一种低烟无卤硅烷自然交联聚烯烃电缆料及其制备方法与流程

专利2026-08-21  26


本申请涉及低烟无卤硅烷自然交联聚烯烃电缆料,尤其涉及一种低烟无卤硅烷自然交联聚烯烃电缆料及其制备方法。


背景技术:

1、电线电缆绝缘及护套用塑料俗称电缆料,其中包括了橡胶、塑料、尼龙等多种品种,电缆料生产企业是以电缆生产企业为用户,只要有电线电缆需求就有电缆料的市场,电线电缆产品中除钢芯铝绞线、电磁线等裸线产品外几乎都需要绝缘层口,目前我国有电线电缆生产企业近千家,大面积升级改造对电线电缆产品的巨大需求,因而从一段时间来看,电缆料在我国具有广泛的市场发展前景。

2、低烟无卤是在电线电缆产业中电线护套的材料分类,低烟无卤电线护套是由受热时排烟量低,且本身不含卤素的热塑性或是热固性组成,主要用于无卤阻燃、填充、玻纤增强、增韧,金属粘结、合金相容等,能大大提高复合材料的相容性和填料的分散性,从而提高复合材料机械强度;生产电缆料过程中,由于电缆料生产过程中无机填料与有机树脂之间的相容性能不佳,导致生产产品质量不高,由于电缆料使用的乙烯基硅烷成本较高,导致整体生产成本增加。

3、目前,低烟无卤聚烯烃材料多采用聚乙烯、eva类基料添加氢氧化镁等阻燃剂来达到性能与阻燃效果的平衡。这种材料制备得到的线缆缆体,线径越小,单根线缆垂直燃烧通过越困难。而对于蝶缆而言,如果要通过单根线缆垂直燃烧,需要添加较高比例的阻燃剂。


技术实现思路

1、本申请提供一种低烟无卤硅烷自然交联聚烯烃电缆料及其制备方法,用以解决现有技术中存在的电缆料发烟度高,柔韧性、弹性差等技术问题。

2、第一方面,本申请提供一种低烟无卤硅烷自然交联聚烯烃电缆料,所述电缆料包括:第一弹性体树脂和第二弹性体树脂;所述第一弹性体树脂包括乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯、三元乙丙橡胶和乙烯-丁烯共聚物中的一种或多种;所述第二弹性体树脂包括热塑性聚氨酯弹性体、热塑性硫化橡胶或聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种或多种;

3、所述第一弹性体树脂的分子量为1万~30万;所述第二弹性体树脂的分子量为25万~40万;

4、所述第一弹性体树脂占电缆料重质量的占比为x,所述第二弹性体树脂占电缆料重质量的占比为y,所述x和y满足以下关系式:

5、1.3y≤x+y≤2.6y,x≥y;

6、所述述电缆料还包括第三弹性体树脂、阻燃剂、交联剂、润滑剂和添加剂;

7、所述第三弹性体树脂选自聚乙烯-乙烯醇(evoh),也称作乙烯-乙烯醇共聚物。

8、在一种可选的实施方式下,所述第一弹性体树脂占电缆料重质量的占比不超过80%;

9、所述第二弹性体树脂占电缆料重质量的占比不超过80%;

10、所述第三弹性体树脂占电缆料重质量的占比不超过50%。

11、在一种可选的实施方式下,所述阻燃剂包括质量比为1:0.1~0.4的蒙脱土和氢氧化镁、氢氧化铝、次磷酸铝和硫酸钡中的一中或几种;

12、所述蒙脱土的粒径为1500~2000目。

13、在一种可选的实施方式下,所述交联剂包括:三烯丙基异三聚氰酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和二苯甲酮中的一种或几种;

14、所述润滑剂包括:硬脂酸甘油酯、pe蜡、eva蜡、硬脂酸钙和硬脂酸锌中的一种或几种;

15、所述添加剂包括抗氧剂、乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或几种;

16、所述包括抗氧剂2246、抗氧剂ca及抗氧剂1010中的一种或多种。

17、在一种可选的实施方式下,所述阻燃剂占电缆料重质量的占比为0.1%~10%;

18、所述交联剂占电缆料重质量的占比为0.1%~10%;

19、所述润滑剂占电缆料重质量的占比为0.1%~10%;

20、所述添加剂占电缆料重质量的占比为0.1%~10%。

21、第二方面,本申请提供一种低烟无卤硅烷自然交联聚烯烃电缆料的制备方法,所述制备方法包括:

22、将第一弹性体树脂、第二弹性体树脂、交联剂、润滑剂、添加剂,以及不超过三分之二的阻燃剂混合进行密炼、搅拌,得到密炼混合物;

23、本申请中的电缆料在制备成电缆后需进行交联,交联方式既可以采用辐照交联,也可以采用紫外光交联的方式,以本领域技术人员所能理解的方式实现,在此不做特别限定。

24、将第三弹性体树脂制备成内部包裹有剩余阻燃剂的弹性小球;

25、将不超过一半的密炼混合物使用模块压制成型后,铺设弹性小球后,在铺设剩余部分的密炼混合物,得到所述电缆料。

26、在一种可选的实施方式下,所述密炼过程中,密炼温度为130~170℃,密炼时间为1~30min。

27、在一种可选的实施方式下,所述搅拌过程中,挤出造粒的温度为140~165℃,搅拌时间为2~10min。

28、第三方面,本申请提供一种低烟无卤硅烷自然交联聚烯烃电缆,所述电缆包括:电缆层(20)和弹性小球(21);

29、所述电缆层(20)紧密包裹电缆金属线簇(10);所述弹性小球(21)的直径小于所述电缆层(20)的厚度;

30、所述弹性小球(21)均匀或不均匀的在电缆层(20)中环形设置至少一层。

31、在一种可选的实施方式下,所述电缆层(20)由第一方面任意一种实施方式所述电缆料中的第一弹性体树脂和第二弹性体树脂制得;

32、所述弹性小球(21)由第一方面任意一种实施方式所述电缆料中的第三弹性体树脂制得。

33、本申请提供的一种低烟无卤硅烷自然交联聚烯烃电缆料及其制备方法,相比较现有技术还具有以下有益效果:

34、1、本申请中,采用第一弹性体树脂和第二弹性体树脂的添加量符合一定关系试下,能够使第一弹性体树脂和第二弹性体树脂起到优异的协同效果,提高电缆料的柔韧性,同时保证了电缆料的硬度要求;添加第三弹性体树脂乙烯-乙烯醇共聚物,能够与第一弹性体树脂、第二弹性体树脂协同,提升电缆料的热稳定性能,以及机械性能。

35、2、本申请中,采用将部分阻燃剂和第三弹性体树脂制成包裹阻燃剂的弹性小球,弹性小球外侧为第三弹性体树脂,内部为阻燃剂,并将弹性小球铺设至少一层在电缆的中间层中,第三弹性体树脂能够和第一弹性体树脂、第二弹性体树脂混合交联;而采用该种方法制成的弹性小球在整个电缆料中,能够很大程度的提升电缆料的阻燃性能,降低电缆料在燃烧时的发烟率,燃烧时如果燃烧值弹性小球的边缘,弹性小球破裂后,释放出的阻燃剂氢氧化镁等,阻止燃烧,同时也能降低发烟率;本领域人员通过本申请可以得知,弹性小球的直径和电缆料的厚度通过调整,来提升其阻燃等性能,在此不在详细说明。



技术特征:

1.一种低烟无卤硅烷自然交联聚烯烃电缆料,其特征在于,所述电缆料包括:第一弹性体树脂和第二弹性体树脂;所述第一弹性体树脂包括乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯、三元乙丙橡胶和乙烯-丁烯共聚物中的一种或多种;所述第二弹性体树脂包括热塑性聚氨酯弹性体、热塑性硫化橡胶或聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种或多种;

2.根据权利要求1所述的一种低烟无卤硅烷自然交联聚烯烃电缆料,其特征在于,所述第一弹性体树脂占电缆料重质量的占比不超过80%;

3.根据权利要求1所述的一种低烟无卤硅烷自然交联聚烯烃电缆料,其特征在于,质量比为1:0.1~0.4的蒙脱土和氢氧化镁、氢氧化铝、次磷酸铝和硫酸钡中的一中或几种;

4.根据权利要求1所述的一种低烟无卤硅烷自然交联聚烯烃电缆料,其特征在于,所述交联剂包括:三烯丙基异三聚氰酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和二苯甲酮中的一种或几种;

5.根据权利要求1、3或4任意一项所述的一种低烟无卤硅烷自然交联聚烯烃电缆料,其特征在于,所述阻燃剂占电缆料重质量的占比为0.1%~10%;

6.一种低烟无卤硅烷自然交联聚烯烃电缆料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:

7.根据权利要求6所述的一种低烟无卤硅烷自然交联聚烯烃电缆料的制备方法,其特征在于,所述密炼过程中,密炼温度为130~170℃,密炼时间为1~30min。

8.根据权利要求6所述的一种低烟无卤硅烷自然交联聚烯烃电缆料的制备方法,其特征在于,所述搅拌过程中,挤出造粒的温度为140~165℃,搅拌时间为2~10min。

9.一种低烟无卤硅烷自然交联聚烯烃电缆,其特征在于,所述聚烯烃电缆包括:电缆层(20)和弹性小球(21);

10.根据权利要求9所述的一种低烟无卤硅烷自然交联聚烯烃电缆,其特征在于,所述电缆层(20)由权利要求1~5任意一项所述电缆料中的第一弹性体树脂和第二弹性体树脂制得;


技术总结
本申请提供一种低烟无卤硅烷自然交联聚烯烃电缆料及其制备方法;包括:第一弹性体树脂和第二弹性体树脂;所述第一弹性体树脂包括乙烯‑醋酸乙烯共聚物、聚乙烯、三元乙丙橡胶和乙烯‑丁烯共聚物中的一种或多种;所述第二弹性体树脂包括热塑性聚氨酯弹性体、热塑性硫化橡胶或聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种或多种;所述第一弹性体树脂的分子量为1万~30万;所述第二弹性体树脂的分子量为25万~40万;所述述电缆料还包括第三弹性体树脂、阻燃剂、交联剂、相容剂和添加剂;所述第三弹性体树脂选自聚乙烯‑乙烯醇;本申请的聚烯烃电缆料,增加了阻燃性能的同时还具有低烟、高弹性等性能。

技术研发人员:刘国训,刘骥鹏,刘亚妹
受保护的技术使用者:河北润丰塑料制品有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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