一种高弹性且耐磨的低烟无卤阻燃线缆料

1.一种高弹性且耐磨的低烟无卤阻燃线缆料，其特征在于，所述的线缆料由以下重量份数的成分组成：基体树脂A：10-30份，基体树脂B：10-30份，相容剂：10-30份，阻燃抑烟剂：20-50份，耐磨剂：10-30份，偶联剂：0.5-2份，润滑剂：0.5-2份，抗氧剂：0.5-2份；
其中，所述的耐磨剂为粒径在2-20微米范围内的空心微珠；所述的基体树脂A为乙烯-醋酸乙烯共聚物，且乙烯-醋酸乙烯共聚物的醋酸乙烯含量为30％-60％；所述的基体树脂B为乙烯-辛烯共聚物，且乙烯-辛烯共聚物的邵氏硬度为50-75A；
该高弹性且耐磨的低烟无卤阻燃线缆料的制备方法包括以下步骤：
S1：按上述的高弹性且耐磨的低烟无卤阻燃线缆料的重量份数称取原料；
S2：将上述配伍好的原料投入高速混合机中充分混合均匀，从高速混合机中排出，投入到双螺杆挤出机喂料料斗，由喂料料斗喂入到双螺杆挤出机中；
S3：将上述物料从双螺杆挤出机的机头挤出，再通过造粒机造粒，造粒后即得到高弹性且耐磨的低烟无卤阻燃线缆料。
2.根据权利要求1所述的一种高弹性且耐磨的低烟无卤阻燃线缆料，其特征在于，所述的相容剂为马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA-g-MAH)、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的一种高弹性且耐磨的低烟无卤阻燃线缆料，其特征在于，所述的阻燃抑烟剂为氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种高弹性且耐磨的低烟无卤阻燃线缆料，其特征在于，所述的偶联剂为硅烷偶联剂。
5.根据权利要求1所述的一种高弹性且耐磨的低烟无卤阻燃线缆料，其特征在于，所述的润滑剂为聚硅氧烷、芥酸酰胺、硬脂酸锌中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种高弹性且耐磨的低烟无卤阻燃线缆料，其特征在于，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂中一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种高弹性且耐磨的低烟无卤阻燃线缆料，其特征在于，步骤S2中所述的双螺杆挤出机温度设定在145℃-160℃之间，喂料频率25-35赫兹，转速
280-320转/分。

一种高弹性且耐磨的低烟无卤阻燃线缆料\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种聚烯烃线缆料，尤其涉及一种高弹性且耐磨的低烟无卤阻燃线缆料，属于新材料技术领域。\n背景技术\n[0002] 随着现代科学技术的发展和人们生活水平的提高，对电线电缆产品的安全性、环保性、使用寿命提出了更高的要求，20世纪90年代后期国内高分子材料的应用技术与合成树脂及其共混改性技术发展较快，积极推动着线缆行业又进入一个新材料的应用时代。低烟无卤阻燃材料是近几年来出现的一个新型品种，其性能符合IEC92-359标准中对热塑性材料的规定，所生产的低烟无卤阻燃电缆已广泛应用于机电、地铁和高层建筑等人员比较集中的公共场所。目前，国内外大公司正集中力量开发高弹性且耐磨的低烟无卤聚烯烃电缆用系列材料，以满足激烈市场竞争的需求。\n[0003] 关于高弹性且耐磨的低烟无卤阻燃线缆料，现有技术中已有报道，如中国专利申请（公开号：CN102120844A）涉及一种耐刮擦低烟无卤阻燃护套料，该护套料由15-25%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，5-10%的聚乙烯，5-10%的聚乙烯弹性体，45-60%的阻燃剂，5-10%的相容剂，0.5-2%的耐磨剂，0.5-1.0%的润滑剂，0.1-0.5%的抗氧剂复配而成，其中该护套料的耐磨剂采用乙烯基封端线性可反应硅氧烷或羟基封端线性可反应硅氧烷。通过该配方制得的护套料耐磨性能、流动加工性能一般，且硬度相对较大、回弹性较差。\n发明内容\n[0004] 本发明针对现有技术所存在的缺陷，提供一种耐磨性、流动加工性、回弹性好的低烟无卤阻燃线缆料。\n[0005] 本发明的上述目的可通过下列技术方案来实现：一种高弹性且耐磨的低烟无卤阻燃线缆料，该线缆料由以下重量份数的成分组成：\n[0006] \n[0007] 其中，所述的耐磨剂为粒径在2-20微米范围内的空心微珠。\n[0008] 本发明高弹性且耐磨的低烟无卤阻燃线缆料在两种基体树脂中，复配其它阻燃剂、耐磨剂及各类助剂制得。其中耐磨剂主要采用粒径与无机金属化合物接近且抗张强度性能更优异的无机化合物空心微珠，空心微珠具有优良的耐磨性能，且在树脂体系中的分散性好，能在保持产品原有的物性基础上，取代大量的无机金属化合物，从而使产品的表面既光滑又耐刮擦。而且，本发明耐磨剂空心微珠的粒径在2-20微米范围内，粒径越小，制备得到的高弹性且耐磨的低烟无卤阻燃线缆料的空心率越小，而且流动加工性能非常好。\n[0009] 作为优选，所述的基体树脂A为乙烯-醋酸乙烯共聚物，且乙烯-醋酸乙烯共聚物的醋酸乙烯含量为30%-60%。\n[0010] 作为优选，所述的基体树脂B为乙烯-辛烯共聚物，且乙烯-辛烯共聚物的邵氏硬度为50-75A。\n[0011] 本发明通过实验证明，基体树脂A选取醋酸乙烯含量为30%-60%的乙烯-醋酸乙烯共聚物，基体树脂B选取邵氏硬度为50-75A的乙烯-辛烯共聚物。在保证产品的性能没有较大变化的前提下，使产品的硬度适中，柔软性较好，且回弹性能优异。\n[0012] 作为优选，所述的相容剂为马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA-g-MAH）、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物（POE-g-MAH）中的一种或两种。为改善基体树脂与阻燃剂之间的相容性，本发明还需加入了马来酸酐接枝聚烯烃的共聚物作为相容剂。研究表明在各种无机填料与聚烯烃基材共混的复合材料中，马来酸酐接枝聚烯烃的共聚物是一种能明显改善两者之间相容性的材料。\n[0013] 作为优选，所述的阻燃抑烟剂为氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌的一种或多种。氢氧化铝、氢氧化镁受热分解时释放出结晶水，这是个强吸热反应，吸热量很大，可起到冷却聚合物的作用。同时反应产生的水蒸气可以稀释可燃气体，抑制燃烧的蔓延，且新生的耐火金属氧化物(Al2O3、MgO)具有较高的活性，它会催化聚合物的热氧交联反应，在聚合物表面形成一层炭化膜，炭化膜会减弱燃烧时的传热、传质效应，从而起到阻燃的作用。另外，此类氧化物还能吸附烟尘颗粒，起到抑烟作用。氢氧化物阻燃剂还具有抗熔滴，促炭化，不挥发，不渗出，能长期保留在聚合物中等优点。而硼酸锌在高温下分解后生成的三氧化二硼等含硼物质覆盖在聚合物表面形成一层玻璃状物质，起到抑制余辉的作用，具有凝聚相阻燃机理。\n而分解产生的锌化合物能提高成炭量、降低成烟量、阻止燃烧继续进行。硼酸锌在高温下吸热脱水还能起到冷却阻燃机理的作用。另外由于硼酸锌能降低成烟量，使得本发明聚烯烃复合材料具有更好的抑烟性能。\n[0014] 本发明通过多次实验选用氢氧化铝、氢氧化镁和硼酸锌作为本发明阻燃抑烟剂的原料并复配使用。除了它们本身所具有的良好阻燃效果外，三者相互之间还具有阻燃协效作用。氢氧化铝和氢氧化镁的阻燃作用主要是基于其脱水吸热效应，高温下硼酸锌分解物具有凝聚相阻燃机理，其在高温下分解的锌化合物能提高成炭量，而且金属配合物能进一步促进线缆料在燃烧过程中固相成炭，加强了抑烟的效果。这些阻燃协效作用使阻燃抑烟剂在低加入量的情况下也能大大提高线缆料的阻燃性，阻燃抑烟剂加入量的减少也保障了最后复合材料具有良好的流动加工性能。\n[0015] 作为优选，所述的偶联剂为硅烷偶联剂。硅烷偶联剂具有2种不同性质的基团，亲无机物基团可与无机物表面的化学基团反应，形成强固的化学键合；亲有机物基团可与有机物分子反应或物理缠绕，从而使有机与无机材料的界面实现化学键接，大幅度提高粘接强度。而且硅烷偶联剂加入树脂中，还能改善无机填料与基体树脂之间的相容性、工艺性能和提高聚烯烃复合材料的机械和耐气候等性能。\n[0016] 作为优选，所述的润滑剂为聚硅氧烷、芥酸酰胺、硬脂酸锌中的一种或多种。润滑剂主要是用来改善聚烯烃复合材料的加工性能，降低所有组分在混合添加时的内摩擦力以便组分混合均匀，同时降低复合材料与加工设备之间的摩擦力，防止聚烯烃复合材料粘接在金属加工设备上。\n[0017] 作为优选，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂中一种或多种。抗氧剂能抑制空气中的氧气对聚烯烃复合材料的氧化分解作用。适当的抗氧剂可与本发明聚烯烃复合材料混合后改善本发明聚烯烃复合材料在有氧空气中加热后物理性能的保留。\n[0018] 本发明的另一个目的在于提供一种上述的高弹性且耐磨的低烟无卤阻燃线缆料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：\n[0019] S1：按上述高弹性且耐磨的低烟无卤阻燃线缆料的重量份数称取原料；\n[0020] S2：将上述配伍好的原料投入高速混合机中充分混合均匀，从高速混合机中排出，投入到双螺杆挤出机喂料料斗，由喂料料斗喂入到双螺杆挤出机中；\n[0021] S3：将上述物料从双螺杆挤出机的机头挤出，再通过造粒机造粒，造粒后即得到高弹性且耐磨的低烟无卤阻燃线缆料。\n[0022] 作为优选，步骤S2中所述的双螺杆挤出机温度设定在145℃-160℃之间，喂料频率25-35赫兹，转速280-320转/分。\n[0023] 进一步优选，步骤S2中所述的双螺杆挤出机温度设定在150℃之间，喂料频率30赫兹，转速300转/分。\n[0024] 本发明具有以下优点：\n[0025] 1.本发明制备的高弹性且耐磨的低烟无卤阻燃线缆料硬度适中，比较柔软，回弹性较好。\n[0026] 2.本发明制备的高弹性且耐磨的低烟无卤阻燃线缆料耐磨、耐候性能良好。\n[0027] 3.本发明制备的高弹性且耐磨的低烟无卤阻燃线缆料流动性和阻燃性能较好。\n[0028] 4.本发明的高弹性且耐磨的低烟无卤阻燃线缆料制备工艺简单，加工容易，适合大规模工业化生产。\n具体实施方式\n[0029] 以下是本发明的具体实施例，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。\n[0030] 表1本发明实施例1-4各成分及其重量份数\n[0031] \n[0032] \n[0033] 实施例1：\n[0034] 按照表1中实施例1各组份重量份数称取原料，投入高速混合机中充分混合均匀，从高速混合机中排出，投入到双螺杆挤出机喂料料斗，由喂料机喂入到双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机温度设定为145℃，喂料频率30赫兹，转速300转/分。经过双螺杆挤出机从机头挤出，再通过造粒机造粒，由风机送入料仓包装即即得到高弹性且耐磨的低烟无卤阻燃线缆料。\n[0035] 实施例2：\n[0036] 按照表1中实施例2各组份重量份数称取原料，投入高速混合机中充分混合均匀，从高速混合机中排出，投入到双螺杆挤出机喂料料斗，由喂料机喂入到双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机温度设定为150℃，喂料频率30赫兹，转速300转/分。经过双螺杆挤出机从机头挤出，再通过造粒机造粒，由风机送入料仓包装即即得到高弹性且耐磨的低烟无卤阻燃线缆料。\n[0037] 实施例3：\n[0038] 按照表1中实施例3各组份重量份数称取原料，投入高速混合机中充分混合均匀，从高速混合机中排出，投入到双螺杆挤出机喂料料斗，由喂料机喂入到双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机温度设定为150℃，喂料频率35赫兹，转速280转/分。经过双螺杆挤出机从机头挤出，再通过造粒机造粒，由风机送入料仓包装即即得到高弹性且耐磨的低烟无卤阻燃线缆料。\n[0039] 实施例4：\n[0040] 按照表1中实施例4各组份重量份数称取原料，投入高速混合机中充分混合均匀，从高速混合机中排出，投入到双螺杆挤出机喂料料斗，由喂料机喂入到双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机温度设定为160℃，喂料频率28赫兹，转速320转/分。经过双螺杆挤出机从机头挤出，再通过造粒机造粒，由风机送入料仓包装即即得到高弹性且耐磨的低烟无卤阻燃线缆料。\n[0041] 表2对比例1-2各成分及其重量份数\n[0042] \n[0043] 对比例1：\n[0044] 按照表2中对比例1各组份重量份数称取原料，投入高速混合机中充分混合均匀，从高速混合机中排出，投入到双螺杆挤出机喂料料斗，由喂料机喂入到双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机温度设定为145℃，喂料频率30赫兹，转速300转/分。经过双螺杆挤出机从机头挤出，再通过造粒机造粒，由风机送入料仓包装即即得到高弹性且耐磨的低烟无卤阻燃线缆料。\n[0045] 对比例2：\n[0046] 按照表2中对比例2各组份重量份数称取原料，投入高速混合机中充分混合均匀，从高速混合机中排出，投入到双螺杆挤出机喂料料斗，由喂料机喂入到双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机温度设定为150℃，喂料频率30赫兹，转速300转/分。经过双螺杆挤出机从机头挤出，再通过造粒机造粒，由风机送入料仓包装即即得到高弹性且耐磨的低烟无卤阻燃线缆料。\n[0047] 表3对比例3-4各成分及其重量份数\n[0048] \n[0049] 对比例3：\n[0050] 按照表3中对比例3各组份重量份数称取原料，投入高速混合机中充分混合均匀，从高速混合机中排出，投入到双螺杆挤出机喂料料斗，由喂料机喂入到双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机温度设定为150℃，喂料频率35赫兹，转速280转/分。经过双螺杆挤出机从机头挤出，再通过造粒机造粒，由风机送入料仓包装即即得到高弹性且耐磨的低烟无卤阻燃线缆料。\n[0051] 对比例4：\n[0052] 按照表3中对比例4各组份重量份数称取原料，投入高速混合机中充分混合均匀，从高速混合机中排出，投入到双螺杆挤出机喂料料斗，由喂料机喂入到双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机温度设定为160℃，喂料频率28赫兹，转速320转/分。经过双螺杆挤出机从机头挤出，再通过造粒机造粒，由风机送入料仓包装即即得到高弹性且耐磨的低烟无卤阻燃线缆料。