本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，涉及一種塑料粒子及其制備方法，具體為一種耐抗壓熱塑性低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴護(hù)套料及其制備方法。

背景技術(shù)：

抗壓強(qiáng)度在無(wú)側(cè)束狀態(tài)下所能承受的最大壓力，是指經(jīng)擠壓或彎曲，在較短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生較大的形變，使物體局部急劇應(yīng)力，外觀和內(nèi)部發(fā)生劇烈變化的現(xiàn)象。由于擠壓和彎曲的方向及能量存在不確定性，故其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生應(yīng)變和應(yīng)力，有些應(yīng)力可能會(huì)超過(guò)固體的強(qiáng)度，使它斷裂破壞。在有耐抗壓要求的特殊場(chǎng)合鋪設(shè)或使用的線纜，除了需要合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)外，對(duì)外護(hù)套材料的耐抗壓性能要求也非常高，特別是復(fù)雜結(jié)構(gòu)、多層繞包、金屬鎧裝、中大規(guī)格等線纜，在經(jīng)受環(huán)境大幅變化時(shí)，護(hù)套不應(yīng)發(fā)生開(kāi)裂、變形等不良現(xiàn)象。此類(lèi)線纜在護(hù)套材料的選擇上，一般會(huì)選用耐抗壓性能優(yōu)良的硫化橡膠或交聯(lián)塑料，但橡膠材料成本較高，且難以擠塑成型，而交聯(lián)塑料擠塑后，還需進(jìn)行交聯(lián)，制造成本高，生產(chǎn)效率低。

中國(guó)專利cn200910135648.9一種快速硅烷交聯(lián)聚乙烯專用料的制備方法，公開(kāi)了一種以聚乙烯為主要原料，并選擇性輔以乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，結(jié)合不飽和硅烷、吸水劑、交聯(lián)助劑、抗氧劑和潤(rùn)滑劑，制備而成的一種電纜專用料。該專用料經(jīng)擠出制成管道或電纜絕緣層后，在23℃室溫下放置24小時(shí)，即可自動(dòng)完成交聯(lián)過(guò)程，交聯(lián)度達(dá)65％以上。上述現(xiàn)有技術(shù)雖然為在交聯(lián)過(guò)程中添加有毒催化劑，但是與溫水浴水解交聯(lián)相比，交聯(lián)度不高。

中國(guó)專利200810139982.7一種汽車(chē)用電線電纜軟聚氯乙烯塑料及其制備方法，公開(kāi)了一種以聚氯乙烯為主要原料，添加增塑劑、熱穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、抗氧劑、填料、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、交聯(lián)助劑和耐磨改性劑，制備獲得一種汽車(chē)專用電線電纜。該專用料采用化學(xué)交聯(lián)方法，制備出具有良好耐磨性、優(yōu)異力學(xué)性能、出色耐高低溫性能的車(chē)用電纜料。但是該技術(shù)中添加了化學(xué)催化劑，易造成環(huán)境污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

解決的技術(shù)問(wèn)題：為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，獲得一種無(wú)需交聯(lián)反應(yīng)，且具有高耐抗壓、低煙、無(wú)鹵、阻燃的護(hù)套料，本發(fā)明提供了一種耐抗壓熱塑性低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴護(hù)套料及其制備方法。

技術(shù)方案：一種耐抗壓熱塑性低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴護(hù)套料，按重量份計(jì)，包含以下組分：乙烯-醋酸乙烯共聚樹(shù)脂30～50份、聚烯烴彈性體10～30份、線性低密度聚乙烯5～25份、功能化聚烯烴樹(shù)脂5～15份、阻燃劑140～180份、功能性填充劑5～25份、表面改性劑1～3份、抗氧劑0.5～2份、加工助劑1.5～9份。

優(yōu)選的，所述乙烯-醋酸乙烯共聚樹(shù)脂中醋酸乙烯含量為18～28％，熔融指數(shù)為3～30g/10min。

優(yōu)選的，所述聚烯烴彈性體是α-丁烯和乙烯的共聚物，或α-辛烯和乙烯的共聚物。

優(yōu)選的，所述線性低密度聚乙烯是茂金屬聚乙烯，熔融指數(shù)為1～5g/10min。

優(yōu)選的，所述功能化聚烯烴樹(shù)脂為馬來(lái)酸酐接枝線性低密度聚乙烯，或馬來(lái)酸酐接枝高密度聚乙烯，或馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴彈性體。

優(yōu)選的，所述阻燃劑為氫氧化鋁或氫氧化鎂；所述功能性填充劑為針狀石墨粉、針狀硅藻土、納米級(jí)碳纖維或納米級(jí)玻璃纖維；所述表面改性劑為有機(jī)硅烷；所述抗氧劑為四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯和亞磷酸酯抗氧劑以重量比(0.5～5):1混合，或四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯和硫酯抗氧劑以重量比(0.5～5):1混合；所述加工助劑為高分子量硅酮和聚乙烯蠟以重量比(0.5～5):1混合。

所述耐抗壓熱塑性低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴護(hù)套料的制備方法，包含以下步驟：

(1)將阻燃劑和功能性填充劑置于高速攪拌機(jī)中，高速攪拌均勻，至體系溫度80℃以上；

(2)將表面改性劑加入上述攪拌機(jī)中，攪拌3～5分鐘；

(3)向攪拌機(jī)中投入乙烯-醋酸乙烯共聚樹(shù)脂、聚烯烴彈性體、線性低密度聚乙烯、功能化聚烯烴樹(shù)脂、抗氧劑和加工助劑，繼續(xù)攪拌3～5分鐘；

(4)采用喂料器將步驟(3)獲得的物料加入具有四個(gè)溫度區(qū)域的雙螺桿混煉擠出機(jī)中，擠制成顆粒，干燥后得到耐抗壓熱塑性低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴護(hù)套料；

其中，雙螺桿擠出機(jī)的四個(gè)溫度區(qū)域及溫度分別為：加料段130℃，混煉段140℃，造粒段145℃，機(jī)頭150℃。所述高速攪拌機(jī)使用水平式槳葉，其工作電流為60～130a。

有益效果：(1)本發(fā)明所述護(hù)套料的制備方法無(wú)需交聯(lián)，制造成本低，生產(chǎn)效率高；(2)本發(fā)明所述護(hù)套料易于擠塑成型，具有較高的耐抗壓性能；(3)本發(fā)明所述護(hù)套料具有良好的耐磨性、優(yōu)異的力學(xué)性能、出色的耐高低溫性能。

具體實(shí)施方式

以下實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容，但不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在不背離本發(fā)明精神和實(shí)質(zhì)的情況下，對(duì)本發(fā)明方法、步驟或條件所作的修改和替換，均屬于本發(fā)明的范圍。若未特別指明，實(shí)施例中所用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)手段。

實(shí)施例1

一種耐抗壓熱塑性低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴護(hù)套料，按重量份計(jì)，包含以下組分：乙烯-醋酸乙烯共聚樹(shù)脂40份、聚烯烴彈性體20份、線性低密度聚乙烯25份、功能化聚烯烴樹(shù)脂15份、阻燃劑150份、功能性填充劑20份、表面改性劑1份、抗氧劑0.5份、加工助劑1.5份。

所述乙烯-醋酸乙烯共聚樹(shù)脂中醋酸乙烯含量為18％，熔融指數(shù)為3g/10min。

所述聚烯烴彈性體是α-丁烯和乙烯的共聚物。

所述線性低密度聚乙烯是茂金屬聚乙烯，熔融指數(shù)為4g/10min。所述功能化聚烯烴樹(shù)脂為馬來(lái)酸酐接枝高密度聚乙烯。

所述阻燃劑為氫氧化鎂。

所述功能性填充劑為納米級(jí)玻璃纖維。

所述表面改性劑為有機(jī)硅烷。

所述抗氧劑為四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯和硫酯抗氧劑以重量比3:1混合。

所述加工助劑為高分子量硅酮和聚乙烯蠟以重量比1:1混合。

所述耐抗壓熱塑性低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴護(hù)套料的制備方法，包含以下步驟：

(1)將阻燃劑和功能性填充劑置于高速攪拌機(jī)中，高速攪拌均勻，至體系溫度80℃以上；

(2)將表面改性劑加入上述攪拌機(jī)中，攪拌3分鐘；

(3)向攪拌機(jī)中投入乙烯-醋酸乙烯共聚樹(shù)脂、聚烯烴彈性體、線性低密度聚乙烯、功能化聚烯烴樹(shù)脂、抗氧劑和加工助劑，繼續(xù)攪拌3分鐘；

(4)采用喂料器將步驟(3)獲得的物料加入具有四個(gè)溫度區(qū)域的雙螺桿混煉擠出機(jī)中，擠制成顆粒，干燥后得到耐抗壓熱塑性低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴護(hù)套料；

其中，雙螺桿擠出機(jī)的四個(gè)溫度區(qū)域及溫度分別為：加料段130℃，混煉段140℃，造粒段145℃，機(jī)頭150℃。

所述高速攪拌機(jī)使用水平式槳葉，其工作電流為100a。

實(shí)施例2

一種耐抗壓熱塑性低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴護(hù)套料，按重量份計(jì)，包含以下組分：乙烯-醋酸乙烯共聚樹(shù)脂45份、聚烯烴彈性體20份、線性低密度聚乙烯20份、功能化聚烯烴樹(shù)脂15份、阻燃劑140份、功能性填充劑20份、表面改性劑1份、抗氧劑0.5份、加工助劑1.5份。

所述乙烯-醋酸乙烯共聚樹(shù)脂中醋酸乙烯含量為24％，熔融指數(shù)為7g/10min。

所述聚烯烴彈性體是α-辛烯和乙烯的共聚物。

所述線性低密度聚乙烯是茂金屬聚乙烯，熔融指數(shù)為3g/10min。

所述功能化聚烯烴樹(shù)脂為馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴彈性體。

所述阻燃劑為氫氧化鋁。

所述功能性填充劑為針狀硅藻土。

所述表面改性劑為有機(jī)硅烷。

所述抗氧劑為四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯和亞磷酸酯抗氧劑以重量比4:1混合。

所述加工助劑為高分子量硅酮和聚乙烯蠟以重量比5:1混合。

所述耐抗壓熱塑性低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴護(hù)套料的制備方法，包含以下步驟：

(1)將阻燃劑和功能性填充劑置于高速攪拌機(jī)中，高速攪拌均勻，至體系溫度80℃以上；

(2)將表面改性劑加入上述攪拌機(jī)中，攪拌3分鐘；

(3)向攪拌機(jī)中投入乙烯-醋酸乙烯共聚樹(shù)脂、聚烯烴彈性體、線性低密度聚乙烯、功能化聚烯烴樹(shù)脂、抗氧劑和加工助劑，繼續(xù)攪拌3分鐘；

(4)采用喂料器將步驟(3)獲得的物料加入具有四個(gè)溫度區(qū)域的雙螺桿混煉擠出機(jī)中，擠制成顆粒，干燥后得到耐抗壓熱塑性低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴護(hù)套料；

其中，雙螺桿擠出機(jī)的四個(gè)溫度區(qū)域及溫度分別為：加料段130℃，混煉段140℃，造粒段145℃，機(jī)頭150℃。

所述高速攪拌機(jī)使用水平式槳葉，其工作電流為60a。

實(shí)施例3

一種耐抗壓熱塑性低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴護(hù)套料，按重量份計(jì)，包含以下組分：乙烯-醋酸乙烯共聚樹(shù)脂40份、聚烯烴彈性體25份、線性低密度聚乙烯20份、功能化聚烯烴樹(shù)脂15份、阻燃劑145份、功能性填充劑25份、表面改性劑1份、抗氧劑0.5份、加工助劑1.5份。

所述乙烯-醋酸乙烯共聚樹(shù)脂中醋酸乙烯含量為27％，熔融指數(shù)為25g/10min。

所述聚烯烴彈性體是α-丁烯和乙烯的共聚物。

所述線性低密度聚乙烯是茂金屬聚乙烯，熔融指數(shù)為1g/10min。

所述功能化聚烯烴樹(shù)脂為酐接枝高密度聚乙烯。

所述阻燃劑為氫氧化鋁。

所述功能性填充劑為納米級(jí)碳纖維。

所述表面改性劑為有機(jī)硅烷。

所述抗氧劑為四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯和亞磷酸酯抗氧劑以重量比2:1混合。

所述加工助劑為高分子量硅酮和聚乙烯蠟以重量比4:1混合。

所述耐抗壓熱塑性低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴護(hù)套料的制備方法，包含以下步驟：

(1)將阻燃劑和功能性填充劑置于高速攪拌機(jī)中，高速攪拌均勻，至體系溫度80℃以上；

(2)將表面改性劑加入上述攪拌機(jī)中，攪拌3分鐘；

(3)向攪拌機(jī)中投入乙烯-醋酸乙烯共聚樹(shù)脂、聚烯烴彈性體、線性低密度聚乙烯、功能化聚烯烴樹(shù)脂、抗氧劑和加工助劑，繼續(xù)攪拌3分鐘；

(4)采用喂料器將步驟(3)獲得的物料加入具有四個(gè)溫度區(qū)域的雙螺桿混煉擠出機(jī)中，擠制成顆粒，干燥后得到耐抗壓熱塑性低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴護(hù)套料；

其中，雙螺桿擠出機(jī)的四個(gè)溫度區(qū)域及溫度分別為：加料段130℃，混煉段140℃，造粒段145℃，機(jī)頭150℃。

所述高速攪拌機(jī)使用水平式槳葉，其工作電流為130a。

實(shí)施例4

一種耐抗壓熱塑性低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴護(hù)套料，按重量份計(jì)，包含以下組分：乙烯-醋酸乙烯共聚樹(shù)脂45份、聚烯烴彈性體25份、線性低密度聚乙烯15份、功能化聚烯烴樹(shù)脂15份、阻燃劑140份、功能性填充劑25份、表面改性劑1份、抗氧劑0.5份、加工助劑1.5份。

所述乙烯-醋酸乙烯共聚樹(shù)脂中醋酸乙烯含量為28％，熔融指數(shù)為30g/10min。

所述聚烯烴彈性體是α-辛烯和乙烯的共聚物。

所述線性低密度聚乙烯是茂金屬聚乙烯，熔融指數(shù)為5g/10min。

所述功能化聚烯烴樹(shù)脂為馬來(lái)酸酐接枝線性低密度聚乙烯。

所述阻燃劑為氫氧化鎂。

所述功能性填充劑為針狀石墨粉。

所述表面改性劑為有機(jī)硅烷。

所述抗氧劑為四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯和硫酯抗氧劑以重量比5:1混合。

所述加工助劑為高分子量硅酮和聚乙烯蠟以重量比0.5:1混合。

所述耐抗壓熱塑性低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴護(hù)套料的制備方法，包含以下步驟：

(1)將阻燃劑和功能性填充劑置于高速攪拌機(jī)中，高速攪拌均勻，至體系溫度80℃以上；

(2)將表面改性劑加入上述攪拌機(jī)中，攪拌3分鐘；

(3)向攪拌機(jī)中投入乙烯-醋酸乙烯共聚樹(shù)脂、聚烯烴彈性體、線性低密度聚乙烯、功能化聚烯烴樹(shù)脂、抗氧劑和加工助劑，繼續(xù)攪拌3分鐘；

(4)采用喂料器將步驟(3)獲得的物料加入具有四個(gè)溫度區(qū)域的雙螺桿混煉擠出機(jī)中，擠制成顆粒，干燥后得到耐抗壓熱塑性低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴護(hù)套料；

其中，雙螺桿擠出機(jī)的四個(gè)溫度區(qū)域及溫度分別為：加料段130℃，混煉段140℃，造粒段145℃，機(jī)頭150℃。

所述高速攪拌機(jī)使用水平式槳葉，其工作電流為80a。

對(duì)實(shí)施例1～4制備獲得的護(hù)套料進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果如下表所示。其中，指標(biāo)項(xiàng)為國(guó)家規(guī)定應(yīng)當(dāng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)值，典型值項(xiàng)為實(shí)施例樣品性能測(cè)試的結(jié)果。