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、強自熄性熱塑性無鹵低煙阻燃材料及其制備方法”的發明專利申請。
該發明屬于高分子材料領域，具體公開了一種電線電纜用高氧指數、強自熄性熱塑性無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：基礎樹脂100份、硅烷活化氫氧化鋁100～140份、復合潤滑劑2～10份、復合抗氧劑0.2～2份以及色母0～2份；基礎樹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份以及馬來酸酐接枝共聚物8～30份。該阻燃材料具有高氧指數和強自熄性，在發生火災或其它極端情況下可以自熄，大大提高了其使用安全性。
該發明通過采用聚乙烯醋酸乙烯酯、線性低密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物和馬來酸酐接枝共聚物合理的復配，并且使用多種硅烷對氫氧化鋁進行活化，使低煙無鹵阻燃材料各項性能都得到較大的提高，特別是氧指數方面，遠大于行業要求，使得本發明解決了目前無鹵低煙阻燃電纜料普遍存在的阻燃性能和機械性能產生矛盾的問題，使該材料具有完美的機械性能和阻燃性能。
該發明獨創了多種硅烷復合活化氫氧化鋁的方法，大大提高了氫氧化鋁在基礎樹脂中的分散性，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鹵低煙阻燃材料在燃燒時能更好的形成碳化硅結構，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，在發生火災或其它極端情況下，有效地保障了人們的生命及財產安全。
【特征】
【具體實施方式】
為使本申請的目的、技術方案和優點更加清楚，以下具體實施例，對本申請作進一步地詳細說明。
實施例1
一種電線電纜用高氧指數、強自熄性熱塑性無鹵低煙阻燃材料，包括以下重量份的組分：基礎樹脂100份、硅烷活化氫氧化鋁100份、復合潤滑劑4份和復合抗氧劑1份。
其中，基礎樹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％，熔融指數為5g/10min；線性低密度聚乙烯的熔融指數為2g/10min；乙烯-辛烯共聚物的熔融指數為3.6g/10min；馬來酸酐接枝共聚物是以馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物制得，接枝率為1％，熔融指數為2g/10min。
硅烷活化氫氧化鋁是采用復合有機硅烷對氫氧化鋁進行活化的產物，復合有機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的比例復配而成。
復合潤滑劑是由氧化聚乙烯蠟和乙撐雙硬脂酰胺按照2:1的比例復配而成。
復合抗氧劑是由四[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]亞磷酸酯按照質量比為2:1的比例復配而成。
上述電線電纜用高氧指數、強自熄性熱塑性無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％的復合有機硅烷，在1200r/min的條件下攪拌15分鐘，即制得硅烷活化氫氧化鋁。
制備基礎樹脂：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-辛烯共聚物和馬來酸酐接枝共聚物，將上述各組分復配，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、復合潤滑劑、復合抗氧劑和基礎樹脂的投料順序投入到密煉機中，加熱到120℃時提升密煉機的上頂栓進行翻料，翻料完畢放下上頂栓繼續進行密煉，待溫度達到140～150℃時，關閉加熱開關，繼續密煉2分鐘后出料；密煉好的原料投入到強制喂料斗中，經過單螺桿擠出機進行擠出造粒，單螺桿擠出機各區溫度控制在100-140℃，制得。
對實施例1制得的產品按照國家有關技術標準進行測試，測試結果如表1所示：
表1實施例1制得的電線電纜用無鹵低煙阻燃材料性能測試表
由上表1可以看出，采用本發明的配方和方法制得的電線電纜用高氧指數、強自熄性熱塑性無鹵低煙阻燃材料在拉伸強度和斷裂生長率等機械性能都很高的情況下，其氧指數仍然很高，在發生火災或其它極端情況下可以自熄，大大提高了人民生命及其財產的安全性。
實施例2
一種電線電纜用高氧指數、強自熄性熱塑性無鹵低煙阻燃材料，包括以下重量份的組分：基礎樹脂100份、硅烷活化氫氧化鋁140份、復合潤滑劑10份、復合抗氧劑2份和色母2份。
其中，基礎樹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％，熔融指數為5g/10min；線性低密度聚乙烯的熔融指數為2g/10min；乙烯-辛烯共聚物的熔融指數為3.6g/10min；馬來酸酐接枝共聚物是以馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物制得，接枝率為1％，熔融指數為2g/10min。
硅烷活化氫氧化鋁是采用復合有機硅烷對氫氧化鋁進行活化的產物，復合有機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四硅氧烷按照1：1：1的比例復配而成。
復合潤滑劑是由氧化聚乙烯蠟、乙撐雙硬脂酰胺按照2：1的比例復配而成。
復合抗氧劑是由四[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]亞磷酸酯按照質量比為2:1的比例復配而成。
上述電線電纜用高氧指數、強自熄性熱塑性無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％的復合有機硅烷，在1200r/min的條件下攪拌15分鐘，即制得硅烷活化氫氧化鋁。
制備基礎樹脂：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-辛烯共聚物和馬來酸酐接枝共聚物，將上述各組分復配，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、復合潤滑劑、復合抗氧劑、色母和基礎樹脂的投料順序投入到密煉機中，加熱到120℃時提升密煉機的上頂栓進行翻料，翻料完畢放下上頂栓繼續進行密煉，待溫度達到140～150℃時，關閉加熱開關，繼續密煉1分鐘后出料，密煉好的原料投入到強制喂料斗中，經過單螺桿擠出機進行擠出造粒，單螺桿擠出機各區溫度控制在100-140℃，制得。
對實施例2制得的產品按照國家有關技術標準進行測試，測試結果如表2所示：
表2實施例2制得的電線電纜用無鹵低煙阻燃材料性能測試表
由上表2可以看出，采用本發明的配方和方法制得的電線電纜用高氧指數、強自熄性熱塑性無鹵低煙阻燃材料在拉伸強度和斷裂生長率等機械性能都很高的情況下，其氧指數仍然很高，在發生火災或其它極端情況下可以自熄，大大提高了人民生命及其財產的安全性。
實施例3
一種電線電纜用高氧指數、強自熄性熱塑性無鹵低煙阻燃材料，包括以下重量份的組分：基礎樹脂100份、硅烷活化氫氧化鋁120份、復合潤滑劑5份、復合抗氧劑1份和色母1份。
其中，基礎樹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％，熔融指數為5g/10min；線性低密度聚乙烯的熔融指數為2g/10min；乙烯-辛烯共聚物的熔融指數為3.6g/10min；馬來酸酐接枝共聚物是以馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物制得，接枝率為1％，熔融指數為2g/10min。
硅烷活化氫氧化鋁是采用復合有機硅烷對氫氧化鋁進行活化的產物，復合有機硅烷是由丙基三甲氧基硅烷二聚物和八甲基環四硅氧烷按照1：1的比例復配而成。
復合潤滑劑是由乙撐雙硬脂酰胺和硬脂酸按照2：1的比例復配而成。
復合抗氧劑是由四[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]亞磷酸酯按照質量比為2:1的比例復配而成。
上述電線電纜用高氧指數、強自熄性熱塑性無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％的復合有機硅烷，在1000r/min的條件下攪拌18分鐘，即制得硅烷活化氫氧化鋁。
制備基礎樹脂：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-辛烯共聚物和馬來酸酐接枝共聚物，將上述各組分復配，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、復合潤滑劑、復合抗氧劑、色母和基礎樹脂的投料順序投入到密煉機中，加熱到120℃時提升密煉機的上頂栓進行翻料，翻料完畢放下上頂栓繼續進行密煉，待溫度達到140～150℃時，關閉加熱開關，繼續密煉3分鐘后出料，密煉好的原料投入到強制喂料斗中，經過單螺桿擠出機進行擠出造粒，單螺桿擠出機各區溫度控制在100-140℃，制得。
對實施例3制得的產品按照國家有關技術標準進行測試，測試結果如表3所示：
由上表3可以看出，采用本發明的配方和方法制得的電線電纜用高氧指數、強自熄性熱塑性無鹵低煙阻燃材料在拉伸強度和斷裂生長率等機械性能都很高的情況下，其氧指數仍然很高，在發生火災或其它極端情況下可以自熄，大大提高了人民生命及其財產的安全性。
實施例4
一種電線電纜用高氧指數、強自熄性熱塑性無鹵低煙阻燃材料，包括以下重量份的組分：基礎樹脂100份、硅烷活化氫氧化鋁130份、復合潤滑劑8份和復合抗氧劑0.2份。
其中，基礎樹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％，熔融指數為5g/10min；線性低密度聚乙烯的熔融指數為2g/10min；乙烯-辛烯共聚物的熔融指數為3.6g/10min；馬來酸酐接枝共聚物是以馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物制得，接枝率為1％，熔融指數為2g/10min。
硅烷活化氫氧化鋁是采用復合有機硅烷對氫氧化鋁進行活化的產物，復合有機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四硅氧烷按照1：1：1的比例復配而成。
復合潤滑劑是由氧化聚乙烯蠟和硬脂酸按照2：1的比例復配而成。
復合抗氧劑是由四[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]亞磷酸酯按照質量比為2:1的比例復配而成。
上述電線電纜用高氧指數、強自熄性熱塑性無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％的復合有機硅烷，在1000r/min的條件下攪拌18分鐘，即制得硅烷活化氫氧化鋁。
制備基礎樹脂：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-辛烯共聚物和馬來酸酐接枝共聚物，將上述各組分復配，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、復合潤滑劑、復合抗氧劑和基礎樹脂的投料順序投入到密煉機中，加熱到120℃時提升密煉機的上頂栓進行翻料，翻料完畢放下上頂栓繼續進行密煉，待溫度達到140～150℃時，關閉加熱開關，繼續密煉2分鐘后出料，密煉好的原料投入到強制喂料斗中，經過單螺桿擠出機進行擠出造粒，單螺桿擠出機各區溫度控制在100-140℃，制得。
對實施例4制得的產品按照國家有關技術標準進行測試，測試結果如表4所示：
表4實施例4制得的電線電纜用無鹵低煙阻燃材料性能測試表
由上表4可以看出，采用本發明的配方和方法制得的電線電纜用高氧指數、強自熄性熱塑性無鹵低煙阻燃材料在拉伸強度和斷裂生長率等機械性能都很高的情況下，其氧指數仍然很高，在發生火災或其它極端情況下可以自熄，大大提高了人民生命及其財產的安全性。
實施例5
一種電線電纜用高氧指數、強自熄性熱塑性無鹵低煙阻燃材料，包括以下重量份的組分：基礎樹脂100份、硅烷活化氫氧化鋁110份、復合潤滑劑4份、復合抗氧劑1.5份和色母1.5份。
其中，基礎樹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％，熔融指數為5g/10min；線性低密度聚乙烯的熔融指數為2g/10min；乙烯-辛烯共聚物的熔融指數為3.6g/10min；馬來酸酐接枝共聚物是以馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物制得，接枝率為1％(重量百分比)，熔融指數為2g/10min。
硅烷活化氫氧化鋁是采用復合有機硅烷對氫氧化鋁進行活化的產物，復合有機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四硅氧烷按照2：1：1的比例復配而成。
復合潤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的比例復配而成。
復合抗氧劑是由四[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]亞磷酸酯按照質量比為2:1的比例復配而成。
上述電線電纜用高氧指數、強自熄性熱塑性無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％的復合有機硅烷，在1000r/min的條件下攪拌18分鐘，即制得硅烷活化氫氧化鋁。
制備基礎樹脂：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-辛烯共聚物和馬來酸酐接枝共聚物，將上述各組分復配，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、復合潤滑劑、復合抗氧劑、色母和基礎樹脂的投料順序投入到密煉機中，加熱到120℃時提升密煉機的上頂栓進行翻料，翻料完畢放下上頂栓繼續進行密煉，待溫度達到140～150℃時，關閉加熱開關，繼續密煉2分鐘后出料，密煉好的原料投入到強制喂料斗中，經過單螺桿擠出機進行擠出造粒，單螺桿擠出機各區溫度控制在100-140℃，制得。
對實施例5制得的產品按照國家有關技術標準進行測試，測試結果如表5所示：
表5實施例5制得的電線電纜用無鹵低煙阻燃材料性能測試表
由上表5可以看出，采用本發明的配方和方法制得的電線電纜用高氧指數、強自熄性熱塑性無鹵低煙阻燃材料在拉伸強度和斷裂生長率等機械性能都很高的情況下，其氧指數仍然很高，在發生火災或其它極端情況下可以自熄，大大提高了人民生命及其財產的安全性。（電力）
