本发明涉及电缆技术领域，具体涉及一种电缆用135℃热塑性低烟无卤阻燃材料及其制备方法。
背景技术：
近年来，国内外为减少因电线电缆着火造成的经济损失和人员伤亡，通过在原有聚烯烃电缆材料中添加氢氧化镁、氢氧化铝等无机阻燃剂，开发出了环境友好的低烟无卤阻燃聚烯烃电缆材料。但由于无机阻燃剂的阻燃效率较低，为满足阻燃需求，阻燃剂的添加量非常大，导致低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的硬度较高，柔顺性下降，力学性能降低，特别是耐热性严重下降，目前电缆用热塑性低烟无卤阻燃材料最高仅能达到90℃耐温等级。
为了提高低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的耐热性能和耐温等级，现有办法是采用交联技术，使低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料由原来的线性结构变成三维网状结构。交联技术在提高低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的耐热性能同时，也改变了材料原有的加工性能，使得材料的加工窗口变窄，产生的边角料不能回收，材料挤出表面光泽度降低等一系列问题。同时，因交联是复杂的化学反应难以准确控制，交联后的低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料耐热性能波动，造成产品质量不稳定等一系列缺点。
技术实现要素：
针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种电缆用135℃热塑性低烟无卤阻燃材料及其制备方法，可有效解决非交联低烟无卤阻燃材料耐热性较低的问题。
为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种电缆用135℃热塑性低烟无卤阻燃材料，由以下重量份数的原料制成：聚丙烯树脂65-90份、接枝相容剂15-30份、无机阻燃剂180-210份、润滑剂5-8份、偶联剂5-8份、抗氧剂1-3份、加工改性剂6-10份和无卤色母粒0-5份。
进一步地，一种电缆用135℃热塑性低烟无卤阻燃材料，由以下重量份数的原料制成：聚丙烯树脂65份、接枝相容剂28份、无机阻燃剂190份、润滑剂8份、偶联剂8份、抗氧剂3份、加工改性剂8份和无卤色母粒2份。
进一步地，聚丙烯树脂为熔指小于25g/10min的均聚物、共聚物或接枝聚合物。
进一步地，接枝相容剂为马来酸酐接枝的乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接枝的聚烯烃弹性体和马来酸酐接枝聚烯烃中的至少一种。
进一步地，无机阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、多聚磷酸铵、微胶囊化红磷、硼酸锌和三聚氰胺氰尿酸盐中的至少一种。
进一步地，无机阻燃剂为氢氧化铝和氢氧化镁按重量比4:1混合的混合物、氢氧化镁和三聚氰胺氰尿酸盐按重量比3:2混合的混合物、氢氧化镁与多聚磷酸铵以及硼酸锌按重量比3:1:1混合的混合物中的一种。
进一步地，润滑剂为聚乙烯蜡、石腊、硬脂酸、硬脂酸钙、聚二甲基硅氧烷、聚丙烯蜡、氧化聚乙烯蜡和氧化聚丙烯蜡中的至少一种。
进一步地，偶联剂为铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、磷酸酯偶联剂和稀土复合偶联剂中的至少一种。
进一步地，抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂300；加工改性剂为含氟聚合物或硅酮；无卤色母料为用聚乙烯作载体的无卤色母料。
上述电缆用135℃热塑性低烟无卤阻燃材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照配方称取各原料，然后投入高速捏合机中，混合均匀；其中混合温度为80-135℃，混合时间为10-20min；
(2)将步骤(1)混匀物料投入带有排气系统的双螺杆挤出机中进行混炼挤出，然后再投入单螺杆挤出机中挤出，造粒，最后通过磨面热切和风冷制得电缆用135℃热塑性低烟无卤阻燃材料；其中双螺杆挤出机挤出温度为115-185℃，螺杆转速为150-300r/min；单螺杆挤出机挤出温度为155-185℃，螺杆转速为120-200r/min。
本发明提供的电缆用135℃热塑性低烟无卤阻燃材料及其制备方法，具有以下有益效果：
(1)本发明通过特定的配方，配方中各组分相互作用，起到协同作用效果，再经过特定的工艺过程，不需要经过交联技术即可获得能长期在135℃条件下使用的热塑性低烟无卤阻燃材料，从而节约了成本。
(2)本发明提供的材料阻燃效果优异、环保无毒、无污染，加工边角余料还可直接回收利用。
(3)本发明制备方法简单可行，无粉尘污染，易操作，可适用于工业化生产。
具体实施方式
实施例1
一种电缆用135℃热塑性低烟无卤阻燃材料，由以下重量份数的原料制成：聚丙烯树脂65份、马来酸酐接枝的乙烯-醋酸乙烯共聚物15份、无机阻燃剂180份、石腊5份、硅烷偶联剂KH550 5份、抗氧剂1010 1份和硅酮6份；其中聚丙烯树脂是熔指为18g/10min的聚丙烯共聚物；无机阻燃剂为氢氧化铝和氢氧化镁按重量比4:1混合的混合物。
上述电缆用135℃热塑性低烟无卤阻燃材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照配方称取各原料，然后投入高速捏合机中，混合均匀；其中混合温度为100℃，混合时间为15min；
(2)将步骤(1)混匀物料投入带有排气系统的双螺杆挤出机中进行混炼挤出，然后再投入单螺杆挤出机中挤出，造粒，得电缆用135℃热塑性低烟无卤阻燃材料；其中双螺杆挤出机挤出温度为135℃，螺杆转速为200r/min；单螺杆挤出机挤出温度为155℃，螺杆转速为120r/min。
实施例2
一种电缆用135℃热塑性低烟无卤阻燃材料，由以下重量份数的原料制成：聚丙烯树脂65份、马来酸酐接枝的聚烯烃弹性体28份、无机阻燃剂190份、低分子聚乙烯8份、硅烷偶联剂KH550 8份、抗氧剂1010 3份、硅酮8份和聚乙烯色母粒2份；其中聚丙烯树脂是熔指为18g/10min的聚丙烯接枝聚合物；无机阻燃剂为氢氧化铝和氢氧化镁按重量比4:1混合的混合物。
上述电缆用135℃热塑性低烟无卤阻燃材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照配方称取各原料，然后投入高速捏合机中，混合均匀；其中混合温度为135℃，混合时间为20min；
(2)将步骤(1)混匀物料投入带有排气系统的双螺杆挤出机中进行混炼挤出，然后再投入单螺杆挤出机中挤出，造粒，得电缆用135℃热塑性低烟无卤阻燃材料；其中双螺杆挤出机挤出温度为185℃，螺杆转速为300r/min；单螺杆挤出机挤出温度为185℃，螺杆转速为200r/min。
实施例3
一种电缆用135℃热塑性低烟无卤阻燃材料，由以下重量份数的原料制成：聚丙烯树脂72份、马来酸酐接枝聚烯烃20份、无机阻燃剂180份、硬脂酸钙6份、稀土复合偶联剂6份、抗氧剂1010 2份、硅酮7份和聚乙烯色母粒2份；其中聚丙烯树脂是熔指为15g/10min的聚丙烯接枝聚合物；无机阻燃剂为氢氧化镁与多聚磷酸铵以及硼酸锌按重量比3:1:1混合的混合物。
上述电缆用135℃热塑性低烟无卤阻燃材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照配方称取各原料，然后投入高速捏合机中，混合均匀；其中混合温度为115℃，混合时间为20min；
(2)将步骤(1)混匀物料投入带有排气系统的双螺杆挤出机中进行混炼挤出，然后再投入单螺杆挤出机中挤出，造粒，得电缆用135℃热塑性低烟无卤阻燃材料；其中双螺杆挤出机挤出温度为165℃，螺杆转速为250r/min；单螺杆挤出机挤出温度为165℃，螺杆转速为130r/min。
实施例4
一种电缆用135℃热塑性低烟无卤阻燃材料，由以下重量份数的原料制成：聚丙烯树脂88份、乙烯-醋酸乙烯共聚物30份、无机阻燃剂200份、聚乙烯蜡8份、硅烷偶联剂KH550 8份、抗氧剂1010 3份、硅酮10份和聚乙烯色母粒3份；其中聚丙烯树脂是熔指为18g/10min的聚丙烯接枝聚合物；无机阻燃剂为氢氧化镁与多聚磷酸铵以及硼酸锌按重量比3:1:1混合的混合物。
上述电缆用135℃热塑性低烟无卤阻燃材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照配方称取各原料，然后投入高速捏合机中，混合均匀；其中混合温度为90℃，混合时间为20min；
(2)将步骤(1)混匀物料投入带有排气系统的双螺杆挤出机中进行混炼挤出，然后再投入单螺杆挤出机中挤出，造粒，得电缆用135℃热塑性低烟无卤阻燃材料；其中双螺杆挤出机挤出温度为180℃，螺杆转速为180r/min；单螺杆挤出机挤出温度为180℃，螺杆转速为180r/min。
实施例5
一种电缆用135℃热塑性低烟无卤阻燃材料，由以下重量份数的原料制成：聚丙烯树脂90份、马来酸酐接枝的聚烯烃弹性体30份、无机阻燃剂210份、硬脂酸8份、磷酸酯偶联剂8份、抗氧剂300 3份、硅酮10份和聚乙烯色母粒3份；其中聚丙烯树脂是熔指为20g/10min的聚丙烯共聚物；无机阻燃剂为氢氧化镁和三聚氰胺氰尿酸盐按重量比3:2混合的混合物。
上述电缆用135℃热塑性低烟无卤阻燃材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照配方称取各原料，然后投入高速捏合机中，混合均匀；其中混合温度为135℃，混合时间为10min；
(2)将步骤(1)混匀物料投入带有排气系统的双螺杆挤出机中进行混炼挤出，然后再投入单螺杆挤出机中挤出，造粒，得电缆用135℃热塑性低烟无卤阻燃材料；其中双螺杆挤出机挤出温度为185℃，螺杆转速为300r/min；单螺杆挤出机挤出温度为185℃，螺杆转速为200r/min。
对本发明制得产品进行性能检测，检测结果见表1：
表1各实施例检测结果
由表1可知，本发明产品各项性能均较优异，尤其是实施例2产品综合性能最佳。
本发明制得的产品不含卤素，燃烧时不会产生大量浓烟，不会污染环境，环保性能好，同时，该产品阻燃效果好，耐高温性能强，可长期在135℃使用，安全性高。