CN106467633A - 一种高强度、高阻燃、低烟无卤辐照聚乙烯及其制备方法 - Google Patents

一种高强度、高阻燃、低烟无卤辐照聚乙烯及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高强度、高阻燃、低烟无卤辐照聚乙烯及其制备方法，组成成分包括：乙烯共聚物和乙烯醋酸乙烯酯共聚物，其特征在于，还包括阻燃剂、界面相容剂和抗氧剂；其中乙烯醋酸乙烯酯共聚物、乙烯共聚物、阻燃剂、界面相容剂、抗氧剂的质量比为100:50：(100～250)：(10～50)：(0.5～2.5)。本发明创新性的通过辐照的方式，成功实现了聚乙烯电缆料低烟无卤阻燃与耐热，高强度，高氧指数的结合。作为电缆料在电子、建材、汽车等多个领域广泛应用。

Description

一种高强度、高阻燃、低烟无卤辐照聚乙烯及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种高强度，高阻燃低烟无卤阻燃辐照聚烯烃材料，是一种具有耐高温，高强度且无卤阻燃的聚烯烃辐照电缆料及其制备方法。
背景技术
电线电缆行业作为国民经济的重要支柱产业，在我国已形成了相当大的规模。作为一种来料加工型行业，原材料的质量直接决定了线缆的品质。现有无卤阻燃聚乙烯电缆料存在耐热温度低，机械性能差的缺点，针对应用较为广泛的低烟无卤阻燃电缆，我司特发明了该配方及其制备方法。
发明内容
本发明的内容是针对现有无卤阻燃聚乙烯电缆料耐热温度低，机械性能差的缺点提供了是一种具有耐高温，高强度且无卤阻燃的聚烯烃辐照电缆料及其制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的一种技术方案为：一种高强度、高阻燃、低烟无卤辐照聚乙烯及其制备方法，组成成分包括：乙烯共聚物和乙烯醋酸乙烯酯共聚物，其特征在于，还包括阻燃剂、界面相容剂和抗氧剂；其中乙烯醋酸乙烯酯共聚物、乙烯共聚物、阻燃剂、界面相容剂、抗氧剂的质量比为100:50：(100～250)：(10～50)：(0.5～2.5)。
本发明一个较佳实施例中，所述乙烯醋酸乙烯酯共聚物原料单体中醋酸乙烯酯含量为5％～40％。
本发明一个较佳实施例中，所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、膨胀石墨、羟基硅油、蒙脱土、硼酸锌、硅胶、硅酮粉、微胶囊化处理红磷中的一种或多种。
本发明一个较佳实施例中，所述界面相容剂为马兰酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、马兰酸酐接枝乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、马兰酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物、马兰酸酐接枝乙烯-丁烯共聚物、马兰酸酐接枝乙烯-己烯共聚物、马兰酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物中的一种或多种。
本发明一个较佳实施例中，所述抗氧剂为四[β-(3'，5'-二叔丁基-4'-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、丙酸十八醇酯、2，6二叔丁基对甲酚、1，1，3三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷中的一种或多种。
本发明一个较佳实施例中，还包括润滑剂，所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙或硬脂酸镁。
本发明采用的一种技术方案为：一种高强度、高阻燃、低烟无卤辐照聚乙烯的制备方法，其特征在于：将乙烯共聚物、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、阻燃剂、界面相容剂、抗氧剂投入密炼机中熔融共混，然后通过双螺杆挤出造粒。
本发明一个较佳实施例中，熔融共混的加工温度区间120～145℃。
本发明选用乙烯共聚物、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、阻燃剂、界面相容剂、抗氧剂作为本次无卤阻燃的聚烯烃辐照电缆料的配方。本发明具有耐高温，高强度且无卤阻燃的聚烯烃辐照电缆料为乙烯共聚物、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、阻燃剂、界面相容剂、抗氧剂的混合物；其中乙烯醋酸乙烯酯共聚物、乙烯共聚物、阻燃剂、界面相容剂、抗氧剂100:50：(100～250)：(10～50)：(0.5～2.5)。
所述乙烯醋酸乙烯酯共聚物原料单体中醋酸乙烯酯含量为(5％～40％)。
所述阻燃剂为氢氧化铝(ATH)、氢氧化镁(MH)、膨胀石墨(EG)、羟基硅油(HSO)、蒙脱土(MMT)、硼酸锌(FB)、硅胶、硅酮粉、微胶囊化处理红磷中的一种或多种。
所述界面相容剂为马兰酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、马兰酸酐接枝乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、马兰酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物、马兰酸酐接枝乙烯-丁烯共聚物、马兰酸酐接枝乙烯-己烯共聚物、马兰酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物。
所述抗氧剂为四[β-(3'，5'-二叔丁基-4'-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、丙酸十八醇酯(抗氧剂1076)、2，6二叔丁基对甲酚(抗氧剂246、BHT)、1，1，3三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷(抗氧剂CA、TCA)。
本发明的目的是提供一种制备该辐照聚乙烯电缆料的方法，本发明通过熔融共混的方式制备具有耐热，高强度，高阻燃低烟无卤阻燃的聚乙烯电缆料。该方法具体步骤是：
将乙烯共聚物、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、阻燃剂、界面相容剂、抗氧剂投入密炼机中，加工温度区间120～145℃。乙烯共聚物、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、阻燃剂、界面相容剂、抗氧剂的质量比为(100.2～100.5)：(50.2～100.5)：(100～250)：(10～20)：(1～10)：(0.5～2.5)。
所述阻燃剂为氢氧化铝(ATH)、氢氧化镁(MH)、氮磷膨胀阻燃剂、膨胀石墨(EG)、羟基硅油(HSO)、蒙脱土(MMT)、硼酸锌(FB)、硅胶、硅酮粉、微胶囊化处理红磷中的一种或多种；
所述界面相容剂为马兰酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、马兰酸酐接枝乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、马兰酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物、马兰酸酐接枝乙烯-丁烯共聚物、马兰酸酐接枝乙烯-己烯共聚物、马兰酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物；
所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙、或者硬脂酸镁；
所述抗氧剂为四[β-(3'，5'-二叔丁基-4'-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、丙酸十八醇酯(抗氧剂1076)、2，6二叔丁基对甲酚(抗氧剂246、BHT)、1，1，3三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷(抗氧剂CA、TCA)；
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：本发明创新性的通过辐照的方式，成功实现了聚乙烯电缆料低烟无卤阻燃与耐热，高强度，高氧指数的结合。作为电缆料在电子、建材、汽车等多个领域广泛应用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的分析。
对比例1：
将乙烯共聚物、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、阻燃剂、抗氧剂在密炼机中混合均匀，通过双螺杆挤出造粒。加工温度区间120～145℃。乙烯共聚物、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、阻燃剂、抗氧剂的质量比为100：50：(100～250)：(0.5～2.5)。
对比例2：
将乙烯共聚物、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、阻燃剂、抗氧剂在密炼机中混合均匀，通过双螺杆挤出造粒。加工温度区间120～145℃。乙烯共聚物、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、阻燃剂、润滑剂的质量比为100：50：(100～250)：(10～20)。
实施例1：
将乙烯共聚物、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、阻燃剂、界面相容剂、抗氧剂投入密炼机中，加工温度区间120～145℃。乙烯共聚物、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、阻燃剂、界面相容剂、抗氧剂的质量比为100：50：250：20：10：2.5。其中EVA中VA含量为18％，阻燃剂为氢氧化铝，界面相容剂为马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，润滑剂为硬脂酸，抗氧剂为丙酸十八醇酯(抗氧剂1076)。
EVA是由乙烯-醋酸乙烯共聚物(也称为乙烯-乙酸乙烯共聚物)是由乙烯(E)和乙酸乙烯(VA)共聚而制得，英文名称为：Ethylene Vinyl Acetate，简称为EVA，E/VAC。
表一 对比例1、对比例2、实施例1制得材料各性能数据表
由表一可知对比例1制得的材料尽管加入了抗氧剂，但是由于高分子材料的填充体系破坏了分子链的解构，其物理机械性能较差。对比例2尽管加入了相容剂，其断裂生长率，拉伸强度有大幅度的提高，但制备所得聚乙烯因缺少抗氧剂的存在，不能通过136℃空气老化实验，其136℃热空气老化240h断裂伸长率变化率，热空气老化240h拉伸强度变化率不能满足国标要求。反观实施例1中，制备所得低烟无卤阻燃辐照聚乙烯，耐热性能优异，氧指数高，机械性能好。
上述实施例并非是对于本发明的限制，本发明并非仅限于上述实施例，只要符合本发明要求，均属于本发明的保护范围。
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (8)

1.一种高强度、高阻燃、低烟无卤辐照聚乙烯，组成成分包括：乙烯共聚物和乙烯醋酸乙烯酯共聚物，其特征在于，还包括阻燃剂、界面相容剂和抗氧剂；其中乙烯醋酸乙烯酯共聚物、乙烯共聚物、阻燃剂、界面相容剂、抗氧剂的质量比为100:50：(100～250)：(10～50)：(0.5～2.5)。
2.根据权利要求1所述的一种高强度、高阻燃、低烟无卤辐照聚乙烯，其特征在于：所述乙烯醋酸乙烯酯共聚物原料单体中醋酸乙烯酯含量为5％～40％。
3.根据权利要求1所述的一种高强度、高阻燃、低烟无卤辐照聚乙烯，其特征在于：所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、膨胀石墨、羟基硅油、蒙脱土、硼酸锌、硅胶、硅酮粉、微胶囊化处理红磷中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种高强度、高阻燃、低烟无卤辐照聚乙烯，其特征在于：所述界面相容剂为马兰酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、马兰酸酐接枝乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、马兰酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物、马兰酸酐接枝乙烯-丁烯共聚物、马兰酸酐接枝乙烯-己烯共聚物、马兰酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种高强度、高阻燃、低烟无卤辐照聚乙烯，其特征在于：所述抗氧剂为四[β-(3'，5'-二叔丁基-4'-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、丙酸十八醇酯、2，6二叔丁基对甲酚、1，1，3三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种高强度、高阻燃、低烟无卤辐照聚乙烯，其特征在于：还包括润滑剂，所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙或硬脂酸镁。
7.一种如权利要求1-6中任一权利要求所述的高强度、高阻燃、低烟无卤辐照聚乙烯的制备方法，其特征在于：将乙烯共聚物、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、阻燃剂、界面相容剂、抗氧剂投入密炼机中熔融共混，然后通过双螺杆挤出造粒。
8.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于：熔融共混的加工温度区间120～145℃。
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