一种低烟阻燃电缆料及其制备方法与流程

本发明涉及电线电缆技术领域，具体涉及一种低烟阻燃电缆料。

背景技术：

电线电缆担负着传递能量的作用，如果工作时温度超过其所能承受的范围，就将导致燃烧。同时电线电缆的敷设往往是成束敷设的，建筑越稠密、人员越集中的地方，电线电缆的敷设越密集，由此产生的火灾潜在威胁越大。

目前，市场上的pvc电缆料存在着不耐高温，不耐老化，老化试验后材料出现发黄变脆现象。为了解决上述问题，必须研制一种改性pvc电缆料。该改性pvc电缆料是一种既满足rosh指令和reach法规，又耐高温、耐老化，老化试验后材料不发黄、不变脆。此电缆料用途较广，用量较大，可以替代价格较高的xlpe电缆料，广泛用于电力电缆、电脑、冰箱、电视、空调等电子电器设备的机内和机外连接线,仪器、仪表线、汽车线、电机引线、手机和笔记本电脑线的生产。

技术实现要素：

为了解决上述的技术问题，本发明提供一种低烟阻燃电缆料及其制备方法，其目的在于，提供一种低烟阻燃电缆料，通过添加复合无卤阻燃剂添加量少，阻燃效果好，且不影响电缆材料的力学性能，聚磷酸铵和红磷在高温下生成具有脱水作用的磷酸和聚偏磷酸，氢氧化铝在高温和脱水的作用下生成致密的氧化铝膜，包覆在电缆线表面，同时三聚氰胺和聚乙二醇4000生成氨气和水蒸气，反应产生的水蒸气和氨气一起形成一层多孔炭层，附在氧化膜表面，起到隔热的效果，从而实现高效阻燃。

本发明提供一种低烟阻燃电缆料，由以下原料制备而成：聚丙烯树脂、eva树脂、复合无卤阻燃剂、紫外吸收剂、抗氧剂、玄武岩纤维、防腐剂和防虫剂；

所述复合无卤阻燃剂由以下原料制备组成：三聚氰胺、聚乙二醇4000、聚磷酸铵、红磷和氢氧化铝。

作为本发明进一步的改进，由以下原料按重量份制备而成：聚丙烯树脂150-200份、eva树脂80-120份、复合无卤阻燃剂2-5份、紫外吸收剂1-2份、抗氧剂1-2份、玄武岩纤维3-10份、防腐剂2-5份和防虫剂1-3份；

所述复合无卤阻燃剂由以下原料按重量份制备而成：三聚氰胺10-15份、聚乙二醇40005-10份、聚磷酸铵2-5份、红磷1-2份和氢氧化铝2-5份。

作为本发明进一步的改进，由以下原料按重量份制备而成：聚丙烯树脂160-180份、eva树脂90-110份、复合无卤阻燃剂2-4份、紫外吸收剂1.2-1.7份、抗氧剂1.3-1.8份、玄武岩纤维5-8份、防腐剂2-4份和防虫剂1.3-2.7份；

所述复合无卤阻燃剂由以下原料按重量份制备而成：三聚氰胺11-14份、聚乙二醇40007-9份、聚磷酸铵3-5份、红磷1.3-1.6份和氢氧化铝3-5份。

作为本发明进一步的改进，由以下原料按重量份制备而成：聚丙烯树脂170份、eva树脂100份、复合无卤阻燃剂3份、紫外吸收剂1.5份、抗氧剂1.6份、玄武岩纤维7份、防腐剂3份和防虫剂1.9份；

所述复合无卤阻燃剂由以下原料按重量份制备而成：三聚氰胺12份、聚乙二醇40008份、聚磷酸铵4份、红磷1.5份和氢氧化铝4份。

作为本发明进一步的改进，所述紫外吸收剂选自紫外吸收剂326、紫外吸收剂uv-p、紫外吸收剂uv-r、紫外吸收剂uv-1130、紫外吸收剂uv-9和紫外吸收剂uv531中的一种或几种。

作为本发明进一步的改进，所述抗氧剂选自抗氧剂1076、抗氧剂1010、抗氧剂bht、抗氧剂168、抗氧剂264和抗氧剂t501中的一种或几种。

作为本发明进一步的改进，所述防腐剂选自脱氢乙酸、脱氢乙酸钠、羟基苯甲酸酯、双乙酸钠、乳酸钠和丙酸钙中的一种或几种。

作为本发明进一步的改进，所述防虫剂由以下原料组成：阿维菌素、拟除虫菊酯、冰片和苦参碱。

本发明进一步保护一种制备所述低烟阻燃电缆料的方法，包括以下步骤：

s1.复合无卤阻燃剂的处理：将复合无卤阻燃剂各组分称取，干燥并研细混合均匀，备用；

s2.混炼：将聚丙烯树脂、eva树脂干燥后，加入紫外吸收剂、抗氧剂、玄武岩纤维和防腐剂，加热至50℃，搅拌混合均匀，加入处理后的复合无卤阻燃剂和防虫剂，在混炼挤出机中混炼挤出造粒，得到所述低烟阻燃电缆料。

作为本发明进一步的改进，所述干燥温度为50℃，干燥时间为2-5h。

本发明具有如下有益效果：

1.本发明采用混合树脂，聚丙烯树脂因其具有优异的机械性能、耐磨性、电性能、耐化学试剂性，特别是极好的耐油性；同时eva树脂较宽的温度范围内具有良好的柔软性、耐冲击性、耐环境应力开裂性，可以改善阻燃体系的相容性，从而使力学性能，满足了低烟无卤阻燃电缆料的技术性能要求；同时其不含卤原子，具有低烟环保的特性。

2.本发明复合无卤阻燃剂添加量少，阻燃效果好，且不影响电缆材料的力学性能，聚磷酸铵和红磷在高温下生成具有脱水作用的磷酸和聚偏磷酸，氢氧化铝在高温和脱水的作用下生成致密的氧化铝膜，包覆在电缆线表面，同时三聚氰胺和聚乙二醇4000生成氨气和水蒸气，反应产生的水蒸气和氨气一起形成一层多孔炭层，附在氧化膜表面，起到隔热的效果，从而实现高效阻燃；

3.本发明原料来源广、制备方法简单且成本较低，制得的电缆料具有良好的低烟、阻燃性能，安全环保，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明一种低烟阻燃电缆料的制备工艺图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所述的实施例只是本发明的部分具有代表性的实施例，而不是全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所有实施例都属于本发明的保护范围。

实施例1

原料组成(重量份)：聚丙烯树脂150份、eva树脂80份、复合无卤阻燃剂2份、紫外吸收剂uv-11301份、抗氧剂t5011份、玄武岩纤维3份、羟基苯甲酸酯2份和防虫剂1份。

所述防虫剂由以下原料组成：阿维菌素、拟除虫菊酯、冰片和苦参碱。

所述复合无卤阻燃剂由以下原料按重量份制备而成：三聚氰胺10份、聚乙二醇40005份、聚磷酸铵2份、红磷1份和氢氧化铝2份。

制备方法：

s1.复合无卤阻燃剂的处理：将复合无卤阻燃剂各组分称取，干燥并研细混合均匀，所述干燥温度为50℃，干燥时间为2h，备用；

s2.混炼：将聚丙烯树脂、eva树脂干燥后，所述干燥温度为50℃，干燥时间为2h，加入紫外吸收剂uv-1130、抗氧剂t501、玄武岩纤维和羟基苯甲酸酯，加热至50℃，搅拌混合均匀，加入处理后的复合无卤阻燃剂和防虫剂，在混炼挤出机中混炼挤出造粒，得到所述低烟阻燃电缆料。

实施例2

原料组成(重量份)：聚丙烯树脂200份、eva树脂120份、复合无卤阻燃剂5份、紫外吸收剂uv-r2份、抗氧剂10102份、玄武岩纤维10份、双乙酸钠5份和防虫剂3份。

所述防虫剂由以下原料组成：阿维菌素、拟除虫菊酯、冰片和苦参碱。

所述复合无卤阻燃剂由以下原料按重量份制备而成：三聚氰胺15份、聚乙二醇400010份、聚磷酸铵5份、红磷2份和氢氧化铝5份。

制备方法：

s1.复合无卤阻燃剂的处理：将复合无卤阻燃剂各组分称取，干燥并研细混合均匀，所述干燥温度为50℃，干燥时间为5h，备用；

s2.混炼：将聚丙烯树脂、eva树脂干燥后，所述干燥温度为50℃，干燥时间为5h，加入紫外吸收剂uv-r、抗氧剂1010、玄武岩纤维和双乙酸钠，加热至50℃，搅拌混合均匀，加入处理后的复合无卤阻燃剂和防虫剂，在混炼挤出机中混炼挤出造粒，得到所述低烟阻燃电缆料。

实施例3

原料组成(重量份)：聚丙烯树脂160份、eva树脂90份、复合无卤阻燃剂2份、紫外吸收剂1.2份、抗氧剂10761.3份、玄武岩纤维5份、丙酸钙2份和防虫剂1.3份。

所述防虫剂由以下原料组成：阿维菌素、拟除虫菊酯、冰片和苦参碱。

所述复合无卤阻燃剂由以下原料按重量份制备而成：三聚氰胺11份、聚乙二醇40007份、聚磷酸铵3份、红磷1.3份和氢氧化铝3-5份。

制备方法：

s1.复合无卤阻燃剂的处理：将复合无卤阻燃剂各组分称取，干燥并研细混合均匀，所述干燥温度为50℃，干燥时间为3h，备用；

s2.混炼：将聚丙烯树脂、eva树脂干燥后，所述干燥温度为50℃，干燥时间为3h，加入紫外吸收剂、抗氧剂1076、玄武岩纤维和丙酸钙，加热至50℃，搅拌混合均匀，加入处理后的复合无卤阻燃剂和防虫剂，在混炼挤出机中混炼挤出造粒，得到所述低烟阻燃电缆料。

实施例4

原料组成(重量份)：聚丙烯树脂180份、eva树脂110份、复合无卤阻燃剂4份、紫外吸收剂3261.7份、抗氧剂2641.8份、玄武岩纤维8份、脱氢乙酸4份和防虫剂2.7份。

所述防虫剂由以下原料组成：阿维菌素、拟除虫菊酯、冰片和苦参碱。

所述复合无卤阻燃剂由以下原料按重量份制备而成：三聚氰胺14份、聚乙二醇40009份、聚磷酸铵5份、红磷1.6份和氢氧化铝5份。

制备方法：

s1.复合无卤阻燃剂的处理：将复合无卤阻燃剂各组分称取，干燥并研细混合均匀，所述干燥温度为50℃，干燥时间为4h，备用；

s2.混炼：将聚丙烯树脂、eva树脂干燥后，所述干燥温度为50℃，干燥时间为4h，加入紫外吸收剂326、抗氧剂264、玄武岩纤维和脱氢乙酸，加热至50℃，搅拌混合均匀，加入处理后的复合无卤阻燃剂和防虫剂，在混炼挤出机中混炼挤出造粒，得到所述低烟阻燃电缆料。

实施例5

原料组成(重量份)：聚丙烯树脂170份、eva树脂100份、复合无卤阻燃剂3份、紫外吸收剂uv-p1.5份、抗氧剂bht1.6份、玄武岩纤维7份、乳酸钠3份和防虫剂1.9份。

所述防虫剂由以下原料组成：阿维菌素、拟除虫菊酯、冰片和苦参碱。

所述复合无卤阻燃剂由以下原料按重量份制备而成：三聚氰胺12份、聚乙二醇40008份、聚磷酸铵4份、红磷1.5份和氢氧化铝4份。

制备方法：

s1.复合无卤阻燃剂的处理：将复合无卤阻燃剂各组分称取，干燥并研细混合均匀，所述干燥温度为50℃，干燥时间为3h，备用；

s2.混炼：将聚丙烯树脂、eva树脂干燥后，所述干燥温度为50℃，干燥时间为3h，加入紫外吸收剂uv-p、抗氧剂bht、玄武岩纤维和乳酸钠，加热至50℃，搅拌混合均匀，加入处理后的复合无卤阻燃剂和防虫剂，在混炼挤出机中混炼挤出造粒，得到所述低烟阻燃电缆料。

测试例1

将本发明实施例5制备的低烟阻燃电缆料和市售普通电缆料进行性能测试，结果见表1。

表1

与现有技术相比，本发明采用混合树脂，聚丙烯树脂因其具有优异的机械性能、耐磨性、电性能、耐化学试剂性，特别是极好的耐油性；同时eva树脂较宽的温度范围内具有良好的柔软性、耐冲击性、耐环境应力开裂性，可以改善阻燃体系的相容性，从而使力学性能，满足了低烟无卤阻燃电缆料的技术性能要求；同时其不含卤原子，具有低烟环保的特性。

本发明复合无卤阻燃剂添加量少，阻燃效果好，且不影响电缆材料的力学性能，聚磷酸铵和红磷在高温下生成具有脱水作用的磷酸和聚偏磷酸，氢氧化铝在高温和脱水的作用下生成致密的氧化铝膜，包覆在电缆线表面，同时三聚氰胺和聚乙二醇4000生成氨气和水蒸气，反应产生的水蒸气和氨气一起形成一层多孔炭层，附在氧化膜表面，起到隔热的效果，从而实现高效阻燃；

本发明原料来源广、制备方法简单且成本较低，制得的电缆料具有良好的低烟、阻燃性能，安全环保，具有广阔的应用前景。

本领域的技术人员在不脱离权利要求书确定的本发明的精神和范围的条件下，还可以对以上内容进行各种各样的修改。因此本发明的范围并不仅限于以上的说明，而是由权利要求书的范围来确定的。