[發明專利]一種高阻燃低煙氣毒性耐候電纜護套料及其制備方法

有效

• 申請號: 201910912040.6
• 申請日: 2019-09-25
• 公開（公告）號: CN110591335B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 趙乘壽;高團結
• 申請（專利權）人: 江蘇祥云塑料科技有限公司
• 主分類號: C08L75/04
• 分類號: C08L75/04;C08L23/06;C08L61/28;C08L83/04;C08L83/07;C08K13/02;C08K3/32;C08K5/053;C08K3/22;C08K13/04;C08K7/26
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李蕊

本發明公開了一種高阻燃低煙氣毒性耐候電纜護套料及其制備方法，屬于電纜技術領域。本發明的高阻燃低煙氣毒性耐候電纜護套料由聚氨酯樹脂、聚乙烯、膨脹型阻燃劑、穩定劑、潤滑劑、抗氧劑、抗靜電劑和色母粒制得，具有高阻燃性、低煙氣毒性、高強度、高柔軟性，以及優異的耐高低溫、耐老化、耐油、耐酸堿腐蝕、耐候等性能，可廣泛應用于新能源電動汽車用充電電纜、工業機器人電纜、光伏電纜、特種設備電纜等電纜護套材料。本發明制備工藝簡單，原料價廉易得，適于工業化生產。

技術領域

本發明涉及電纜技術領域，具體涉及一種高阻燃低煙氣毒性耐候電纜護套料及其制備方法。

背景技術

熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)既具有橡膠的高韌性，又具有塑料的高強度，同時具有優異的耐磨、耐撕裂、耐油、耐蠕變以及良好的耐酸堿腐蝕和耐候等特性，在線纜護套及絕緣方面應用甚廣。然而，TPU易燃燒，且燃燒時伴有熔滴滴落和大量有毒煙氣釋放，限制了其更廣泛的應用。因此，開展對TPU材料阻燃和抑煙改性的研究具有重要意義。

在TPU阻燃改性發展過程中，經歷了由鹵系阻燃劑到無鹵阻燃劑的轉變。鹵系阻燃劑雖然具有較高的阻燃效率，但對環境和人體的危害作用較大，慢慢的被無鹵阻燃劑所替代。近年來，阻燃TPU常用的無鹵阻燃劑主要集中于無機氫氧化物阻燃劑和磷系阻燃劑兩大類。常見的無機氫氧化物阻燃劑如氫氧化鋁、氫氧化鎂等，因材料價廉易得、無鹵且本身無毒而受到廣泛的應用。然而，無機氫氧化物阻燃效率低，添加量較大，且通常以物理共混法直接添加到TPU中，與基體相容性差，對產品的性能影響較大，無法滿足新能源汽車用充電電纜、光伏電纜等特殊電纜的要求。在磷系阻燃劑方面，常用的有次磷酸鋁、聚磷酸銨、乙二基次磷酸鋁等。實際的TPU阻燃改性過程中，單一阻燃劑使用的情況較少，更為普遍的是幾種阻燃劑共同使用，或者是磷系阻燃劑與其他阻燃協效劑復合使用，雖然一定程度上提高了阻燃效率降低了阻燃劑的添加量，但存在著多功能組分易分離的問題，且磷系阻燃劑的使用增加了電纜在燃燒過程中有毒氣體的釋放，不符合環保的要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種高阻燃低煙氣毒性耐候電纜護套料及其制備方法，以解決現有阻燃電纜阻燃劑加量大、與基體相容性差、有毒煙氣釋放的問題。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：

一種高阻燃低煙氣毒性耐候電纜護套料，其包括以下原料：按重量份計，聚氨酯樹脂50～70份、聚乙烯5～15份、膨脹型阻燃劑15～35份、穩定劑3～6份、潤滑劑1～3份、抗氧劑1～4份、抗靜電劑1～4份和色母粒2～4份。

本發明通過添加膨脹型阻燃劑，提高了電纜護套料的阻燃性能且能夠有效降低有毒氣體的釋放，且通過合理的原料配比關系獲得優異的耐候、耐老化、耐油以及耐腐蝕性能，采用本發明護套料制得的電纜高強度、柔軟性好、低毒性。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，上述高阻燃低煙氣毒性耐候電纜護套料包括以下原料：按重量份計，聚氨酯樹脂55～65份、聚乙烯8～13份、膨脹型阻燃劑20～30份、穩定劑3.5～5.5份、潤滑劑1.5～2.5份、抗氧劑1.5～3.5份、抗靜電劑1.5～3.5份和色母粒2.5～3.5份。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，上述膨脹型阻燃劑的原料包括：按重量份計，聚磷酸銨6～24份、季戊四醇1～6份、金屬氧化物1～4份、硅橡膠5～15份、硅橡膠固化劑0.1～1份和多孔介質0.2～2份。

本發明的膨脹型阻燃劑以經過溶解后的硅橡膠為粘結劑和增韌劑，聚磷酸銨為酸源和氣源，季戊四醇為碳源，金屬氧化物為阻燃協效劑，通過球磨粉碎混合成納米超細顆粒漿料，并利用多孔介質的空洞結構對液體硅橡膠的吸附作用以及空間限域作用，制備得到多孔介質同時負載增韌劑、納米膨脹型阻燃劑和納米金屬氧化物作為TPU電纜護套增強增韌阻燃劑，解決了多功能組分易分離和納米粒子易團聚的問題，提高了膨脹型阻燃劑的阻燃效率。