬來酸酐接枝乙烯-乙酸乙烯酯的增加，界面柔性層的脫黏現(xiàn)象很明顯，從而可改善因大量填充無機(jī)阻燃劑而使復(fù)合材料力學(xué)性能劣化的狀況。

作為優(yōu)選，按重量百分比計(jì)，所述馬來酸酐接枝乙烯-乙酸乙烯酯在所述高填充無鹵阻燃電纜料中的含量為6％～20％、優(yōu)選為8％～12％、更優(yōu)選為10％。

作為優(yōu)選，所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076和抗氧劑168中的任意一種或幾種，優(yōu)選為抗氧劑1010。

作為優(yōu)選，按重量百分比計(jì)，所述抗氧劑在所述高填充無鹵阻燃電纜料中的含量為2％～6％、優(yōu)選為4％。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述高填充無鹵阻燃電纜料包括：

第二方面，本發(fā)明提供了如第一方面所述的高填充無鹵阻燃電纜料的加工工藝，將所述重量份的各原料共混，再將該共混料通過擠出機(jī)混煉造粒，所得混煉造粒經(jīng)注射成型制成成品。

本發(fā)明的高填充無鹵阻燃電纜料加入馬來酸酐接枝乙酸乙烯酯作為界面相容劑，能夠強(qiáng)化界面柔性層的脫黏作用，有利于無機(jī)阻燃劑在基體樹脂中均勻分散，從而解決了由于大量填充無機(jī)阻燃劑造成的電纜料力學(xué)性能下降的問題，改善了電纜料的綜合性能。

具體實(shí)施方式