[發明專利]阻燃低煙無鹵免硅烷交聯聚乙烯電纜料及其制備方法

在審

• 申請號: 202011591646.3
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112778601A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 張永學;陳銳兵
• 申請（專利權）人: 廣西宏銳科技有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L23/08;C08L51/06;C08L51/02;C08L29/04;C08K3/22;C08K5/5425;H01B3/44
• 代理公司: 廣西中知國華知識產權代理有限公司 45131
• 代理人: 韋玲雙

本發明公開了阻燃低煙無鹵免硅烷交聯聚乙烯電纜料及其制備方法，由以下重量份原料制成：聚烯烴樹脂9.3?9.4份、阻燃劑0.1?0.2份、阻聚劑0.1?0.2份、相容劑0.15?0.2份、催化劑0.1?0.2份、免輻射交聯敏化劑0.15?0.25份、抗氧劑0.1?0.2份、引發劑0.1?0.2份、偶聯劑0.1?0.2份、助劑0.1?0.2份。本發明通過對阻燃低煙無鹵免硅烷交聯聚乙烯電纜料配方的優化設計，得到了機械性能、阻燃性能、加工性能優秀的復合材料，符合無鹵阻燃聚烯烴絕緣料的技術要求。

【技術領域】

本發明涉及阻燃絕緣材料技術領域，具體涉及阻燃低煙無鹵免硅烷交聯聚乙烯電纜料及其制備方法。

【背景技術】

電線電纜中主要使用聚氯乙烯(PVC)樹脂，聚氯乙烯樹脂是目前世界上僅次于聚乙烯的第二大樹脂品種。PVC樹脂由于具有剛性好、強度高、耐腐蝕、電氣絕緣性好以及加工性能良好、價格低廉的優點，在電纜行業有著廣泛的應用。聚氯乙烯電纜料主要用于電力電纜、控制電纜、通信電纜等各類電纜的護套材料。PVC電纜料是以聚氯乙烯為基礎樹脂，添加穩定劑、鄰苯二甲酸二辛酯，鄰苯二甲酸二異癸酯，對苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯等增塑劑以及碳酸鈣等無機填充物、助劑和潤滑劑等添加劑，經過混配捏合擠出而制備的粒子。

但是由于聚氯乙烯樹脂屬于不耐耐溫的材料，聚氯乙烯對光、熱的穩定性較差，軟化點僅為80℃，在130℃就開始分解。當電線電纜在運行中存在外部和內部故障時，電線電纜很容易因耐溫等級達不到要求產生溶膠并發生燃燒，電纜在傳輸電能過程中往往會由其自身發熱、短路或火災等引發電纜燃燒，對生命財產造成損害。為了降低故障損失，需在材料中增加特殊的被膚耦合劑材料來提高聚氯乙烯耐熱性。傳統的聚氯乙烯電線電纜材料最高長期耐溫等級只能達到105℃，一旦電流過高或者負載高時，傳統的聚氯乙烯電線電纜極其容易溶膠開裂并發生火災，容易產生大量煙霧對周圍的環境造成污染。

目前，國內電纜領域的高阻燃PVC護套料有許多，但其在大規模火焰燃燒時容易碳化，材料容易從電纜表面脫落，對電纜的實際使用產生巨大的破壞，甚至中斷運行，并且電纜在燃燒過程中也會產生大量的有毒煙氣、腐蝕性氣體會使人窒息、中毒，不僅對逃生者和救援人員造成極大的危害而且污染環境。中國專利申請CN107619560A公開了一種耐高溫阻燃PVC電纜料，所述耐高溫阻燃PVC電纜料由以下重量份的組分組成：聚氯乙烯120-150份、鎂鋁合金5-10份、阻燃劑50-100份、分散劑20-50份和復合阻燃協效劑5.2-10份，該專利中的阻燃劑高達50-100份，占原料的百分比為25-31％，雖然提高了電纜的阻燃性能，但是大量阻燃劑的添加會引起電纜力學性能、體積電阻率和耐低溫等性能的下降。中國專利申請CN105482296A公開了一種輕質耐熱阻燃改性PVC樹脂復混電纜料及其制備方法，該電纜料由以下重量份的原料制成：PVC樹脂55-65、乙烯-醋酸乙烯共聚物30-40、拖瑪琳0.01-0.02、可膨脹石墨10-15、聚四亞甲基乙二醇醚5-8、硅酸鋁15-22、桐油酸3-4、六甲基二氮硅烷3-4、棉漿22-30、硬脂酸鋅2-4、二甘醇二苯甲酸酯14-18、色母料8-10、助劑2-3；該電纜料將PVC樹脂與乙烯-醋酸乙烯共聚物共混作為樹脂基料，并以經改性處理后的棉漿作為填料，再結合具有改善加工性能功效的助劑及其它輔助原料，使得該電纜料相比于傳統PVC樹脂在使用時表現出更為優良的耐熱阻燃性能，但是其在樹脂基料中添加了較多的可膨脹石墨，由于可膨脹石墨為導電體，將其作為填料加入電纜料中會大幅降低其絕緣性能，導致漏電觸電等危險的發生，具有很大的安全隱患。

綜上所述，研發阻燃低煙無鹵免硅烷交聯聚乙烯電纜料，具有很好的市場前景。

【發明內容】

針對現有技術的上述缺陷和問題，本發明目的是提供阻燃低煙無鹵免硅烷交聯聚乙烯電纜料及其制備方法，通過對阻燃低煙無鹵免硅烷交聯聚乙烯電纜料配方的優化設計，得到了機械性能、阻燃性能、加工性能優秀的復合材料，符合無鹵阻燃聚烯烴絕緣料的技術要求。

本發明所述的阻燃低煙無鹵免硅烷交聯聚乙烯電纜料，由以下重量份原料制成：