一种无卤低烟阻燃耐电弧橡胶绝缘料及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种既具有无卤、低烟、阻燃特性，又具有耐电弧特性，并且还具有成本低廉的一种无卤低烟阻燃耐电弧橡胶绝缘料及制备方法，按质量份计：乙烯-醋酸乙烯共聚物100份、氢氧化铝80～120份、三氧化二锑20～30份、无机填料30～40份、硅烷偶联剂2～5份、硫化剂1～3份、促进剂3～6份、活性剂8～15份、分散剂2～5份、防老剂2～5份。优点：一是本发明专利技术的无卤低烟阻燃耐电弧橡胶绝缘料由于不含卤素，克服了传统卤系阻燃剂材料对环境和人体的危害，且发烟量小，无毒绿色环保；二是不仅具有优良的阻燃性和耐电弧性，还具有优良的机械性能和加工性能，完全可以达到阻燃耐电弧橡套电缆用绝缘料的性能标准；三是本发明专利技术所述的无卤低烟阻燃耐电弧橡胶绝缘料与市场上类似材料相比具有成本低廉的优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种既具有无卤、低烟、阻燃特性，又具有耐电弧特性，并且还具有成本低廉的，属电气绝缘高分子材料制造领域。
技术介绍
CN103923403A、名称“一种电线电缆用无卤低烟阻燃橡胶及其制备方法”，其由以下重量份的原材料制成:三元乙丙橡胶100?150份、甲基乙稀基娃橡胶45?65份、尼龙1010 30?50份、三元乙丙橡胶接枝马来酸酐15?25份、叔丁基邻苯二酚2?4份、萜烯树脂5?10份、松香甘油酯4?6份、妥尔油10?15份、氧化锌3?5份、硬脂酸I?2份、防老剂4010NA 1.5?2.5份、防老剂1076 I?2份、促进剂DTDM 2?3份、促进剂DZI?2份、氢氧化镁16?22份、云母粉10?15份。其不足之处:采用氢氧化镁单组分阻燃剂，阻燃效果不好，而且其耐电弧性能也不如氢氧化铝好；三元乙丙橡胶和甲基乙烯基硅橡胶价格昂贵、添加量大，所制备的橡胶料成本就非常高。
技术实现思路
设计目的:避免
技术介绍
中的不足之处，设计一种既具有无卤、低烟、阻燃特性，又具有耐电弧特性，并且还具成本低廉的。设计方案:为了实现上述设计目的。本专利技术采用乙烯-醋酸乙烯共聚物作为基体材料，以三氧化二锑和氢氧化铝为复合阻燃剂，以硅烷偶联剂改善乙烯-醋酸乙烯共聚物与无机阻燃剂、无机填料的相容性，研制了一种无卤低烟阻燃和耐电弧性能都非常好的低成本橡套电缆用绝缘材料。1、在乙烯-醋酸乙烯共聚物中添加由氢氧化铝和三氧化二锑组成的复合阻燃剂的设计，是本专利技术的技术特征之一。这样设计的目的在于:三氧化二锑单独使用时用量要大，阻燃效果差，而当其与氢氧化铝并用时则有良好的协同效应，它能够在材料表面形成一层保护膜隔绝空气，并通过内部吸热反应降低燃烧温度，而且在高温状态下三氧化二锑被气化，稀释了空气中氧浓度而起到阻燃作用，从而使阻燃效果明显提高，而且还可以防止发烟、不产生滴落物、不产生有毒气体，更重要的是添加该复合阻燃剂能够使乙烯-醋酸乙烯共聚物的耐电弧性更好。2、在乙烯-醋酸乙烯共聚物中添加乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷偶联剂的设计，是本专利技术的技术特征之二。这样设计的目的在于:乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷是一种双功能分子，它既可以与无机填料反应，也可以与有机高分子反应。当其用于乙烯-醋酸乙烯共聚物中，既起到了处理高岭土和滑石粉等无机填料的作用，又提高了绝缘料的电性能和机械性能，并且在绝缘料的制备过程中具有缩短混炼时间，快速挤出及改进磨耗等优点。3、在乙烯-醋酸乙烯共聚物中添加三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯促进剂的设计，是本专利技术的技术特征之三。这样设计的目的在于:它能够缩短乙烯-醋酸乙烯共聚物的硫化时间，使硫化更充分，能够确保其具有良好的机械性能和物理性能。4、在乙烯-醋酸乙烯共聚物中添加聚乙烯蜡作为分散剂的设计，是本专利技术的技术特征之四。这样设计的目的在于:将聚乙烯蜡用作电缆绝缘材料的分散剂，不仅可以增强填充剂的扩散，提高挤压成型速率，增大模具流量，而且容易脱模。5、本专利技术整体材料方案的设计，是本专利技术的技术特征之五。这样设计的目的在于:本专利技术以乙烯-醋酸乙烯共聚物为基料，通过科学设计与试验，在100份乙烯-醋酸乙烯共聚物中，添加80?120份氢氧化铝、20?30份三氧化二锑、30?40份无机填料、2?5份硅烷偶联剂、I?3份硫化剂、3?6份促进剂、8?15份活性剂、2?5份分散剂、2?5份防老剂，不仅避免了材料之间由于选量不科学所造成的相互排斥，而且促进了各成份之间的相互协调和促进，使复配的材料性能能够完全满足本专利技术的设计目的。技术方案1:一种无卤低烟阻燃耐电弧橡胶绝缘料，按质量份计:乙烯-醋酸乙烯共聚物100份、氢氧化铝80?120份、三氧化二锑20?30份、无机填料30?40份、硅烷偶联剂2?5份、硫化剂I?3份、促进剂3?6份、活性剂8?15份、分散剂2?5份、防老剂2?5份。技术方案2:—种无卤低烟阻燃耐电弧橡胶绝缘料制备方法，采用密炼机将100份乙烯-醋酸乙烯共聚物、80?120份氢氧化铝、20?30份三氧化二锑、30?40份无机填料、2?5份硅烷偶联剂、I?3份硫化剂、3?6份促进剂、8?15份活性剂、2?5份分散剂、2?5份防老剂经密炼制得，密炼时间为10?20分钟，密炼机的温度为90?110°C，主机电流为80?120A ;样品采用平板硫化机硫化，平板硫化机温度为175°C，压力为15MPa，时间为1min。本专利技术与
技术介绍
相比，一是本专利技术的无卤低烟阻燃耐电弧橡胶绝缘料由于不含卤素，克服了传统卤系阻燃剂材料对环境和人体的危害，且发烟量小，无毒绿色环保；二是不仅具有优良的阻燃性和耐电弧性，而且还具有优良的机械性能和加工性能，完全可以达到阻燃耐电弧橡套电缆用绝缘料的性能标准；三是本专利技术所述的无卤低烟阻燃耐电弧橡胶绝缘料与市场上类似材料相比具有成本低廉的优势。【具体实施方式】实施例1: 一种无卤低烟阻燃耐电弧橡胶绝缘料，其特征是按质量份计:乙烯-醋酸乙烯共聚物100份、氢氧化铝80?120份、三氧化二锑20?30份、无机填料30?40份、硅烷偶联剂2?5份、硫化剂I?3份、促进剂3?6份、活性剂8?15份、分散剂2?5份、防老剂2?5份。所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物的醋酸乙烯含量为5%?40%。所述三氧化二锑为环保型三氧化二锑。所述无机填料为高岭土和滑石粉。所述硅烷偶联剂为乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷。所述硫化剂为二 (叔丁基过氧化二异丙基)。所述促进剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。所述活性剂为氧化锌和硬脂酸。所述分散剂为聚乙烯蜡。所述防老剂为RD和ODA。实施例2:在实施例1的基础上，乙烯-醋酸乙烯共聚物100份、氢氧化铝80份、三氧化二锑20份、无机填料30份、硅烷偶联剂2份、硫化剂I份、促进剂3份、活性剂8份、分散剂2份、防老剂2份。实施例3:在实施例1的基础上，乙烯-醋酸乙烯共聚物100份、氢氧化铝120份、三氧化二锑30份、无机填料40份、硅烷偶联剂5份、硫化剂3份、促进剂6份、活性剂15份、分散剂5份、防老剂5份。实施例4:在实施例1的基础上，乙烯-醋酸乙烯共聚物100份、氢氧化铝100份、三氧化二锑25份、无机填料35份、硅烷偶联剂3.5份、硫化剂2份、促进剂4.5份、活性剂11.5份、分散剂3.5份、防老剂3.5份。实施例5:在实施例1的基础上，一种无卤低烟阻燃耐电弧橡胶绝缘料制备方法，采用密炼机将100份乙烯-醋酸乙烯共聚物、80?120份氢氧化铝、20?30份三氧化二锑、30?40份无机填料、2?5份硅烷偶联剂、I?3份硫化剂、3?6份促进剂、8?15份活性剂、2?5份分散剂、2?5份防老剂经密炼制得，密炼时间为10?20分钟，密炼机的温度为90?110°C，主机电流为80?120A ;样品采用平板硫化机硫化，平板硫化机温度为175°C，压力为15MPa，时间为1min0实施例6:在实施例1和5的基础上，准确称取乙烯-醋酸乙烯共聚物100份，氢氧化铝100份，三氧化二锑25份，无机填料高岭土 /滑石粉=25: 10份，硅烷偶联剂乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷3.0份，硫化剂二 (叔丁基过氧化二异丙基)苯2.0份，促进剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯4.0份，活性剂氧化锌/硬脂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无卤低烟阻燃耐电弧橡胶绝缘料，其特征是按质量份计：乙烯‑醋酸乙烯共聚物100份、氢氧化铝80～120份、三氧化二锑20～30份、无机填料30～40份、硅烷偶联剂2～5份、硫化剂1～3份、促进剂3～6份、活性剂8～15份、分散剂2～5份、防老剂2～5份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汪伍洋，
申请(专利权)人：杭州高新橡塑材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33