一种无卤阻燃电缆料及制备方法

一种无卤阻燃电缆料及制备方法

技术领域

本发明涉及PVC电缆料的生产的技术领域，具体为一种无卤阻燃电缆料及制备方 法。

背景技术

电缆料是将原料进行混合后送入装置双螺杆挤出机内进行挤出造粒，电缆料的应用比 较广泛，而且通常会放置于不同环境中进行使用，电缆料放置在高温环境下时，其表面容易 出现裂口，甚至发生熔化、燃烧；长时间使用后电缆料会发生严重形变、甚至整体损坏脱落， 因此，会对人的安全性存在一定的影响。现有的电缆料在进行生产加工时，为了提高电缆料 的阻燃性，通常都是增加一些阻燃剂，从而可以提高电缆的阻燃性能，虽然对电缆的性能有 一定的改进，但是生产的电缆不能适用于各种温度的使用。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的不足，提供了一种无卤阻燃电缆料及制备方法，以 解决现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种无卤阻燃电缆料，所述电缆料包括以下组分：低密度聚乙烯树脂20-26份、聚醋酸 乙烯酯11-13份、聚酰亚胺2-4份，引发剂1-2份、抗氧剂6-8份、有机硅胶树脂5-8份、硅橡胶 4-7份、聚醋酸乙烯酯6-8份、二氧化硅7-8份、氧化铝3-5份、陶砂1-3份、硅橡胶8-11份、聚芳 砜6-8份、聚酰胺酰亚胺3-5份、盐酸钙2-4份、石蜡油22-26份、高岭土6-8份、石墨2-3份、氯 化聚乙烯树脂30-36份、聚四氟乙烯10-13份以及聚酰亚胺3-5份。

作为本发明的一种改进，所述抗氧剂为N,N-二苯基对苯胺、N-苯基-N’-环已烷对 苯胺、苯基-β-萘胺、N-N-二-β-萘基对苯二胺中任意一种或以上的组合。

作为本发明的一种改进，所述引发剂为过氧化二碳酸（2-乙基）己酯、过氧化新癸 酸异丙苯酯、过氧化二（2-乙基）己酯、过氧化新癸酸-2,4,4-三甲基戊酯中任意一种或以上 的组合。

作为本发明的一种改进，所述电缆料的生产工艺如下：

（1）将低密度聚乙烯树脂20-26份、聚醋酸乙烯酯11-13份、聚酰亚胺2-4份进行混合，并 使混合物在115-120℃下进行混合20-21分钟；

（2）将引发剂1-2份、抗氧剂6-8份进行混合后，加入经过步骤（1）反应后的混合物，并使 混合物在102-108℃下进行混合15-19分钟后，将混合物送入至双螺杆挤出机中混合、挤出 后出料；

（3）将有机硅胶树脂5-8份、硅橡胶4-7份、聚醋酸乙烯酯6-8份进行混合后，加入经过步 骤（2）反应后的混合物，并将混合物在100-107℃下进行混合20-21分钟；

（4）将混合物按照放置在方形模具内进行平铺，并在室温下进行冷却；

（5）将冷却后的模具放入至烘干装置内进行烘干后，并将混合物取出；

（6）将二氧化硅7-8份、氧化铝3-5份、陶砂1-3份进行混合后，放入至研磨机中进行研 磨，向混合物中加入硅橡胶8-11份进行混匀；

（7）将经过步骤（6）反应后的混合物均匀涂在经过步骤（5）反应后的混合物表面，并将 混合物放入至加热装置中，并使混合物在110-114℃下进行放置14-17分钟；

（8）将聚芳砜6-8份、聚酰胺酰亚胺3-5份、盐酸钙2-4份进行混合物后，加入去离子水 50-60份进行混合后，将混合物放入至电解池中进行电解25-30分钟；

（9）向经步骤(8)反应后的溶液中加入石蜡油22-26份、高岭土6-8份、石墨2-3份进行混 匀；

（10）将经过步骤（7）反应后的混合物放入至压力罐中，并将经过步骤（9）反应后的溶液 喷射在经过步骤（7）反应后混合物的表面后，将混合物进行静置28-32分钟；

（11）将混合物放入至烘干装置中进行烘干，并将烘干后的混合物进行粉碎、研磨；

（12）将氯化聚乙烯树脂30-36份、聚四氟乙烯10-13份、聚酰亚胺3-5份进行混合放入至 搅拌机中进行搅拌后，加入经过步骤（11）反应后的混合物进行混合后，加入加氢基础油3-4 份后，将混合物放入至双螺杆挤出机中进行混合、塑化、熔融挤出，并将混合物通过真空负 压脱除器，抽去水分和挥发性物质，冷却造粒，再通过干燥塔干燥，即可得到电缆料。

由于采用了以上技术，本发明较现有技术相比，具有的有益效果如下：

本发明提供了一种无卤阻燃电缆料及制备方法，本发明生产的电缆料在大面积进行燃 烧时，燃烧产生的烟雾释放量比较低，将本发明生产的电缆料采用有焰法进行燃烧时，与现 有技术相比，烟密度有效降低70%以上，采用无烟法进行燃烧时，与现有技术相比，烟密度有 效降低60%以上；本发明生产的一种无卤阻燃电缆料，有效提高了电缆料的阻燃性，提高电 缆料的使用安全性、稳定性。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明。

实施例1：

一种无卤阻燃电缆料，所述电缆料包括以下组分：低密度聚乙烯树脂20份、聚醋酸乙烯 酯13份、聚酰亚胺2份，引发剂2份、抗氧剂6份、有机硅胶树脂8份、硅橡胶4份、聚醋酸乙烯酯 8份、二氧化硅7份、氧化铝5份、陶砂1份、硅橡胶11份、聚芳砜6份、聚酰胺酰亚胺5份、盐酸钙 2份、石蜡油26份、高岭土6份、石墨3份、氯化聚乙烯树脂30份、聚四氟乙烯13份以及聚酰亚 胺3份。

所述抗氧剂为N,N-二苯基对苯胺、N-苯基-N’-环已烷对苯胺、苯基-β-萘胺、N-N- 二-β-萘基对苯二胺的混合物。

所述引发剂为过氧化二碳酸（2-乙基）己酯、过氧化新癸酸异丙苯酯、过氧化二（2- 乙基）己酯、过氧化新癸酸-2,4,4-三甲基戊酯的混合物。

一种无卤阻燃电缆料，所述电缆料的生产工艺如下，

（1）将低密度聚乙烯树脂20份、聚醋酸乙烯酯13份、聚酰亚胺2份进行混合，并使混合物 在115℃下进行混合21分钟；

（2）将引发剂2份、抗氧剂6份进行混合后，加入经过步骤（1）反应后的混合物，并使混合 物在102℃下进行混合19分钟后，将混合物送入至双螺杆挤出机中混合、挤出后出料；

（3）将有机硅胶树脂8份、硅橡胶4份、聚醋酸乙烯酯8份进行混合后，加入经过步骤（2） 反应后的混合物，并将混合物在107℃下进行混合21分钟；

（4）将混合物按照放置在方形模具内进行平铺，并在室温下进行冷却；

（5）将冷却后的模具放入至烘干装置内进行烘干后，并将混合物取出；

（6）将二氧化硅7份、氧化铝5份、陶砂1份进行混合后，放入至研磨机中进行研磨，向混 合物中加入硅橡胶11份进行混匀；

（7）将经过步骤（6）反应后的混合物均匀涂在经过步骤（5）反应后的混合物表面，并将 混合物放入至加热装置中，并使混合物在114℃下进行放置14分钟；

（8）将聚芳砜6份、聚酰胺酰亚胺5份、盐酸钙2份进行混合物后，加入去离子水60份进行 混合后，将混合物放入至电解池中进行电解25分钟；

（9）向经步骤(8)反应后的溶液中加入、石蜡油26份、高岭土6份、石墨3份进行混匀；

（10）将经过步骤（7）反应后的混合物放入至压力罐中，并将经过步骤（9）反应后的溶液 喷射在经过步骤（7）反应后混合物的表面后，将混合物进行静置32分钟；

（11）将混合物放入至烘干装置中进行烘干，并将烘干后的混合物进行粉碎、研磨；

（12）将氯化聚乙烯树脂30份、聚四氟乙烯13份、聚酰亚胺3份进行混合放入至搅拌机中 进行搅拌后，加入经过步骤（11）反应后的混合物进行混合后，加入加氢基础油4份后，将混 合物放入至双螺杆挤出机中进行混合、塑化、熔融挤出，并将混合物通过真空负压脱除器， 抽去水分和挥发性物质，冷却造粒，再通过干燥塔干燥，即可得到电缆料。

实施例2：

一种无卤阻燃电缆料，所述电缆料包括以下组分：低密度聚乙烯树脂26份、聚醋酸乙烯 酯11份、聚酰亚胺4份，引发剂1份、抗氧剂8份、有机硅胶树脂5份、硅橡胶7份、聚醋酸乙烯酯 6份、二氧化硅8份、氧化铝3份、陶砂3份、硅橡胶8份、聚芳砜8份、聚酰胺酰亚胺3份、盐酸钙4 份、石蜡油22份、高岭土8份、石墨2份、氯化聚乙烯树脂36份、聚四氟乙烯10份以及聚酰亚胺 5份。

所述抗氧剂为N,N-二苯基对苯胺、N-苯基-N’-环已烷对苯胺、苯基-β-萘胺、N-N- 二-β-萘基对苯二胺的混合物。

所述引发剂为过氧化二碳酸（2-乙基）己酯、过氧化新癸酸异丙苯酯、过氧化二（2- 乙基）己酯、过氧化新癸酸-2,4,4-三甲基戊酯的混合物。

一种无卤阻燃电缆料，所述电缆料的生产工艺如下，

（1）将低密度聚乙烯树脂26份、聚醋酸乙烯酯11份、聚酰亚胺4份进行混合，并使混合物 在118℃下进行混合20分钟；

（2）将引发剂1份、抗氧剂8份进行混合后，加入经过步骤（1）反应后的混合物，并使混合 物在107℃下进行混合18分钟后，将混合物送入至双螺杆挤出机中混合、挤出后出料；

（3）将有机硅胶树脂5份、硅橡胶7份、聚醋酸乙烯酯6份进行混合后，加入经过步骤（2） 反应后的混合物，并将混合物在106℃下进行混合20分钟；

（4）将混合物按照放置在方形模具内进行平铺，并在室温下进行冷却；

（5）将冷却后的模具放入至烘干装置内进行烘干后，并将混合物取出；

（6）将二氧化硅8份、氧化铝3份、陶砂3份进行混合后，放入至研磨机中进行研磨，向混 合物中加入硅橡胶8份进行混匀；

（7）将经过步骤（6）反应后的混合物均匀涂在经过步骤（5）反应后的混合物表面，并将 混合物放入至加热装置中，并使混合物在114℃下进行放置14分钟；

（8）将聚芳砜8份、聚酰胺酰亚胺3份、盐酸钙4份进行混合物后，加入去离子水50-60份 进行混合后，将混合物放入至电解池中进行电解30分钟；

（9）向经步骤(8)反应后的溶液中加入石蜡油22份、高岭土8份、石墨2份进行混匀；

（10）将经过步骤（7）反应后的混合物放入至压力罐中，并将经过步骤（9）反应后的溶液 喷射在经过步骤（7）反应后混合物的表面后，将混合物进行静置32分钟；

（11）将混合物放入至烘干装置中进行烘干，并将烘干后的混合物进行粉碎、研磨；

（12）将氯化聚乙烯树脂36份、聚四氟乙烯10份、聚酰亚胺5份进行混合放入至搅拌机中 进行搅拌后，加入经过步骤（11）反应后的混合物进行混合后，加入加氢基础油3份后，将混 合物放入至双螺杆挤出机中进行混合、塑化、熔融挤出，并将混合物通过真空负压脱除器， 抽去水分和挥发性物质，冷却造粒，再通过干燥塔干燥，即可得到电缆料。

实施例3：

一种无卤阻燃电缆料，所述电缆料包括以下组分：低密度聚乙烯树脂23份、聚醋酸乙烯 酯12份、聚酰亚胺3份，引发剂1份、抗氧剂7份、有机硅胶树脂5份、硅橡胶7份、聚醋酸乙烯酯 6份、二氧化硅8份、氧化铝3份、陶砂3份、硅橡胶8份、聚芳砜7份、聚酰胺酰亚胺4份、盐酸钙2 份、石蜡油26份、高岭土7份、石墨2份、氯化聚乙烯树脂35份、聚四氟乙烯11份以及聚酰亚胺 4份。

所述抗氧剂为N,N-二苯基对苯胺、N-苯基-N’-环已烷对苯胺、苯基-β-萘胺、N-N- 二-β-萘基对苯二胺的混合物。

所述引发剂为过氧化二碳酸（2-乙基）己酯、过氧化新癸酸异丙苯酯、过氧化二（2- 乙基）己酯、过氧化新癸酸-2,4,4-三甲基戊酯的混合物。

一种无卤阻燃电缆料，所述电缆料的生产工艺如下，

（1）将低密度聚乙烯树脂23份、聚醋酸乙烯酯12份、聚酰亚胺3份进行混合，并使混合物 在115℃下进行混合20分钟；

（2）将引发剂1份、抗氧剂7份进行混合后，加入经过步骤（1）反应后的混合物，并使混合 物在105℃下进行混合17分钟后，将混合物送入至双螺杆挤出机中混合、挤出后出料；

（3）将有机硅胶树脂5份、硅橡胶7份、聚醋酸乙烯酯6份进行混合后，加入经过步骤（2） 反应后的混合物，并将混合物在107℃下进行混合20分钟；

（4）将混合物按照放置在方形模具内进行平铺，并在室温下进行冷却；

（5）将冷却后的模具放入至烘干装置内进行烘干后，并将混合物取出；

（6）将二氧化硅8份、氧化铝3份、陶砂3份进行混合后，放入至研磨机中进行研磨，向混 合物中加入硅橡胶8份进行混匀；

（7）将经过步骤（6）反应后的混合物均匀涂在经过步骤（5）反应后的混合物表面，并将 混合物放入至加热装置中，并使混合物在113℃下进行放置16分钟；

（8）将聚芳砜7份、聚酰胺酰亚胺4份、盐酸钙2份进行混合物后，加入去离子水58份进行 混合后，将混合物放入至电解池中进行电解25分钟；

（9）向经步骤(8)反应后的溶液中加入石蜡油26份、高岭土7份、石墨2份进行混匀；

（10）将经过步骤（7）反应后的混合物放入至压力罐中，并将经过步骤（9）反应后的溶液 喷射在经过步骤（7）反应后混合物的表面后，将混合物进行静置30分钟；

（11）将混合物放入至烘干装置中进行烘干，并将烘干后的混合物进行粉碎、研磨；

（12）将氯化聚乙烯树脂35份、聚四氟乙烯11份、聚酰亚胺4份进行混合放入至搅拌机中 进行搅拌后，加入经过步骤（11）反应后的混合物进行混合后，加入加氢基础油3份后，将混 合物放入至双螺杆挤出机中进行混合、塑化、熔融挤出，并将混合物通过真空负压脱除器， 抽去水分和挥发性物质，冷却造粒，再通过干燥塔干燥，即可得到电缆料。

表1 实施性能测试结果

测试项目 单位 指标值 实施例1 实施例2 实施例3

介电强度 MV/m ≥25 35 34 35

介质损耗因素 ≤1.0×10 ^-3 1.0×10 ^-4 1.4×10 ^-4 1.6×10 ^-4

拉伸强度 MPa ≥13.5 18.6 18.5 18.7

断裂生长率 % ≥350 570 569 571

拉伸强度变化率 % ≤±20 20 19 23

断裂伸长强度变化率 % ≤±20 -18 -17 -17

维卡软化点 133 133 133 133

分别对经过以上三个实施例获得的电缆料进行烘烤，温度由80℃开始，按照5℃的区间 进行升温，每升温一次保温10min，并观察电缆料表面是否出现裂口或者开始熔化。经过实 施例1获得的电缆料于105℃时开始熔化；经过实施例2获得的电缆料于108℃时开始熔化； 经过实施例3获得的电缆料于110℃时开始熔化；综上实施例3为优选方案，并且通过实施例 1、2获得的电缆料也与现有电缆料相比，阻燃性也有显著提升。

上述实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明 的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等 同替换方案为保护范围，即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。