交联阻燃电缆包覆材料制造技术

本发明专利技术提供了一种交联阻燃电缆包覆材料，包含：40‑100重量份的交联基础树脂、80‑140重量份的水合金属氢氧化物阻燃剂、1‑5重量份的过氧化物交联剂和0.1‑0.7重量份的抗氧剂，其中所述抗氧剂包含多元受阻酚型抗氧剂。本发明专利技术的交联阻燃电缆包覆材料在阻燃性能和力学性能方面优良。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚合物材料的阻燃，更具体为交联阻燃电缆包覆材料。
技术介绍
为了满足电气线路的安全要求，电线电缆的阻燃问题越来越引起人们的关注，电线电缆的阻燃研究已成为电缆行业的一个综合性发展方向，电线电缆行业对阻燃方面的需求特别突出。目前已有为数众多的电线电缆料的供应商，如Dupond、UnionCarbide、AlphaGary、BASF、Bayer、Borealis、Exxon和ShellChemicals等。市场上出现了多种用途(建筑、通信、交通、铁路等)的无卤阻燃电线电缆产品。英国自从伦敦皇家地铁站惨痛火灾事故发生以后，相关部门已经明令公共场合必须使用符合技术指标的LSZH(lowsmokezerohalogen)电缆料。近代计算机网络的出现带动了计算机局域网(localareanetwork,LAN)的快速发展，进而导致对数据传输电缆的的渴求。在重要场合下LSZH将成为线缆料的首选。核工业是最早推广使用无卤产品的领域之一。欧洲粒子物理研究所制定的线缆标准明文规定进入该领域的前提条件必须是无卤、无硫、低烟低毒、低腐蚀。由于数据电缆的电性能远优于电话线缆，下一步的发展，LAN电缆必将进入建筑物内部的电话系统，需求量很大。据估计，每台计算机平均需要100m的LAN电缆。电线电缆用塑料主要包括聚氯乙烯(PVC)、聚烯烃(如聚乙烯、聚丙烯)、氟塑料等。聚氯乙烯绝缘电缆和一些其他含卤电缆材料由于燃烧时放出大量的腐蚀性气体和浓烟，危及人们的生命安全，所以近年来无卤低烟电缆得到了广泛的应用。因此寻求PVC的替代物，推进建筑物内部市电布线(220/240V)、电话线缆已经数据电缆的无卤化己迫在眉睫。2001年，在欧洲成立了FROOC(FireRetardantOlefinicCableCompounds)协会，目的在于推动协同以无卤聚烯烃电缆料为主的线缆行业的发展。聚乙烯分为低密度，高密度和交联三种，具有优异的电气性能、耐寒性、耐化学性，可作电缆绝缘。乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)因其具有优越的柔韧性、光学性能、耐低温性能及耐环境应力开裂性，而被广泛应用于电线电缆、发泡材料、功能性棚膜、包装膜、热熔胶及玩具等领域。但EVA同大多数聚合物一样，容易燃烧，且放热量大、发烟量大，并释放有毒气体，从而使得采用无卤、低烟、低毒的环保型阻燃剂制备阻燃EVA复合材料的研究越来越引起人们的重视。关于交联聚烯烃，交联技术是提高其耐温等级的重要手段之一。通过交联使分子主链间发生键合，使高分子原来的线型结构转变成三维网状结构，在显著提高聚烯烃材料耐热性能等的同时，几乎不损坏其优异的电绝缘性能、机械性能。因此，对聚烯烃交联技术的研究一直受到研究者的广泛关注。最近，辐照交联低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的研究受到了广泛重视，采用辐照交联使低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的耐温等级从原来的70℃提高到125℃，甚至更高。在多种交联方法中，以过氧化物为交联剂的化学交联因具有适应性强、交联制品性能好等优点而获得了广泛的工业应用。然而，现有技术中有关化学交联低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的研究相对较少。因此，仍然需要改善的化学交联电缆用包覆材料，以继续改善其性能，至少提供一种补充。
技术实现思路
为了解决上述问题，专利技术人进行积极的研究，结果他们发现使用特定的交联树脂配方，能够得到综合性能较好的交联阻燃电缆包覆材料。因此，在一个方面中，本专利技术提供了一种交联阻燃电缆包覆材料，包含：40-100重量份的交联基础树脂、80-140重量份的水合金属氢氧化物阻燃剂、1-5重量份的过氧化物交联剂和0.1-0.7重量份的抗氧剂，其中所述抗氧剂包含多元受阻酚型抗氧剂。例如，交联剂可以采用过氧化苯甲酰(DCP)。优选地，多元受阻酚型抗氧剂为四((3,5-二叔丁基-4-羧基丙酸)季戊四醇酯。聚烯烃在加工和使用过程中容易发生热氧老化，在体系中加入抗氧剂是防止的有效手段。但是由于抗氧剂抗氧化防止高分子链降解的机理是捕获体系中分解产生的游离基和稳定聚合物主链上易分解的活性成分。这就必然会对过氧化物交联剂所引发产生的游离基有终止封闭的作用，使过氧化物的交联效率下降。因此，本专利技术将抗氧化剂的用量控制在0.1-0.7重量份。当抗氧化剂的量低于0.1重量份时，无法发挥充分的作用。当抗氧化剂的量超过0.7重量份时，会导致交联程度降低。本专利技术的交联阻燃电缆包覆材料还可以包含0.1-5.0重量份的阻燃增效剂。优选地，所述基础树脂包含聚烯烃-醋酸乙烯(EVA)共聚物复合树脂或者三元乙丙橡胶-聚烯烃复合树脂。优选地，所述聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯或其任意的组合。更优选地，所述的聚烯烃为线性低密度聚乙烯(LLDPE)。在一个例子中，所述包覆材料还包含2-10重量份的相容剂。相容剂可以选自马来酸酐接枝改性的聚乙烯、马来酸酐接枝改性的乙烯-醋酸乙烯共聚物或其任意组合。优选地，本专利技术的交联阻燃电缆包覆材料还包含0.1-5.0重量％的阻燃增效剂。优选地，所述阻燃增效剂选自微囊化红磷、聚磷酸铵、蒙脱土或其任意组合。作为一个例子，本专利技术的交联阻燃电缆包覆材料的制备工艺按照图1所示流程进行。本专利技术的阻燃电缆用包覆材料具有改进的阻燃性能和力学性能。附图说明图1为本专利技术交联阻燃电缆包覆材料的制备工艺流程。具体实施方式以下将描述实施本专利技术的实施方案。然而，本专利技术的范围不局限于所述的实施方式，只要不损害主旨，可以对本专利技术进行各种更改。除非另有说明，否则以下的比例和％分别是指重量比和重量％。阻燃电缆料的制备采用图1所示工艺制备阻燃电缆料。力学性能测试按GB/T2951.5-94测试材料的机械性能，试样采用I型哑铃试片，拉伸速度为250mm/min。抗张强度按下式计算。σt=pb×d]]>式中:p为试样拉伸至断裂时最大的负荷；b为试样宽度；d为试样厚度。ϵt=L-L0L0×100%]]>式中，L0为试样原始标距；L为试样断裂时标线间距离。极限氧指数测试极限氧指数(LimitedOxygenIndex,LOI)是指在规定条件下，试样在氧、氮混合气流中维持平稳燃烧时所需的最低氧浓度，通常以氧气在混合气体中所占的百分数来表示。测试时将试样垂直装于试样夹上，从燃烧筒底部通入氧、氮混合气，以点火器从上端点燃试样，改变混合气体中氧气浓度，直至火焰前沿恰好达到试样的标线为止。由此氧浓度计算材料氧指数，并以3次试验结果的算术平均值为测定值。用LOI来评价塑料的燃烧性能首先是由美国学者Fenimore等于1966年提出的，后来美国材料与试验学会(ASTM)以此为基础制定了LOI的试验方法及标准ASTMD2863-1970，国际标准化组织也制定了相应的测试标准ISO4589，中国的国家标准为GB-2406。本试验中采用的试样尺寸为100X6.5X3mm，按ASTMD2863-77标准在HC-2型氧指数仪上测试。计算公式如下：LOI=[O2][O2]+[N2]×100%]]>式中:O2为氧气流量(升/分)；[N2]为氮气流量(升/分)。三次试验结果的算术均值即为该材料的氧指数，数据保留小数后一位。比较例和实施例按照上述的方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交联阻燃电缆包覆材料，包含：40‑100重量份的交联基础树脂、80‑140重量份的水合金属氢氧化物阻燃剂、1‑5重量份的过氧化物交联剂和0.1‑0.7重量份的抗氧剂，其中所述抗氧剂包含多元受阻酚型抗氧剂。

【技术特征摘要】
1.一种交联阻燃电缆包覆材料，包含：40-100重量份的交联基础树脂、80-140重量份的水合金属氢氧化物阻燃剂、1-5重量份的过氧化物交联剂和0.1-0.7重量份的抗氧剂，其中所述抗氧剂包含多元受阻酚型抗氧剂。2.根据权利要求1所述的交联阻燃电缆包覆材料，还包含0.1-5.0重量份的阻燃增效剂。3.根据权利要求1所述的交联阻燃电缆包覆材料，其中所述基础树脂包含聚烯烃-醋酸乙烯共聚物复合树脂或者三元乙丙橡胶-聚烯烃复合树脂。4.根据权利要求3所述的交联阻燃电缆包覆材料，其中所述聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯或其任意的组合。5.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：应国军，
申请(专利权)人：余姚市楷瑞电子有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33