CN109836650A - 高性能阻燃型聚乙烯护套料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种高性能阻燃型聚乙烯护套料，所述聚乙烯护套料由以下重量份的组分组成：高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、双峰聚乙烯、聚烯烃弹性体、乙烯‑醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接枝聚乙烯、粉末状氢氧化镁、层状氢氧化铝、阻燃协效剂、硬脂酸镁、硅油、抗氧剂、笼状磷酸酯三聚氰胺盐、聚苯醚、有机硅粉体、润滑剂。本发明无卤型高效阻燃聚烯烃电缆料减少氢氧化镁和氢氧化铝添加量，加入可以极大地提高氢氧化物的阻燃效率，降低阻燃剂的添加对力学性能的影响，良好拉伸强度15MPa和优良的断裂伸长率。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚乙烯绝缘料，尤其涉及一种高性能阻燃型聚乙烯护套料。
背景技术
随着经济的发展，需要使用电缆的场所变得多样化，对电缆用护套材料的性能指标有了更加严格和多样的要求，比如绝缘性、拉伸强度、使用温度、阻燃性能等指标均有严格的要求，不断的提高护套材料的性能，是经济和社会发展的迫切需求。普通聚乙烯护套材料一般由几种聚乙烯树脂、抗氧剂、润滑剂和炭黑等按一定比例组成，再经过双螺杆挤出造粒而成，具有很高的拉伸强度和断裂伸长率，同时挤出流动性好，加工温度宽泛等优点，但是存在一个明显的缺点-无阻燃性能。为了提高聚乙烯的阻燃性能，需要在树脂基体中添加大量阻燃剂。
普通的聚乙烯护套材料属于易燃材料，给实际使用带来很多不便，甚至威胁到人们的生命财产安全，而市面上的阻燃聚乙烯护套材料阻燃性差，同时聚乙烯的机械性能如拉伸强度和断裂伸长率下降严重，同时还存在流动性差，加工性差和挤线速度慢等问题。因此，急需改变原有护套材料配方，改进材料性能，来满足阻燃需求的同时尽可能多的保留聚乙烯自身的优良品质，以适应电缆市场多样的需求。
发明内容
本发明提供一种高性能阻燃型聚乙烯护套料，此高性能阻燃型聚乙烯护套料极大地提高氢氧化物的阻燃效率，降低阻燃剂的添加对机械性能的影响，良好拉伸强度15MPa和优良的断裂伸长率650%。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高性能阻燃型聚乙烯护套料，所述聚乙烯护套料由以下重量份的组分组成：
高密度聚乙烯 30~60份，
线性低密度聚乙烯 5~15份，
双峰聚乙烯 5~15份，
聚烯烃弹性体 5~15份，
乙烯-醋酸乙烯共聚物 10~25份，
马来酸酐接枝聚乙烯 8~12份，
粉末状氢氧化镁 30~50份，
层状氢氧化铝 5~10份，
阻燃协效剂 10~40份，
硬脂酸镁 0.2~2份，
硅油 0.5~1份，
抗氧剂 0.5~1.5份，
笼状磷酸酯三聚氰胺盐 2~4份，
聚苯醚 2~3份，
有机硅粉体 0.5~3份，
润滑剂 0.5~1份；
所述粉末状氢氧化镁经过有机硅粉体处理，此氢氧化镁采用化学合成法，粒径分布窄，D50=1.5μm，D97=5.0μm。
上述技术方案中的有关内容解释如下：
1、上述方案中，所述阻燃协效剂为三氧化二锑、硼酸锌、十溴二苯乙烷、70#氯化石蜡、有机蒙脱土中的至少2种。
2、上述方案中，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1098、抗氧剂168、抗氧剂245和抗氧剂1076中的至少一种。
3、上述方案中，所述氢氧化镁目数大于3000。
4、上述方案中，所述线性低密度聚乙烯是茂金属聚乙烯，熔融指数3g/10min。
5、上述方案中，所述聚烯烃弹性体密度约0.880 g/cm3，熔融指数为5g/10min。
6、上述方案中，所述乙烯-辛烯共聚物POE密度为0.880 g/cm3，熔融指数为5g/10min。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1、本发明高阻燃型无卤低烟聚烯烃绝缘料，其高密度聚乙烯30~60份、线性低密度聚乙烯5~15份、双峰聚乙烯5~15份、聚烯烃弹性体5~15份、乙烯-醋酸乙烯共聚物10~25份中添加粉末状氢氧化镁30~50份、层状氢氧化铝5~10份，采用粉末状和层状2种形态的氢氧化镁和氢氧化铝（LDH）组合使用，且搭配聚苯醚2~3份，减少氢氧化镁和氢氧化铝添加量，加入极大地提高氢氧化物的阻燃效率，降低阻燃剂的添加对机械性能的影响，良好拉伸强度15MPa和优良的断裂伸长率650%；所述粉末状氢氧化镁经过有机硅粉体处理，此氢氧化镁采用化学合成法，粒径分布窄，D50=1.5μm，D97=5.0μm，进一步改善了阻燃效果同时降低对机械性能的影响。
2、本发明高阻燃型无卤低烟聚烯烃绝缘料，基于高密度聚乙烯30~60份、线性低密度聚乙烯5~15份、双峰聚乙烯5~15份、聚烯烃弹性体5~15份、乙烯-醋酸乙烯共聚物10~25份体系中添加笼状磷酸酯三聚氰胺盐2~4份、硬脂酸镁0.2~2份明显提高电缆料的韧性，解决电缆料脆性过大的问题，赋予材料优良的柔软性和填料包容性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1~4：一种高性能阻燃型聚乙烯护套料，所述聚乙烯护套料由以下重量份的组分组成：
表1
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | |
| 高密度聚乙烯30~60份 | 48份 | 32份 | 50份 | 55份 |
| 线性低密度聚乙烯5~15份 | 6份 | 10份 | 12份 | 10份 |
| 双峰聚乙烯5~15份 | 9份 | 6份 | 12份 | 10份 |
| 聚烯烃弹性体5~15份 | 8份 | 6份 | 10份 | 12份 |
| 乙烯-醋酸乙烯共聚物10~25份 | 20份 | 12份 | 18份 | 24份 |
| 马来酸酐接枝聚乙烯8~12份 | 9份 | 10份 | 8份 | 11份 |
| 粉末状氢氧化镁30~50份 | 32份 | 40份 | 48份 | 35份 |
| 层状氢氧化铝5~10份 | 9份 | 6份 | 8份 | 10份 |
| 阻燃协效剂10~40份 | 20份 | 30份 | 26份 | 36份 |
| 硬脂酸镁0.2~2份 | 0.8份 | 1.6份 | 1份 | 1.2份 |
| 硅油0.5~1份 | 0.9份 | 1份 | 0.6份 | 0.8份 |
| 抗氧剂0.5~1.5份 | 0.8份 | 1.2份 | 1份 | 1.1份 |
| 笼状磷酸酯三聚氰胺盐2~4份 | 3份 | 2.2份 | 2.5份 | 3.6份 |
| 聚苯醚2~3份 | 2.5份 | 2.8份 | 2.2份 | 2份 |
| 有机硅粉体0.5~3份 | 0.6份 | 2份 | 3份 | 2份 |
| 润滑剂0.5~1份 | 0.6份 | 0.8份 | 1份 | 0.7份 |
所述粉末状氢氧化镁经过有机硅粉体处理，此氢氧化镁采用化学合成法，粒径分布窄，D50=1.5μm，D97=5.0μm。
实施例1的阻燃协效剂为三氧化二锑、硼酸锌按照重量1：1形成的混合物；实施例2的阻燃协效剂为硼酸锌、70#氯化石蜡按照重量2：1形成的混合物；实施例3的阻燃协效剂为硼酸锌、十溴二苯乙烷按照重量1：1形成的混合物；实施例4的阻燃协效剂为十溴二苯乙烷、有机蒙脱土按照重量1：3形成的混合物。
实施例1的抗氧剂为抗氧剂1010，实施例2的抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂245按照重量1：1形成的混合物，实施例3的抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂245按照重量1：1形成的混合物，实施例4的抗氧剂为抗氧剂168和抗氧剂1076按照重量1：1形成的混合物；
上述氢氧化镁目数大于3000，上述线性低密度聚乙烯是茂金属聚乙烯，熔融指数3g/10min。
上述聚烯烃弹性体密度约0.880 g/cm3，熔融指数为5g/10min。
上述乙烯-辛烯共聚物POE密度为0.880 g/cm3，熔融指数为5g/10min。
上述偶联剂为有机硅粉体分散剂。
上述氢氧化镁目数大于3000。
上述LLDPE是茂金属聚乙烯密度为0.92 g/cm3，熔融指数为3g/10min。
上述聚乙烯EPPE密度为0.91g/cm3，熔融指数约为1.5g/10min。
上述乙烯-辛烯共聚物POE密度为0.880 g/cm3，熔融指数为5g/10min。
上述高性能阻燃型聚乙烯护套料的制备方法，包括以下步骤：
按配方比例称取高密度聚乙烯30~60份、线性低密度聚乙烯5~15份、双峰聚乙烯5~15份、聚烯烃弹性体5~15份、乙烯-醋酸乙烯共聚物10~25份、马来酸酐接枝聚乙烯8~12份、粉末状氢氧化镁30~50份、层状氢氧化铝5~10份、阻燃协效剂10~40份、硬脂酸镁0.2~2份、硅油0.5~1份、抗氧剂0.5~1.5份、笼状磷酸酯三聚氰胺盐2~4份、聚苯醚2~3份、有机硅粉体0.5~3份、润滑剂0.5~1份，将组成原料投入高速搅拌机混合8-10miu，放料，将混合好的物料投入到双螺杆挤出机里，挤出造粒，再进入热风干燥机中进行干燥后，即得环保聚乙烯电缆料，挤出时双螺杆挤出机温度设置为：加料段114℃，熔融段175℃，熔体输送段175～180℃，混炼段190℃，均化段182℃，机头计量段182℃，获得高性能阻燃型聚乙烯护套料。
采用上述高性能阻燃型聚乙烯护套料时，其高密度聚乙烯30~60份、线性低密度聚乙烯5~15份、双峰聚乙烯5~15份、聚烯烃弹性体5~15份、乙烯-醋酸乙烯共聚物10~25份中添加粉末状氢氧化镁30~50份、层状氢氧化铝5~10份，采用粉末状和层状2种形态的氢氧化镁和氢氧化铝（LDH）组合使用，且搭配聚苯醚2~3份，减少氢氧化镁和氢氧化铝添加量，加入可以极大地提高氢氧化物的阻燃效率，降低阻燃剂的添加对机械性能的影响，良好拉伸强度15MPa和优良的断裂伸长率650%；所述粉末状氢氧化镁经过有机硅粉体处理，此氢氧化镁采用化学合成法，粒径分布窄，D50=1.5μm，D97=5.0μm，进一步改善了阻燃效果同时降低对机械性能的影响；再次，其明显提高电缆料的韧性，解决电缆料脆性过大的问题，赋予材料优良的柔软性和填料包容性。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种高性能阻燃型聚乙烯护套料，其特征在于：所述聚乙烯护套料由以下重量份的组分组成：
高密度聚乙烯 30~60份，
线性低密度聚乙烯 5~15份，
双峰聚乙烯 5~15份，
聚烯烃弹性体 5~15份，
乙烯-醋酸乙烯共聚物 10~25份，
马来酸酐接枝聚乙烯 8~12份，
粉末状氢氧化镁 30~50份，
层状氢氧化铝 5~10份，
阻燃协效剂 10~40份，
硬脂酸镁 0.2~2份，
硅油 0.5~1份，
抗氧剂 0.5~1.5份，
笼状磷酸酯三聚氰胺盐 2~4份，
聚苯醚 2~3份，
有机硅粉体分散剂 0.5~3份，
润滑剂 0.5~1份；
所述粉末状氢氧化镁经过有机硅粉体处理，此氢氧化镁采用化学合成法，粒径分布窄，D50=1.5μm，D97=5.0μm。
2.根据权利要求1所述的高性能阻燃型聚乙烯护套料，其特征在于：所述阻燃协效剂为三氧化二锑、硼酸锌、十溴二苯乙烷、70#氯化石蜡、有机蒙脱土中的至少2种。
3.根据权利要求1所述的高性能阻燃型聚乙烯护套料，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1098、抗氧剂168、抗氧剂245和抗氧剂1076中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的高性能阻燃型聚乙烯护套料，其特征在于：所述氢氧化镁目数大于3000。
5.根据权利要求1所述的高性能阻燃型聚乙烯护套料，其特征在于：所述线性低密度聚乙烯是茂金属聚乙烯，熔融指数3g/10min。
6.根据权利要求1所述的高性能阻燃型聚乙烯护套料，其特征在于：所述聚烯烃弹性体密度约0.880 g/cm3，熔融指数为5g/10min。
7.根据权利要求1所述的高性能阻燃型聚乙烯护套料，其特征在于：所述乙烯-辛烯共聚物POE密度为0.880 g/cm3，熔融指数为5g/10min。
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