一种耐高温低烟无卤电缆料及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种耐高温低烟无卤电缆料，特别是一种耐高温硅橡胶为基料的低烟 无卤电缆料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 目前我国使用的电缆料依旧以聚氯乙烯为主，然而，含卤电缆在发生火灾时产生 的有毒气体以严重威胁到火灾受害者的健康，同时也给救援工作带来阻碍。因而，低烟无卤 电缆料必将迎来发展机遇。
[0003] 高温硫化硅橡胶在-65~200°C下可长期使用并保持其柔软弹性性能，具有优良的 电性能和化学稳定性，耐水、耐臭氧、耐气候老化，无腐蚀性，具有生理惰性，无毒无味，线收 缩率低，易操作等特点，但是常温下高温硫化橡胶的物理性能确比一般的树脂低。
[0004] EVA的分子链属线性饱和结构，因此具有良好的物理性能、耐热老化、耐气候、耐臭 氧性能，交联EVA的最高长期工作温度可达150°C，醋酸乙烯基的加入使EVA的熔融温度大 幅度下降，为数众多的VA短侧链又能使EVA的流动性增加。通过EVA共混改性高温硫化硅橡 胶，可以得到性能优异的改性高温硫化硅橡胶。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种耐高温低烟无卤电缆料及其制备方法，以满足日益增 长的无卤电缆料的需求。
[0006] 本发明是通过以下技术方案实现的：将改性硅橡胶、改性复合基础阻燃剂、改性复 合协效阻燃剂、复合润滑剂、马来酸酐、复合交联剂、双硬脂酰基硫代双丙酸脂(DSTDP)混合 后，利用三螺杆挤出机熔融共混挤出得到的产品，所述熔融共混的各组分的质量份数为：由 改性硅橡胶（乙基硅橡胶：乙烯-醋酸乙烯酯=5:1)40~60份(优选50份）、改性复合基础阻燃 剂(氢氧化镁:氢氧化铝:二氧化钛=4:2:1 )25~40份(优选35份）、改性复合协效阻燃剂（白炭 黑：硼酸锌：白糖=1:1:1)5~15份(优选8份）、复合润滑剂(硬脂酸:石蜡=1:1)5~10份优选(8 份）、接枝添加剂(马来酸酐)2~5份优选(3份）、硅烷偶联剂1~5份(优选3份）、复合交联剂(二 月硅酸二丁基锡:过氧化二异丙苯(DCP):二氯过氧化苯甲酰=1:1:1)1~3份(优选2份）、抗 氧剂(双硬脂酰基硫代双丙酸脂(DSTDP))1~3份(优选2份）。
[0007] 所述的硅橡胶为乙基硅橡胶。
[0008] 所述的乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)为VA含量30~50%，优选35%。
[0009] 所述的改性复合基础阻燃剂为氢氧化镁:氢氧化铝:二氧化钛=4: 2 :1的比例复合 改性得到，其中氢氧化镁粒径为卜3um(优选lum)，氢氧化错粒径为1~3um(优选lum)，二氧化 钛粒径为1~3um(优选lum)〇
[0010] 所述的改性复合协效阻燃剂为白炭黑:硼酸锌：白糖=1:1:1复合改性得到，其中白 炭黑为气相沉积发制得，硼酸锌粒径为〇 · 5~lum(优选0 · Sum)，白糖市场购买。
[0011] 上述改性复合阻燃剂的制备包括工艺步骤： (1) 称量:基础阻燃剂以氢氧化镁:氢氧化铝:二氧化钛=4: 2:1的比例称量25~40份，协 效阻燃剂以白炭黑：硼酸锌：白糖=1:1:1的比例称量5~15份，分别在高速混合机中1800~ 2400r/min(优选1800r/min)共混10~20min(优选lOmin)，将混合均勾的复合阻燃剂放入到 60~80°C (优选70°C )的恒温烘箱中干燥24~48h(优选36h); (2) 复合基础阻燃剂改性:将干燥的复合基础阻燃剂再将干燥的复合阻燃剂25~40份、 硅烷偶联剂1~5份、无水乙醇5~10L(优选6L)放入到反应釜内，超声处理3~5h(优选4h)，待乙 醇挥发完全，取出改性复合基础阻燃剂放入到60~80°C(优选70°C)的恒温烘箱中干燥24~ 48h(优选36h)，备用； (3) 复合协效阻燃剂改性:将干燥的复合协效阻燃剂5~15份、硅烷偶联剂1~3份、无水乙 醇5~10L(优选6L)放入到反应釜内，超声处理3~5h(优选4h)，待乙醇挥发完全，取出改性复 合基础阻燃剂放入到60~80°C(优选70°C)的恒温烘箱中干燥24~48h(优选36h)，备用； 所述的硅烷偶联剂为γ_(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)。
[0012] 所述的无水乙醇为分析纯。
[0013] 所述的复合润滑剂为硬脂酸:石蜡=1:1比例复合得到。
[0014] 所述的复合交联剂为二月硅酸二丁基锡:过氧化二异丙苯(DCP):二氯过氧化苯甲 酰=1:1:1比例复合得到。
[0015] 所述的接枝添加剂为马来酸酐。
[0016] 所述的抗氧剂为双硬脂酰基硫代双丙酸脂(DSTDP)。
[0017] 上述低烟无卤中低压电缆用聚烯烃电缆料的制备方法，包括以下几个工艺步骤： (1) 硅橡胶改性:按照乙基硅橡胶：乙烯-醋酸乙烯酯=5:1的比例称量40~60份，加入马 来酸酐1~3份，在高速混合机中1800~2400r/min共混10~20min，混合均匀，通过双螺杆挤出 机中熔融共混得到改性硅橡胶，控制机头温度170~200°C，机头压力1~lOMPa，螺杆转速80~ 100r/min (2) 备料:将改性硅橡胶（乙基硅橡胶：乙烯-醋酸乙烯酯=5:1)40~60份、改性复合基础 阻燃剂(氢氧化镁:氢氧化铝:二氧化钛=4: 2:1 )25~40份、改性复合协效阻燃剂（白炭黑：硼 酸锌：白糖)5~15份、复合润滑剂(硬脂酸:石蜡=1:1)5~10份、增容剂(马来酸酐)2~5份、复合 交联剂(二月硅酸二丁基锡:过氧化二异丙苯(DCP):二氯过氧化苯甲酰=1:1:1)1~3份、抗 氧剂(双硬脂酰基硫代双丙酸脂(DSTDP))1~3份，放入到高速混合机中1800~2400r/min(优 选1800r/min)共混10~20min(优选lOmin)，使混合均勾； (3) 将(2)中得到均匀料加入到三螺杆挤出机内，控制机头温度170~200°C，机头压力1~ lOMPa，螺杆转速80~100r/min，恪融共混得力学性能突出、阻燃等级高、电学性能优异的耐 高温低烟无卤电缆料。
[0018] 本发明充分利用了甲基乙基硅橡胶优异的耐热性能、电性能、绝缘性能、耐候性 能、耐氧化性能，同时，通过乙烯-醋酸乙烯酯的改性得到改性甲基乙基硅橡胶，使得兼具优 异的室温物理性能。
[0019]
【具体实施方式】
[0020] 以下结合实施例对本发明作进一步说明。
[0021 ] 实施例1: (1) 称量:基础阻燃剂以氢氧化镁:氢氧化铝:二氧化钛=4:2:1的比例称量30份，协效阻 燃剂以白炭黑：硼酸锌：白糖=1:1:1的比例称量6份，分别在高速混合机中1800r/min共混 1 Omin，将混合均匀的复合阻燃剂放入70°C的恒温烘箱中干燥36h; (2) 硅橡胶改性:按照乙基硅橡胶：乙烯-醋酸乙烯酯=5:1的比例称量40份，在加入马来 酸酐2份，在高速混合机中1800r/min共混1 Omin，混合均匀，通过双螺杆挤出机中熔融共混 得到改性硅橡胶，控制机头温度170~200°C，机头压力1~50MPa，螺杆转速80~100r/min; (3) 复合基础阻燃剂改性:将干燥的复合基础阻燃剂27份、硅烷偶联剂3份、无水乙醇6L 放入到反应釜内，超声处理4h，待乙醇挥发完全，取出改性复合基础阻燃剂放入到70°C的恒 温供箱中干燥36h，备用； (4) 复合协效阻燃剂改性:将干燥的复合协效阻燃剂6份、硅烷偶联剂2份、无水乙醇6L 放入到反应釜内，超声处理4h，待乙醇挥发完全，取出改性复合基础阻燃剂放入到70°C的恒 温供箱中干燥36h，备用； (5 )备料:将改性硅橡胶（乙基硅橡胶：乙烯-醋酸乙烯酯=5:1 )42份、改性复合基础阻燃 剂(氢氧化镁:氢氧化铝：二氧化钛=4:2:1)30份、改性复合协效阻燃剂（白炭黑:硼酸锌：白 糖=1:1:1)8份、复合润滑剂(硬脂酸:石蜡=1:1