茂金属线型低密度聚乙烯增强电线电缆护套
技术领域
本发明涉及电线电缆护套技术领域，具体为茂金属线型低密度聚乙烯增强电线电缆护套。
背景技术
随着现代科学技术的发展和人们生活水平的提高,对电线电缆产品的安全性、环保性提出了更高的要求,20世纪90年代后期国内高分子材料的应用技术与合成树脂及其共混改性技术发展较快,积极推动着线缆行业又进入一个新材料的应用时代。低烟无卤阻燃材料是近几年来出现的一个新型品种,其性能符合IEC92-359标准中对热塑性材料的规定,所生产的低烟无卤阻燃电缆已广泛应用于机电、地铁和高层建筑等人员比较集中的公共场所。
目前,国内外大公司正集中力量开发低成本的低烟无卤聚烯烃电缆用系列材料,以满足激烈市场竞争的需求。和普通PVC阻燃材料相比,以聚烯烃为基料的低烟无卤材料在着火燃烧时不会产生大量的黑色烟雾与有害的HCl气体,可以避免对人体健康及监控设备造成严重危害,减少火灾二次损失。为了达到低烟无卤与阻燃的技术要求,各厂家在低烟无卤阻燃材料的配方中加入填充料(CaCO3)、无机消烟剂、含结晶水的Al(OH)3、Mg(OH)2及无机阻燃剂(硼酸锌、MoO3、Al(OH)3)等助剂,由于各成分用量不一,粒径大小及表面活化处理的效果也有差异,致使各厂低烟无卤阻燃材料的密度差别较大,性能参差不齐，而且材料的流动性较差,挤出性能远不如普通PVC,在挤制过程中带来了不少问题。
现在国内低烟无卤聚烯烃电缆用护套普遍存在强度偏低，硬度高，两者相互矛盾。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了茂金属线型低密度聚乙烯增强电线电缆护套。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：茂金属线型低密度聚乙烯增强电线电缆护套，包括EVA、相容剂、普通聚乙烯、茂金属线型低密度聚乙烯以及阻燃剂，其特征在于：所述EVA、相容剂、普通聚乙烯、茂金属线型低密度聚乙烯以及阻燃剂采用以下重量比重：EVA20％、相容剂5％、普通聚乙烯5％、茂金属线型低密度聚乙烯5％以及阻燃剂65％。
优选的，所述EVAEVA是乙烯-乙酸乙烯(醋酸乙烯)酯共聚物，它是由乙烯(E)和乙酸乙烯(VA)共聚而制得。
优选的，所述相容剂又称增容剂，是指借助于分子间的键合力，促使不相容的两种聚合物结合在一体，进而得到稳定的共混物的助剂，这里是指高分子增容剂，相容剂又称增容剂，是指借助于分子间的键合力，促使不相容的两种聚合物结合在一体，进而得到稳定的共混物的助剂，这里是指高分子增容剂，目前比较好的相容剂通常以马来酸酐接枝，马来酸酐单体和其它单体比较极性比较强，相容效果比较好，马来酸酐接枝相容剂通过引入强极性反应性基团，使材料具有高的极性和反应性，是一种高分子界面偶联剂、相容剂、分散促进剂。主要用于无卤阻燃、填充、玻纤增强、增韧，金属粘结、合金相容等，能大大提高复合材料的相容性和填料的分散性，从而提高复合材料机械强度，增加两种聚合物的相容性，使之两种聚合物间粘接力增大，形成稳定的结构，使分散相和连续相均匀，即相容化。相容剂之所以能使两种性质不同的聚合物相容化，是因为在其分子中具有分别能与两种聚合物进行物理或化学结合的基团的缘故。
优选的，所述普通聚乙是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂，在工业上，也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-100～-70℃)，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)。常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性优良，聚乙烯的分子是长链线型结构或支结构，为典型的结晶聚合物。在固体状态下，结晶部分与无定型共存。结晶度视加工条件和原处理条件而异，一般情况下，密度高结晶度就越大。L.DP E结晶度通常为55％--65％，HDPF结晶度为80％-90％，聚乙烯为典型的热塑性塑料，是无臭、无味、无毒的可燃性白色粉末。成型加工的PE树脂均是经挤出造粒的蜡状颗粒料，外观呈乳白色。其分子量在1万一loa万范围内。分子量超过10万的则为超高分子量聚乙烯f UHMWPE3。分子量越高，其物理力学性能越好，越接近工程材料的要求水平。但分子量越高，其加工的难度也随之增大。聚乙烯熔点为100-130C·其耐低温性能优良。在-60℃下仍可保持良好的力学性能，但使用温度在80～110℃，聚乙烯化学稳定性较好，室温下可耐稀硝酸、稀硫酸和任何浓度的盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、醋酸、氨水、胺类、过氧化氢、氢氧化钠、氢氧化钾等溶液。但不耐强氧化的腐蚀，如发烟硫酸·浓硝酸、铬酸与硫酸的混合液。在室温下上述溶剂会对聚乙烯产生缓慢的侵蚀作用，而在90-100℃下，浓硫酸和浓硝酸会快速地侵蚀聚乙烯，使其破坏或分解，聚乙烯在大气、阳光和氧的作用下，会发生老化，变色、龟裂、变脆或粉化，丧失其力学性能。在成型加工温度下，也会因氧化作用，使其熔体戮度下降，发生变色、出现条纹，故而在成型加工和使用过程或选材时应予以注意。正因为聚乙烯拥有如上特质，容易加工成型，因此聚乙烯的再生回收具有非常深远的价值。
优选的，所述茂金属线型低密度聚乙烯用茂金属化合物做催化剂，经配位聚合得到的具有窄分布分子量的乙烯和物烯烃的线型共聚物。
优选的，所述阻燃剂又称难燃剂、耐火剂、防火剂，通过若干机理发挥其阻燃作用的，如吸热作用、覆盖作用、抑制链反应、不燃气体的窒息作用等，多数阻燃剂是通过若干机理共同作用达到阻燃目的。阻燃剂主要分为有机和无机、卤素和非卤。有机是以溴系、磷氮系、氮系和红磷及化合物为代表的一些阻燃剂，无机主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝，硅系等阻燃体系。根据组成，添加型阻燃剂主要包括无机阻燃剂、卤系阻燃剂(有机氯化物和有机溴化物)、磷系阻燃剂(赤磷、磷酸酯及卤代磷酸酯等)和氮系阻燃剂，阻燃剂是通过若干机理发挥其阻燃作用的，如吸热作用、覆盖作用、抑制链反应、不燃气体的窒息作用等。多数阻燃剂是通过若干机理共同作用达到阻燃目的，任何燃烧在较短的时间所放出的热量是有限的，如果能在较短的时间吸收火源所放出的一部分热量，那么火焰温度就会降低，辐射到燃烧表面和作用于将已经气化的可燃分子裂解成自由基的热量就会减少，燃烧反应就会得到一定程度的抑制。在高温条件下，阻燃剂发生了强烈的吸热反应，吸收燃烧放出的部分热量，降低可燃物表面的温度，有效地抑制可燃性气体的生成，阻止燃烧的蔓延。Al(OH)3阻燃剂的阻燃机理就是通过提高聚合物的热容，使其在达到热分解温度前吸收更多的热量，从而提高其阻燃性能。这类阻燃剂充分发挥其结合水蒸汽时大量吸热的特性，提高其自身的阻燃能力，在可燃材料中加入阻燃剂后，阻燃剂在高温下能形成玻璃状或稳定泡沫覆盖层，隔绝氧气，具有隔热、隔氧、阻止可燃气体向外逸出的作用，从而达到阻燃目的。如有机阻磷类阻燃剂受热时能产生结构更趋稳定的交联状固体物质或碳化层。碳化层的形成一方面能阻止聚合物进一步热解，另一方面能阻止其内部的热分解产生物进入气相参与燃烧过程，抑制链反应，根据燃烧的链反应理论，维持燃烧所需的是自由基。阻燃剂可作用于气相燃烧区，捕捉燃烧反应中的自由基，从而阻止火焰的传播，使燃烧区的火焰密度下降，最终使燃烧反应速度下降直至终止。如含卤阻燃剂，它的蒸发温度和聚合物分解温度相同或相近，当聚合物受热分解时，阻燃剂也同时挥发出来。此时含卤阻燃剂与热分解产物同时处于气相燃烧区，卤素便能够捕捉燃烧反应中的自由基，从而阻止火焰的传播，使燃烧区的火焰密度下降，最终使燃烧反应速度下降直至终止，不燃气体窒息作用，阻燃剂受热时分解出不燃气体，将可燃物分解出来的可燃气体的浓度冲淡到燃烧下限以下。同时也对燃烧区内的氧浓度具有稀释的作用，阻止燃烧的继续进行，达到阻燃的作用。
茂金属线型低密度聚乙烯增强电线电缆护套的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步：首先将EVA20％、相容剂5％、普通聚乙烯5％、茂金属线型低密度聚乙烯5％以及阻燃剂65％材料准备好。
第二步：密炼机密闭式炼胶机简称密炼机，主要用于橡胶的塑炼和混炼，由于低烟无卤料体系无机阻燃剂比例非常大，所以需要通过密炼机无机填料跟聚烯烃类树脂进行充分捏合，混合均匀。
第三步：双螺杆-单螺杆组合挤出造粒，通过充分捏合的料块，一般先双螺杆高速，强混炼，充分塑化，然后经过单螺杆低速，低温，弱剪切随后挤出造粒。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了茂金属线型低密度聚乙烯增强电线电缆护套，具备以下有益效果：
1、该茂金属线型低密度聚乙烯增强电线电缆护套，可明显低烟无卤聚烯烃护套拉伸强度，减少加工缺陷。
2、该茂金属线型低密度聚乙烯增强电线电缆护套，降低下游使用者的加工使用温度，提高加工效率。
3、该茂金属线型低密度聚乙烯增强电线电缆护套，茂金属线型低密度聚乙烯添加5分，比原有基础配方提高2个MPA。
4、该茂金属线型低密度聚乙烯增强电线电缆护套，提高无卤体系的柔韧性，延伸率，茂金属线型低密度聚乙烯自身有着高柔韧性和高延伸率，添加到无卤体系中，提高无卤体系的延伸率，防止线缆开裂，提高对无机阻燃剂的包覆性，由于无卤体系存在大量的无机阻燃剂，导致无机填料与EVA树脂的融合性变差，从而加工挤出性能变差，添加茂金属线型低密度聚乙烯尤其是高融指的茂金属线型低密度聚乙烯可以提高对无机填料的包覆性从而满足材料的机械性能和加工性能。
附图说明
图1为发明配方示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，茂金属线型低密度聚乙烯增强电线电缆护套，包括EVA、相容剂、普通聚乙烯、茂金属线型低密度聚乙烯以及阻燃剂，其特征在于：所述EVA、相容剂、普通聚乙烯、茂金属线型低密度聚乙烯以及阻燃剂采用以下重量比重：EVA20％、相容剂5％、普通聚乙烯5％、茂金属线型低密度聚乙烯5％以及阻燃剂65％。
所述EVAEVA是乙烯-乙酸乙烯(醋酸乙烯)酯共聚物，它是由乙烯(E)和乙酸乙烯(VA)共聚而制得。
所述相容剂又称增容剂，是指借助于分子间的键合力，促使不相容的两种聚合物结合在一体，进而得到稳定的共混物的助剂，这里是指高分子增容剂，相容剂又称增容剂，是指借助于分子间的键合力，促使不相容的两种聚合物结合在一体，进而得到稳定的共混物的助剂，这里是指高分子增容剂，目前比较好的相容剂通常以马来酸酐接枝，马来酸酐单体和其它单体比较极性比较强，相容效果比较好，马来酸酐接枝相容剂通过引入强极性反应性基团，使材料具有高的极性和反应性，是一种高分子界面偶联剂、相容剂、分散促进剂。主要用于无卤阻燃、填充、玻纤增强、增韧，金属粘结、合金相容等，能大大提高复合材料的相容性和填料的分散性，从而提高复合材料机械强度，增加两种聚合物的相容性，使之两种聚合物间粘接力增大，形成稳定的结构，使分散相和连续相均匀，即相容化。相容剂之所以能使两种性质不同的聚合物相容化，是因为在其分子中具有分别能与两种聚合物进行物理或化学结合的基团的缘故。
所述普通聚乙是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂，在工业上，也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-100～-70℃)，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)。常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性优良，聚乙烯的分子是长链线型结构或支结构，为典型的结晶聚合物。在固体状态下，结晶部分与无定型共存。结晶度视加工条件和原处理条件而异，一般情况下，密度高结晶度就越大。L.DP E结晶度通常为55％--65％，HDPF结晶度为80％-90％，聚乙烯为典型的热塑性塑料，是无臭、无味、无毒的可燃性白色粉末。成型加工的PE树脂均是经挤出造粒的蜡状颗粒料，外观呈乳白色。其分子量在1万一loa万范围内。分子量超过10万的则为超高分子量聚乙烯f UHMWPE3。分子量越高，其物理力学性能越好，越接近工程材料的要求水平。但分子量越高，其加工的难度也随之增大。聚乙烯熔点为100-130C·其耐低温性能优良。在-60℃下仍可保持良好的力学性能，但使用温度在80～110℃，聚乙烯化学稳定性较好，室温下可耐稀硝酸、稀硫酸和任何浓度的盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、醋酸、氨水、胺类、过氧化氢、氢氧化钠、氢氧化钾等溶液。但不耐强氧化的腐蚀，如发烟硫酸·浓硝酸、铬酸与硫酸的混合液。在室温下上述溶剂会对聚乙烯产生缓慢的侵蚀作用，而在90-100℃下，浓硫酸和浓硝酸会快速地侵蚀聚乙烯，使其破坏或分解，聚乙烯在大气、阳光和氧的作用下，会发生老化，变色、龟裂、变脆或粉化，丧失其力学性能。在成型加工温度下，也会因氧化作用，使其熔体戮度下降，发生变色、出现条纹，故而在成型加工和使用过程或选材时应予以注意。正因为聚乙烯拥有如上特质，容易加工成型，因此聚乙烯的再生回收具有非常深远的价值。
所述茂金属线型低密度聚乙烯用茂金属化合物做催化剂，经配位聚合得到的具有窄分布分子量的乙烯和物烯烃的线型共聚物。
所述阻燃剂又称难燃剂、耐火剂、防火剂，通过若干机理发挥其阻燃作用的，如吸热作用、覆盖作用、抑制链反应、不燃气体的窒息作用等，多数阻燃剂是通过若干机理共同作用达到阻燃目的。阻燃剂主要分为有机和无机、卤素和非卤。有机是以溴系、磷氮系、氮系和红磷及化合物为代表的一些阻燃剂，无机主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝，硅系等阻燃体系。根据组成，添加型阻燃剂主要包括无机阻燃剂、卤系阻燃剂(有机氯化物和有机溴化物)、磷系阻燃剂(赤磷、磷酸酯及卤代磷酸酯等)和氮系阻燃剂，阻燃剂是通过若干机理发挥其阻燃作用的，如吸热作用、覆盖作用、抑制链反应、不燃气体的窒息作用等。多数阻燃剂是通过若干机理共同作用达到阻燃目的，任何燃烧在较短的时间所放出的热量是有限的，如果能在较短的时间吸收火源所放出的一部分热量，那么火焰温度就会降低，辐射到燃烧表面和作用于将已经气化的可燃分子裂解成自由基的热量就会减少，燃烧反应就会得到一定程度的抑制。在高温条件下，阻燃剂发生了强烈的吸热反应，吸收燃烧放出的部分热量，降低可燃物表面的温度，有效地抑制可燃性气体的生成，阻止燃烧的蔓延。Al(OH)3阻燃剂的阻燃机理就是通过提高聚合物的热容，使其在达到热分解温度前吸收更多的热量，从而提高其阻燃性能。这类阻燃剂充分发挥其结合水蒸汽时大量吸热的特性，提高其自身的阻燃能力，在可燃材料中加入阻燃剂后，阻燃剂在高温下能形成玻璃状或稳定泡沫覆盖层，隔绝氧气，具有隔热、隔氧、阻止可燃气体向外逸出的作用，从而达到阻燃目的。如有机阻磷类阻燃剂受热时能产生结构更趋稳定的交联状固体物质或碳化层。碳化层的形成一方面能阻止聚合物进一步热解，另一方面能阻止其内部的热分解产生物进入气相参与燃烧过程，抑制链反应，根据燃烧的链反应理论，维持燃烧所需的是自由基。阻燃剂可作用于气相燃烧区，捕捉燃烧反应中的自由基，从而阻止火焰的传播，使燃烧区的火焰密度下降，最终使燃烧反应速度下降直至终止。如含卤阻燃剂，它的蒸发温度和聚合物分解温度相同或相近，当聚合物受热分解时，阻燃剂也同时挥发出来。此时含卤阻燃剂与热分解产物同时处于气相燃烧区，卤素便能够捕捉燃烧反应中的自由基，从而阻止火焰的传播，使燃烧区的火焰密度下降，最终使燃烧反应速度下降直至终止，不燃气体窒息作用，阻燃剂受热时分解出不燃气体，将可燃物分解出来的可燃气体的浓度冲淡到燃烧下限以下。同时也对燃烧区内的氧浓度具有稀释的作用，阻止燃烧的继续进行，达到阻燃的作用。
茂金属线型低密度聚乙烯增强电线电缆护套的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步：首先将EVA20％、相容剂5％、普通聚乙烯5％、茂金属线型低密度聚乙烯5％以及阻燃剂65％材料准备好。
第二步：密炼机密闭式炼胶机简称密炼机，主要用于橡胶的塑炼和混炼，由于低烟无卤料体系无机阻燃剂比例非常大，所以需要通过密炼机无机填料跟聚烯烃类树脂进行充分捏合，混合均匀。
第三步：双螺杆-单螺杆组合挤出造粒，通过充分捏合的料块，一般先双螺杆高速，强混炼，充分塑化，然后经过单螺杆低速，低温，弱剪切随后挤出造粒。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
