[發(fā)明專利]超高壓電纜用熱塑性無鹵阻燃型聚烯烴護(hù)套料及其制備方法和應(yīng)用

在審

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• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112175278A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張聰;張大偉;張立剛;胡墩勝;曲寶康;蔣海青;李景燁;李林繁
• 申請（專利權(quán)）人: 青島漢纜股份有限公司
• 主分類號: C08L23/08
• 分類號: C08L23/08;C08L23/06;C08L51/06;C08L85/02;C08K13/06;C08K3/22;C08K3/38;C08K5/5399;C08K3/24;C08K9/00;C08K3/34
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標(biāo)代理有限公司 37212
• 代理人: 張灑灑

本發(fā)明公開了一種超高壓電纜用熱塑性無鹵阻燃型聚烯烴護(hù)套料及其制備方法和應(yīng)用，屬于高壓電纜護(hù)套料技術(shù)領(lǐng)域。其技術(shù)方案為，包括以下重量份計(jì)的原料：聚合物基材80?120份；輻射接枝相容劑10?20份；無機(jī)阻燃劑60?100份；硼酸鋅5?15份；聚磷腈阻燃劑8?12份；絕緣填料煅燒陶土10?20份；銷煙劑八鉬酸銨1?3份；防老劑0.5?1份；復(fù)合抗氧劑0.5?1.5份；潤滑劑5?8份；環(huán)保型母粒6?8份；本發(fā)明采用輻射接枝相容劑提高了護(hù)套料的機(jī)械性能，使得本發(fā)明的護(hù)套料具有好的機(jī)械性能、更環(huán)保、顏色多樣性等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高壓電纜護(hù)套料領(lǐng)域，具體涉及一種超高壓電纜用熱塑性無鹵阻燃型聚烯烴護(hù)套料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著人們環(huán)保和安全意識的逐步提高，無鹵阻燃型電纜得到了廣泛應(yīng)用并逐步在電纜行業(yè)中形成主流品種。早期超高壓電纜用護(hù)套材料大部分采用聚氯乙烯阻燃護(hù)套料或含鹵阻燃聚乙烯護(hù)套料，這些材料雖然具有較好的抗張強(qiáng)度、斷裂伸長率及阻燃性能，但存在含鹵、發(fā)煙量大等不環(huán)保因素。近期超高壓電纜用護(hù)套已要求采用無鹵阻燃型電纜料制作，性能要求較高，如抗張強(qiáng)度、斷裂伸長率、阻燃性能、體積電阻率。目前市場上普通的無鹵阻燃型電纜護(hù)套料阻燃通常添加大量無機(jī)阻燃劑氫氧化鋁或氫氧化鎂，添加量往往超過50％甚至60％，這將使產(chǎn)品的機(jī)械性能變得很差，無法滿足超高壓電纜尺寸較大擠出加工要求；國內(nèi)其他企業(yè)通過添加紅磷阻燃劑可以減少無機(jī)阻燃劑的添加量，滿足阻燃要求。通常采用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物作為主要聚合物基材制備的無鹵阻燃電纜用護(hù)套料的機(jī)械性能(如抗張強(qiáng)度≤12MPa，斷裂伸長率≤200％)較差，且乙烯-醋酸乙烯酯共聚物本身的體積電阻率較差(相對于聚乙烯等只含有碳、氫元素的聚合物)，制備的護(hù)套料體積電阻率較低，不能滿足超高壓電纜護(hù)套材料使用。

中國專利(CA103804798A)公開的一種超高壓電纜用無鹵阻燃型聚乙烯護(hù)套料及其制備方法和應(yīng)用，其公開的配方中阻燃協(xié)效劑為硼酸鋅和微膠囊紅磷的混合物。由于紅磷類阻燃劑在成型時(shí)產(chǎn)生紅磷分解氣體，混料時(shí)有異味且易燃燒，燃燒時(shí)發(fā)煙量大，在使用和廢棄后都對生態(tài)環(huán)境和人類健康有不良影響，且添加紅磷類阻燃劑只能生產(chǎn)黑色材料，不能生產(chǎn)白色和其他顏色材料，限制了它使用范圍。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種不含紅磷、高強(qiáng)度、高體積電阻率的無鹵阻燃電纜護(hù)套料。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

第一方面，本發(fā)明提供了一種超高壓電纜用熱塑性無鹵阻燃型聚烯烴護(hù)套料，包括以下重量份計(jì)的原料：聚合物基材80-120份；輻射接枝相容劑10-20份；無機(jī)阻燃劑60-100份；硼酸鋅5-15份；聚磷腈阻燃劑8-12份；絕緣填料煅燒陶土10-20份；銷煙劑八鉬酸銨1-3份；防老劑0.5-1份；復(fù)合抗氧劑0.5-1.5份；潤滑劑5-8份；環(huán)保型母粒6-8份。所述的輻射接枝相容劑包括輻射技術(shù)接枝馬來酸酐的線性低密度聚乙烯(LLDPE-g-MAH)和/或接枝馬來酸酐的超低密度聚乙烯(VLDPE-g-MAH)和/或接枝馬來酸酐的乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)；其重量比為(0-10)：(0-10)：(10-15)。

優(yōu)選地，所述聚合物基材包括低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、超低密度聚乙烯(VLDPE)和乙烯-辛烯共聚物(POE)；四者重量比為(5-10)：(5-15)：(10-30)：(60-80)。

優(yōu)選地，所述的輻射接枝相容劑可按下列方法制得：1-5重量份的馬來酸酐溶解在丙酮中，與100重量份的線性低密度聚乙烯(LLDPE)或100重量份的超低密度聚乙烯(VLDPE)或100重量份的乙烯-辛烯共聚物(POE)在高速混合機(jī)中混合，等丙酮完全揮發(fā)后在雙螺桿擠出機(jī)中造粒，在3-5Mev、輻照劑量為10-25kGy的電子加速器中進(jìn)行輻射接枝，制得接枝率為1-3％、凝膠含量≤10％的輻射接枝相容劑。