[發明專利]一種環保低煙無鹵阻燃線纜外護套料及其制備方法

有效

• 申請號: 202011203891.2
• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN112280165B
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 王焱;張海平;王振金;陳彥;陳穎
• 申請（專利權）人: 湖南華菱線纜股份有限公司
• 主分類號: C08L23/08
• 分類號: C08L23/08;C08L23/06;C08L23/16;C08L51/06;C08L83/04;C08K3/22;C08K7/26;C08K5/54;C08K5/524;C08K5/20;C08K13/04;C08K13/06;C08K9/10;C08K3/34
• 代理公司: 長沙大珂知識產權代理事務所(普通合伙) 43236
• 代理人: 伍志祥

本發明公開一種環保低煙無鹵阻燃線纜外護套料，涉及聚烯烴線纜領域。本發明公開的一種環保低煙無鹵阻燃線纜外護套料包括以下組分：基體A、基體B、基體C、相容劑、阻燃劑、偶聯劑、抗氧劑、抑煙劑和潤滑劑，這些組分通過熔融共混，熱壓硫化而成，其中基體A、B和C分別為LDPE、EVA和EPDM，阻燃劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂和埃洛石納米管的復配物。本發明通過將LDPE、EVA和EPDM熔融共混，結合三者各自的優勢，提高了線纜外護套的耐臭氧老化性能、耐化學腐蝕性能、耐高溫性能、電絕緣性能和物理性能，并通過改變阻燃劑三者的配比，降低了材料的生煙速率、總煙量和熱釋放速率峰值,并提高了材料的氧指數值,提高了本發明的阻燃抑煙效果。

技術領域

本發明屬于聚烯烴線纜技術領域，尤其涉及一種環保低煙無鹵阻燃線纜外護套料及其制備方法。

背景技術

目前，隨著我國綜合國力的提升，各領域蓬勃發展，對于電力電纜的需求量與日俱增，電力電纜是用于傳輸和分配電能的電纜，電力電纜常用于城市地下電網、發電站引出線路、工礦企業內部供電及過江海水下輸電線等。長期以來，傳統線纜的包覆材料主要為聚氯乙烯（PVC）、氯丁橡膠（CR）、氯磺化聚乙烯（CSM）等含鹵素聚合物，這些材料具有阻燃特性，能抑制火焰蔓延，但是其燃燒時會產生大量的氯化氫、一氧化碳等有害氣體和濃煙，火災事故中人員致死原因80%以上與火災現場材料燃燒產生的有害氣體和濃煙有關。

而現有的電力電纜耐高溫防火性能一般，專利CN201811004472.9公開了一種防火耐磨銅芯鎧裝電力電纜，它通過設立石棉阻燃層、耐火纖維層以及阻燃填充層達到防火阻燃的目的，但是，該發明專利的外護套層不具備阻燃效果，它是以犧牲外護套層為代價，從內層的石棉層開始進行阻燃，這必然會導致線纜外層燃燒放出大量的熱和煙，對救援工作造成極大的困難。中國發明專利CN201310442589.6公開了一種高彈性且耐磨的低煙無鹵阻燃線纜料，該線纜料是在乙烯-醋酸乙烯共聚物和乙烯-辛烯共聚物樹脂中復配其它阻燃劑、耐磨劑及各類助劑制得，其中耐磨劑為粒徑在2-20微米范圍內的空心微珠。該線纜料具有較好的耐磨性和回彈性，但是其阻燃抑煙效果一般。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有優良的耐腐蝕、耐老化和電絕緣性能的環保低煙無鹵阻燃線纜料。

為了實現本發明的目的，本發明提供了一種環保低煙無鹵阻燃線纜外護套料，按重量份數計，所述線纜外護套料包括以下組分：30-50份的基體A，40-60份的基體B，10-30份的基體C，10-30份的相容劑，100-120份的阻燃劑，5-10份的抑煙劑、1-5份的偶聯劑，1-5份的抗氧劑和1-5份潤滑劑；

所述基體A為低密度聚乙烯，密度為0.910-0.925g/cm³；所述基體B為乙烯-醋酸乙烯共聚物，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的醋酸乙烯含量為30%-60%；所述基體C為三元乙丙橡膠。

本發明通過實驗證明，基體A為低密度聚乙烯（LDPE）具有良好的電絕緣性能和物理性能，發煙量小，易于加工，但分子為非極性，與無機填料難以相容。而基體B選用醋酸乙烯含量在30%-60%的乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA），它的拉伸強度小于LDPE，但拉斷伸長率大于LDPE，且分子具有極性，與無機填料相容性好。此二者共混可以發揮各自的優點?；wC為三元乙丙橡膠（EPDM）是乙烯、丙烯和非共軛二烯烴的三元共聚物，分子結構完全飽和，具有優異的耐臭氧老化性能、耐化學腐蝕性能和耐高溫性能。本發明在LDPE/EVA共混的基礎上加入EPDM，以提高材料的綜合性能。

進一步的，按重量份數計，所述線纜外護套料還包括5-10份的抑煙劑，所述抑煙劑為PEG/Cu-蒙脫土。

進一步的，所述PEG/Cu-蒙脫土為聚乙二醇和銅絡合物復配并包覆蒙脫土，其制備方法包括以下步驟：將氧化亞銅加入到醋酸溶液中溶解，然后加入亞磷酸酯反應，制得亞磷酸銅絡合物，即所述銅絡合物；將所述銅絡合物與聚乙二醇混合均勻，升溫至100-120℃，攪拌3h，然后加入蒙脫土，在該溫度下攪拌30min，冷卻至室溫，即得所述PEG/Cu-蒙脫土。