CN110066450A - 低烟无卤阻燃材料及其制备方法 - Google Patents

低烟无卤阻燃材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110066450A
CN110066450A CN201910290287.9A CN201910290287A CN110066450A CN 110066450 A CN110066450 A CN 110066450A CN 201910290287 A CN201910290287 A CN 201910290287A CN 110066450 A CN110066450 A CN 110066450A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
halogen
flame retardant
free low
retardant material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910290287.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110066450B (zh
Inventor
邹坤初
鲍继强
罗典庆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GUANGDONG RIFENG ELECTRIC CABLE CO Ltd
Original Assignee
GUANGDONG RIFENG ELECTRIC CABLE CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GUANGDONG RIFENG ELECTRIC CABLE CO Ltd filed Critical GUANGDONG RIFENG ELECTRIC CABLE CO Ltd
Priority to CN201910290287.9A priority Critical patent/CN110066450B/zh
Publication of CN110066450A publication Critical patent/CN110066450A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110066450B publication Critical patent/CN110066450B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08—Copolymers of ethene
    • C08L23/0846—Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons containing other atoms than carbon or hydrogen atoms
    • C08L23/0853—Vinylacetate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L31/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an acyloxy radical of a saturated carboxylic acid, of carbonic acid or of a haloformic acid; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L31/02—Homopolymers or copolymers of esters of monocarboxylic acids
    • C08L31/04—Homopolymers or copolymers of vinyl acetate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/44—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
    • H01B3/441—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from alkenes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/44—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
    • H01B3/448—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from other vinyl compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2217—Oxides; Hydroxides of metals of magnesium
    • C08K2003/2224—Magnesium hydroxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/22—Halogen free composition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
    • C08L2203/202—Applications use in electrical or conductive gadgets use in electrical wires or wirecoating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明的技术方案提供了低烟无卤阻燃材料及其制备方法。该低烟无卤阻燃材料中含有乙烯‑醋酸乙烯橡胶、氢氧化镁、氢氧化铝和炭黑等，该材料各项性能均能达到甚至超过国标要求，优于现有同类材料，解决了现有的阻燃电线电缆料不耐高温、物理性能差、燃烧时发烟量大、燃烧会产生大量有毒有害性气体的问题。本发明的技术方案提供的低烟无卤阻燃材料的制备方法，工艺过程简单，所需设备不复杂，易于制造和推广。

Description

低烟无卤阻燃材料及其制备方法
技术领域
本发明属于阻燃材料技术领域，具体涉及低烟无卤阻燃材料及其制备方法。
背景技术
电线电缆是线状物，作为引火源也是线性的，火焰随着电线电缆的走势而蔓延，水平电缆火势燃烧速率为3.5m/min，而竖架(井)电线电缆垂直燃烧速率达到8～9m/min。电线电缆一旦被点燃后燃烧迅速且难以控制。电线电缆产生火灾的原因包括：(1)电线电缆担负着传递能量的作用，本身会带有一定的温度，如果温度超过其所能承受的范围，将致其燃烧；(2)电线电缆在长期带载运行的情况下，绝缘层和护套层产生局部老化；(3)由于电线电缆在带载运行的情况下具有一定的温度，一般的物体在燃烧前都有一个预热的过程，而温度高的物体则不需要这一过程，并且普通电线电缆都不具有阻燃性，所以一旦有外部火源，带载的电线电缆是比较容易引燃的；(4)由于敷设在电气井道或线槽内的电线电缆往往是成束铺设的，一旦发生火灾，燃烧时的热辐射将互相传到产生聚集效应，造成火灾蔓延不止，泛滥成灾；(5)电线电缆引燃后会产生滚滚浓烟和大量的有毒气体，在以往发生的火灾中，延误的弥漫使逃生的人员分辨不清方向二惊慌失措，延长了在火灾现场中滞留的时间。鉴于以上原因，电线电缆料需要具有阻燃性。
阻燃电线电缆料，通常是指成束敷设时具有阻燃性能的电线电缆材料。阻燃电线电缆常用于电缆敷设密集程度较高的地铁隧道、发电站、重要的高层建筑和核电站等场所。阻燃电线电缆通常可分为一般阻燃电线电缆、低烟低卤阻燃电线电缆和低烟无卤阻燃电线电缆。一般阻燃电线电缆在燃烧时释放出大量的浓烟和腐蚀性卤化物，容易造成人员伤亡并腐蚀各种设备。低烟低卤阻燃电线电缆主要为PVC电线电缆，该类电缆具有价格低廉，阻燃效果好，耐油、耐腐蚀等特殊功能，发展较早，目前品种和型号较多。PVC分子结构中含有氯原子，使PVC具有较好的阻燃性能，然而，普通的PVC电线电缆燃烧时还是会释放出较多的烟雾和有毒的氯化氢气体，因此在PVC配方中必须加入消烟阻燃剂来抑制烟雾的产生，而消烟阻燃剂的加入会影响电线电缆的机械性能。低烟无卤阻燃电线电缆料的基体树脂一般用不含卤素的聚烯烃，燃烧时分解出水和二氧化碳，不产生明显的烟雾和有毒气体，聚烯烃主要包括PE、PP、EVA、乙丙橡胶等。低烟无卤阻燃聚烯烃电线电缆料一般添加无机阻燃剂，其阻燃机理是：电缆在火灾中水合金属化合物受热分解，释放出结晶水，并吸收大量的热量，从而抑制聚烯烃温度上升，延缓其热分解，并降低燃烧速率，产生的水蒸气能稀释可燃气体，起到阻燃的作用。然而，无机阻燃剂与树脂的相容性差，添加量又比较大，往往会造成电线电缆料的机械性能下降。
发明内容
为解决现有技术中，阻燃电线电缆料所存在的问题，本发明实施例之一的目的在于提供一种低烟无卤阻燃材料。
本发明实施例之一的另一目的在于提供上述低烟无卤阻燃材料的制备方法。
为实现上述目的，本发明实施例之一采用以下技术方案：
低烟无卤阻燃材料，包括以下重量份计的组分：
乙烯-醋酸乙烯橡胶：80～120份，
氢氧化镁：40～60份，
氢氧化铝：50～80份，
炭黑：2～10份，
癸二酸二辛酯：5～10份，
氧化锌：4～10份，
硬脂酸：0.5～1.5份，
防老剂：2～4份，
阻燃剂：10～20份，
乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷：1～3份，
加工助剂：4～6份，
敏化剂：2～5份。
优选地，所述乙烯-醋酸乙烯橡胶的门尼粘度为ML 1+4 100℃：23～31，VAC含量为：48.5～51.5％。
门尼粘度太低，胶料在混炼过程中容易粘辊；门尼粘度太高，胶料流动性差，胶料挤出困难，产品外观粗糙。上述门尼粘度范围效果最优。
乙烯-醋酸乙烯橡胶由乙烯和醋酸乙烯酯共聚而成，具有优良的耐热、耐臭氧及耐候性能。
优选地，所述炭黑的吸碘值大于82±6g/kg，DBP吸油值大于102±6cm3/100g。
符合该条件的炭黑补强性能好，在胶料中容易分散，有利于提高胶料的物理机械性能及阻燃性能。
碳黑，又名炭黑，是一种无定形碳，是一种轻、松且极细的黑色粉末，表面积非常大，范围从10～3000m2/g，是含碳物质(煤、天然气、重油、燃料油等)在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物。本发明的实施例之一中使用炭黑，可以进一步加快基材与阻燃剂的降解，更快的形成具有保护作用的炭层，利于提高聚合物的阻燃性能。
优选地，所述氢氧化镁的灼烧失重≥30％，粒径D50≤2.0μm。
符合上述条件的氢氧化镁纯度高，粒径小，大量添加对胶料的机械性能影响小，与氢氧化铝并用能更好的发挥其阻燃、消烟的作用。
氢氧化镁是一种新型填充型阻燃剂，通过受热分解时释放出结合水，吸收大量的潜热，来降低它所填充的合成材料在火焰中的表面温度，具有抑制聚合物分解和对所产生的可燃气体进行冷却的作用。分解生成的氧化镁又是良好的耐火材料，也能帮助提高合成材料的抗火性能，同时它放出的水蒸气也可作为一种抑烟剂。氢氧化镁具有阻燃、抑烟、填充三重功能。
优选地，所述氢氧化铝的灼烧失重≥34％，粒径D50≤2.0um，所述氢氧化铝中三氧化二铝的含量≥64.5％。
氢氧化铝作为阻燃剂不仅能阻燃，而且可以防止发烟、不产生滴下物、不产生有毒气体。
符合上述条件的氢氧化铝纯度高，粒径小，大量添加对胶料的机械性能影响小，与氢氧化镁并用能更好的发挥其阻燃、消烟的作用。
优选地，所述防老剂为2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体和2-硫醇基苯并咪唑按质量比为1：(1～2)的混合物。
2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体对热氧老化引起的老化有极佳的防护效能，同时对金属的催化氧化也有极强的抑制作用，而且对橡胶的加工性能，硫化特性及硫化胶的物理性能没有影响。
2-硫醇基苯并咪唑在橡胶工业上是主要的非污染性防老剂，能减少橡胶硫化时的变色。
优选地，所述阻燃剂为三聚氰胺多聚磷酸盐与季戊四醇笼状磷酸酯的混合物。
三聚氰胺多聚磷酸盐与季戊四醇笼状磷酸酯的质量比为(2～3)：(1～2)。
三聚氰胺多聚磷酸盐含有丰富的酸源和气源，与碳源季戊四醇笼状磷酸酯复配用来作为阻燃剂时，可形成难燃、不滴落的炭化成焦材料。
优选地，所述加工助剂为聚乙烯蜡和微晶蜡按质量比为(2～1)：1的混合物。
优选地，所述敏化剂为三烯丙基异氰脲酸酯和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯按质量比为(1～2)：(2～3)的混合物。
上述低烟无卤阻燃材料的制备方法，步骤包括：
(1)按配比称取各组分，依次将乙烯-醋酸乙烯橡胶、炭黑、硬脂酸、防老剂、加工助剂、氢氧化镁、阻燃剂、敏化剂和乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷加入密炼机中进行第一次密炼；
(2)依次将氧化锌、氢氧化铝和癸二酸二辛酯加入步骤(1)的产物中，进行第二次密炼；
(3)将步骤(2)所得产物清扫、翻料后进行第三次密炼，然后经卸料、过滤和混炼后即得所述低烟无卤阻燃材料。
优选地，上述低烟无卤阻燃材料的制备方法，步骤包括：
(1)按配比称取各组分，依次将乙烯-醋酸乙烯橡胶、炭黑、硬脂酸、防老剂、加工助剂、氢氧化镁、敏化剂和乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷加入密炼机中进行第一次密炼，第一次密炼的时间为160～200s；
(2)依次将氧化锌、氢氧化铝和癸二酸二辛酯加入步骤(1)的产物中，进行第二次密炼，第二次密炼的时间为140～160s；
(3)将步骤(2)所得产物清扫、翻料后进行第三次密炼，第三次密炼的时间为100～140s，再次翻料密炼60s后卸料，卸料温度控制在125±5℃，然后过滤，过滤的网目数优选60目，过滤后的胶料在开炼机上混炼后，将胶料引上自动翻料机翻料300s即得所述低烟无卤阻燃材料。
步骤(3)之后，可以将所得低烟无卤阻燃材料，经三辊压延机碾页成胶片。
为防止胶片表面发生粘连，延长胶片存放时间，可以在胶片表面涂覆隔离剂。
隔离剂可以使用硬脂酸锌水溶液。
本发明实施例的有益效果
本发明实施例之一提供的低烟无卤阻燃材料，各项性能均能达到甚至超过国标要求，优于现有同类材料，解决了现有的阻燃电线电缆料不耐高温、物理性能差、燃烧时发烟量大、燃烧会产生大量有毒有害性气体的问题。
本发明实施例之一提供的低烟无卤阻燃材料的制备方法，工艺过程简单，所需设备不复杂，易于制造和推广。
使用本发明实施例之一提供的低烟无卤阻燃材料，将其制备成橡胶护套材料，所制备得到的橡胶护套各项性能均能达到甚至超过国标要求，优于现有同类橡胶护套。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，并结合实施例对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
本例提供了一种低烟无卤阻燃材料，包括以下重量份计的组分：
乙烯-醋酸乙烯橡胶：80份，氢氧化镁：40份，氢氧化铝：50份，炭黑：2份，癸二酸二辛酯：5份，氧化锌：4份，硬脂酸：0.5份，防老剂：2份，阻燃剂：10份，乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷：1份，加工助剂：4份，敏化剂：2份。
其中，乙烯-醋酸乙烯橡胶的门尼粘度为ML 1+4 100℃：23，VAC含量为：48.5％。
炭黑的吸碘值大于82±6g/kg，DBP吸油值大于102±6cm3/100g。
氢氧化镁的灼烧失重≥30％，粒径D50≤2.0μm。
氢氧化铝的灼烧失重≥34％，粒径D50≤2.0um，所述氢氧化铝中三氧化二铝的含量≥64.5％。
防老剂为2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体和2-硫醇基苯并咪唑按质量比为1：1的混合物。
2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体对热氧老化引起的老化有极佳的防护效能，同时对金属的催化氧化也有极强的抑制作用，而且对橡胶的加工性能，硫化特性及硫化胶的物理性能没有影响。
阻燃剂为三聚氰胺多聚磷酸盐与季戊四醇笼状磷酸酯按质量比为1：1的混合物。
加工助剂为聚乙烯蜡和微晶蜡按质量比为2：1的混合物。
敏化剂为三烯丙基异氰脲酸酯和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯按质量比为1：2的混合物。
实施例2
本例提供了一种低烟无卤阻燃材料，包括以下重量份计的组分：
乙烯-醋酸乙烯橡胶：120份，氢氧化镁：60份，氢氧化铝：80份，炭黑：10份，癸二酸二辛酯：10份，氧化锌：10份，硬脂酸：1.5份，防老剂：4份，阻燃剂：20份，乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷：3份，加工助剂：6份，敏化剂：5份。
其中，乙烯-醋酸乙烯橡胶的门尼粘度为ML 1+4 100℃：31，VAC含量为：51.5％。
炭黑的吸碘值大于82±6g/kg，DBP吸油值大于102±6cm3/100g。
氢氧化镁的灼烧失重≥30％，粒径D50≤2.0μm。
氢氧化铝的灼烧失重≥34％，粒径D50≤2.0um，所述氢氧化铝中三氧化二铝的含量≥64.5％。
防老剂为2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体和2-硫醇基苯并咪唑按质量比为1：2的混合物。
2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体对热氧老化引起的老化有极佳的防护效能，同时对金属的催化氧化也有极强的抑制作用，而且对橡胶的加工性能，硫化特性及硫化胶的物理性能没有影响。
阻燃剂为三聚氰胺多聚磷酸盐与季戊四醇笼状磷酸酯按质量比为3：1的混合物。
加工助剂为聚乙烯蜡和微晶蜡按质量比为2：1的混合物。
敏化剂为三烯丙基异氰脲酸酯和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯按质量比为1：3的混合物。
实施例3
本例提供了一种低烟无卤阻燃材料，包括以下重量份计的组分：
乙烯-醋酸乙烯橡胶：100份，氢氧化镁：50份，氢氧化铝：65份，炭黑：6份，癸二酸二辛酯：7.5份，氧化锌：7份，硬脂酸：1份，防老剂：3份，阻燃剂：15份，乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷：2份，加工助剂：5份，敏化剂：3份。
其中，乙烯-醋酸乙烯橡胶的门尼粘度为ML 1+4 100℃：27，VAC含量为：50％。
炭黑的吸碘值大于82±6g/kg，DBP吸油值大于102±6cm3/100g。
氢氧化镁的灼烧失重≥30％，粒径D50≤2.0μm。
氢氧化铝的灼烧失重≥34％，粒径D50≤2.0um，所述氢氧化铝中三氧化二铝的含量≥64.5％。
防老剂为2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体和2-硫醇基苯并咪唑按质量比为1：1.5的混合物。
2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体对热氧老化引起的老化有极佳的防护效能，同时对金属的催化氧化也有极强的抑制作用，而且对橡胶的加工性能，硫化特性及硫化胶的物理性能没有影响。
阻燃剂为三聚氰胺多聚磷酸盐与季戊四醇笼状磷酸酯按质量比为2:1的混合物。
加工助剂为聚乙烯蜡和微晶蜡按质量比为1.5：1的混合物。
敏化剂为三烯丙基异氰脲酸酯和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯按质量比为1：1的混合物。
实施例4
本例提供了一种低烟无卤阻燃材料，包括以下重量份计的组分：
乙烯-醋酸乙烯橡胶：100份，氢氧化镁：40份，氢氧化铝：70份，炭黑：5份，癸二酸二辛酯：5份，氧化锌：8份，硬脂酸：1份，防老剂：2.5份，阻燃剂：10份，乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷：1.5份，加工助剂：4.5份，敏化剂：4.5份。
其中，乙烯-醋酸乙烯橡胶为LEVAPREN 500，其门尼粘度为ML 1+4 100℃：27，VAC含量为：50％。
炭黑为N330，其吸碘值大于82±6g/kg，DBP吸油值大于102±6cm3/100g。
氢氧化镁的灼烧失重≥30％，粒径D50≤2.0μm。
氢氧化铝的灼烧失重≥34％，粒径D50≤2.0um，所述氢氧化铝中三氧化二铝的含量≥64.5％。
防老剂为2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体和2-硫醇基苯并咪唑按质量比为1.5：1的混合物。
2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体对热氧老化引起的老化有极佳的防护效能，同时对金属的催化氧化也有极强的抑制作用，而且对橡胶的加工性能，硫化特性及硫化胶的物理性能没有影响。
阻燃剂为三聚氰胺多聚磷酸盐与季戊四醇笼状磷酸酯按质量比为3:2的混合物。
加工助剂为聚乙烯蜡和微晶蜡按质量比为2：1的混合物。
敏化剂为三烯丙基异氰脲酸酯和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯按质量比为1：3.5的混合物。
实施例5
本例提供了一种低烟无卤阻燃材料，包括以下重量份计的组分：
乙烯-醋酸乙烯橡胶：100份，氢氧化镁：50份，氢氧化铝：60份，炭黑：10份，癸二酸二辛酯：10份，氧化锌：6份，硬脂酸：1份，防老剂：2.4份，阻燃剂：15份，乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷：2份，加工助剂：4.5份，敏化剂：4.5份。
其中，乙烯-醋酸乙烯橡胶为LEVAPREN 500，其门尼粘度为ML 1+4 100℃：27，VAC含量为：50％。
炭黑为N330，其吸碘值大于82±6g/kg，DBP吸油值大于102±6cm3/100g。
氢氧化镁的灼烧失重≥30％，粒径D50≤2.0μm。
氢氧化铝的灼烧失重≥34％，粒径D50≤2.0um，所述氢氧化铝中三氧化二铝的含量≥64.5％。
防老剂为2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体和2-硫醇基苯并咪唑按质量比为1：1的混合物。
2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体对热氧老化引起的老化有极佳的防护效能，同时对金属的催化氧化也有极强的抑制作用，而且对橡胶的加工性能，硫化特性及硫化胶的物理性能没有影响。
阻燃剂为三聚氰胺多聚磷酸盐与季戊四醇笼状磷酸酯按质量比为2:1的混合物。
加工助剂为聚乙烯蜡和微晶蜡按质量比为4：1的混合物。
敏化剂为三烯丙基异氰脲酸酯和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯按质量比为1：2的混合物。
实施例6
本例提供了一种低烟无卤阻燃材料，包括以下重量份计的组分：
乙烯-醋酸乙烯橡胶：100份，氢氧化镁：40份，氢氧化铝：60份，炭黑：6份，癸二酸二辛酯：8份，氧化锌：6份，硬脂酸：1.5份，防老剂：2.3份，阻燃剂：20份，乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷：2份，加工助剂：4.5份，敏化剂：4.5份。
其中，乙烯-醋酸乙烯橡胶为LEVAPREN 500，其门尼粘度为ML 1+4 100℃：27，VAC含量为：50％。
炭黑为N330，其吸碘值大于82±6g/kg，DBP吸油值大于102±6cm3/100g。
氢氧化镁的灼烧失重≥30％，粒径D50≤2.0μm。
氢氧化铝的灼烧失重≥34％，粒径D50≤2.0um，所述氢氧化铝中三氧化二铝的含量≥64.5％。
防老剂为2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体和2-硫醇基苯并咪唑按质量比为1.5：0.8的混合物。
2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体对热氧老化引起的老化有极佳的防护效能，同时对金属的催化氧化也有极强的抑制作用，而且对橡胶的加工性能，硫化特性及硫化胶的物理性能没有影响。
阻燃剂为三聚氰胺多聚磷酸盐与季戊四醇笼状磷酸酯按质量比为1:1的混合物。
加工助剂为聚乙烯蜡和微晶蜡按质量比为2.5：2的混合物。
敏化剂为三烯丙基异氰脲酸酯和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯按质量比为2：2.5的混合物。
实施例7
低烟无卤阻燃材料的制备方法，步骤包括：
(1)按配比称取各组分，依次将乙烯-醋酸乙烯橡胶、炭黑、硬脂酸、防老剂、加工助剂、氢氧化镁、阻燃剂、敏化剂和乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷加入密炼机中进行第一次密炼，第一次密炼的时间为160～200s；
(2)依次将氧化锌、氢氧化铝和癸二酸二辛酯加入步骤(1)的产物中，进行第二次密炼，第二次密炼的时间为140～160s；
(3)将步骤(2)所得产物清扫、翻料后进行第三次密炼，第三次密炼的时间为100～140s，再次翻料密炼60s后卸料，卸料温度控制在125±5℃，然后过滤，过滤的网目数优选60目，过滤后的胶料在开炼机上混炼后，将胶料引上自动翻料机翻料300s即得所述低烟无卤阻燃材料。
步骤(3)之后，可以将所得低烟无卤阻燃材料，经三辊压延机碾页成胶片。
为防止胶片表面发生粘连，延长胶片存放时间，可以在胶片表面涂覆隔离剂。
隔离剂可以使用硬脂酸锌水溶液。
对比例1
本例提供了一种低烟无卤阻燃材料，其与实施例3的区别在于，其中不含氢氧化铝。
对比例2
本例提供了一种低烟无卤阻燃材料，其与实施例3的区别在于，防老剂为单一的2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体。
对比例3
本例提供了一种低烟无卤阻燃材料，其与实施例3的区别在于，阻燃剂为单一的三聚氰胺多聚磷酸盐。
检测例
通过实施例7提供的制备方法，根据实施例4和对比例1～3提供的配方，制备了对应编号的4种阻燃材料，将4种阻燃材料制备成护套，测试其性能，结果如表1所示。
表1实施例和对比例阻燃护套性能测试结果
此外，还测试了市售的三元乙丙橡胶阻燃护套料、聚氯乙烯阻燃护套料、氯化聚乙烯橡胶阻燃护套料的性能，结果如表2所示。
表2三种市售阻燃护套料的性能测试结果
从表1和表2的测试结果可以看出，本发明实施例的低烟无卤阻燃材料各项性能均能达到甚至超过国标GB/T32129-2015的要求(该标准要求氧指数≥30％)，优于市售普通阻燃橡胶护套料。本发明实施例低烟无卤阻燃材料制备的护套解决了普通阻燃橡胶护套料不耐高温、物理性能差、燃烧时发烟量大、并产生大量有毒有害性气体的问题。

Claims (10)

1.低烟无卤阻燃材料，其特征在于，包括以下重量份计的组分：
乙烯-醋酸乙烯橡胶：80～120份，
氢氧化镁：40～60份，
氢氧化铝：50～80份，
炭黑：2～10份，
癸二酸二辛酯：5～10份，
氧化锌：4～10份，
硬脂酸：0.5～1.5份，
防老剂：2～4份，
阻燃剂：10～20份，
乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷：1～3份，
加工助剂：4～6份，
敏化剂：2～5份。
2.根据权利要求1所述的低烟无卤阻燃材料，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯橡胶的门尼粘度为ML 1+4 100℃：23～31，VAC含量为：48.5～51.5％。
3.根据权利要求1所述的低烟无卤阻燃材料，其特征在于，所述炭黑的吸碘值大于82±6g/kg，DBP吸油值大于102±6cm3/100g。
4.根据权利要求1所述的低烟无卤阻燃材料，其特征在于，所述氢氧化镁的灼烧失重：≥30％，粒径D50≤2.0μm。
5.根据权利要求1所述的低烟无卤阻燃材料，其特征在于，所述氢氧化铝的灼烧失重≥34％，粒径D50≤2.0um，所述氢氧化铝中三氧化二铝的含量≥64.5％。
6.根据权利要求1所述的低烟无卤阻燃材料，其特征在于，所述防老剂为2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体和2-硫醇基苯并咪唑按质量比为1：(1～2)的混合物。
7.根据权利要求1所述的低烟无卤阻燃材料，其特征在于，所述阻燃剂为三聚氰胺多聚磷酸盐与季戊四醇笼状磷酸酯的混合物。
8.根据权利要求1所述的低烟无卤阻燃材料，其特征在于，所述加工助剂为聚乙烯蜡和微晶蜡按质量比为(2:1)：1的混合物。
9.根据权利要求1所述的低烟无卤阻燃材料，其特征在于，所述敏化剂为三烯丙基异氰脲酸酯和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯按质量比为(1～2)：(2～3)的混合物。
10.根据权利要求1～9任一项所述低烟无卤阻燃材料的制备方法，其特征在于，步骤包括：
(1)按配比称取各组分，依次将乙烯-醋酸乙烯橡胶、炭黑、硬脂酸、防老剂、加工助剂、氢氧化镁、阻燃剂、敏化剂和乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷加入密炼机中进行第一次密炼；
(2)依次将氧化锌、氢氧化铝和癸二酸二辛酯加入步骤(1)的产物中，进行第二次密炼；
(3)将步骤(2)所得产物清扫、翻料后进行第三次密炼，然后经卸料、过滤和混炼后即得所述低烟无卤阻燃材料。
CN201910290287.9A 2019-04-11 2019-04-11 低烟无卤阻燃材料及其制备方法 Active CN110066450B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910290287.9A CN110066450B (zh) 2019-04-11 2019-04-11 低烟无卤阻燃材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910290287.9A CN110066450B (zh) 2019-04-11 2019-04-11 低烟无卤阻燃材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110066450A true CN110066450A (zh) 2019-07-30
CN110066450B CN110066450B (zh) 2022-05-06

Family

ID=67367485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910290287.9A Active CN110066450B (zh) 2019-04-11 2019-04-11 低烟无卤阻燃材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110066450B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116162307A (zh) * 2023-02-20 2023-05-26 广东日丰电缆股份有限公司 用于线缆的复合材料及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101597397A (zh) * 2009-06-03 2009-12-09 宝胜科技创新股份有限公司 核电站电缆用耐辐照无卤低烟阻燃护套材料及制备方法
KR20180103527A (ko) * 2017-03-10 2018-09-19 현대자동차주식회사 자동차용 난할로겐 난연성 발포폼 및 그 제조방법
CN109575419A (zh) * 2018-12-14 2019-04-05 潍坊潍星联合橡塑有限公司 高抗撕无卤阻燃耐油耐低温胶料及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101597397A (zh) * 2009-06-03 2009-12-09 宝胜科技创新股份有限公司 核电站电缆用耐辐照无卤低烟阻燃护套材料及制备方法
KR20180103527A (ko) * 2017-03-10 2018-09-19 현대자동차주식회사 자동차용 난할로겐 난연성 발포폼 및 그 제조방법
CN109575419A (zh) * 2018-12-14 2019-04-05 潍坊潍星联合橡塑有限公司 高抗撕无卤阻燃耐油耐低温胶料及其制备方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
中国大百科全书总编辑委员会《化学》编辑委员会: "《中国大百科全书 化学 1》", 28 February 1989, 中国大百科全书出版社 *
徐盼盼等: "三聚氰胺聚磷酸盐/笼状季戊四醇磷酸酯协效阻燃聚丙烯/稻壳复合材料的研究", 《化工新型材料》 *
李曙红: "无卤阻燃剂三聚氰胺多聚磷酸盐的性能及应用", 《塑料助剂》 *
王文广: "《"十三五"普通高等教育本科规划教材 聚合物改性原理》", 31 March 2018, 中国轻工业出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116162307A (zh) * 2023-02-20 2023-05-26 广东日丰电缆股份有限公司 用于线缆的复合材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110066450B (zh) 2022-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100465220C (zh) 一种无卤阻燃电缆护套料
CN109285618B (zh) 高阻燃耐火低烟无卤电缆及其制备方法
CN102250406B (zh) 一种具有高阻燃性能的聚乙烯材料
CN104530519A (zh) 一种无卤低烟阻燃电缆料及其制备方法
CN107254135A (zh) 一种低烟无卤阻燃热塑性聚烯烃弹性体及其制备方法和应用
CN105884267A (zh) 一种阻燃、无滴落、可陶瓷化硅橡胶及其制备方法
CN107722488A (zh) 一种环保型电缆绝缘料及其制备方法、电缆护套
CN111690202A (zh) 高阻燃高成壳低烟无卤阻燃隔氧层电缆料
CN105778268A (zh) 一种聚丙烯无卤纳米蒙脱土阻燃复合材料及其制备方法
CN109836938B (zh) 一种含硅无卤膨胀型磷腈防火涂料的制备方法
CN103613831A (zh) 一种纳米环保无卤阻燃绝缘材料及其制备方法
CN103087394A (zh) 一种低烟无卤阻燃电缆材料
CN103305107A (zh) 一种防火涂料及其制备方法
CN110066450A (zh) 低烟无卤阻燃材料及其制备方法
CN206210456U (zh) 一种改进型的隔氧层阻燃电缆
US5726231A (en) Flame retardant polyolefin compound having low smoking and toxicity
CN103709543A (zh) 一种低烟低卤聚氯乙烯阻燃电缆料
CN110467767A (zh) 一种0.6/1kV阻燃B1级电缆
CN105694235A (zh) 一种高强度且阻燃性能好的电缆料及其制备方法
CN105400026A (zh) 一种氯丁胶料及其制备方法
CN110256879B (zh) 环保水性无机阻燃涂料
CN100535043C (zh) 一种线性低密度聚乙烯添加型复合阻燃材料
CN109280258A (zh) 高隔氧低烟无卤聚烯烃材料
CN109913124B (zh) 一种膨胀型磷腈防火涂料的制备方法
RU2468459C1 (ru) Нанокомпозитный электроизоляционный материал

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant