《一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法.pdf（8页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201410106350.6 (22)申请日 2014.03.21 (73)专利权人 中利科技集团股份有限公司 地址 215542 江苏省苏州市常熟东南经济 开发区常昆路8号 (72)发明人 邵海彬顾轩臣谢红国孙建宇 程娴王世通 (74)专利代理机构 常熟市常新专利商标事务所 (普通合伙) 32113 代理人 朱伟军 (51)Int.Cl. C08L 23/08(2006.01) C08L 23/06(2006.01) C08K 13/02(2006.01) C08K 3/22(20。
2、06.01) C08K 3/26(2006.01) C08K 5/3492(2006.01) C08K 3/38(2006.01) C08K 3/32(2006.01) B29C 47/92(2006.01) (56)对比文件 CN 101245169 A,2008.08.20, CN 101245169 A,2008.08.20, CN 101928409 A,2010.12.29, 审查员 方佳明 (54)发明名称 一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备 方法 (57)摘要 一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备 方法， 属于电线电缆改性材料技术领域。 其是将 按重量份数称取乙烯 -烯烃共聚物。
3、3080份、 聚乙烯2060份、 阻燃剂A100200份、 阻燃剂B0 20份、 引发剂0.010.2份、 偶联剂0.52.5、 润滑剂15份和抗氧剂0.11份投入密炼机中 进行混炼， 混炼至料温为130150时出料并 送入锥形喂料斗， 经双螺杆挤出机熔融挤出， 控 制双螺杆挤出机的一区至九区温度以及机头温 度， 经冷切， 得到成品。 加工性能良好； 具有拔萃 的抗开裂性能和耐低温性能； 改善树脂与阻燃剂 之间的相容性； 工艺过程简短、 无苛刻的工艺要 素， 体现节能， 满足工业化放大生产要求。 权利要求书2页 说明书5页 CN 103865165 B 2016.08.31 CN 103865。
4、165 B 1.一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料， 其特征在于包括以下组份： 乙烯- -烯烃共聚物3080份； 聚乙烯 2060份 阻燃剂A100200份； 阻燃剂B020份； 引发剂 0.010.2份； 偶联剂 0.52.5份； 润滑剂15份； 抗氧剂 0.11份， 所述的乙烯- -烯烃共聚物为乙烯- -丙烯共聚物、 乙烯- -丁烯共聚物、 乙烯- -己烯 共聚物、 乙烯- -辛烯共聚物的一种或以上的并且按任意重量比相混合的混合物； 所述的聚 乙烯为熔体流动速率为1.010.0g/min的单一的线性低密度聚乙烯， 或者熔体流动速率为 1.010.0g/min范围的由不同熔体流动速率的两种或以上的。
5、线性低密度聚乙烯按任意重 量比相混合的混合物； 所述的阻燃剂A为氢氧化镁、 氢氧化铝、 碱式碳酸镁中的一种或以上 的组合； 所述的阻燃剂B为三聚氰胺、 硼酸锌、 聚磷酸铵、 聚磷酸三聚氰胺中的一种或以上的 组合； 所述的抗氧剂为1010、 1076、 168、 626、 300、 DSTDP中的一种或以上的组合， 所述的引发 剂为过氧化物类引发剂， 所述的偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。 2.根据权利要求1所述的低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料， 其特征在于所述的过氧化物类 引发剂为过氧化二叔丁基、 过氧化双 （3,5,5-三甲基己酰） 、 过氧化二月桂酰、 过氧化二苯甲 酰、 过氧化新癸酸异丙苯酯。
6、、 过氧化新癸酸叔丁酯、 过氧化特戊酸特戊酯、 过氧化特戊酸叔 丁酯、 过氧化-2-乙基己酸特戊酯、 过氧化-2-乙基己酸叔丁酯、 叔丁基过氧化异丁酸酯、 叔 丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯、 过氧化乙酸叔丁酯、 过氧化苯甲酸叔丁酯、 1,1-二叔丁 基过氧化-3,3,5三甲基环己烷、 1,1-二叔丁基过氧化环己烷、 2,2-二 （叔丁基过氧化） 丁烷、 双 （4-叔丁基环己基） 过氧化二碳酸酯、 双 （2-乙基己基） 过氧化二碳酸酯、 过氧化二碳酸二 十六酯、 过氧化二碳酸二十四酯、 二特戊基过氧化物、 过氧化二异丙苯、 双 （叔丁基过氧化异 丙基） 苯、 2,5-二甲基-2,5-二叔。
7、丁基过氧化己烷、 2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己炔- 3、 二异丙苯过氧化氢、 异丙苯过氧化氢、 特戊基过氧化氢、 叔丁基过氧化氢、 叔丁基过氧化 异丙苯、 萜烷过氧化氢、 过氧化碳酸-2-乙基己酸叔丁酯、 双 （2,4-二氯苯甲酰） 过氧化物、 4, 4-二 （叔丁基过氧化） 戊酸正丁酯、 过氧化甲乙酮、 过氧化环己烷中的一种或两种以上的混 合物。 3.根据权利要求1所述的低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料， 其特征在于所述的硅烷偶联剂 为正硅酸乙酯、 -氨丙基三乙氧基硅烷、 正硅酸甲酯、 3-甲基丙烯基酰氧基丙基三甲氧基 硅烷、 三甲氧基硅烷、 -氨丙基甲基二甲氧基硅烷或苯胺甲基三甲氧基硅。
8、烷； 所述的钛酸 酯偶联剂为氧乙酸酯双 （二辛基磷酸酯） 钛酸酯、 异丙氧基三 （磷酸二辛酯） 钛酸酯、 异丙基 二油酸酰氧基 （二辛基磷酸酰氧基） 钛酸酯或正钛酸四丁酯。 4.根据权利要求1所述的低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料， 其特征在于所述的润滑剂为硬 脂酸及其酯类衍生物、 金属皂类、 饱和烃类或硅系润滑剂， 所述的硬脂酸及其酯类衍生物为 硬脂酸、 硬脂酸正丁酯或硬脂酸辛酯； 所述的金属皂类润滑剂为硬脂酸钙或硬脂酸锌； 所述 的饱和烃类润滑剂为液体石蜡、 固体石蜡、 微晶石蜡或聚乙烯蜡； 所述的硅系润滑剂为高粘 权利要求书 1/2 页 2 CN 103865165 B 2 度硅油或硅酮母料。 。
9、5.一种如权利要求1所述的低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备方法， 其特征在于其是 将按重量份数称取乙烯 -烯烃共聚物3080份、 聚乙烯2060份、 阻燃剂A100200份、 阻燃剂B020份、 引发剂0.010.2份、 偶联剂0.52.5、 润滑剂15份和抗氧剂0.11份 投入密炼机中进行混炼， 混炼至料温为130150时出料并送入锥形喂料斗， 经双螺杆 挤出机熔融挤出， 控制双螺杆挤出机的一区至九区温度以及控制双螺杆挤出机的机头温 度， 经冷切， 得到低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料。 6.根据权利要求5所述的低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备方法， 其特征在于所述的 控制双螺杆挤出机的一区至九区的温度。
10、是将一区至九区的温度分别控制为： 一区90100 ， 二区100110， 三区110120， 四区120130， 五区130140， 六区130140 ， 七区120130， 八区110120， 九区100110； 所述的控制双螺杆挤出机的机头 温度是将机头温度控制为100110。 权利要求书 2/2 页 3 CN 103865165 B 3 一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法 技术领域 0001 本发明属于电线电缆改性材料技术领域， 具体涉及一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆 料， 并且还涉及其制备方法。 背景技术 0002 随着业界十年多来的研究、 应用和不断的改进， 低烟无卤阻燃聚烯烃电缆。
11、料及其 制备和应用技术都趋于成熟， 从而使低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的应用领域不断扩大， 市 场用量也随增加。 目前， 国内外生产和使用的低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料普遍以乙烯醋 酸乙烯共聚物(EVA)为主要基体材料、 以聚乙烯(PE)及乙烯 -烯烃为辅助基体材料、 以氢 氧化铝或氢氧化镁为主要阻燃剂、 再辅以润滑剂、 抗氧剂等经挤出造粒而成。 0003 关于低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的技术信息可在公开的中国专利文献中见诸， 典 型的如授权公告号CN1257513C推荐的 “一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法” 、 CN101597395B提供的 “一种低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法” 、 CN。
12、102250409B介绍的 “一 种协效阻燃的低烟无卤聚烯烃电缆料及其制备方法” 和公布号CN103030917A披露的 “一种 抗开裂热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料” 等等。 0004 并非限于例举的前述低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料既有交联型的， 也有热塑性的， 但均是以EVA作为主要基体材料， 同时， 均使用相容剂或主要使用相容剂解决树脂和阻燃剂 的相容性问题。 另外， 前述CN102250409B虽然使用相容剂和偶联剂结合的方法解决树脂和 阻燃剂的相容性问题， 但配方体系趋于复杂， 而且还增加了填料表面处理的工序， 增加了能 耗， 降低了生产效率， 使生产成本提高； 前述CN10159739。
13、5B不但使用了相容剂， 而且相容剂 需要自制， 并用到一些有机溶剂和辐照工艺， 不但工艺复杂， 而且对环境有不良影响； 前述 CN103030917A由于在工艺上需要首先制备接枝基体， 然后再进行共混造粒， 因而工艺复杂。 0005 上述专利和专利申请方案所涉电缆料虽然能够满足当前市场的基本需求， 但当对 材料的某些性能提出较高的要求时， 特别是当对多项性能(如耐寒、 耐油且90时仍具有拔 萃的绝缘性能)同时具有较高要求时， 这种电缆料就很难满足。 以EVA树脂为主要基体， 材料 的高温绝缘， 特别是潮湿环境下(如90水中)的高温绝缘性不高， 比如， 同时满足前述的耐 寒、 耐油且90时仍具有。
14、较高绝缘电阻的电缆料， 上述专利中的电缆料就难以甚至无法满 足。 除此以外， 鉴于树脂和阻燃剂相容性差的问题， 目前普遍采用添加相容剂的方法解决， 技术路线较为单一。 因此， 探索得以体现理想的抗开裂性能和耐低温性能并且同时体现树 脂与阻燃剂之间具有良好的相容性的低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料具有积极意义。 0006 针对上述已有技术， 本申请人作了积极而有益的反复尝试， 终于形成了下面将要 介绍的技术方案。 发明内容 0007 本发明的首要任务在于提供一种有助于体现良好的加工性能、 有利于显著提高抗 开裂及耐低温性能和有益于显著改善树脂与阻燃剂之间的相容性的低烟无卤阻燃聚烯烃 说明书 1/5 页 。
15、4 CN 103865165 B 4 电缆料。 0008 本发明的另一任务在于提供一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备方法， 该方法 工艺路线简单、 工艺要素不苛刻、 制备过程中能源消耗小， 并且能保障低烟无卤阻燃聚烯烃 电缆料的所述技术效果的全面体现。 0009 本发明的首要任务是这样来完成的， 一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料， 包括以下 组份： 0010 0011 在本发明的一个具体的实施例中， 所述的乙烯- -烯烃共聚物为乙烯- -丙烯共聚 物、 乙烯- -丁烯共聚物、 乙烯- -己烯共聚物、 乙烯- -辛烯共聚物的一种或以上的并且按 任意重量比相混合的混合物； 所述的聚乙烯为熔体流动速率为。
16、1.010.0g/min的单一的线 性低密度聚乙烯， 或者熔体流动速率为1.010.0g/min范围的由不同熔体流动速率的两种 或以上的线性低密度聚乙烯按任意重量比相混合的混合物。 0012 在本发明的另一个具体的实施例中， 所述的阻燃剂A为氢氧化镁、 氢氧化铝、 碱式 碳酸镁中的一种或以上的组合； 所述的阻燃剂B为三聚氰胺、 硼酸锌、 聚磷酸铵、 聚磷酸三聚 氰胺中的一种或以上的组合； 所述的抗氧剂为1010、 1076、 168、 626、 300、 DSTDP中的一种或 以上的组合。 0013 在本发明的又一个具体的实施例中， 所述的引发剂为过氧化物类引发剂。 0014 在本发明的再一个。
17、具体的实施例中， 所述的过氧化物类引发剂为过氧化二叔丁 基、 过氧化双(3,5,5-三甲基己酰)、 过氧化二月桂酰、 过氧化二苯甲酰、 过氧化新癸酸异丙 苯酯、 过氧化新癸酸叔丁酯、 过氧化特戊酸特戊酯、 过氧化特戊酸叔丁酯、 过氧化-2-乙基己 酸特戊酯、 过氧化-2-乙基己酸叔丁酯、 叔丁基过氧化异丁酸酯、 叔丁基过氧化-3,5,5-三甲 基己酸酯、 过氧化乙酸叔丁酯、 过氧化苯甲酸叔丁酯、 1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5三甲基环 己烷、 1,1-二叔丁基过氧化环己烷、 2,2-二(叔丁基过氧化)丁烷、 双(4-叔丁基环己基)过氧 化二碳酸酯、 双(2-乙基己基)过氧化二碳酸酯、 过氧。
18、化二碳酸二十六酯、 过氧化二碳酸二十 四酯、 二特戊基过氧化物、 过氧化二异丙苯、 双(叔丁基过氧化异丙基)苯、 2,5-二甲基-2,5- 二叔丁基过氧化己烷、 2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己炔-3、 二异丙苯过氧化氢、 异丙 苯过氧化氢、 特戊基过氧化氢、 叔丁基过氧化氢、 叔丁基过氧化异丙苯、 萜烷过氧化氢、 过氧 化碳酸-2-乙基己酸叔丁酯、 双(2,4-二氯苯甲酰)过氧化物、 4,4-二(叔丁基过氧化)戊酸正 说明书 2/5 页 5 CN 103865165 B 5 丁酯、 过氧化甲乙酮、 过氧化环己烷中的一种或两种以上的混合物。 0015 在本发明的还有一个具体的实施例中，。
19、 所述的偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联 剂。 0016 在本发明的更而一个具体的实施例中， 所述的硅烷偶联剂为正硅酸乙酯、 -氨丙 基三乙氧基硅烷、 正硅酸甲酯、 3-甲基丙烯基酰氧基丙基三甲氧基硅烷、 三甲氧基硅烷、 - 氨丙基甲基二甲氧基硅烷或苯胺甲基三甲氧基硅烷； 所述的钛酸酯偶联剂为氧乙酸酯双 (二辛基磷酸酯)钛酸酯、 异丙氧基三(磷酸二辛酯)钛酸酯、 异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷 酸酰氧基)钛酸酯或正钛酸四丁酯。 0017 在本发明的进而一个具体的实施例中， 所述的润滑剂为硬脂酸及其酯类衍生物、 金属皂类、 饱和烃类或硅系润滑剂， 所述的硬脂酸及其酯类衍生物为硬脂酸、 硬脂酸正丁酯 。
20、或硬脂酸辛酯； 所述的金属皂类润滑剂为硬脂酸钙或硬脂酸锌； 所述的饱和烃类润滑剂为 液体石蜡、 固体石蜡、 微晶石蜡或聚乙烯蜡； 所述的硅系润滑剂为高粘度硅油或硅酮母料。 0018 本发明的另一任务是这样来完成的， 一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备方 法， 其是将按重量份数称取乙烯 -烯烃共聚物3080份、 聚乙烯2060份、 阻燃剂A100 200份、 阻燃剂B020份、 引发剂0.010.2份、 偶联剂0.52.5、 润滑剂15份和抗氧剂0.1 1份投入密炼机中进行混炼， 混炼至料温为130150时出料并送入锥形喂料斗， 经双 螺杆挤出机熔融挤出， 控制双螺杆挤出机的一区至九区温度以及控。
21、制双螺杆挤出机的机头 温度， 经冷切， 得到低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料。 0019 在本发明的又进而一个具体的实施例中， 所述的控制双螺杆挤出机的一区至九区 的温度是将一区至九区的温度分别控制为： 一区90100， 二区100110， 三区110 120， 四区120130， 五区130140， 六区130140， 七区120130， 八区110 120， 九区100110； 所述的控制双螺杆挤出机的机头温度是将机头温度控制为100 110。 0020 本发明提供的技术方案具有以下技术效果： 其一， 由于具有优异的熔体流动速率， 因而能体现良好的可加工性能； 其二， 由于在701h环境下无开裂并。
22、且90热变形系数 小以及能应对100168h的抗老化测试， 因而具有拔萃的抗开裂性能和耐低温性能； 其 三， 由于采用了引发剂， 因而能显著改善树脂与阻燃剂之间的相容性； 之四， 由于提供的制 备方法工艺过程简短、 无苛刻的工艺要素， 因而不仅可以体现节能， 而且可以满足工业化放 大生产要求。 具体实施方式 0021 实施例1： 0022 将按重量份数称取的乙烯- 丙烯共聚物30份、 熔体流动速率为10g/min的线性低 密度聚乙烯60份、 氢氧化镁100份、 氢氧化铝10份、 三聚氰胺10份、 聚磷酸三聚氰胺10份、 二 叔丁基过氧化物(即过氧化二叔丁基 英文为： Di-t-butylper。
23、xide )0.05份、 -氨丙基三 乙氧基硅烷0.5份、 硬脂酸正丁酯2份和抗氧剂10100.6份投入密炼机中进行混炼即进行密 炼， 当密炼至料温为130时出料送入锥形喂料斗， 由锥形喂料斗引入双螺杆挤出机中熔融 挤出， 经冷却， 得到低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料， 其中， 双螺杆挤出机的机头温度控制为100 ， 双螺杆挤出机的一区至九区的温度分别控制为： 一区95， 二区100， 三区115， 四区 说明书 3/5 页 6 CN 103865165 B 6 120， 五区130， 六区135， 七区120， 八区115， 九区105。 0023 实施例2： 0024 实施例1： 0025 将按。
24、重量份数称取的乙烯- -丁烯共聚物30份、 乙烯- 己烯共聚物30份、 乙烯- 辛 烯共聚物20份、 熔体流动速率为1g/min的线性低密度聚乙烯1份与熔体流动速率为8g/min 的线性低密度聚乙烯各10份的混合物、 阻燃剂A即碱式碳酸镁(或者氢氧化镁)150份、 阻燃 剂B即硼酸锌10份、 引发剂即双(3， 5， 5-三甲基己酰)过氧化物也称过氧化(双)3， 5， 5-三甲 基己酰0.05份、 过氧化二苯甲酰0.05份、 偶联剂即异丙氧基三(磷酸二辛酯)钛酸酯1.5份、 润滑剂即液体石蜡3份和抗氧剂168以及抗氧剂300各0.5份投入密炼机中进行混炼即进行 密炼， 当密炼至料温为150时出料。
25、送入锥形喂料斗， 由锥形喂料斗引入双螺杆挤出机中熔 融挤出， 经冷却， 得到低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料， 其中， 双螺杆挤出机的机头温度控制为 110， 双螺杆挤出机的一区至九区的温度分别控制为： 一区100， 二区110， 三区120， 四区130， 五区140， 六区140， 七区130， 八区110， 九区110。 0026 实施例3： 0027 将按重量份数称取的乙烯- -丁烯共聚物80份、 熔体流动速率为6g/min的线性低 密度聚乙烯20份、 阻燃剂A即碱氢氧化铝200份、 引发剂即过氧化新癸酸异丙苯酯0.2份、 偶 联剂即3-甲基丙烯基酰氧基丙基三甲氧基硅烷2.5份、 润滑剂即硅酮。
26、母料5份和抗氧剂 DSTDP(也可使用抗氧剂1010)0.1份投入密炼机中进行混炼即进行密炼， 当密炼至料温为 140时出料送入锥形喂料斗， 由锥形喂料斗引入双螺杆挤出机中熔融挤出， 经冷却， 得到 低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料， 其中， 双螺杆挤出机的机头温度控制为105， 双螺杆挤出机 的一区至九区的温度分别控制为： 一区90， 二区105， 三区120， 四区125， 五区135 ， 六区130， 七区125， 八区120， 九区105。 0028 由上述实施例1至3得到的低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料经测试具有下表所示的技 术指标： 说明书 4/5 页 7 CN 103865165 B 7 0029 说明书 5/5 页 8 CN 103865165 B 8 。