辐照交联低烟无卤阻燃乙丙弹性体绝缘料及其制备方法.pdf

1、(10)申请公布号 CN 103073800 A (43)申请公布日 2013.05.01 CN 103073800 A *CN103073800A* (21)申请号 201310028252.0 (22)申请日 2013.01.25 C08L 23/16(2006.01) C08L 23/00(2006.01) C08L 51/06(2006.01) C08K 13/02(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C08K 5/134(2006.01) C08K 5/372(2006.01) (71)申请人 天津市普立泰高分子科技有限公司 地址 300112 天津市西青区中北工

2、业园 （北） (72)发明人 董景茹 汪全信 董文博 (74)专利代理机构 天津三元专利商标代理有限 责任公司 12203 代理人 胡婉明 (54) 发明名称 辐照交联低烟无卤阻燃乙丙弹性体绝缘料及 其制备方法 (57) 摘要 本发明提供一种辐照交联低烟无卤阻燃乙丙 弹性体绝缘料及其制备方法， 其主要成份和重量 份数是 ： 乙丙橡胶为 60 至 80 份， 聚烯烃弹性体树 脂为20至30份， 相容剂为10至20份， 氢氧化物阻 燃剂为200至250份， 抗氧剂A为0.5至1.0份， 抗 氧剂B为0.3至0.5份， 交联剂为1.5至2.0份， 润 滑剂为 5 至 10 份 ； 将原料配方按照各自

3、重量份数 配好后投入捏合机混合均匀， 接着送挤出机挤出 切粒， 然后经振动筛过筛， 最后冷却包装， 得成品 ； 其制备方法设计合理， 采用辐照交联低烟无卤阻 燃乙丙弹性体绝缘料制成的电缆， 符合欧盟 ROHS 和 REACH 环保法规要求。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 (10)申请公布号 CN 103073800 A CN 103073800 A *CN103073800A* 1/1 页 2 1. 一种辐照交联低烟无卤阻燃乙丙弹性体绝缘料， 其特征在于， 其主要成份和重量份

4、数是 ： 乙丙橡胶为 60 至 80 份， 聚烯烃弹性体树脂为 20 至 30 份， 相容剂为 10 至 20 份， 氢氧 化物阻燃剂为 200 至 250 份， 抗氧剂 A 为 0.5 至 1.0 份， 抗氧剂 B 为 0.3 至 0.5 份， 交联剂 为 1.5 至 2.0 份， 润滑剂为 5 至 10 份。 2. 根据权利要求 1 所述的辐照交联低烟无卤阻燃乙丙弹性体绝缘料， 其特征在于， 所 述乙丙橡胶为乙烯的重量含量为 69 至 71、 门尼粘度为 20 至 25 的三元乙丙橡胶， 该三元 乙丙橡胶为乙烯、 丙烯和乙叉降冰片烯共聚物， 乙烯、 丙烯和双环戊二烯共聚物， 或者乙烯、 丙

5、烯与 1， 4 丁二烯共聚物。 3. 根据权利要求 1 所述的辐照交联低烟无卤阻燃乙丙弹性体绝缘料， 其特征在于， 所 述聚烯烃弹性体树脂为乙烯 - 辛烯共聚物。 4. 根据权利要求 1 所述的辐照交联低烟无卤阻燃乙丙弹性体绝缘料， 其特征在于， 所 述相容剂为熔融指数 1 至 4g/10min、 接枝率为 1.0 至 2.0的马来酸酐接枝乙烯 - 辛烯共 聚物树脂。 5. 根据权利要求 1 所述的辐照交联低烟无卤阻燃乙丙弹性体绝缘料， 其特征在于， 所 述氢氧化物阻燃剂为平均粒径小于 2 微米的氢氧化铝阻燃剂、 氢氧化镁阻燃剂或者是氢氧 化铝阻燃剂和氢氧化镁阻燃剂的混合物。 6. 根据权利要

6、求 1 所述的辐照交联低烟无卤阻燃乙丙弹性体绝缘料， 其特征在于， 所 述抗氧剂 A 为四 (-(3， 5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸 ) 季戊四醇酯 ； 所述抗氧剂 B 为 硫代二丙酸二月桂酯。 7. 根据权利要求 1 所述的辐照交联低烟无卤阻燃乙丙弹性体绝缘料， 其特征在于， 所 述交联剂为三烯丙基异氰尿酸酯。 8. 根据权利要求 1 所述的辐照交联低烟无卤阻燃乙丙弹性体绝缘料， 其特征在于， 所 述润滑剂为高分子量线性聚二甲基硅氧烷。 9. 一种如权利要求 1 所述的辐照交联低烟无卤阻燃乙丙弹性体绝缘料的制备方法， 其 特征在于， 将所述原料配方中的材料按照各自重量份数配好计

7、量后投入捏合机混合均匀， 接着送入挤出机挤出切粒， 然后经过振动筛过筛， 最后冷却包装， 完成成品制备。 10. 根据权利要求 9 所述的辐照交联低烟无卤阻燃乙丙弹性体绝缘料的制备方法， 其 特征在于， 所述捏合机混合温度为 120 至 140； 所述挤出机为直径是 120mm 的单螺杆挤出 机， 该单螺杆挤出机的挤出温度为 110 至 140， 挤出速度为 200 至 300 转 / 分钟 ； 所述冷 却包装的温度为 50以下。 权 利 要 求 书 CN 103073800 A 2 1/5 页 3 辐照交联低烟无卤阻燃乙丙弹性体绝缘料及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及电缆料及其制备

8、方法， 尤其涉及用于舰船、 核电站、 机车车辆、 海上石 油平台防泥浆电缆的辐照交联低烟无卤阻燃乙丙弹性体绝缘料及其制备方法。 背景技术 0002 随着欧盟 ROHS 和 REACH 环保法规的出台以及公共安全的迫切需要， 要求特殊设 备敷设用电线电缆既要阻燃， 又要环保， 燃烧过程中还不能释放毒气和腐蚀性气体， 而且要 求烟雾发生量少， 尤其是船用电缆、 核级电缆、 机车车辆用线缆以及海上石油平台耐泥浆电 缆特别要求必须使用耐热无卤电缆料， 而且要求该电缆料具有很好的绝缘性能和抗老化性 能。 0003 目前经常使用的辐照交联低烟无卤阻燃聚烯烃绝缘料普遍存在以下缺陷 ： 绝缘电 阻低， 多为1

9、012至1013.m， 难以满足电线电缆3000M/km的绝缘性能要求 ； 材料中大量添 加阻燃剂后， 手感太硬， 弯曲性能不好 ； 老化性能差， 不能满足 40 年使用寿命。因此有待进 行改进。 发明内容 0004 本发明的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点， 而提供一种辐照交联低烟 无卤阻燃乙丙弹性体绝缘料及其制备方法， 其采用三元乙丙橡胶为主要原料， 是材料能够 满足3000M/km的绝缘性能要求， 而且能够满足40年以上的使用寿命， 通过添加聚烯烃弹 性体树脂和马来酸酐接枝聚烯烃弹性体可以改善材料的柔性， 添加氢氧化物阻燃剂可使材 料具备良好阻燃性能， 另外添加润滑剂改善材料的流动

10、性能 ； 其制备方法设计合理， 采用辐 照交联低烟无卤阻燃乙丙弹性体绝缘料制成的电缆， 符合欧盟 ROHS 和 REACH 环保法规要 求。 0005 本发明的目的是由以下技术方案实现的。 0006 本发明辐照交联低烟无卤阻燃乙丙弹性体绝缘料及其制备方法， 其特征在于， 其 主要成份和重量份数是 ： 乙丙橡胶为 60 至 80 份， 聚烯烃弹性体树脂为 20 至 30 份， 相容剂 为 10 至 20 份， 氢氧化物阻燃剂为 200 至 250 份， 抗氧剂 A 为 0.5 至 1.0 份， 抗氧剂 B 为 0.3 至 0.5 份， 交联剂为 1.5 至 2.0 份， 润滑剂为 5 至 10

11、份。 0007 前述的辐照交联低烟无卤阻燃乙丙弹性体绝缘料， 其中， 所述乙丙橡胶为乙烯的 重量含量为69至71、 门尼粘度为20至25的三元乙丙橡胶， 该三元乙丙橡胶为乙烯、 丙烯 和乙叉降冰片烯共聚物， 乙烯、 丙烯和双环戊二烯共聚物， 或者乙烯、 丙烯与 1， 4 丁二烯共 聚物。 0008 前述的辐照交联低烟无卤阻燃乙丙弹性体绝缘料， 其中， 所述聚烯烃弹性体树脂 为乙烯 - 辛烯共聚物。 0009 前述的辐照交联低烟无卤阻燃乙丙弹性体绝缘料， 其中， 所述相容剂为熔融指数 1 至 4g/10min、 接枝率为 1.0 至 2.0的马来酸酐接枝乙烯 - 辛烯共聚物树脂。 说 明 书 C

12、N 103073800 A 3 2/5 页 4 0010 前述的辐照交联低烟无卤阻燃乙丙弹性体绝缘料， 其中， 所述氢氧化物阻燃剂为 平均粒径小于 2 微米的氢氧化铝阻燃剂、 氢氧化镁阻燃剂或者是氢氧化铝阻燃剂和氢氧化 镁阻燃剂的混合物。 0011 前述的辐照交联低烟无卤阻燃乙丙弹性体绝缘料， 其中， 所述抗氧剂 A 为四 (-(3， 5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸 ) 季戊四醇酯 ； 所述抗氧剂 B 为硫代二丙酸二月 桂酯。 0012 前述的辐照交联低烟无卤阻燃乙丙弹性体绝缘料， 其中， 所述交联剂为三烯丙基 异氰尿酸酯。 0013 前述的辐照交联低烟无卤阻燃乙丙弹性体绝缘料，

13、其中， 所述润滑剂为高分子量 线性聚二甲基硅氧烷。 0014 本发明辐照交联低烟无卤阻燃乙丙弹性体绝缘料的制备方法， 其特征在于， 将所 述原料配方中的材料按照各自重量份数配好计量后投入捏合机混合均匀， 接着送入挤出机 挤出切粒， 然后经过振动筛过筛， 最后冷却包装， 完成成品制备。 0015 前述的辐照交联低烟无卤阻燃乙丙弹性体绝缘料的制备方法， 其特征在于， 所述 捏合机混合温度为 120 至 140； 所述挤出机为直径是 120mm 的单螺杆挤出机， 该单螺杆挤 出机的挤出温度为 110 至 140， 挤出速度为 200 至 300 转 / 分钟 ； 所述冷却包装的温度为 50以下。 0

14、016 本发明辐照交联低烟无卤阻燃乙丙弹性体绝缘料及其制备方法的有益效果， 其采 用三元乙丙橡胶为主要原料， 乙丙橡胶具有特别优秀的电气绝缘性能和耐热老化性能， 不 但能够满足3000M/km的绝缘性能要求， 而且能够满足40年以上的使用寿命， 通过添加聚 烯烃弹性体树脂和马来酸酐接枝聚烯烃弹性体， 由于此类材料的分子链长， 从而可以改善 材料的柔性， 添加氢氧化物阻燃剂可使材料的氧指数达到 30 以上， 因此可具备良好阻燃性 能， 采用该材料制成的电线电缆能够通过 IEC60332 成束燃烧试验或单根垂直燃烧试验， 阻 燃性能好， 安全性高， 另外添加润滑剂后使材料的流动速率达到 8 至 1

15、1g/10min， 有效改善 材料的流动性能 ； 其制备方法设计合理， 采用辐照交联低烟无卤阻燃乙丙弹性体绝缘料制 成的电缆， 符合欧盟 ROHS 和 REACH 环保法规要求。 具体实施方式 0017 本发明辐照交联低烟无卤阻燃乙丙弹性体绝缘料， 其主要成份和重量份数是 ： 乙 丙橡胶为 60 至 80 份， 聚烯烃弹性体树脂为 20 至 30 份， 相容剂为 10 至 20 份， 氢氧化物阻 燃剂为 200 至 250 份， 抗氧剂 A 为 0.5 至 1.0 份， 抗氧剂 B 为 0.3 至 0.5 份， 交联剂为 1.5 至 2.0 份， 润滑剂为 5 至 10 份。 0018 本发明

16、辐照交联低烟无卤阻燃乙丙弹性体绝缘料， 其中， 所述乙丙橡胶为乙烯的 重量含量为69至71、 门尼粘度为20至25的三元乙丙橡胶， 该三元乙丙橡胶为乙烯、 丙烯 和乙叉降冰片烯共聚物， 乙烯、 丙烯和双环戊二烯共聚物， 或者乙烯、 丙烯与 1， 4 丁二烯共 聚物。 所述聚烯烃弹性体树脂为乙烯-辛烯共聚物。 所述相容剂为熔融指数1至4g/10min、 接枝率为 1.0 至 2.0的马来酸酐接枝乙烯 - 辛烯共聚物树脂。所述氢氧化物阻燃剂为平 均粒径小于 2 微米的氢氧化铝阻燃剂、 氢氧化镁阻燃剂或者是氢氧化铝阻燃剂和氢氧化镁 阻燃剂的混合物。所述抗氧剂 A 为四 (-(3， 5- 二叔丁基 -

17、4- 羟基苯基 ) 丙酸 ) 季戊四醇 说 明 书 CN 103073800 A 4 3/5 页 5 酯 ； 所述抗氧剂B为硫代二丙酸二月桂酯 ； 所述交联剂为三烯丙基异氰尿酸酯 ； 所述润滑剂 为高分子量线性聚二甲基硅氧烷。 0019 本发明辐照交联低烟无卤阻燃乙丙弹性体绝缘料的制备方法， 其将所述原料配方 中的材料按照各自重量份数配好计量后投入捏合机混合均匀， 接着送入挤出机挤出切粒， 然后经过振动筛过筛， 最后冷却包装， 完成成品制备。 0020 本发明辐照交联低烟无卤阻燃乙丙弹性体绝缘料的制备方法， 其中， 所述捏合机 混合温度为 120 至 140； 所述挤出机为直径是 120mm

18、的单螺杆挤出机， 该单螺杆挤出机的 挤出温度为 110 至 140， 挤出速度为 200 至 300 转 / 分钟 ； 所述冷却包装的温度为 50以 下。 0021 实施例 1 和实施例 2 分别按照表 1 中各组分所示重量份数进行配制 ： 0022 表 1 为本发明实施例 1 和实施例 2 各组分重量份数 0023 0024 实施例 1 的制备 ： 0025 将原料配方按照表 1 中所示的重量份数配好后投入捏合机混合均匀， 控制混合温 度为120， 接着送入直径为120mm的单螺杆挤出机挤出切粒， 挤出温度控制在为110， 挤 出速度控制在 200 转 / 分钟， 然后经过振动筛过筛， 最后

19、冷却至 50， 进行包装， 成为成品。 0026 实施例 2 的制备 ： 0027 将原料配方按照表 1 中所示的重量份数配好后投入捏合机混合均匀， 控制混合温 度为140， 接着送入直径为120mm的单螺杆挤出机挤出切粒， 挤出温度控制在为140， 挤 出速度控制在300转/分钟， 然后经过振动筛过筛， 最后冷却至50以下， 进行包装， 成为成 品。 说 明 书 CN 103073800 A 5 4/5 页 6 0028 本发明实施例制备的辐照交联低烟无卤阻燃乙丙弹性体绝缘料主要性能如表 2 所示 ： 0029 表 2 为本发明实施例制备辐照交联低烟无卤阻燃乙丙弹性体绝缘料性能表 0030

20、0031 将采用本实施例成品制备的电缆料进行压片后经过电子加速器 10Mrad 辐照处理 后， 其性能如表 3 所示 ： 0032 表 3 为采用本发明实施例 1 和实施例 2 成品制备的电缆料进行压片后经过电子加 速器 10Mrad 辐照处理后的件能表 0033 说 明 书 CN 103073800 A 6 5/5 页 7 0034 从表 3 可以看出， 制作的电缆料完全符合有关法规标准的要求。 0035 本发明实施例为进行说明的内容为现有技术， 故不再进行赘述。 0036 以上所述， 仅是本发明的较佳实施例而已， 并非对本发明作任何形式上的限制， 凡 是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、 等同变化与修饰， 均仍属于 本发明技术方案的范围内。 说 明 书 CN 103073800 A 7