[发明专利]一种耐温125℃的紫外光交联耐磨耐短路无卤阻燃聚烯烃料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐温125℃的紫外光交联耐磨耐短路无卤阻燃聚烯烃料及其制备方法。该聚烯烃料的组成按质量份计包括聚乙烯20‑30份、乙烯‑乙酸乙酯共聚物35‑55份、乙烯‑辛烯共聚物5‑25份、相容剂10‑25份、主阻燃剂150‑180份、协效阻燃剂10‑20份、偶联剂1.5‑2.5份、光引发剂3.5‑5.5份、助交联剂2.5‑4.5份、抗氧剂1.5‑3份、润滑剂1.5‑3.5份。该材料具有挤出交联速度快，热延伸稳定，低烟无卤高阻燃，力学性能优异，耐磨、耐短路等特点。该材料经LED紫外光辐照交联后做成线缆，可在短路条件下保持绝缘层附着于线缆导体表面碳化不脱落，保障用电安全。

技术领域

本发明属于低烟无卤阻燃电缆料技术领域，具体涉及一种耐温125℃的紫外光交联耐磨耐短路无卤阻燃聚烯烃料及其制备方法。

背景技术

聚烯烃材料交联改性使聚合物相互连接形成三维网状结构，提高了聚烯烃材料的耐温等级、机械性能、抗开裂性能。目前聚烯烃常用的交联技术有电子束辐照交联、硅烷交联、化学交联以及紫外光辐照交联等，其中紫外光LED交联具有投资少、成本低、生产效率高等特点。

低烟无卤阻燃聚烯烃料为了追求高阻燃和低烟特性，通常填充量较大而导致材料耐磨性能较差，部分规格线缆在实际使用过程中要进行穿管、拖磨等操作，在这类使用环境中，线缆容易产生刮白、破损等现象而产生安全隐患。

电线电缆使用过程中如果出现短路，导体迅速升温，线缆绝缘层中的树脂与阻燃剂大量分解产生气体由内而外释放，使绝缘层产生大量气孔、表皮收缩膨胀并开裂脱落，因而容易发生触电事故或引发火灾，为了用电安全，提高线缆的耐短路性能也是必要的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种耐温125℃的紫外光交联耐磨耐短路无卤阻燃聚烯烃料，该材料具有挤出交联速度快，热延伸稳定，低烟无卤高阻燃，力学性能优异，耐磨、耐短路等特点。该材料经LED紫外光辐照交联后做成线缆，可在短路条件下保持绝缘层附着于线缆导体表面碳化不脱落，保障用电安全。

所述的耐温125℃的紫外光交联耐磨耐短路无卤阻燃聚烯烃料的组成按质量份计包括聚乙烯20-30份、乙烯-乙酸乙酯共聚物35-55份、乙烯-辛烯共聚物5-25份、相容剂10-25份、主阻燃剂150-180份、协效阻燃剂10-20份、偶联剂1.5-2.5份、光引发剂3.5-5.5份、助交联剂2.5-4.5份、抗氧剂1.5-3份、润滑剂1.5-3.5份。

所述聚乙烯由质量比为1-2:1的高密聚乙烯和茂金属聚乙烯组成。所述的高密聚乙烯的熔融指数为5-10g/10min，邵氏硬度为67-71D。所述的茂金属聚乙烯的熔融指数为1-5g/10min，邵氏硬度为52-55D。聚烯烃的辐照交联过程大部分在非晶区进行，采用结晶度较高的聚乙烯树脂可以保证辐照后大量晶区的存在，在短路过程中阻燃剂和树脂分解产生的气体可以通过熔融的晶区逐步排出，避免因气体积聚产生的裂口而导致绝缘层脱落。

所述乙烯-乙酸乙酯共聚物中乙酸乙烯酯单元含量为18-28％，熔融指数为3-7g/10min。

所述乙烯-辛烯共聚物的邵氏硬度为60-85A，熔融指数为0.5-5g/10min。

所述相容剂为聚乙烯接枝马来酸酐(PE-g-MAH)，乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MAH)，乙烯-乙酸乙烯酯接枝马来酸酐(EVA-g-MAH)中的一种或几种。所述相容剂中马来酸酐接枝率为0.8％-2％。相容剂的高粘性与极性不仅可以提高填料在树脂中的分散和相容性，在短路过程中还能够促使阻燃协效剂成壳并附在导体表面。

所述主阻燃剂为无卤阻燃剂。所述无卤阻燃剂为氢氧化铝和/或氢氧化镁。

所述协效阻燃剂为纳米蒙脱土、氧化钼、纳米二氧化硅、碱式硫酸镁晶须中的一种或几种。在燃烧或短路过程中，协效阻燃剂促使线缆表层膨胀成壳不脱落。

所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种。