CN113912928B - 150℃级耐3000h热老化无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种150℃级耐3000h热老化无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法，所述无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备原料按照重量份数计，包括如下组分：乙烯‑醋酸乙烯共聚物15～50份；乙烯‑辛烯共聚物5～15份；线性低密度聚乙烯树脂18～22份；硅烷接枝乙烯‑辛烯共聚物10～15份；相容剂5～15份；无卤阻燃剂60～160份；阻燃协效剂1～10份；助交联剂1～3份；复合抗氧剂0.5～2份；金属钝化剂0.5～2份；稳定剂0.5～1份；特种填料1～3份；润滑剂1.5～6份。本发明的无卤阻燃聚烯烃电缆料力学性能和电性能优良、耐150℃高温、耐3000h热老化，且无卤阻燃、绿色环保。

Description

150℃级耐3000h热老化无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法
技术领域
本发明属于材料化学领域，涉及一种150℃级耐3000h热老化无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法，具体涉及一种汽车用150℃耐3000h热老化辐照交联无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法。
背景技术
随着汽车自动化程度越来越高，车内敷设的电线数量和长度不断增长。由于受狭窄空间限制及使用条件苛刻，要求汽车电线采用薄壁绝缘，并耐燃料油及润滑油，具有高的耐磨、耐高温性、导线焊接时不熔、阻燃等，辐照交联聚烯烃绝缘汽车电线可满足这些要求，尤其是小截面的薄壁无卤阻燃电缆则更宜采用辐照交联。
目前汽车用辐照阻燃绝缘料的发展方向是耐高温、耐长时间热老化和耐油耐刮擦高性能化和环境友好化，进一步提高耐温等级和材料的力学性能、长期电性能、易加工性和环保性能，以适应小细径薄壁电线的苛刻性能要求和全球范围内日益提高的环保要求。
现有技术，解决了25mm2及以上电线用无卤阻燃电缆料耐150℃等级要求，如CN102702598A公开了一种耐150℃无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法；CN105400046A公开了汽车线用150℃辐照交联高耐磨无卤阻燃电缆料及其制备方法；CN110791011A公开了一种150℃辐照交联低烟无卤阻燃弹性体电缆料及其制备方法；CN111138857A公开了一种超耐低温高耐油150℃辐照交联低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法；CN112321934A公开了一种150℃美标电子线用辐照交联低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法等。但，上述专利中电缆料的耐热老化性能仍有待进一步提高，其耐老化性能仍不能满足6mm2及以下电线的需求。对于汽车用150℃级耐3000h长期热老化辐照阻燃6mm2及以下电线用的无卤阻燃薄壁绝缘料，市场上尚未有工业化产品。
因此，在本领域中期望开发一种汽车用150℃耐3000h热老化辐照交联无卤阻燃聚烯烃电缆料，以满足汽车用6mm2及以下小细径薄壁电线的苛刻性能要求。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种150℃级耐3000h热老化无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法。本发明的聚烯烃电缆料具有良好的无卤阻燃、耐热、长期耐热老化、满足环保需求、生产效率高等特点，在150℃下可耐3000h热老化，可用于制备6mm2及以下汽车用薄壁电线。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种150℃级耐3000h热老化无卤阻燃聚烯烃电缆料，所述无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备原料按照重量份数计，包括如下组分：
Figure GDA0003479542650000021
Figure GDA0003479542650000031
在本发明中，硅烷接枝乙烯-辛烯共聚物的加入提高了材料的耐热性；稳定剂的加入提高了材料的耐长期热老化性和耐光照性能；特种填料和润滑剂的配合使用提高了材料的挤出流动性和挤出物表面光滑度。
在本发明中，所述无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备原料中，乙烯-醋酸乙烯共聚物的用量可以为15份、20份、25份、30份、35份、40份、45份或50份等。
在本发明中，所述无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备原料中，乙烯-辛烯共聚物的用量可以为5份、6份、8份、10份、12份、13份或15份等。
在本发明中，所述无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备原料中，线性低密度聚乙烯树脂的用量可以为18份、19份、20份、21份或22份等。
在本发明中，所述无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备原料中，硅烷接枝乙烯-辛烯共聚物的用量可以为10份、11份、12份、13份、14份或15份等。
在本发明中，所述无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备原料中，相容剂的用量可以为5份、6份、8份、10份、12份、13份或15份等。
在本发明中，所述无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备原料中，无卤阻燃剂的用量可以为60份、70份、80份、90份、100份、110份、120份、130份、140份、150份或160份等。
在本发明中，所述无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备原料中，阻燃协效剂的用量可以为1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份等。
在本发明中，所述无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备原料中，助交联剂的用量可以为1份、1.5份、2份、2.5份或3份等。
在本发明中，所述无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备原料中，复合抗氧剂的用量可以为0.5份、1份、1.5份或2份等。
在本发明中，所述无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备原料中，金属钝化剂的用量可以为0.5份、1份、1.5份或2份等。
在本发明中，所述无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备原料中，稳定剂的用量可以为0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1.0份等。
在本发明中，所述无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备原料中，特种填料的用量可以为1份、1.5份、2份、2.5份或3份等。
在本发明中，所述无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备原料中，润滑剂的用量可以为1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份或6份等。
优选地，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为醋酸乙烯单体含量为28wt％的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。
优选地，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔体流动速率为1.0～4.0g/(2.16kg,10min)，例如1.0g/(2.16kg,10min)、2.0g/(2.16kg,10min)、3.0g/(2.16kg,10min)或4.0g/(2.16kg,10min)等。
优选地，所述乙烯-辛烯共聚物的熔体流动速率为3.0～4.0g/(2.16kg,10min)，例如3.0g/(2.16kg,10min)、3.5g/(2.16kg,10min)或4.0g/(2.16kg,10min)等。
优选地，所述线性低密度聚乙烯树脂的熔体流动速率为1.0～2.0g/(2.16kg,10min)，例如1.0g/(2.16kg,10min)、1.5g/(2.16kg,10min)或2.0g/(2.16kg,10min)等。
优选地，所述硅烷接枝乙烯-辛烯共聚物为乙烯基三乙氧基硅烷接枝乙烯-辛烯共聚物和/或乙烯基三甲氧基硅烷接枝乙烯-辛烯共聚物。
优选地，所述硅烷接枝乙烯-辛烯共聚物中的乙烯-辛烯共聚物的熔体流动速率为3.0～4.0g/(2.16kg,10min)，例如3.0g/(2.16kg,10min)、3.5g/(2.16kg,10min)或4.0g/(2.16kg,10min)等。
优选地，所述硅烷接枝乙烯-辛烯共聚物中的硅烷的重量含量为1～2wt％，例如1wt％、1.3wt％、1.5wt％或2wt％等。
优选地，所述相容剂包括马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物。
优选地，所述马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物中马来酸酐的重量含量为0.8～1.5wt％，例如0.8wt％、0.9wt％、1.0wt％、1.1wt％、1.2wt％、1.3wt％、1.4wt％或1.5wt％等。
优选地，所述无卤阻燃剂包括氨基硅烷改性氢氧化镁和/或氨基硅烷改性氢氧化铝。
优选地，所述氨基硅烷改性氢氧化镁和氨基硅烷改性氢氧化铝的重量比为2:5。其中，氨基硅烷改性氢氧化镁和氨基硅烷改性氢氧化铝均是微米级的。
优选地，所述阻燃协效剂包括高粘度有机硅混合物和/或硼酸锌。所述高粘度有机硅混合物，例如可以为GE东芝有机硅有限公司生产的SFR100型高粘度有机硅混合物。
优选地，所述高粘度有机硅混合物和硼酸锌的重量比为1:1。
优选地，所述助交联剂包括三烯丙基异三聚氰酸酯(TAIC)和/或三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)。
优选地，所述复合抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯按质量比(1～2):1(例如1:1、1.2:1、1.3:1、1.5:1、1.8:1或2:1等)组成的混合物。
优选地，所述金属钝化剂包括N,N'-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼(抗铜剂MD1024)。
优选地，所述稳定剂包括5-亚氨基-3-硫代-l,2,4-二噻唑烷和/或4-烷氟基-2-羟基二苯甲酮。
优选地，所述特种填料包括六方氮化硼，其中，六方氮化硼为纳米六方氮化硼。
优选地，所述润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸和氟弹性体流变剂FX5921按重量比3:1:0.5组成的混合物。
作为本发明的优选技术方案，特种填料纳米六方氮化硼配合常规润滑剂(聚乙烯蜡、硬脂酸)以及含氟流变剂(FX5921)提高了无卤阻燃聚烯烃电缆料的挤出流动性和挤出物表面光滑度，六方氮化硼同时起到了阻燃协效剂的作用。
第二方面，本发明提供一种第一方面所述的无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将配方量的乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、线性低密度聚乙烯树脂、硅烷接枝乙烯-辛烯共聚物、相容剂、无卤阻燃剂、阻燃协效剂、助交联剂、复合抗氧剂、金属钝化剂、稳定剂、特种填料和润滑剂混合，得到预混物；
(2)将步骤(1)的预混物投至密炼机中混炼，出料，得到混合物；
(3)将步骤(2)的混合物经挤出机挤出造粒，得到所述无卤阻燃聚烯烃电缆料。
优选地，步骤(1)所述混合在高速搅拌机中进行。
优选地，步骤(1)所述混合的温度为常温，混合的转速为430～475rpm，例如430rpm、440rpm、450rpm、460rpm、470rpm或475rpm等，混合的时间为5～10min，例如5min、6min、7min、8min、9min或10min等。
优选地，步骤(2)所述混炼为混炼至150～160℃，例如150℃、152℃、153℃、155℃、158℃或160℃等。
优选地，步骤(3)所述挤出机为双螺杆挤出机-单螺杆挤出机组，其中，双螺杆挤出机的长径比L/D为44，双螺杆挤出机的温度设置为：一区温度125～135℃(例如125℃、128℃、130℃、133℃或135℃等)、二区温度140～145℃(例如140℃、141℃、142℃、143℃、144℃或145℃等)、三区温度150～155℃(例如150℃、151℃、152℃、153℃、154℃或155℃等)、四区温度155～160℃(例如155℃、156℃、157℃、158℃、159℃或160℃等)、五区温度160～165℃(例如160℃、161℃、162℃、163℃、164℃或165℃等)、六区温度155～160℃(例如155℃、156℃、157℃、158℃、159℃或160℃等)、七区温度150～155℃(例如150℃、151℃、152℃、153℃、154℃或155℃等)；单螺杆挤出机的温度设置为：加料段105～115℃(例如105℃、108℃、110℃、112℃或115℃等)，压缩段140～150℃(例如140℃、142℃、143℃、145℃、148℃或150℃等)，均化段150～160℃(例如150℃、152℃、153℃、155℃、158℃或160℃等)。
本发明通过高速搅拌机-加热密炼机-强制喂料双螺杆挤出机-单螺杆挤出机组连用，使得制备的无卤阻燃聚烯烃电缆料微观结构更加均匀，从而使得材料的各项性能更加优异。
作为本发明的优选技术方案，所述无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备方法包括以下步骤：
(1)将配方量的乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、线性低密度聚乙烯树脂、硅烷接枝乙烯-辛烯共聚物、相容剂、无卤阻燃剂、阻燃协效剂、助交联剂、复合抗氧剂、金属钝化剂、稳定剂、特种填料和润滑剂投入高速搅拌机中，常温下以430～475rpm的转速搅拌5min，出料，得到预混物；
(2)将步骤(1)的预混物投至可加热密炼机中混炼至150～160℃，出料，得到混合物；
(3)采用锥双强制喂料机将步骤(2)的混合物喂入双螺杆挤出机-单螺杆挤出机组中，挤出造粒，得到所述无卤阻燃聚烯烃电缆料。
其中，所述双螺杆挤出机的长径比L/D为44，双螺杆挤出机的温度设置为：一区温度130℃、二区温度145℃、三区温度155℃、四区温度160℃、五区温度165℃、六区温度160℃、七区温度155℃；单螺杆挤出机的温度设置为：加料段110℃，压缩段145℃，均化段155℃。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
在本发明中，硅烷接枝乙烯-辛烯共聚物的加入提高了材料的耐热性；稳定剂的加入提高了材料的耐长期热老化性和耐光照性能；特种填料和润滑剂的配合使用提高了材料的挤出流动性和挤出物表面光滑度。此外，本发明通过高速搅拌机-加热密炼机-强制喂料双螺杆挤出机-单螺杆挤出机组连用，使得制备的无卤阻燃聚烯烃电缆料微观结构更加均匀，从而使得材料的各项性能更加优异。
(1)本发明的无卤阻燃聚烯烃电缆料力学性能和电性能优良、耐150℃高温、耐3000h长期热老化，且无卤阻燃、绿色环保；
(2)本发明加工工艺简单，生产过程无毒、无废气；
(3)本发明各组分之间的相容性好，挤出加工流动性好；
(4)用本发明的聚烯烃电缆料涂覆制备的薄壁电线，其阻燃试验满足ISO6722～1：2011标准要求，本发明的聚烯烃电缆料适用于汽车用耐150℃高温、耐3000h长期热老化、小细径(6mm2及以下)无卤阻燃电线的挤制。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
在本实施例中提供一种150℃级耐3000h热老化无卤阻燃聚烯烃电缆料，所述无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备原料按照重量份数计，包括如下组分：
Figure GDA0003479542650000091
其中，乙烯-醋酸乙烯共聚物为醋酸乙烯单体含量为28wt％的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，牌号为Evatane 28-03，熔体流动速率为3.0g/(2.16kg,10min)，生产厂家为法国阿托芬纳公司；乙烯-辛烯共聚物的熔体流动速率为3.5g/(2.16kg,10min)，牌号为DF840，生产厂家为三菱弹性体新加坡有限公司；线性低密度聚乙烯树脂的熔体流动速率为2.0g/(2.16kg,10min)，牌号为DFDA7042，生产厂家为中国石化齐鲁分公司；硅烷接枝乙烯-辛烯共聚物为乙烯基三乙氧基硅烷接枝乙烯-辛烯共聚物，其中乙烯-辛烯共聚物的熔体流动速率为3.5g/(2.16kg,10min)，乙烯基三乙氧基硅烷的重量含量为1.5wt％；相容剂为马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物，牌号为30E731，马来酸酐的重量含量为1.2wt％，生产厂家为美国杜邦公司；无卤阻燃剂为重量比为2:5的微米级的氨基硅烷改性氢氧化镁(牌号：H5IV，厂家：马丁公司)和微米级的氨基硅烷改性氢氧化铝(牌号：A01G，厂家：马丁公司)的混合物；阻燃协效剂为重量比为1:1的高粘度有机硅混合物(牌号：SFR100，生产厂家：GE东芝有机硅有限公司)和硼酸锌的混合物；助交联剂为三烯丙基异三聚氰酸酯；复合抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯按质量比1:1组成的混合物；金属钝化剂为N,N'-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼；稳定剂为5-亚氨基-3-硫代-l,2,4-二噻唑烷；特种填料为六方氮化硼(牌号：PW02)；润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸和氟弹性体流变剂FX5921按重量比3:1:0.5组成的混合物。
制备方法包括以下步骤：
(1)将配方量的乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、线性低密度聚乙烯树脂、硅烷接枝乙烯-辛烯共聚物、相容剂、无卤阻燃剂、阻燃协效剂、助交联剂、复合抗氧剂、金属钝化剂、稳定剂、特种填料和润滑剂投入高速搅拌机中，常温下以450rpm的转速搅拌5min，出料，得到预混物；
(2)将步骤(1)的预混物投入到可加热密炼机中混炼至155℃，出料，得到混合物；
(3)采用锥双强制喂料机将步骤(2)的混合物喂入双螺杆挤出机-单螺杆挤出机组中，挤出造粒，得到所述无卤阻燃聚烯烃电缆料。
其中，所述双螺杆挤出机的长径比L/D为44，双螺杆挤出机的温度设置为：一区温度130℃、二区温度145℃、三区温度155℃、四区温度160℃、五区温度165℃、六区温度160℃、七区温度155℃；单螺杆挤出机的温度设置为：加料段110℃，压缩段145℃，均化段155℃。
实施例2
在本实施例中提供一种150℃级耐3000h热老化无卤阻燃聚烯烃电缆料，所述无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备原料按照重量份数计，包括如下组分：
Figure GDA0003479542650000111
其中，乙烯-醋酸乙烯共聚物为醋酸乙烯单体含量为28wt％的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，牌号为Evatane 28-03，熔体流动速率为3.0g/(2.16kg,10min)，生产厂家为法国阿托芬纳公司；乙烯-辛烯共聚物的熔体流动速率为3.5g/(2.16kg,10min)，牌号为DF840，生产厂家为三菱弹性体新加坡有限公司；线性低密度聚乙烯树脂的熔体流动速率为2.0g/(2.16kg,10min)，牌号为DFDA7042，生产厂家为中国石化齐鲁分公司；硅烷接枝乙烯-辛烯共聚物为乙烯基三乙氧基硅烷接枝乙烯-辛烯共聚物，其中乙烯-辛烯共聚物的熔体流动速率为3.5g/(2.16kg,10min)，乙烯基三乙氧基硅烷的重量含量为1.5wt％；相容剂为马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物，牌号为30E731，马来酸酐的重量含量为1.2wt％，生产厂家为美国杜邦公司；无卤阻燃剂为重量比为2:5的微米级的氨基硅烷改性氢氧化镁(牌号：H5IV，厂家：马丁公司)和微米级的氨基硅烷改性氢氧化铝(牌号：A01G，厂家：马丁公司)的混合物；阻燃协效剂为重量比为1:1的高粘度有机硅混合物(牌号：SFR100，厂家：GE东芝有机硅有限公司)和硼酸锌的混合物；助交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯；复合抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯按质量比2:1组成的混合物；金属钝化剂为N,N'-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼；稳定剂为4-烷氟基-2-羟基二苯甲酮；特种填料为六方氮化硼(牌号：PW02)；润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸和氟弹性体流变剂FX5921按重量比3:1:0.5组成的混合物。
制备方法同实施例1。
实施例3
在本实施例中提供一种150℃级耐3000h热老化无卤阻燃聚烯烃电缆料，所述无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备原料按照重量份数计，包括如下组分：
Figure GDA0003479542650000121
Figure GDA0003479542650000131
其中，乙烯-醋酸乙烯共聚物为醋酸乙烯单体含量为28wt％的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，牌号为Evatane 28-03，熔体流动速率为3.0g/(2.16kg,10min)，生产厂家为法国阿托芬纳公司；乙烯-辛烯共聚物的熔体流动速率为3.5g/(2.16kg,10min)，牌号为DF840，生产厂家为三菱弹性体新加坡有限公司；线性低密度聚乙烯树脂的熔体流动速率为2.0g/(2.16kg,10min)，牌号为DFDA7042，生产厂家为中国石化齐鲁分公司；硅烷接枝乙烯-辛烯共聚物为乙烯基三甲氧基硅烷接枝乙烯-辛烯共聚物，其中乙烯-辛烯共聚物的熔体流动速率为3.5g/(2.16kg,10min)，乙烯基三甲氧基硅烷的重量含量为1.5wt％；相容剂为马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物，牌号为30E731，马来酸酐的重量含量为1.2wt％，生产厂家为美国杜邦公司；无卤阻燃剂为重量比为2:5的微米级的氨基硅烷改性氢氧化镁(牌号：H5IV，厂家：马丁公司)和微米级的氨基硅烷改性氢氧化铝(牌号：A01G，厂家：马丁公司)的混合物；阻燃协效剂为重量比为1:1的高粘度有机硅混合物(牌号：SFR100，厂家：GE东芝有机硅有限公司)和硼酸锌的混合物；助交联剂为重量比为1:1的三烯丙基异三聚氰酸酯和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯的混合物；复合抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯按质量比1:1组成的混合物；金属钝化剂为N,N'-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼；稳定剂为重量比为1:1的5-亚氨基-3-硫代-l,2,4-二噻唑烷和4-烷氟基-2-羟基二苯甲酮的混合物；特种填料为六方氮化硼(牌号：PW02)；润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸和氟弹性体流变剂FX5921按重量比3:1:0.5组成的混合物。
制备方法同实施例1。
对比例1
本对比例与实施例1不同之处仅在于，硅烷接枝乙烯-辛烯共聚物的重量份数为5份，其他条件均与实施例1相同。
对比例2
本对比例与实施例1不同之处仅在于，制备原料中不包括稳定剂5-亚氨基-3-硫代-l,2,4-二噻唑烷，其他条件均与实施例1相同。
对比例3
本对比例与实施例1不同之处仅在于，制备原料中不包括特种填料六方氮化硼，其他条件均与实施例1相同。
对比例4
本对比例与实施例1不同之处仅在于，将特种填料六方氮化硼替换为等量的碳酸钙，其他条件均与实施例1相同。
对实施例1-3以及对比例1-4制备的150℃级耐3000h热老化无卤阻燃聚烯烃电缆料进行性能测试，测试方法如下：
(1)20℃密度：按照GB/T 1033的方法进行测试；
(2)20℃邵氏硬度：按照GB/T 2411的方法进行测试；
(3)拉伸强度和断裂伸长率：按照GB/T 1040的方法进行测试；
(4)热老化：按照GB/T 2951.7的方法进行测试；
(5)热延伸：按照GB/T 2951.18的方法进行测试；
(6)低温脆化冲击：按照GB/T 5470的方法进行测试；
(7)20℃时体积电阻率：按照GB/T 1410的方法进行测试；
(8)击穿电压：按照GB/T 1408的方法进行测试；
(9)极限氧指数：按照GB/T 2406的方法进行测试。
性能测试结果如表1所示。
表1
Figure GDA0003479542650000151
由表1可以看出，实施例1-3以及对比例1、对比例3和对比例4提供的电缆料各项性能差别不大，均都符合汽车用无卤阻燃聚烯烃电缆料的性能要求，而对比例2提供的电缆料热老化测试后的拉伸强度变化率和断裂伸长率变化率均较大，不能符合汽车用无卤阻燃聚烯烃电缆料的性能要求。
将本发明实施例1-3及对比例1、对比例3和对比例4的无卤阻燃聚烯烃电缆料制备成电线，然后进行长期热老化测试，测试方法如下：将电线在150℃下进行3000h的热老化，然后在室温下进行卷绕，目视不露导体，并且在耐电压测试时，不发生击穿，即为通过，结果发现：由本发明实施例1-3提供的电缆料制备的电线均能通过测试，而对比例1、对比例3和对比例4提供的电缆料制备的电线均没有通过测试。对比例3和对比例4因未添加特种填料导致材料挤出包覆电缆时流动性不足，对比例1中硅烷接枝乙烯-辛烯共聚物添加量不足，导致电缆耐热性不够，亦影响了材料挤出包覆电缆时的流动性。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的150℃级耐3000h热老化无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法，但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 (17)

1.一种150℃级耐3000h热老化无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，所述无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备原料按照重量份数计，包括如下组分：
Figure FDA0004244167860000011
所述无卤阻燃剂为氨基硅烷改性氢氧化镁和氨基硅烷改性氢氧化铝；
所述氨基硅烷改性氢氧化镁和氨基硅烷改性氢氧化铝的重量比为2:5；
所述阻燃协效剂为高粘度有机硅混合物和硼酸锌；
所述高粘度有机硅混合物和硼酸锌的重量比为1:1；
所述特种填料为六方氮化硼；
所述稳定剂为5-亚氨基-3-硫代-l,2,4-二噻唑烷和/或4-烷氟基-2-羟基二苯甲酮。
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为醋酸乙烯单体含量为28wt％的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物；
在测试条件为2.16kg负荷下，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔体流动速率为1.0～4.0g/10min。
3.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，在测试条件为2.16kg负荷下，所述乙烯-辛烯共聚物的熔体流动速率为3.0～4.0g/10min。
4.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，在测试条件为2.16kg负荷下，所述线性低密度聚乙烯树脂的熔体流动速率为1.0～2.0g/10min。
5.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，所述硅烷接枝乙烯-辛烯共聚物为乙烯基三乙氧基硅烷接枝乙烯-辛烯共聚物和/或乙烯基三甲氧基硅烷接枝乙烯-辛烯共聚物。
6.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，在测试条件为2.16kg负荷下，所述硅烷接枝乙烯-辛烯共聚物中的乙烯-辛烯共聚物的熔体流动速率为3.0～4.0g/10min；
所述硅烷接枝乙烯-辛烯共聚物中的硅烷的重量含量为1～2wt％。
7.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，所述相容剂为马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物。
8.根据权利要求7所述的无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，所述马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物中马来酸酐的重量含量为0.8～1.5wt％。
9.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，所述助交联剂为三烯丙基异三聚氰酸酯和/或三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。
10.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，所述复合抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯按质量比(1～2):1组成的混合物。
11.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，所述金属钝化剂为N,N'-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼。
12.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，所述润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸和氟弹性体流变剂FX5921按重量比3:1:0.5组成的混合物。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将配方量的乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、线性低密度聚乙烯树脂、硅烷接枝乙烯-辛烯共聚物、相容剂、无卤阻燃剂、阻燃协效剂、助交联剂、复合抗氧剂、金属钝化剂、稳定剂、特种填料和润滑剂混合，得到预混物；
(2)将步骤(1)的预混物投至密炼机中混炼，出料，得到混合物；
(3)将步骤(2)的混合物经挤出机挤出造粒，得到所述无卤阻燃聚烯烃电缆料。
14.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合在高速搅拌机中进行。
15.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合的温度为常温，混合的转速为430～475rpm，混合的时间为5～10min。
16.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述混炼为混炼至150～160℃。
17.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述挤出机为双螺杆挤出机-单螺杆挤出机组，其中，双螺杆挤出机的长径比L/D为44，双螺杆挤出机的温度设置为：一区温度125～135℃、二区温度140～145℃、三区温度150～155℃、四区温度155～160℃、五区温度160～165℃、六区温度155～160℃、七区温度150～155℃；单螺杆挤出机的温度设置为：加料段105～115℃，压缩段140～150℃，均化段150～160℃。
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