成都鑫成鵬線纜材料有限公司提交“一種電線電纜用高氧指數(shù)、強(qiáng)自熄性熱塑性無(wú)鹵低煙阻燃材料及其制備方法”的發(fā)明專利申請(qǐng)。

該發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種電線電纜用高氧指數(shù)、強(qiáng)自熄性熱塑性無(wú)鹵低煙阻燃材料及其制備方法。該阻燃材料包括以下重量份的組分：基礎(chǔ)樹(shù)脂100份、硅烷活化氫氧化鋁100～140份、復(fù)合潤(rùn)滑劑2～10份、復(fù)合抗氧劑0.2～2份以及色母0～2份；基礎(chǔ)樹(shù)脂由以下重量份的組分組成：聚乙烯乙酸乙烯酯25～70份、線性低密度聚乙烯10～40份、乙烯-辛烯共聚物5～40份以及馬來(lái)酸酐接枝共聚物8～30份。該阻燃材料具有高氧指數(shù)和強(qiáng)自熄性，在發(fā)生火災(zāi)或其它極端情況下可以自熄，大大提高了其使用安全性。

該發(fā)明通過(guò)采用聚乙烯醋酸乙烯酯、線性低密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物和馬來(lái)酸酐接枝共聚物合理的復(fù)配，并且使用多種硅烷對(duì)氫氧化鋁進(jìn)行活化，使低煙無(wú)鹵阻燃材料各項(xiàng)性能都得到較大的提高，特別是氧指數(shù)方面，遠(yuǎn)大于行業(yè)要求，使得本發(fā)明解決了目前無(wú)鹵低煙阻燃電纜料普遍存在的阻燃性能和機(jī)械性能產(chǎn)生矛盾的問(wèn)題，使該材料具有完美的機(jī)械性能和阻燃性能。

該發(fā)明獨(dú)創(chuàng)了多種硅烷復(fù)合活化氫氧化鋁的方法，大大提高了氫氧化鋁在基礎(chǔ)樹(shù)脂中的分散性，提高了氫氧化鋁的阻燃效果，并且多種硅烷活化的氫氧化鋁制備的該無(wú)鹵低煙阻燃材料在燃燒時(shí)能更好的形成碳化硅結(jié)構(gòu)，能夠更好地隔絕空氣與該材料的接觸，從而具有較好的自熄性，在發(fā)生火災(zāi)或其它極端情況下，有效地保障了人們的生命及財(cái)產(chǎn)安全。

【特征】

【具體實(shí)施方式】

為使本申請(qǐng)的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下具體實(shí)施例，對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例1

一種電線電纜用高氧指數(shù)、強(qiáng)自熄性熱塑性無(wú)鹵低煙阻燃材料，包括以下重量份的組分：基礎(chǔ)樹(shù)脂100份、硅烷活化氫氧化鋁100份、復(fù)合潤(rùn)滑劑4份和復(fù)合抗氧劑1份。

其中，基礎(chǔ)樹(shù)脂是由以下重量份的組分組成：聚乙烯乙酸乙烯酯30份、線性低密度聚乙烯20份、乙烯-辛烯共聚物30份和馬來(lái)酸酐接枝共聚物20份；其中，聚乙烯乙酸乙烯酯的乙酸乙烯的含量為18wt％，熔融指數(shù)為5g/10min；線性低密度聚乙烯的熔融指數(shù)為2g/10min；乙烯-辛烯共聚物的熔融指數(shù)為3.6g/10min；馬來(lái)酸酐接枝共聚物是以馬來(lái)酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物制得，接枝率為1％，熔融指數(shù)為2g/10min。

硅烷活化氫氧化鋁是采用復(fù)合有機(jī)硅烷對(duì)氫氧化鋁進(jìn)行活化的產(chǎn)物，復(fù)合有機(jī)硅烷是由丙基三甲氧基硅烷和丙基三甲氧基硅烷二聚物按照1:1的比例復(fù)配而成。

復(fù)合潤(rùn)滑劑是由氧化聚乙烯蠟和乙撐雙硬脂酰胺按照2:1的比例復(fù)配而成。

復(fù)合抗氧劑是由四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯按照質(zhì)量比為2:1的比例復(fù)配而成。

上述電線電纜用高氧指數(shù)、強(qiáng)自熄性熱塑性無(wú)鹵低煙阻燃材料由以下方法制備得到：

將氫氧化鋁加入到攪拌釜中，再加入氫氧化鋁重量1％的復(fù)合有機(jī)硅烷，在1200r/min的條件下攪拌15分鐘，即制得硅烷活化氫氧化鋁。

制備基礎(chǔ)樹(shù)脂：按照配方比例，稱取聚乙烯乙酸乙烯酯、線性低密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物和馬來(lái)酸酐接枝共聚物，將上述各組分復(fù)配，制得；

按照配方比例稱取各組分，依次按照硅烷活化氫氧化鋁、復(fù)合潤(rùn)滑劑、復(fù)合抗氧劑和基礎(chǔ)樹(shù)脂的投料順序投入到密煉機(jī)中，加熱到120℃時(shí)提升密煉機(jī)的上頂栓進(jìn)行翻料，翻料完畢放下上頂栓繼續(xù)進(jìn)行密煉，待溫度達(dá)到140～150℃時(shí)，關(guān)閉加熱開(kāi)關(guān)，繼續(xù)密煉2分鐘后出料；密煉好的原料投入到強(qiáng)制喂料斗中，經(jīng)過(guò)單螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，單螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度控制在100-140℃，制得。

對(duì)實(shí)施例1制得的產(chǎn)品按照國(guó)家有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表1所示：

表1實(shí)施例1制得的電線電纜用無(wú)鹵低煙阻燃材料性能測(cè)試表

由上表1可以看出，采用本發(fā)明的配方和方法制得的電線電纜用高氧指數(shù)、強(qiáng)自熄性熱塑性無(wú)鹵低煙阻燃材料在拉伸強(qiáng)度和斷裂生長(zhǎng)率等機(jī)械性能都很高的情況下，其氧指數(shù)仍然很高，在發(fā)生火災(zāi)或其它極端情況下可以自熄，大大提高了人民生命及其財(cái)產(chǎn)的安全性。

實(shí)施例2

一種電線電纜用高氧指數(shù)、強(qiáng)自熄性熱塑性無(wú)鹵低煙阻燃材料，包括以下重量份的組分：基礎(chǔ)樹(shù)脂100份、硅烷活化氫氧化鋁140份、復(fù)合潤(rùn)滑劑10份、復(fù)合抗氧劑2份和色母2份。

其中，基礎(chǔ)樹(shù)脂是由以下重量份的組分組成：聚乙烯乙酸乙烯酯40份、線性低密度聚乙烯10份、乙烯-辛烯共聚物20份和馬來(lái)酸酐接枝共聚物30份；其中，聚乙烯乙酸乙烯酯的乙酸乙烯的含量為14wt％，熔融指數(shù)為5g/10min；線性低密度聚乙烯的熔融指數(shù)為2g/10min；乙烯-辛烯共聚物的熔融指數(shù)為3.6g/10min；馬來(lái)酸酐接枝共聚物是以馬來(lái)酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物制得，接枝率為1％，熔融指數(shù)為2g/10min。

硅烷活化氫氧化鋁是采用復(fù)合有機(jī)硅烷對(duì)氫氧化鋁進(jìn)行活化的產(chǎn)物，復(fù)合有機(jī)硅烷是由丙基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷二聚物和八甲基環(huán)四硅氧烷按照1：1：1的比例復(fù)配而成。

復(fù)合潤(rùn)滑劑是由氧化聚乙烯蠟、乙撐雙硬脂酰胺按照2：1的比例復(fù)配而成。

復(fù)合抗氧劑是由四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯按照質(zhì)量比為2:1的比例復(fù)配而成。

上述電線電纜用高氧指數(shù)、強(qiáng)自熄性熱塑性無(wú)鹵低煙阻燃材料由以下方法制備得到：

將氫氧化鋁加入到攪拌釜中，再加入氫氧化鋁重量1％的復(fù)合有機(jī)硅烷，在1200r/min的條件下攪拌15分鐘，即制得硅烷活化氫氧化鋁。

制備基礎(chǔ)樹(shù)脂：按照配方比例，稱取聚乙烯乙酸乙烯酯、線性低密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物和馬來(lái)酸酐接枝共聚物，將上述各組分復(fù)配，制得；

按照配方比例稱取各組分，依次按照硅烷活化氫氧化鋁、復(fù)合潤(rùn)滑劑、復(fù)合抗氧劑、色母和基礎(chǔ)樹(shù)脂的投料順序投入到密煉機(jī)中，加熱到120℃時(shí)提升密煉機(jī)的上頂栓進(jìn)行翻料，翻料完畢放下上頂栓繼續(xù)進(jìn)行密煉，待溫度達(dá)到140～150℃時(shí)，關(guān)閉加熱開(kāi)關(guān)，繼續(xù)密煉1分鐘后出料，密煉好的原料投入到強(qiáng)制喂料斗中，經(jīng)過(guò)單螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，單螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度控制在100-140℃，制得。

對(duì)實(shí)施例2制得的產(chǎn)品按照國(guó)家有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表2所示：

表2實(shí)施例2制得的電線電纜用無(wú)鹵低煙阻燃材料性能測(cè)試表

由上表2可以看出，采用本發(fā)明的配方和方法制得的電線電纜用高氧指數(shù)、強(qiáng)自熄性熱塑性無(wú)鹵低煙阻燃材料在拉伸強(qiáng)度和斷裂生長(zhǎng)率等機(jī)械性能都很高的情況下，其氧指數(shù)仍然很高，在發(fā)生火災(zāi)或其它極端情況下可以自熄，大大提高了人民生命及其財(cái)產(chǎn)的安全性。

實(shí)施例3

一種電線電纜用高氧指數(shù)、強(qiáng)自熄性熱塑性無(wú)鹵低煙阻燃材料，包括以下重量份的組分：基礎(chǔ)樹(shù)脂100份、硅烷活化氫氧化鋁120份、復(fù)合潤(rùn)滑劑5份、復(fù)合抗氧劑1份和色母1份。

其中，基礎(chǔ)樹(shù)脂是由以下重量份的組分組成：聚乙烯乙酸乙烯酯30份、線性低密度聚乙烯35份、乙烯-辛烯共聚物15份和馬來(lái)酸酐接枝共聚物20份；其中，聚乙烯乙酸乙烯酯的乙酸乙烯的含量為28wt％，熔融指數(shù)為5g/10min；線性低密度聚乙烯的熔融指數(shù)為2g/10min；乙烯-辛烯共聚物的熔融指數(shù)為3.6g/10min；馬來(lái)酸酐接枝共聚物是以馬來(lái)酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物制得，接枝率為1％，熔融指數(shù)為2g/10min。

硅烷活化氫氧化鋁是采用復(fù)合有機(jī)硅烷對(duì)氫氧化鋁進(jìn)行活化的產(chǎn)物，復(fù)合有機(jī)硅烷是由丙基三甲氧基硅烷二聚物和八甲基環(huán)四硅氧烷按照1：1的比例復(fù)配而成。

復(fù)合潤(rùn)滑劑是由乙撐雙硬脂酰胺和硬脂酸按照2：1的比例復(fù)配而成。

復(fù)合抗氧劑是由四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯按照質(zhì)量比為2:1的比例復(fù)配而成。

上述電線電纜用高氧指數(shù)、強(qiáng)自熄性熱塑性無(wú)鹵低煙阻燃材料由以下方法制備得到：

將氫氧化鋁加入到攪拌釜中，再加入氫氧化鋁重量1％的復(fù)合有機(jī)硅烷，在1000r/min的條件下攪拌18分鐘，即制得硅烷活化氫氧化鋁。

制備基礎(chǔ)樹(shù)脂：按照配方比例，稱取聚乙烯乙酸乙烯酯、線性低密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物和馬來(lái)酸酐接枝共聚物，將上述各組分復(fù)配，制得；

按照配方比例稱取各組分，依次按照硅烷活化氫氧化鋁、復(fù)合潤(rùn)滑劑、復(fù)合抗氧劑、色母和基礎(chǔ)樹(shù)脂的投料順序投入到密煉機(jī)中，加熱到120℃時(shí)提升密煉機(jī)的上頂栓進(jìn)行翻料，翻料完畢放下上頂栓繼續(xù)進(jìn)行密煉，待溫度達(dá)到140～150℃時(shí)，關(guān)閉加熱開(kāi)關(guān)，繼續(xù)密煉3分鐘后出料，密煉好的原料投入到強(qiáng)制喂料斗中，經(jīng)過(guò)單螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，單螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度控制在100-140℃，制得。

對(duì)實(shí)施例3制得的產(chǎn)品按照國(guó)家有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表3所示：

由上表3可以看出，采用本發(fā)明的配方和方法制得的電線電纜用高氧指數(shù)、強(qiáng)自熄性熱塑性無(wú)鹵低煙阻燃材料在拉伸強(qiáng)度和斷裂生長(zhǎng)率等機(jī)械性能都很高的情況下，其氧指數(shù)仍然很高，在發(fā)生火災(zāi)或其它極端情況下可以自熄，大大提高了人民生命及其財(cái)產(chǎn)的安全性。

實(shí)施例4

一種電線電纜用高氧指數(shù)、強(qiáng)自熄性熱塑性無(wú)鹵低煙阻燃材料，包括以下重量份的組分：基礎(chǔ)樹(shù)脂100份、硅烷活化氫氧化鋁130份、復(fù)合潤(rùn)滑劑8份和復(fù)合抗氧劑0.2份。

其中，基礎(chǔ)樹(shù)脂是由以下重量份的組分組成：聚乙烯乙酸乙烯酯60份、線性低密度聚乙烯10份、乙烯-辛烯共聚物15份和馬來(lái)酸酐接枝共聚物15份；其中，聚乙烯乙酸乙烯酯的乙酸乙烯的含量為28wt％，熔融指數(shù)為5g/10min；線性低密度聚乙烯的熔融指數(shù)為2g/10min；乙烯-辛烯共聚物的熔融指數(shù)為3.6g/10min；馬來(lái)酸酐接枝共聚物是以馬來(lái)酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物制得，接枝率為1％，熔融指數(shù)為2g/10min。

硅烷活化氫氧化鋁是采用復(fù)合有機(jī)硅烷對(duì)氫氧化鋁進(jìn)行活化的產(chǎn)物，復(fù)合有機(jī)硅烷是由由丙基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷二聚物和八甲基環(huán)四硅氧烷按照1：1：1的比例復(fù)配而成。

復(fù)合潤(rùn)滑劑是由氧化聚乙烯蠟和硬脂酸按照2：1的比例復(fù)配而成。

復(fù)合抗氧劑是由四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯按照質(zhì)量比為2:1的比例復(fù)配而成。

上述電線電纜用高氧指數(shù)、強(qiáng)自熄性熱塑性無(wú)鹵低煙阻燃材料由以下方法制備得到：

將氫氧化鋁加入到攪拌釜中，再加入氫氧化鋁重量1％的復(fù)合有機(jī)硅烷，在1000r/min的條件下攪拌18分鐘，即制得硅烷活化氫氧化鋁。

制備基礎(chǔ)樹(shù)脂：按照配方比例，稱取聚乙烯乙酸乙烯酯、線性低密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物和馬來(lái)酸酐接枝共聚物，將上述各組分復(fù)配，制得；

按照配方比例稱取各組分，依次按照硅烷活化氫氧化鋁、復(fù)合潤(rùn)滑劑、復(fù)合抗氧劑和基礎(chǔ)樹(shù)脂的投料順序投入到密煉機(jī)中，加熱到120℃時(shí)提升密煉機(jī)的上頂栓進(jìn)行翻料，翻料完畢放下上頂栓繼續(xù)進(jìn)行密煉，待溫度達(dá)到140～150℃時(shí)，關(guān)閉加熱開(kāi)關(guān)，繼續(xù)密煉2分鐘后出料，密煉好的原料投入到強(qiáng)制喂料斗中，經(jīng)過(guò)單螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，單螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度控制在100-140℃，制得。

對(duì)實(shí)施例4制得的產(chǎn)品按照國(guó)家有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表4所示：

表4實(shí)施例4制得的電線電纜用無(wú)鹵低煙阻燃材料性能測(cè)試表

由上表4可以看出，采用本發(fā)明的配方和方法制得的電線電纜用高氧指數(shù)、強(qiáng)自熄性熱塑性無(wú)鹵低煙阻燃材料在拉伸強(qiáng)度和斷裂生長(zhǎng)率等機(jī)械性能都很高的情況下，其氧指數(shù)仍然很高，在發(fā)生火災(zāi)或其它極端情況下可以自熄，大大提高了人民生命及其財(cái)產(chǎn)的安全性。

實(shí)施例5

一種電線電纜用高氧指數(shù)、強(qiáng)自熄性熱塑性無(wú)鹵低煙阻燃材料，包括以下重量份的組分：基礎(chǔ)樹(shù)脂100份、硅烷活化氫氧化鋁110份、復(fù)合潤(rùn)滑劑4份、復(fù)合抗氧劑1.5份和色母1.5份。

其中，基礎(chǔ)樹(shù)脂是由以下重量份的組分組成：聚乙烯乙酸乙烯酯70份、線性低密度聚乙烯10份、乙烯-辛烯共聚物10份和馬來(lái)酸酐接枝共聚物10份；其中，聚乙烯乙酸乙烯酯的乙酸乙烯的含量為18wt％，熔融指數(shù)為5g/10min；線性低密度聚乙烯的熔融指數(shù)為2g/10min；乙烯-辛烯共聚物的熔融指數(shù)為3.6g/10min；馬來(lái)酸酐接枝共聚物是以馬來(lái)酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物制得，接枝率為1％(重量百分比)，熔融指數(shù)為2g/10min。

硅烷活化氫氧化鋁是采用復(fù)合有機(jī)硅烷對(duì)氫氧化鋁進(jìn)行活化的產(chǎn)物，復(fù)合有機(jī)硅烷是由丙基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷二聚物和八甲基環(huán)四硅氧烷按照2：1：1的比例復(fù)配而成。

復(fù)合潤(rùn)滑劑是由氧化聚乙烯蠟、乙撐雙硬脂酰胺和硬脂酸按照1：1：1的比例復(fù)配而成。

復(fù)合抗氧劑是由四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯按照質(zhì)量比為2:1的比例復(fù)配而成。

上述電線電纜用高氧指數(shù)、強(qiáng)自熄性熱塑性無(wú)鹵低煙阻燃材料由以下方法制備得到：

將氫氧化鋁加入到攪拌釜中，再加入氫氧化鋁重量1％的復(fù)合有機(jī)硅烷，在1000r/min的條件下攪拌18分鐘，即制得硅烷活化氫氧化鋁。

制備基礎(chǔ)樹(shù)脂：按照配方比例，稱取聚乙烯乙酸乙烯酯、線性低密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物和馬來(lái)酸酐接枝共聚物，將上述各組分復(fù)配，制得；

按照配方比例稱取各組分，依次按照硅烷活化氫氧化鋁、復(fù)合潤(rùn)滑劑、復(fù)合抗氧劑、色母和基礎(chǔ)樹(shù)脂的投料順序投入到密煉機(jī)中，加熱到120℃時(shí)提升密煉機(jī)的上頂栓進(jìn)行翻料，翻料完畢放下上頂栓繼續(xù)進(jìn)行密煉，待溫度達(dá)到140～150℃時(shí)，關(guān)閉加熱開(kāi)關(guān)，繼續(xù)密煉2分鐘后出料，密煉好的原料投入到強(qiáng)制喂料斗中，經(jīng)過(guò)單螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，單螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度控制在100-140℃，制得。

對(duì)實(shí)施例5制得的產(chǎn)品按照國(guó)家有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表5所示：

表5實(shí)施例5制得的電線電纜用無(wú)鹵低煙阻燃材料性能測(cè)試表

由上表5可以看出，采用本發(fā)明的配方和方法制得的電線電纜用高氧指數(shù)、強(qiáng)自熄性熱塑性無(wú)鹵低煙阻燃材料在拉伸強(qiáng)度和斷裂生長(zhǎng)率等機(jī)械性能都很高的情況下，其氧指數(shù)仍然很高，在發(fā)生火災(zāi)或其它極端情況下可以自熄，大大提高了人民生命及其財(cái)產(chǎn)的安全性。（電力）