本發(fā)明于電纜,具體涉及一種用于家裝的環(huán)境友好型聚丙烯電線。
背景技術(shù):
1、傳統(tǒng)的家裝布電線絕緣料基本上用的是含鹵的pvc材料,但是含鹵線纜燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生鹵化氫有毒煙霧,使在場(chǎng)受災(zāi)人員迷失方向、影響呼吸,導(dǎo)致受災(zāi)人員難以逃離火患現(xiàn)場(chǎng),造成嚴(yán)重人員傷亡。同時(shí),燃燒產(chǎn)生的鹵化氫酸性物質(zhì)會(huì)嚴(yán)重腐蝕現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,造成設(shè)備永久故障或者間歇性故障,妨礙其后續(xù)的可靠運(yùn)作,進(jìn)而亦造成較大經(jīng)濟(jì)損失。各種慘痛的火災(zāi)危害教訓(xùn)使人們?cè)絹碓秸J(rèn)識(shí)到使用環(huán)保無鹵材料的重要性。此外,要做到耐溫等級(jí)達(dá)105℃,pvc材料亦較難做到?,F(xiàn)有的耐溫等級(jí)達(dá)到105℃以上的電纜料多數(shù)采用的是輻照交聯(lián)聚烯烴電纜料。輻照交聯(lián)電纜料,本身有以下主要缺點(diǎn):1、阻燃不理想;2、阻燃劑加入量大,產(chǎn)品后續(xù)質(zhì)量控制不易把控,且材料比重較重,一般1.45g/cm3以上,表面相對(duì)較粗糙,加工性不穩(wěn)定,產(chǎn)品性能亦不太穩(wěn)定,且做出線材后還須進(jìn)行輻照交聯(lián)處理才能達(dá)到耐高溫要求,增加了后續(xù)加工時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本,而且由于輻照屬于輻射危害行業(yè),輻照設(shè)備國家控制較嚴(yán);3、交聯(lián)后的聚烯烴電線為熱固性材料,不能回收利用。所以輻照交聯(lián)電線還很難稱為嚴(yán)格意義上的環(huán)境友好型電線。
2、目前,針對(duì)聚丙烯的改性方法主要有共混改性、共聚改性、添加成核劑及納米添加等,通過納米摻雜、化學(xué)接枝對(duì)聚丙烯進(jìn)行改性,對(duì)其電氣性能有一定改善,但其機(jī)械性能并未顯著提高。添加彈性體可有效改善聚丙烯的機(jī)械性能,但添加量較少時(shí),對(duì)聚丙烯機(jī)械性能的改善效果并不明顯,和交聯(lián)聚乙烯仍有一定差距;添加量過多時(shí),由于彈性體熔點(diǎn)低、含量高,共混物結(jié)晶度下降,高溫下聚丙烯結(jié)晶對(duì)鏈段的束縛能力降低,鏈段松弛加劇,造成材料的抗熱變形能力減弱,電氣性能顯著劣化。因此,同步改善聚丙烯/彈性體復(fù)合體系高溫力學(xué)和電氣性能是聚丙烯用于電纜絕緣料的關(guān)鍵問題。
3、
4、因此,開發(fā)出耐溫可達(dá)105℃無鹵阻燃、加工性及各種力學(xué)性能良好的免輻照電線電纜產(chǎn)品,具有十分重要的經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的至少一個(gè)不足,提供一種用于家裝的環(huán)境友好型聚丙烯電線。
2、本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
3、第一個(gè)方面,本發(fā)明提供一種復(fù)合聚丙烯絕緣料,所述復(fù)合聚丙烯絕緣料的制備方法包括以下步驟:
4、1)將聚丙烯原料與稀土類成核劑共混造粒,得到β晶聚丙烯;
5、2)將步驟1)得到的β晶聚丙烯、彈性體、接枝劑和阻燃劑按200:100:1:(25~35)的質(zhì)量比共混造粒,得到復(fù)合聚丙烯絕緣料。
6、在一些實(shí)例中,所述聚丙烯原料與稀土類成核劑的質(zhì)量用量比為(95~96):5。
7、在一些實(shí)例中,所述彈性體選自poe、pbe、epr、epdm、sebs和sbs中的任意一種。
8、在一些實(shí)例中,所述接枝劑選自丙烯酸、丙烯酸酯、馬來酸、馬來酸酐或者次甲基丁二酸中的任意一種。
9、在一些實(shí)例中,所述稀土類成核劑為wbg-ⅱ。
10、在一些實(shí)例中,所述阻燃劑選自氫氧化鎂或氫氧化鋁。
11、在一些實(shí)例中,所述步驟1)和步驟2)的造粒過程采用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行造粒。
12、在一些實(shí)例中,所述雙螺桿擠出機(jī)的螺桿的壓縮比為1.2~1.4。
13、在一些實(shí)例中,所述雙螺桿擠出機(jī)從入料口到??诘臏囟纫来卧O(shè)置為加料段180~190℃、壓縮段200~210℃、計(jì)量段205~210℃、機(jī)頭180~190℃。
14、第二個(gè)方面,本發(fā)明提供一種用于家裝的環(huán)境友好型聚丙烯電線,所述電線的絕緣層為第一個(gè)方面所述的復(fù)合聚丙烯絕緣料。
15、本發(fā)明的有益效果是:
16、本發(fā)明采用晶型調(diào)控和化學(xué)接枝兩種手段對(duì)聚丙烯/彈性體復(fù)合材料進(jìn)行改性,該復(fù)合材料即保持了良好的力學(xué)性能,又具備優(yōu)異的高溫力學(xué)和電氣性能。同時(shí),采用新型納米阻燃劑,優(yōu)良的成炭效應(yīng)及氣體阻隔作用,使得產(chǎn)品在耐高溫的情況下仍然能具備良好的阻燃性能。滿足電纜使用、加工性能及安裝敷設(shè)要求。
17、將復(fù)合聚丙烯材料作為絕緣層擠出電線成品。采用了壓縮比為1.2-1.4的螺桿,與常規(guī)低煙無鹵產(chǎn)品壓縮比接近,但是對(duì)螺桿的頭部做了相應(yīng)的處理,將常規(guī)的平頭,改為了特制的尖頭,減少了擠塑機(jī)螺桿頭部與機(jī)頸的存料,提高了材料的塑化程度,減少了因存料時(shí)間長造成的焦燒的情況。因聚丙烯材料為非極性高分子,擠出后有內(nèi)應(yīng)力。為消除材料的內(nèi)應(yīng)力,應(yīng)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行高溫處理(參照gb/t2951.11中9.1.3,在70±2℃下放置24h)再測(cè)量其斷裂伸長率及抗張強(qiáng)度。處理后,斷裂伸長率120%以上,強(qiáng)度10.0mpa以上。經(jīng)過高溫135℃7天老化,其斷裂伸長率仍能保持60%以上。不需經(jīng)過交聯(lián),其高溫壓力試驗(yàn)可達(dá)到40%以內(nèi),產(chǎn)品不含對(duì)人體有害的重金屬(滿足rohs要求)同時(shí)具備優(yōu)異的阻燃性能,使用壽命長。電線產(chǎn)品使用壽命終止后,廢棄物可回收再利用。
18、通過該材料的應(yīng)用,生產(chǎn)出了一種免輻照的耐溫105℃低煙無鹵聚丙烯電線,與傳統(tǒng)pvc電線相比,其耐溫較70℃高,且燃燒后不會(huì)產(chǎn)生氯化氫以及其他有毒氣體,與105°輻照交聯(lián)低煙無鹵阻燃聚烯烴絕緣電線相比,其不需要經(jīng)過輻照加工,減少了輻射的傷害,同時(shí)產(chǎn)品可再生利用,廢棄時(shí)不對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害,不會(huì)有二噁英等致癌物質(zhì)擴(kuò)散,是一種真正的環(huán)境友好型電線產(chǎn)品。
1.一種復(fù)合聚丙烯絕緣料,其特征在于,所述復(fù)合聚丙烯絕緣料的制備方法包括以下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合聚丙烯絕緣料,其特征在于,所述聚丙烯原料與稀土類成核劑的質(zhì)量用量比為(95~96):5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合聚丙烯絕緣料,其特征在于,所述彈性體選自poe、pbe、epr、epdm、sebs和sbs中的任意一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合聚丙烯絕緣料,其特征在于,所述接枝劑選自丙烯酸、丙烯酸酯、馬來酸、馬來酸酐或者次甲基丁二酸中的任意一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合聚丙烯絕緣料,其特征在于,所述稀土類成核劑為wbg-ⅱ。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合聚丙烯絕緣料,其特征在于,所述阻燃劑選自氫氧化鎂或氫氧化鋁。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合聚丙烯絕緣料,其特征在于,所述步驟1)和步驟2)的造粒過程采用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行造粒。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的復(fù)合聚丙烯絕緣料,其特征在于,所述雙螺桿擠出機(jī)的螺桿的壓縮比為1.2~1.4。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的復(fù)合聚丙烯絕緣料,其特征在于,所述雙螺桿擠出機(jī)從入料口到模口的溫度依次設(shè)置為加料段180~190℃、壓縮段200~210℃、計(jì)量段205~210℃、機(jī)頭180~190℃。
10.一種用于家裝的環(huán)境友好型聚丙烯電線,其特征在于,所述電線的絕緣層為權(quán)利要求1~9任一項(xiàng)所述的復(fù)合聚丙烯絕緣料。