CN103013021A - 一种硅烷交联的无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种硅烷交联的无卤阻燃的聚烯烃电缆料组合物，所述聚烯烃电缆料组合物包括A料和B料，所述A料的组成以及重量份数为：硅烷接枝的聚烯烃100重量份；改性阻燃剂50～150重量份；所述改性阻燃剂为铝酸酯偶联剂改性的阻燃剂；A料抗氧剂0.1～0.5重量份；A料加工助剂0.5～2重量份；所述B料的组成以及重量份数为：聚烯烃100重量份；催化剂0.5～5重量份；抗铜剂0.01～5重量份；B料抗氧剂0.1～0.5重量份；B料加工助剂5～10重量份；其中所述A料采用往复式单螺杆混炼挤出。

Description

一种硅烷交联的无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备方法

技术领域

本发明属于高分子复合材料技术领域，具体涉及一种硅烷交联的无卤阻燃的聚烯烃电缆料的制备方法，适合生产电子线和传输线等软电缆类产品，属于电缆料制备方法的生产工艺领域。

背景技术

阻燃聚烯烃电缆料已大量用于电线电缆，由于聚乙烯本身优异的机械性能和加工性能，阻燃聚烯烃电缆料在电力电缆的生产得到广泛应用。

聚乙烯交联主要方法有三种：辐照交联法、过氧化物交联法和硅烷接枝交联法。辐照交联生产的交联聚乙烯纯度高，生产工艺简单，但设备昂贵、有辐射污染，生产工艺较难控制；过氧化物交联法对加工温度控制要求准确、精确，制造工艺稍有偏差产品的性能改变较大，造成的损失巨大。

有关硅烷交联低烟无卤阻燃电缆料的专利有CN101245169B免水煮低烟无卤阻燃硅烷交联聚烯烃组合物及其制备方式和CN102304254A硅烷交联的无卤阻燃的聚烯烃电线电缆料。传统的制备方法，第一步首先采用双螺杆挤出机将硅烷接枝到聚乙烯分子链上，形成A料，其次将催化剂和聚乙烯在双螺杆挤出机混炼形成B料。第二步将A料和B料按一定比例混合后挤出，成型的产品在热水浴或水蒸气下进行水解交联。现有硅烷交联无卤阻燃A料生产采用双螺杆挤出机，双螺杆挤出机内螺纹是连续的，只能径向运动，而没有轴向运动，其聚乙烯的混合又发生在径向，所以大量的阻燃剂分散，熔体的剪切效果均不太理想，同时，由于其螺纹是连续的，其作用在聚烯烃的压力很大，相应设备能耗也加大。

传统的两步法制造硅烷交联低烟无卤阻燃电缆料有如下缺点：1、硅烷接枝过程有过氧化物交联的副反应，接枝A料流动性差，不易加工；2、硅烷交联聚烯烃的A料生产采用双螺杆挤出造粒，硅烷交联剂、引发剂的分散效果差、螺纹是连续的，其作用在聚乙烯的压力很大，相应设备能耗也加大。此外，现有技术的硅烷交联低烟无卤阻燃电缆料还具有阻燃剂分散性能和耐环境应力开裂性能不佳的缺点，从商品的角度来看阻燃性能和手感不佳。

综上所述，本领域缺乏一种改善聚烯烃电缆料制备方法的耐环境应力开裂性能，阻燃剂分散性、适合生产电子线和传输线等软电缆类产品的硅烷交联的无卤阻燃聚烯烃电缆料。

发明内容

本发明的第一目的在于获得一种改善聚烯烃电缆料制备方法的耐环境应力开裂性能，阻燃剂分散性、适合生产电子线和传输线等软电缆类产品的硅烷交联的无卤阻燃聚烯烃电缆料组合物。

本发明的第二目的在于获得一种改善聚烯烃电缆料制备方法的耐环境应力开裂性能，阻燃剂分散性、适合生产电子线和传输线等软电缆类产品的硅烷交联的无卤阻燃聚烯烃电缆料。

本发明的第三目的在于获得一种改善聚烯烃电缆料制备方法的耐环境应力开裂性能，阻燃剂分散性、适合生产电子线和传输线等软电缆类产品的硅烷交联的无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备方法。

本发明的第四目的在于获得一种改善聚烯烃电缆料制备方法的耐环境应力开裂性能，阻燃剂分散性、适合生产电子线和传输线等软电缆类产品的硅烷交联的无卤阻燃聚烯烃电缆。

本发明的第一方面提供一种硅烷交联的无卤阻燃的聚烯烃电缆料组合物，所述聚烯烃电缆料组合物包括A料和B料，

所述A料的组成以及重量份数为：

硅烷接枝的聚烯烃      100重量份；

改性阻燃剂            50～150重量份；所述改性阻燃剂为铝酸酯偶联剂改性的阻燃剂；

A料抗氧剂             0.1～0.5重量份；

A料加工助剂           0.5～2重量份；

所述B料的组成以及重量份数为：

聚烯烃                100重量份；

催化剂                0.5～5重量份；

抗铜剂                0.01～5重量份；

B料抗氧剂             0.1～0.5重量份；

B料加工助剂           5～10重量份；

其中所述A料采用往复式单螺杆混炼挤出。

在本发明的一个具体实施方式中，所述的改性阻燃剂选用铝酸酯偶联剂表面改性处理的氢氧化铝、氢氧化镁或硼酸锌中的一种或几种的组合物。

在本发明的一个具体实施方式中，所述改性阻燃剂中，所述铝酸酯偶联剂的改性用量为阻燃剂质量的1%-3%。

在本发明的一个具体实施方式中，所述的经铝酸酯偶联剂表面改性处理的制备方法：将阻燃剂加入到高速搅拌机中，在高速搅拌下均匀加入质量为阻燃剂质量的1%-3%的铝酸酯偶联剂溶液。

在本发明的一个具体实施方式中，所述硅烷接枝的聚烯烃由如下方法制得：所述硅烷接枝的聚烯烃由如下重量份数的组分进行接枝得到：

聚烯烃树脂100重量份、

硅烷交联剂0.2～5重量份、

引发剂0.01～1重量份、

接枝抗氧剂0.1～0.5重量份。

本发明的第二方面提供一种本发明所述的组合物制得的硅烷交联的无卤阻燃的聚烯烃电缆料。

本发明的第三方面提供一种本发明所述的硅烷交联的无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备方法，其包括如下步骤：

提供A料和B料的各个组分；

所述A料各组分于100～150℃下进行往复式单螺杆挤出造粒，得到阻燃接枝的A料颗粒料；

所述B料各组分于140～190℃下进行混炼造粒，得到B料颗粒料；

所述阻燃接枝的A料颗粒料和B料颗粒料分散混合，得到硅烷交联的无卤阻燃聚烯烃电缆料。

在一个具体实施方式中，包括如下步骤：

(1)硅烷接枝聚烯烃的制备：将硅烷接枝到聚烯烃树脂上制得硅烷接枝聚烯烃；

(2)以硅烷接枝聚烯烃为原料，与改性阻燃剂、加工助剂等按配比混合，经高精度的K-TRON喂料失重***，进入往复式单螺杆挤出造粒机组，在100-150℃下进行混炼、剪切、挤出，然后用喷雾切粒进行造粒，经过冷却、离心脱水、沸腾干燥、由自动称重包装***实现全自动包装。

(3)以聚烯烃为主原料加入催化剂、抗氧剂等加工助剂混合3-5分钟后，输送至双螺杆，在140-190℃中混炼造粒，得到B料颗粒料；

(4)将步骤(3)获得的B料和步骤(2)获得的阻燃接枝A料，在混合机分散混合获得产品。

所述步骤(1)中硅烷接枝聚烯烃制备过程为：聚烯烃树脂、硅烷、引发剂、抗氧剂经混料、挤出造粒、干燥工艺制得硅烷接枝聚乙烯。

所述步骤(1)中，挤出造粒工艺温度为130-200℃，干燥工艺温度60-70℃。

所述步骤(2)中硅烷接枝聚烯烃制备过程为：以硅烷接枝聚烯烃为原料，与改性阻燃剂、加工助剂等按配比混合，经高精度的喂料失重***，进入往复式单螺杆挤出造粒机组，在100-140℃下进行混炼、剪切、挤出，然后用喷雾切粒进行造粒，经过冷却、离心脱水、沸腾干燥、由自动称重包装***实现全自动包装。

所述往复式单螺杆挤出造粒机组工艺温度为100-150℃，干燥工艺温度50-65℃。

所述步骤(3)中催化母粒制备过程为：聚烯烃为主原料加入催化剂、抗氧剂等加工助剂混合3-5分钟后，输送至双螺杆，在140-190℃中混炼造粒，得到B料颗粒料；

所述的步骤(4)，将步骤(3)获得的催化母粒B料和步骤(2)获得的阻燃接枝A料，在混合机分散混合获得产品。

阻燃接枝A料和催化母粒B料的(90-95):(5-10)的比例提取后再送入混合机进行充分混合得到混合料，并送入单螺杆挤出机在140-190℃挤出得到成品。

在本发明的一个具体实施方式中，所述阻燃接枝的A料颗粒料和B料颗粒料按照(90-95):(5-10)的重量比例分散混合，于140-190℃挤出得到硅烷交联的无卤阻燃聚烯烃电缆料。

在一个具体实施方式中，阻燃接枝A料颗粒料和B料颗粒料(催化母料)的(90-95):(5-10)的比例提取后再送入混合机进行充分混合得到混合料，并送入单螺杆挤出机在140-190℃挤出得到成品。

本发明的第四方面提供一种本发明所述硅烷交联的无卤阻燃的聚烯烃电缆料所制得的电缆。

附图说明

图1硅烷接枝聚烯烃的生产工艺流程图；

图2硅烷接枝阻燃聚烯烃A料生产工艺流程图；采用往复式单螺杆混炼挤出(也即“双阶式挤出”)；

图3催化母粒B料的生产工艺流程图。

具体实施方式

本发明人经过广泛而深入的研究，通过改进制备工艺，获得了一种改善聚烯烃电缆料制备方法的耐环境应力开裂性能，阻燃剂分散性、适合生产电子线和传输线等软电缆类产品的硅烷交联的无卤阻燃聚烯烃电缆料。在此基础上完成了本发明。

本发明的技术构思如下：

涉及一种硅烷交联的无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备方法，该无卤阻燃的聚烯烃电缆料制备方法采用两步法硅烷交联技术制备，该硅烷交联的无卤阻燃的聚烯烃电缆料制备方法由阻燃接枝A料和催化母料B料组成。最优选地，阻燃接枝A料制备包括以下步骤：先制备硅烷接枝聚烯烃树脂；以硅烷接枝聚烯烃树脂为原料，与改性阻燃剂、加工助剂等按配比混合，经高精度的喂料失重***，进入往复式单螺杆挤出造粒机组，在100-150℃下进行混炼、剪切、挤出，然后用喷雾切粒进行造粒，经过冷却、离心脱水、沸腾干燥、由自动称重包装***实现全自动包装。催化母粒B料：以聚烯烃为主原料加入催化剂、抗氧剂等加工助剂混合3-5分钟后，输送至双螺杆，在140-190℃中混炼造粒，得到B料颗粒料。本发明阻燃接枝A料改善聚烯烃电缆料制备方法的耐环境应力开裂性能，阻燃剂分散性，而且提供的硅烷交联的无卤阻燃聚烯烃电缆料具有柔软的手感，良好的阻燃性，适合生产电子线和传输线等软电缆类产品。

本发明中，术语“含有”或“包括”表示各种成分可一起应用于本发明的混合物或组合物中。因此，术语“主要由...组成”和“由...组成”包含在术语“含有”或“包括”中。

以下对本发明的各个方面进行详述：

硅烷交联的无卤阻燃的聚烯烃电缆料组合物

本发明的第一方面提供一种硅烷交联的无卤阻燃的聚烯烃电缆料组合物，所述聚烯烃电缆料组合物包括A料和B料，

所述A料的组成以及重量份数为：

硅烷接枝的聚烯烃      100重量份；

改性阻燃剂            50～150重量份；所述改性阻燃剂为铝酸酯偶联剂改性的阻燃剂；

A料抗氧剂             0.1～0.5重量份；

A料加工助剂           0.5～2重量份；

所述B料的组成以及重量份数为：

聚烯烃                100重量份；

催化剂                0.5～5重量份；

抗铜剂                0.01～5重量份；

B料抗氧剂             0.1～0.5重量份；

B料加工助剂           5～10重量份；

其中所述A料采用往复式单螺杆混炼挤出。

硅烷接枝的聚烯烃

在本发明的一个具体实施方式中，所述硅烷接枝的聚烯烃由如下方法制得：所述硅烷接枝的聚烯烃由如下重量份数的组分进行接枝得到：

聚烯烃树脂100重量份、

硅烷交联剂0.2～5重量份、

引发剂0.01～1重量份、

抗氧剂0.1～0.5重量份。

本发明中，所述“聚烯烃树脂”包括但不限于：低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、茂金属线性低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物。

本发明中，A料中的“硅烷接枝的聚烯烃”中的“聚烯烃”与B料的聚烯烃可以相同，也可以不同。

本发明中，所述“硅烷交联剂”包括但不限于：乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷。

本发明中，所述“引发剂”包括但不限于：所述的引发剂选用过氧化二异丙苯、过氧化二特丁基、过氧化苯甲酰中的一种。

本发明中，所述“抗氧剂”包括但不限于：1010、1135、300#、168、DLTP、1076中的一种或几种的组合物。所述“抗氧剂”和“B料抗氧剂”可以相同，也可以不同。

本发明中，所述“接枝”(或交联)的步骤包括：将聚烯烃树脂、硅烷、引发剂、抗氧剂经混料、挤出造粒、干燥工艺制得。所述的“混料、挤出造粒、干燥工艺”是本领域的常规技术。

改性阻燃剂

在本发明的一个具体实施方式中，所述的改性阻燃剂选用铝酸酯偶联剂表面改性处理的氢氧化铝、氢氧化镁或硼酸锌中的一种或几种的组合物。

本发明中，所述“铝酸酯”是本领域常规的，包括但不限于铝酸三甲酯、铝酸三异丙酯、铝酸三苄酯。

在一个具体实施方式中，所述改性阻燃剂中，所述铝酸酯偶联剂的改性用量为阻燃剂质量的1%-3%。

在一个具体实施方式中，所述的经铝酸酯偶联剂表面改性处理的制备方法：将阻燃剂加入到高速搅拌机中，在高速搅拌下均匀加入质量为阻燃剂质量的1%-3%的铝酸酯偶联剂溶液。

其他组分

本发明中，所述“A料加工助剂”包括但不限于油酸酰胺、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡一种或几种的组合物。

本发明中，所述“B料加工助剂”包括但不限于油酸酰胺、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡或流变剂含氟PPA中的一种或几种的组合物。

本发明中，所述“A料加工助剂”和所述“B料加工助剂”可以相同，也可以不同。所述的加工助剂可选用聚乙烯用润滑剂油酸酰胺、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、有机硅或流变剂含氟PPA中的一种或几种的组合物。

本发明中，所述“抗铜剂”包括但不限于MDA-5、MDA-1024。

本发明中，所述“A料抗氧剂”包括但不限于四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010)、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛醇酯(1135)、三［2.4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯(168)、4,4’-硫代双(6-特丁基间甲酚(300#)、硫代二丙酸双十二烷酯(DLTP)、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(1076)中的一种或几种的组合物。

本发明中，所述“B料抗氧剂”包括但不限于四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010)、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛醇酯(1135)、三［2.4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯(168)、4,4’-硫代双(6-特丁基间甲酚(300#)、硫代二丙酸双十二烷酯(DLTP)、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(1076)中的一种或几种的组合物。

本发明中，所述“A料抗氧剂”和所述“B料抗氧剂”可以相同，也可以不同。

本发明中，所述用于B料的“催化剂”包括但不限于正锆酸四丁酯、二辛基二丁基锡、二醋酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡中的一种或多种。

往复式单螺杆混炼挤出(也即“双阶式挤出”)

本发明中，所述“往复式单螺杆混炼挤出”是指采用既能作径向运动，又能作轴向运动的往复式挤出机生产A料。所述“往复式挤出机”是本领域已有的，例如SJW-70/SJ-120机组型号的市售往复式挤出机。

本发明人发现，所述A料采用往复式单螺杆混炼挤出机可大大提高本发明的交联聚烯烃的性能。与现有的双螺杆挤出机相比，往复式螺杆制成不连续螺纹结构，使螺杆在连续旋转同时还按一定规律作轴向运动，其聚烯烃的混合物料受到均匀的剪应力；往复式单螺杆混炼挤出机自洁性好，当销钉靠近螺棱时，会起到擦刮积聚在螺棱侧壁处物料的作用，保证了往复式单螺杼销钉挤出机具有良好的自洁性能；螺杆的长径比小销钉与物料的每次剪切和分流，促使物料迅速熔融；温度控制精确销钉的搅拌作用均化了料温的分布；所以硅烷交联剂、DCP引发剂分散均匀，熔体的聚乙烯物料的剪切效果好，同时，由于螺杆有中断螺纹，其作用在聚合物上的压力很小，相应的设备能耗也较小。该生产方法大大提高了硅烷交联度、使加工工艺十分方便灵活，操作简易。

发明人发现，采用“改性阻燃剂”和“硅烷接枝的聚烯烃”的组合，并采用“往复式单螺杆混炼挤出”，使得本发明得到的聚烯烃电缆料的耐环境应力开裂性能，阻燃剂分散性提高，而且提供的硅烷交联的无卤阻燃聚烯烃电缆料具有柔软的手感，良好的阻燃性，适合生产电子线和传输线等软电缆类产品。

电缆料及其制备方法

本发明的第二方面提供一种本发明所述的组合物制得的硅烷交联的无卤阻燃的聚烯烃电缆料。

在一个优选例中，所述“硅烷交联的无卤阻燃的聚烯烃电缆料”的性能为耐环境应力开裂好、柔软性极佳、手感好等特点。(检测标准GB/T2951.41-2008)。

本发明的第三方面提供一种本发明所述的硅烷交联的无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备方法，其包括如下步骤：

提供A料和B料的各个组分；

所述A料各组分于100～150℃下进行往复式单螺杆挤出造粒，得到阻燃接枝的A料颗粒料；

所述B料各组分于140～190℃下进行混炼造粒，得到B料颗粒料；

所述阻燃接枝的A料颗粒料和B料颗粒料分散混合，得到硅烷交联的无卤阻燃聚烯烃电缆料。

在一个具体实施方式中，包括如下步骤：

(1)硅烷接枝聚烯烃的制备：将硅烷接枝到聚烯烃树脂上制得硅烷接枝聚烯烃；

(2)以硅烷接枝聚烯烃为原料，与改性阻燃剂、加工助剂等按配比混合，经高精度的K-TRON喂料失重***，进入往复式单螺杆挤出造粒机组，在100-150℃下进行混炼、剪切、挤出，然后用喷雾切粒进行造粒，经过冷却、离心脱水、沸腾干燥、由自动称重包装***实现全自动包装。

(3)以聚烯烃为主原料加入催化剂、抗氧剂等加工助剂混合3-5分钟后，输送至双螺杆，在140-190℃中混炼造粒，得到B料颗粒料；

(4)将步骤(3)获得的B料和步骤(2)获得的阻燃接枝A料，在混合机分散混合获得产品。

所述步骤(1)中硅烷接枝聚烯烃制备过程为：聚烯烃树脂、硅烷、引发剂、抗氧剂经混料、挤出造粒、干燥工艺制得硅烷接枝聚乙烯。

所述步骤(1)中，挤出造粒工艺温度为130-200℃，干燥工艺温度60-70℃。

所述步骤(2)中硅烷接枝聚烯烃制备过程为：以硅烷接枝聚烯烃为原料，与改性阻燃剂、加工助剂等按配比混合，经高精度的喂料失重***，进入往复式单螺杆挤出造粒机组，在100-140℃下进行混炼、剪切、挤出，然后用喷雾切粒进行造粒，经过冷却、离心脱水、沸腾干燥、由自动称重包装***实现全自动包装。

所述往复式单螺杆挤出造粒机组工艺温度为100-150℃，干燥工艺温度50-65℃。

所述步骤(3)中催化母粒制备过程为：聚烯烃为主原料加入催化剂、抗氧剂等加工助剂混合3-5分钟后，输送至双螺杆，在140-190℃中混炼造粒，得到B料颗粒料；

所述的步骤(4)，将步骤(3)获得的催化母粒B料和步骤(2)获得的阻燃接枝A料，在混合机分散混合获得产品。

阻燃接枝A料和催化母粒B料的(90-95):(5-10)的比例提取后再送入混合机进行充分混合得到混合料，并送入单螺杆挤出机在140-190℃挤出得到成品。

在本发明的一个具体实施方式中，所述阻燃接枝的A料颗粒料和B料颗粒料按照(90-95):(5-10)的重量比例分散混合，于140-190℃挤出得到硅烷交联的无卤阻燃聚烯烃电缆料。

在一个具体实施方式中，阻燃接枝A料颗粒料和B料颗粒料(催化母料)的(90-95):(5-10)的比例提取后再送入混合机进行充分混合得到混合料，并送入单螺杆挤出机在140-190℃挤出得到成品。

本发明的第四方面提供一种本发明所述硅烷交联的无卤阻燃的聚烯烃电缆料所制得的电缆。

本发明的目的是克服已有的技术中的缺点，提供一种硅烷的交联的无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备方法。主要提供一种螺杆既能作径向运动，又能作轴向运动的往复式挤出机生产A料。与现有的双螺杆挤出机相比，往复式螺杆制成不连续螺纹结构，使螺杆在连续旋转同时还按一定规律作轴向运动，其聚乙烯的混合物料受到均匀的剪应力，所以硅烷交联剂、DCP引发剂、阻燃剂等加工助剂分散均匀，熔体的聚烯烃物料的剪切效果好，同时，由于螺杆有中断螺纹，其作用在聚合物上的压力很小，相应的设备能耗也较小。该生产方法大大提高了硅烷交联度、使加工工艺十分方便灵活，操作简易。用本生产方法生产的电缆绝缘材料耐热性、老化性能和加工性能好，制备工艺简单，能耗低、具有较好的经济效益。

本发明的优选实施方式

一种硅烷交联的无卤阻燃的聚烯烃电缆料制备方法，包括如下步骤：

(1)硅烷接枝聚烯烃的制备：将硅烷接枝到聚烯烃树脂上制得硅烷接枝聚烯烃；

(2)以硅烷接枝聚烯烃为原料，与阻燃剂、加工助剂等按配比混合，经高精度的K-TRON喂料失重***，进入往复式单螺杆挤出造粒机组，在100-150℃下进行混炼、剪切、挤出，然后用喷雾切粒进行造粒，经过冷却、离心脱水、沸腾干燥、由自动称重包装***实现全自动包装。

(3)以聚烯烃为主原料加入催化剂、抗氧剂等加工助剂混合3-5分钟后，输送至双螺杆，在140-190℃中混炼造粒，得到B料颗粒料；

(4)将步骤(3)获得的B料和步骤(2)获得的阻燃接枝A料，在混合机分散混合获得产品。

所述步骤(1)中硅烷接枝聚烯烃的制备过程为聚烯烃树脂、硅烷、引发剂、抗氧剂经混料、挤出造粒、干燥工艺制得硅烷接枝聚烯烃。

优选的，所述的硅烷交联的无卤阻燃的聚烯烃电缆料制备方法，其特征在于，所述聚烯烃树脂、硅烷、引发剂、抗氧剂的重量份数分别为：聚烯烃树脂100、硅烷交联剂0.2-5、引发剂0.01-1、抗氧剂0.1-0.5。

优选的，所述的聚烯烃树脂为乙烯-醋酸乙烯树脂为分子中醋酸乙烯含量为24-28%的乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂。

优选的，所述聚烯烃树脂为低密度聚乙烯树脂的熔指为2±0.5g/10min，产自中石化。

优选的，所述的硅烷为德固赛的VTMO。

优选的，所述引发剂为阿克苏的DCP。

优选的，所述加工工艺为挤出造粒工艺温度为130-200℃，干燥工艺温度60-70℃。

优选的，所述步骤(1)中，还需要对制得的硅烷接枝聚乙烯进行铝塑复合袋抽真空包装。

所述步骤(2)中硅烷接枝聚烯烃制备过程为：以硅烷接枝聚烯烃为原料，与改性阻燃剂、加工助剂等按配比混合，经高精度的K-TRON喂料失重***，进入往复式单螺杆挤出造粒机组，在100-140℃下进行混炼、剪切、挤出，然后用喷雾切粒进行造粒，经过冷却、离心脱水、沸腾干燥、由自动称重包装***实现全自动包装。

优选的，所述步骤(2)的阻燃聚烯烃电缆料的原料的个组分名称及重量份数为：硅烷接枝聚烯烃100、改性阻燃剂50-150、抗氧剂0.1-0.5。

所述的改性阻燃剂选自铝酸酯偶联剂处理的氢氧化铝、氢氧化镁或硼酸锌，优选的经铝酸酯偶联剂表面处理氢氧化铝和氢氧化镁的混合物。

所述的经铝酸酯偶联剂表面改性处理的制备方法：将阻燃剂加入到高速搅拌机中，在高速搅拌下均匀加入质量为阻燃剂质量的1%-3%的铝酸酯偶联剂溶液。

所述的抗氧剂为1010、1135、168、300#、DLTP、1076，优选的，所述抗氧剂为瑞士汽巴公司生产的Irganox1010型抗氧剂。

优选的，所述的工艺为往复式单螺杆挤出造粒机组工艺温度为100-150℃，干燥工艺温度50-65℃。

所述步骤(3)中催化母粒制备过程为：聚烯烃为主原料加入催化剂、抗氧剂等加工助剂混合3-5分钟后，输送至双螺杆，在140-190℃中混炼造粒，得到B料颗粒料；

优选的，所述步骤(3)的催化母粒制备的原料的个组分名称及重量份数为：聚烯烃100、催化剂0.5-5，抗氧剂0.1-0.5、加工助剂0.01-5、。

优选的，所述聚烯烃树脂为低密度聚乙烯树脂的熔指为2±0.5g/10min，产自中石化。

优选的，所述聚烯烃树脂为乙烯-辛烯共聚物熔融指数5g/10min,硬度为75A。

优选的，所述的催化剂为的催化剂二醋酸二丁基锡；

所述的加工助剂为润滑剂，所述润滑剂选自油酸酰胺、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、有机硅或流变剂含氟PPA中的一种或几种的组合物；

所述的步骤(4)，将步骤(3)获得的催化母粒B料和步骤(2)获得的阻燃接枝A料，在混合机分散混合获得产品。

优选的，所述的阻燃接枝A料和催化母粒B料的95:5-的比例提取后再送入混合机进行充分混合得到混合料，并送入单螺杆挤出机在140-190℃挤出得到成品。

与现有技术相比，本发明的方法具有下述优点：一、利用硅烷，对聚烯烃树脂进行接枝，使其添加到阻燃聚烯烃电缆料中后，更好的吸纳阻燃剂并采用往复式单螺杆挤出造粒机组阻燃剂分散均匀，保证产品质量的稳定性，提高了阻燃聚烯烃电缆料的机械性能。二、采用硅烷交联方式可以延长阻燃聚烯烃耐环境应力开裂时间，避免阻燃聚烯烃电缆料由于添加大量的无机阻燃剂造成护套开裂现象；三、一定程度上改善了阻燃聚烯烃的挤出表面。

如无具体说明，本发明的各种原料均可以通过市售得到；或根据本领域的常规方法制备得到。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。

本发明的其他方面由于本文的公开内容，对本领域的技术人员而言是显而易见的。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。除非另外说明，否则所有的份数为重量份，所有的百分比为重量百分比，所述的聚合物分子量为数均分子量。

除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。

实施例1

本实施例提供一种硅烷交联的低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备方法，采用的原料及用量参见表，其中：

乙烯-醋酸乙烯树脂为分子中醋酸乙烯含量为24-28%的乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂。

低密度聚乙烯树脂的熔指为2±0.5g/10min，产自中石化。

硅烷为德固赛的VTMO。

引发剂为阿克苏的DCP。

改性阻燃剂通过如下过程制备得到：将氢氧化铝加入到高速搅拌机中，在高速搅拌下均匀加入质量为氢氧化铝质量的2%的铝酸酯偶联剂溶液。

抗氧剂为瑞士汽巴公司生产的Irganox1010型抗氧剂。

乙烯-辛烯共聚物熔融指数5g/10min,硬度为75A。

催化剂为二醋酸二丁基锡；

润滑剂，所述润滑剂选自油酸酰胺、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、有机硅或流变剂含氟PPA中的一种或几种的组合物；

硅烷交联的低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备方法包括如下步骤：

1、先按一下配方制备硅烷接枝聚烯烃:乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂、线性低密度聚乙烯、硅烷(德固赛的VTMO)、引发剂(阿克苏的DCP)、抗氧剂；混料时于40℃条件下，先将乙烯-醋酸乙烯树脂倒入高混机，低速转动，将硅烷、DCP及抗氧剂1010慢慢地、均匀地滴加入树脂中，在高混机混合5分钟，然后下料，进行挤出造粒、切粒及包装。生产工艺流程图如图1所示。

加工温度设定如下：

一区	二区	三区	四区	五区	六区	七区	八区	九区	机头
										100	120	150	170	180	185	185	190	190	190

双螺杆主机转速不大于300rpm，主电机电流不大于350A，滤网90目，真空度不大于0.02MPa。

2、按照下列配方进行配料：硅烷接枝聚烯烃共聚物、改性阻燃剂氢氧化铝、抗氧剂1010、加工助剂(润滑剂：油酸酰胺)、炭黑母粒，投入料仓内，经高精度的K-TRON喂料失重***，进入往复式单螺杆挤出造粒机组，在100-145℃下进行混炼、剪切、挤出，然后用喷雾切粒进行造粒，经过冷却、离心脱水、沸腾干燥、制得阻燃接枝A料。生产工艺流程图如图2所示。

加工温度设定如下：

一区	二区	三区	四区	五区	六区	七区	八区	九区	机头
										140	140	125	110	130	135	110	120	130	140

3、按照下列配比进行配料:乙烯-辛烯共聚物、线性低密度聚乙烯、二月桂酸二丁锡、抗氧剂1010、润滑剂PE蜡、加工助剂有机硅混料时于常温下，先将聚烯烃树脂倒入高混机，低速转动，将催化剂、润滑剂、加工助剂及抗氧剂1010慢慢地、均匀地滴加入树脂中，在高混机混合3分钟，然后下料，进行挤出造粒、切粒及包装。生产工艺流程图如图1所示。

加工温度设定如下：

一区	二区	三区	四区	五区	六区	七区	八区	九区	机头
										100	120	125	130	130	135	135	140	140	140

双螺杆主机转速不大于300rpm，主电机电流不大于350A，滤网40目，真空度不小于0.02MPa。

4、将步骤(2)所得阻燃接枝A料和步骤(3)所得催化母粒B料按重量配比95:5混合均匀，经线缆挤出机成缆，即为硅烷交联无卤阻燃电缆料。

实施例2

本实施例提供一种硅烷交联的无卤阻燃的聚烯烃电缆料的制备方法，其采用的原料及用量参见表，改性阻燃剂之外的原料均与实施例1相同。

本例中，改性阻燃剂通过如下过程制备得到：将氢氧化铝和氢氧化镁(重量比2:1)加入到高速搅拌机中，在高速搅拌机均匀加入质量为氢氧化镁和氢氧化铝总质量的1.5%铝酸酯偶联剂溶液。

硅烷交联的低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备过程同实施例1。

实施例3

本实施例提供一种硅烷交联的无卤阻燃的聚烯烃电缆料的制备方法，其采用的原料及用量参见表，改性阻燃剂之外的原料均与实施例1相同。

本例中，改性阻燃剂通过如下过程制备得到：将氢氧化铝和氢氧化镁(重量比1:1)加入到高速搅拌机中，在高速搅拌机均匀加入质量为氢氧化镁和氢氧化铝总质量的1%铝酸酯偶联剂溶液。

硅烷交联的低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备过程同实施例1。

实施例4

本实施例提供一种硅烷交联的无卤阻燃的聚烯烃电缆料的制备方法，其采用的原料及用量参见表，改性阻燃剂之外的原料均与实施例1相同。

本例中，改性阻燃剂通过如下过程制备得到：将氢氧化铝和氢氧化镁(重量比1:2)加入到高速搅拌机中，在高速搅拌机均匀加入质量为氢氧化镁和氢氧化铝总质量的1%铝酸酯偶联剂溶液。

硅烷交联的低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备过程同实施例1。

实施例5

本实施例提供一种硅烷交联的无卤阻燃的聚烯烃电缆料的制备方法，其采用的原料及用量参见表，改性阻燃剂之外的原料均与实施例1相同。

本例中，改性阻燃剂通过如下过程制备得到：将氢氧化镁加入到高速搅拌机中，在高速搅拌机均匀加入质量为氢氧化镁和氢氧化铝总质量的1%铝酸酯偶联剂溶液。

硅烷交联的低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备过程同实施例1。

实施例6

本实施例提供一种硅烷交联的无卤阻燃的聚烯烃电缆料的制备方法，其采用的原料及用量参见表，改性阻燃剂之外的原料均与实施例1相同。

本例中，改性阻燃剂通过如下过程制备得到：将氢氧化铝和硼酸锌(重量比5:1)加入到高速搅拌机中，在高速搅拌机均匀加入质量为氢氧化镁和氢氧化铝总质量的2%铝酸酯偶联剂溶液。

硅烷交联的低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备过程同实施例1。

性能比较实施例

对实施例1-6的硅烷交联的低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的各项性能进行了测试。结果参见下表。

对比值为普通双螺杆制造的硅烷交联低烟无卤阻燃电缆料的测试值，实施例1-6为制得产品的各性能值。

结论：

由表可以看出，本实施例中采用往复式单螺杆挤出机机组制得的硅烷交联低烟无卤阻燃电缆料经检测，A料的熔融指数都大于普通双螺杆造粒的硅烷交联低烟无卤阻燃电缆料，标明材料的流动性好，易加工，同时对比与其他性能参数，其机械性能有较大幅度的提升，耐环境应力开裂性能更好，且经工厂放线验证，采用往复式单螺杆挤出机机组所制得的硅烷交联低烟无卤阻燃电缆料表面比普通双螺杆所制得硅烷交联低烟无卤阻燃电缆料的表面有所改进。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的实质技术内容范围，本发明的实质技术内容是广义地定义于申请的权利要求范围中，任何他人完成的技术实体或方法，若是与申请的权利要求范围所定义的完全相同，也或是一种等效的变更，均将被视为涵盖于该权利要求范围之中。

在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种硅烷交联的无卤阻燃的聚烯烃电缆料组合物，其特征在于，所述聚烯烃电缆料组合物包括A料和B料，

所述A料以重量份数计包括：

硅烷接枝的聚烯烃      100重量份；

改性阻燃剂            50～150重量份；所述改性阻燃剂为铝酸酯偶联剂改性的阻燃剂；

A料抗氧剂             0.1～0.5重量份；

A料加工助剂           0.5～2重量份；

所述B料的组成以及重量份数为：

聚烯烃                100重量份；

催化剂                0.5～5重量份；

抗铜剂                0.01～5重量份；

B料抗氧剂             0.1～0.5重量份；

B料加工助剂           5～10重量份；

其中所述A料采用往复式单螺杆混炼挤出。

2.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述的改性阻燃剂选用铝酸酯偶联剂表面改性处理的氢氧化铝、氢氧化镁或硼酸锌中的一种或几种的组合物。

3.如权利要求2所述的组合物，其特征在于，所述改性阻燃剂中，所述铝酸酯偶联剂的改性用量为阻燃剂质量的1%-3重量%。

4.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述硅烷接枝的聚烯烃由如下方法制得：所述硅烷接枝的聚烯烃由包括如下重量份数的组分进行接枝得到：

聚烯烃树脂100重量份、

硅烷交联剂0.2～5重量份、

引发剂0.01～1重量份、

接枝抗氧剂0.1～0.5重量份。

5.一种如权利要求1所述的组合物制得的硅烷交联的无卤阻燃的聚烯烃电缆料。

6.一种如权利要求5所述的硅烷交联的无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供A料和B料的各个组分；

所述A料各组分于100～150℃下进行往复式单螺杆挤出造粒，得到阻燃接枝的A料颗粒料；

所述B料各组分于140～190℃下进行混炼造粒，得到B料颗粒料；

所述阻燃接枝的A料颗粒料和B料颗粒料分散混合，得到硅烷交联的无卤阻燃聚烯烃电缆料。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述阻燃接枝的A料颗粒料和B料颗粒料按照(90-95):(5-10)的重量比例分散混合，于140-190℃挤出得到硅烷交联的无卤阻燃聚烯烃电缆料。

8.一种如权利要求5所述硅烷交联的无卤阻燃的聚烯烃电缆料所制得的电缆。

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