[發明專利]一種B2級低煙無鹵聚烯烴電纜料及其制備方法

在審

• 申請號: 202110153085.7
• 申請日: 2021-02-04
• 公開（公告）號: CN112940388A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 沈清;劉雄軍;狄洪杰
• 申請（專利權）人: 江蘇上上電纜集團新材料有限公司;江蘇上上電纜集團有限公司
• 主分類號: C08L23/08
• 分類號: C08L23/08;C08L23/06;C08L83/04;C08K13/06;C08K9/04;C08K5/20;C08K3/22;C08K3/34;C08K3/04;H01B3/44
• 代理公司: 南京科闊知識產權代理事務所(普通合伙) 32400
• 代理人: 蘇興建

本發明公開了一種B2級低煙無鹵聚烯烴電纜料及其制備方法，B2級低煙無鹵聚烯烴電纜料的原料包括如下組分：乙烯?丙烯酸丁酯共聚物35～50份、乙烯?乙酸乙烯酯共聚物25～45份、超低密度聚乙烯10～25份、相容劑5～10份、潤滑劑3～8份、抗氧劑0.5～2份、無機填料120～150份、納米蒙脫土1～5份和炭黑母粒3份，其中，無機填料為氫氧化鋁和氫氧化鎂的混合物，氫氧化鋁的粒徑為0.5～1.5μm，氫氧化鎂的粒徑為1.0～1.8μm；所述份數為重量份數。本發明B2級低煙無鹵聚烯烴電纜料達到B2級的阻燃級別，且機械性能優良、使用壽命長，利于電纜的加工以及敷設。

技術領域

本發明涉及一種B2級低煙無鹵聚烯烴電纜料及其制備方法，屬于電線電纜料領域。

背景技術

目前國內電線電纜阻燃等級的評定主要參考GB/T 19666-2019《阻燃和耐火電線電纜或光纜通則》，根據可燃物燃燒體積不同，阻燃性能從難而易分為A、B、C及D類。然而大量的試驗數據表明，該方法并不能準確的評價電纜的阻燃性能，例如儀表控制電纜因電纜外徑小、絕緣線芯多，其B類成束燃燒的難度遠大于A類成束燃燒。近年來，GB/T 31247-2014《電纜及光纜燃燒性能分級》逐漸被市場認可，該標準通過熱釋放速率峰值、受火1200s內熱釋放總量、燃燒增長速率指數、產煙速率及產煙總量等試驗數據來評價電纜的阻燃性能，而常規低煙無鹵電纜料的熱釋放速率峰值及受火1200s內熱釋放總量這兩項數據往往都不合格。

發明內容

本發明提供一種B2級低煙無鹵聚烯烴電纜料及其制備方法，本發明B2級低煙無鹵聚烯烴電纜料，在解決常規低煙無鹵電纜料熱釋放速率峰值和受火1200s內熱釋放總量不足的同時，機械性能優于國標GB/T32129《電線電纜用無鹵低煙阻燃電纜料》中規定的要求；本發明通過選擇超細粒徑的氫氧化鋁和氫氧化鎂及確定兩者合適的添加比例，大大降低電纜料的熱釋放速率；通過添加納米蒙脫土形成致密的蜂窩狀炭層來隔氧隔熱，從而與氫氧化物阻燃劑起到協同作用；通過添加超低密度聚乙烯，大大提高電纜料的機械性能。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案如下：

一種B2級低煙無鹵聚烯烴電纜料，其原料包括如下組分：

其中，無機填料為氫氧化鋁和氫氧化鎂的混合物，氫氧化鋁的粒徑為0.5～1.5μm，氫氧化鎂的粒徑為1.0～1.8μm；所述份數為重量份數。

乙烯-丙烯酸丁酯共聚物簡稱EBA，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物簡稱為EVA，超低密度聚乙烯簡稱為ULDPE。

申請人經研究發現，在聚烯烴電纜料中加入細粒徑氫氧化鋁和氫氧化鎂可以產生明顯的協同效應；氫氧化物的粒徑越細、表面積越大，其與聚合物接觸面積就越大，在發生火災時阻燃劑能最大效率的吸收燃燒熱量，極大限度的減少聚合物分解，從而降低熱釋放速率和熱釋放總量；

優選的，氫氧化鋁與氫氧化鎂的質量比為6：1～2：1，且當氫氧化鋁和氫氧化鎂添加比例為4：1時，電纜料的阻燃性能最佳；納米蒙脫土的加入能形成致密的蜂窩狀炭層，較好的隔絕了氧氣與燃燒物的接觸，起到協效阻燃的作用；乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和超低密度聚乙烯特定比例的結合，可增強電纜料的機械性能，同時確保物料結合的穩定性，進而確保阻燃和機械性能的長效性；本申請通過對原料組分及用量的選擇，使它們之間的協同效應發揮到最佳，從而制得了B2級低煙無鹵聚烯烴電纜料。

為了進一步確保B2級低煙無鹵聚烯烴電纜料的低溫柔軟性能，優選，乙烯-丙烯酸丁酯共聚物中丙烯酸丁酯的質量含量為15％～30％，熔融指數為1.5～3g/10min。

為了進一步兼顧B2級低煙無鹵聚烯烴電纜料柔軟性和穩定性，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯酯的質量含量為25％～50％，熔融指數為3～6g/10min。