技术领域
[0001] 本发明涉及低烟无卤电缆料制备领域，具体涉及一种耐温180℃辐照交联低烟无卤电缆料及制备方法。
相关背景技术
[0002] 现有的低烟无卤阻燃电缆料为了满足阻燃和无卤的要求，一般配方的设计是采用聚烯烃为基材，加入大量的无机阻燃剂填充来获得阻燃效果。
[0003] 然而采取这样的方法要找到阻燃和力学性能的平衡点，电线电缆长期处于180℃高温，容易老化脆化，失去对电线电缆的保护性能。如果为了提高断裂伸长率而加入大量无机填料，电缆可能会牺牲交联密度，导致降低耐温性能。
[0004] 现有辐照交联低烟无卤电缆料由于添加大量的填充型无机阻燃剂，力学性能尤其是拉伸强度会受到影响，导致其在长期使用或受力情况下易开裂，并且若电缆使用环境高达180℃，容易老化失效。
具体实施方式
[0038] 本发明的技术原理在于：
[0039] 在基体树脂中引入可光固化也可热固化的环氧树脂混合物，其中邻甲酚环氧树脂具有较高的耐热特征，可热固化；3,4-环氧甲基3,4-环氧甲酸酯、环己烷-1,2-二羧酸二缩水甘油酯可光固化也可热固化，热引发选择引发温度较高的三氯化硼二甲基苄胺并以少量的过氧化二苯甲酰辅助，光固化引发剂采用阳离子引发剂[环戊二烯-铁-对二甲苯]六氟磷盐。阳离子光聚合同自由基聚合相比对光的依赖不同。
[0040] 如果没有光的照射,自由基聚合立刻终止,而阳离子光聚合只有在开始阶段需要光的照射,然后即使没有光也可以继续进行聚合,这就是所谓的“暗聚合”或“活性聚合”。由于这个特点,使其非常适合厚层固化。
[0041] 环氧树脂混合物通过物理混合，以粉末包裹液体的方式，制得均匀颗粒，便于在挤出造粒阶段加料。
[0042] 与现有技术相比，本发明的优点在于：
[0043] 引入的环氧树脂混合物，由于发生光热双重固化，该固化混合物不仅具备环氧树脂的韧性，优异的拉伸强度，还具备较高的耐热性，可耐温180℃，并可以在辐照交联时与基础树脂同时反应，形成互穿网络结构。
[0044] 为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，作详细说明如下。
[0045] 以下结合具体的实施例对本发明做进一步详细的说明。
[0046] 实施例的加工方法为：
[0047] 1、复合阻燃剂制备：将阻燃剂按照比例混合至温度到95±5℃，搅拌10-15分钟出料；
[0048] 2、将邻甲酚环氧树脂粉碎为80目粉末，再按照比例用80目的邻甲酚环氧树脂包裹环氧树脂为3,4-环氧甲基3,4-环氧甲酸酯、环己烷-1,2-二羧酸二缩水甘油酯混合得到环氧树脂混合物，最后加入光引发剂和热引发剂混合均匀得到混合物A。
[0049] 3、将基础树脂、混合物A、复合阻燃剂、润滑剂、抗氧剂、交联敏化剂按配方依次加入密炼机，密炼混合出料：
[0050] 4、采用双螺杆造粒机挤出造粒，得到一种耐温180℃辐照交联低烟无卤电缆料。挤出造粒过程中的四个温度段为：加料段115-120℃，输送段115-120℃，熔融段120-130℃，机头130-135℃。
[0051] 各实施例的组分加入量见表1，性能见表2。
[0052] 表1
[0053]
[0054]
[0055] 表2
[0056]测试项目 实施例1 实施例2 对比例1 对比例2 对比例3
树脂：填料 1.33:1 1.33:1 1.5:1 1.33:1 1:1
拉伸强度MPa 18.0 19.0 18.0 17.5 15.0
氧指数 38 38 35 30 35
硬度肖氏A 85 82 70 75 76
5％热失重温度℃ 395 405 315 310 305
耐温℃ 180 180 150 150 150
[0057] 以上数据均由实验室测所得。
[0058] 测试标准及方法如下：
[0059] 拉伸强度：《GBT 1040.2-2006塑料拉伸性能的测定第二部分：模塑和挤塑塑料的实验条件》；
[0060] 氧指数《：GBT 2406.2-2009塑料用氧指数法测定燃烧行为第2部分室温试验》；
[0061] 硬度肖氏A：使用肖氏硬度计《GB/T 6031-2017硫化橡胶或热塑性橡胶硬度的测定》；
[0062] 5％热失重温度：ASTM E2550-2007《热重分析法测定热稳定性的标准试验方法》。
[0063] 由表1、2可知：
[0064] 对比例1、对比例2相比对比例3是通过减少填料占比的方法提高拉伸强度，并且可见复合阻燃剂的添加量最少，却可达到较高的氧指数，效果比单独使用氢氧化铝好。对比例3的阻燃性能符合要求但拉伸强度低，使用中受力容易开裂，对比例2减少填料量拉伸强度提高但阻燃性能不够，而对比例1通过使用复合阻燃剂，减少填料加入量，阻燃效果与实例3相当，但拉伸强度大大提高。
[0065] 实施例1、实施例2加入环氧树脂混合物，获得了与对比例1相当的拉伸强度(树脂：填料＝1.5:1)。
[0066] 另外与树脂填料比例相同的对比例2(1.33:1)相比，拉伸强度提高0.5-1.5Mpa，同时氧指数因为使用复合阻燃剂也有所提高。随着环氧树脂混合物的添加量提高，由于环氧树脂混合物固化具有韧性且交联密度高，因此实施例2可具备更高的拉伸强度，相比对比例1还高。
[0067] 由于交联密度随着环氧树脂混合物的加入量提高而提高，可见加入环氧树脂组合物的实施例1、实施例2的5％热失重温度由明显提高，并且可以长期耐温180℃。
[0068] 对比例说明：
[0069] 对比例1-3是基于市场上低烟无卤电缆料的性能本公司实验室设计的配方，数据由实验室同条件测的。
[0070] 对比例1：通过使用复合阻燃剂降低填料加入得比例(1.5:1)，达到需要的拉伸强度18Mpa；
[0071] 对比例2：使用氢氧化铝为阻燃剂，填料添加量提高(1.33:1)，拉伸强度降低到17.5Mpa，阻燃性能也略差；
[0072] 对比例3：使用氢氧化铝为阻燃剂，填料量继续提高(1:1)，拉伸强度明显降低，阻燃性能(氧指数与对比例1相当)。
[0073] 本申请通过加入光热双重固化的环氧树脂，提高了耐热和拉伸强度，和对比例2相比，填料比例相同，但拉伸强度和耐热(耐老化)有提升。
[0074] 拉伸强度达到对比例1的强度，氧指数和使用复合阻燃剂的对比例相近，甚至还有所提升。此外由于本申请的填料比例提高，成本相比对比例1而言较低。
