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一种阻燃型电缆料及其制备方法 0 0

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申请进展

基本信息

申请人信息

代理人信息

摘要

法律状态

权利要求

说明书

专利申请流程有哪些步骤？

申请

申请号：指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。

申请日：提出专利申请之日。

2021-03-11

申请公布

申请公布指发明专利申请经初步审查合格后，自申请日（或优先权日）起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。

申请公布号：专利申请过程中，在尚未取得专利授权之前，国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。

申请公布日：申请公开的日期，即在专利公报上予以公开的日期。

2021-07-09

授权

授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由，授予发明专利权；或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由，授予实用新型专利权或外观设计专利权。

预估到期

发明专利权的期限为二十年，实用新型专利权期限为十年，外观设计专利权期限为十五年，均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。

2041-03-11

基本信息

有效性	实质审查	专利类型	发明专利
申请号	CN202110263305.1	申请日	2021-03-11
公开/公告号	CN113004638A	公开/公告日	2021-06-22
授权日		预估到期日	2041-03-11
申请年	2021年	公开/公告年	2021年
缴费截止日
分类号	C08L27/06 、C08L23/12 、C08L23/16 、C08L23/08 、C08K13/02 、C08K3/32 、C08K5/523 、C08K5/3492 、C08K5/14 、H01B3/44	主分类号	C08L27/06
是否联合申请	独立申请	文献类型号	A
独权数量	1	从权数量	5
权利要求数量	6	非专利引证数量	3
引用专利数量	15	被引证专利数量	0
非专利引证	1、刘西文，等: "《塑料挤出工[中、高级]培训教程》", 31 January 2013, 印刷工业出版社; 2、YUN-HONG JIAO，等: "Thermal Degradation and Combustion Behaviors of Flame-Retardant Polypropylene/Thermoplastic Polyurethane Blends", 《JOURNAL OF MACROMOLECULAR SCIENCER》; 3、温慧慧，等: "变频电机电线电缆用热塑性树脂的研究进展", 《合成树脂及塑料》;
引用专利	JP2005336252A、CN101619152A、CN101649088A、CN104327372A、CN105419091A、CN105504545A、CN106751362A、CN107383576A、CN107793631A、CN109111673A、CN109776989A、US2020115634A1、CN111073129A、CN112309621A、CN112391014A	被引证专利
专利权维持	99	专利申请国编码	CN
专利事件		事务标签	公开、实质审查

申请人信息

申请人	西华大学	第一申请人	西华大学
专利权人	西华大学	当前专利权人	西华大学
发明人	陈宝书、李正秋、赵天宝、李见斌、毛家容、毛良冬	第一发明人	陈宝书
地址	四川省成都市金牛区土桥金周路999号	邮编	610039
申请人数量	1	发明人数量	6
申请人所在省	四川省	申请人所在市	四川省成都市

代理人信息

代理机构

专利代理机构是经省专利管理局审核，国家知识产权局批准设立，可以接受委托人的委托，在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。

成都正华专利代理事务所

代理人

专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务，取得一定资格的人。

李蕊

摘要

本发明公开了一种阻燃型电缆料及其制备方法，该电缆料包括以下重量份的组分：聚烯烃树脂100份、三元乙丙胶20‑30份、乙烯‑醋酸乙烯共聚物10‑20份、磷酸三苯酯5‑10份、聚磷酸铵5‑10份、三聚氰胺氰尿酸盐5‑10份、交联剂1‑3份和润滑剂1‑2份。该电缆料可有效解决现有的电缆料存在的阻燃性能差、拉伸强度差的问题。

摘要附图

法律状态

序号	法律状态公告日	法律状态	法律状态信息
1	2021-07-09	实质审查的生效	IPC(主分类): C08L 27/06 专利申请号: 202110263305.1 申请日: 2021.03.11
2	2021-06-22	公开

权利要求

权利要求书是申请文件最核心的部分，是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。

1.一种阻燃型电缆料，其特征在于，包括以下重量份的组分：聚烯烃树脂100份、三元乙丙胶20‑30份、乙烯‑醋酸乙烯共聚物10‑20份、磷酸三苯酯5‑10份、聚磷酸铵5‑10份、三聚氰胺氰尿酸盐5‑10份、交联剂1‑3份和润滑剂1‑2份。

2.如权利要求1所述的阻燃型电缆料，其特征在于，包括以下重量份的组分：聚烯烃树脂100份、三元乙丙胶25份、乙烯‑醋酸乙烯共聚物15份、磷酸三苯酯5份、聚磷酸铵10份、三聚氰胺氰尿酸盐10份、交联剂3份和润滑剂2份。

3.如权利要求1或2所述的阻燃型电缆料，其特征在于，所述聚烯烃树脂包括聚丙烯和聚氯乙烯，聚丙烯和聚氯乙烯的质量比为3‑5:4‑6。

4.如权利要求1或2所述的阻燃型电缆料，其特征在于，所述交联剂包括过氧化二异丙苯和双叔丁过氧异丙基苯，过氧化二异丙苯和双叔丁过氧异丙基苯的质量比为1‑3:1‑3。

5.如权利要求1或2所述的阻燃型电缆料，其特征在于，所述润滑剂为硅酮或PE石蜡。

6.权利要求1‑5任一项所述阻燃型电缆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将上述原料按配比加入高速混合机中搅拌5‑30min，得到预混物；
(2)将预混物加入双螺杆挤出机，螺杆机的转速为150～500转/分，加工温度为150～
200℃，挤出、水冷、切粒、干燥，制得。

说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及电缆料技术领域，具体涉及一种阻燃型电缆料及其制备方法。

背景技术

[0002] 电缆通常是由几根或几组导线(每组至少两根)围绕一根中心绞合而成，其形状类似绳索，同时外层覆盖高度绝缘层。电缆有电力电缆、控制电缆、补偿电缆、屏蔽电缆、高温电缆、计算机电缆、信号电缆、同轴电缆、耐火电缆、船用电缆、矿用电缆、铝合金电缆等等。它们都是由单股或多股导线和绝缘层组成，用来连接电路、电器等。

[0003] 电缆绝缘外层主要用于保护内层导线，目前大多采用聚氯乙烯电缆料，它是以PVC树脂为基础，加入各种配合剂的多组份混合材料。由于它具有机械性能优越、耐气候性好、电气绝缘性能优良、容易加工和成本低廉的优点，因此被广泛用于电线电缆的绝缘和护层材料。但是目前市场上的电缆绝缘料的阻燃性能较差。

发明内容

[0004] 针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种阻燃型电缆料及其制备方法，该电缆料可有效解决现有的电缆料存在的阻燃性能差、拉伸强度差的问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

[0006] 一种阻燃型电缆料，包括以下重量份的组分：聚烯烃树脂100份、三元乙丙胶20‑30份、乙烯‑醋酸乙烯共聚物10‑20份、磷酸三苯酯5‑10份、聚磷酸铵5‑10份、三聚氰胺氰尿酸盐5‑10份、交联剂1‑3份和润滑剂1‑2份。

[0007] 进一步地，聚烯烃树脂100份、三元乙丙胶25份、乙烯‑醋酸乙烯共聚物15份、磷酸三苯酯5份、聚磷酸铵10份、三聚氰胺氰尿酸盐10份、交联剂3份和润滑剂2份。

[0008] 上述方案中，三元乙丙胶的耐老化性能、耐候性和耐臭氧性能良好，电绝缘性能良好，且弹性较好；乙烯‑醋酸乙烯共聚物柔韧性、光泽性和透气性良好，在聚烯烃树脂中加入三元乙丙胶和乙烯‑醋酸乙烯共聚物，可大大提高聚烯烃树脂的弹性、柔韧性、电绝缘性和光泽性等性能；磷酸三苯酯和聚磷酸铵遇热后膨胀碳化，非挥发性磷的氧化物及聚磷酸对基材表面进行覆盖，隔绝空气从而达到阻燃的目的，同时，由于其中含有氮元素，预热分解释放出氮气、氨气等不易燃烧的气体，稀释空气中的氧气，从而阻断氧气来源，也可提高阻燃效果。三聚氰胺氰尿酸盐预热后释放出不燃性气体阻断氧气通路，达到阻燃的作用；上述三种均为优良的阻燃剂，其具有阻燃性能的同时，还具有一定的柔软性和韧性，将其加入聚烯烃树脂中，其还可以发挥一定的增塑作用，三种阻燃剂协同作用，进一步提高电缆料的阻燃性能。

[0009] 进一步地，聚烯烃树脂包括聚丙烯和聚氯乙烯，聚丙烯和聚氯乙烯的质量比为3‑5:4‑6。

[0010] 进一步地，聚烯烃树脂包括聚丙烯和聚氯乙烯，聚丙烯和聚氯乙烯的质量比为3:5。

[0011] 上述方案中，聚丙烯具有较高的耐冲击性、抗多种有机溶剂和酸碱的腐蚀，聚氯乙烯具有一定机械强度，耐冲击性能和介电性能优良，将聚丙烯和聚氯乙烯按照一定比例混合使用，可提高电缆料的综合性能，而且，聚丙烯和聚氯乙烯可分别与三元乙丙胶和乙烯‑醋酸乙烯共聚物搭配，分别形成不同的交联系统，可充分提高电缆料的弹性和柔韧性。

[0012] 进一步地，交联剂为过氧化二异丙苯和双叔丁过氧异丙基苯，过氧化二异丙苯和双叔丁过氧异丙基苯的质量比为1‑3:1‑3。

[0013] 进一步地，交联剂为过氧化二异丙苯和双叔丁过氧异丙基苯，过氧化二异丙苯和双叔丁过氧异丙基苯的质量比为2:1。

[0014] 上述方案中，过氧化二异丙苯和双叔丁过氧异丙基苯联合使用过程中，两者分别与三元乙丙胶和乙烯‑醋酸乙烯共聚物进行交联，形成网络状结构，以增强电缆料的可拉伸性能；三元乙丙胶与交联剂交联反应过程中，可降低溶胶含量，提高电缆料交联密度，进而提高电缆料拉伸永久变形性能。

[0015] 进一步地，润滑剂为硅酮或PE石蜡。

[0016] 上述阻燃型电缆料的制备方法，包括以下步骤：

[0017] (1)将上述原料按配比加入高速混合机中搅拌5‑30min，得到预混物；

[0018] (2)将预混物加入双螺杆挤出机，螺杆机的转速为150～500转/分，加工温度为150～200℃，挤出、水冷、切粒、干燥，制得。

[0019] 本发明所产生的有益效果为：聚丙烯和聚氯乙烯可分别与三元乙丙胶和乙烯‑醋酸乙烯共聚物搭配，分别形成不同的交联系统，可充分提高电缆料的弹性和柔韧性。

[0020] 添加磷酸三苯酯、聚磷酸铵和三聚氰胺氰尿酸盐作为阻燃剂，三种阻燃剂在发挥阻燃作用的同时，还可作为增塑剂提高电缆料的可塑性和拉伸强度。

实施方案

[0021] 实施例1

[0022] 一种阻燃型电缆料，包括以下重量份的组分：聚烯烃树脂100份、三元乙丙胶25份、乙烯‑醋酸乙烯共聚物15份、磷酸三苯酯6份、聚磷酸铵7份、三聚氰胺氰尿酸盐5份、交联剂2份和润滑剂2份，其中，聚烯烃树脂包括聚丙烯和聚氯乙烯，聚丙烯和聚氯乙烯的质量比为3:4；交联剂为过氧化二异丙苯和双叔丁过氧异丙基苯，过氧化二异丙苯和双叔丁过氧异丙基苯的质量比为1:1；润滑剂为PE石蜡。

[0023] 上述阻燃型电缆料的制备方法，包括以下步骤：

[0024] (1)将上述原料按配比加入高速混合机中搅拌20min，得到预混物；

[0025] (2)将预混物加入双螺杆挤出机，螺杆机的转速为400转/分，加工温度为180℃，挤出、水冷、切粒、干燥，制得。

[0026] 实施例2

[0027] 一种阻燃型电缆料，包括以下重量份的组分：聚烯烃树脂100份、三元乙丙胶30份、乙烯‑醋酸乙烯共聚物20份、磷酸三苯酯10份、聚磷酸铵5份、三聚氰胺氰尿酸盐10份、交联剂1份和润滑剂2份，其中，聚烯烃树脂包括聚丙烯和聚氯乙烯，聚丙烯和聚氯乙烯的质量比为4:5；交联剂为过氧化二异丙苯和双叔丁过氧异丙基苯，过氧化二异丙苯和双叔丁过氧异丙基苯的质量比为2:1；润滑剂为PE石蜡。

[0028] 上述阻燃型电缆料的制备方法，包括以下步骤：

[0029] (1)将上述原料按配比加入高速混合机中搅拌30min，得到预混物；

[0030] (2)将预混物加入双螺杆挤出机，螺杆机的转速为300转/分，加工温度为180，挤出、水冷、切粒、干燥，制得。

[0031] 实施例3

[0032] 一种阻燃型电缆料，包括以下重量份的组分：聚烯烃树脂100份、三元乙丙胶25份、乙烯‑醋酸乙烯共聚物15份、磷酸三苯酯5份、聚磷酸铵10份、三聚氰胺氰尿酸盐10份、交联剂3份和润滑剂2份，其中，聚烯烃树脂包括聚丙烯和聚氯乙烯，聚丙烯和聚氯乙烯的质量比为3:5；交联剂为过氧化二异丙苯和双叔丁过氧异丙基苯，过氧化二异丙苯和双叔丁过氧异丙基苯的质量比为2:1；润滑剂为硅酮。

[0033] 上述阻燃型电缆料的制备方法，包括以下步骤：

[0034] (1)将上述原料按配比加入高速混合机中搅拌5‑30min，得到预混物；

[0035] (2)将预混物加入双螺杆挤出机，螺杆机的转速为150～500转/分，加工温度为150～200℃，挤出、水冷、切粒、干燥，制得。

[0036] 对比例1

[0037] 一种阻燃型电缆料，包括以下重量份的组分：聚烯烃树脂100份、乙烯‑醋酸乙烯共聚物15份、聚磷酸铵10份、三聚氰胺氰尿酸盐10份、交联剂3份和润滑剂2份，其中，聚烯烃树脂包括聚丙烯和聚氯乙烯，聚丙烯和聚氯乙烯的质量比为3:5；交联剂为过氧化二异丙苯和双叔丁过氧异丙基苯，两者的质量比为2:1；润滑剂为硅酮。

[0038] 上述阻燃型电缆料的制备方法，包括以下步骤：

[0039] (1)将上述原料按配比加入高速混合机中搅拌5‑30min，得到预混物；

[0040] (2)将预混物加入双螺杆挤出机，螺杆机的转速为150～500转/分，加工温度为150～200℃，挤出、水冷、切粒、干燥，制得。

[0041] 对比例2

[0042] 一种阻燃型电缆料，包括以下重量份的组分：聚烯烃树脂100份、三元乙丙胶40份、乙烯‑醋酸乙烯共聚物5份、磷酸三苯酯5份、聚磷酸铵10份、三聚氰胺氰尿酸盐10份、交联剂3份和润滑剂2份，其中，聚烯烃树脂包括聚丙烯和聚氯乙烯，聚丙烯和聚氯乙烯的质量比为
3:5；交联剂为过氧化二异丙苯和双叔丁过氧异丙基苯，过氧化二异丙苯和双叔丁过氧异丙基苯的质量比为2:1；润滑剂为硅酮。

[0043] 上述阻燃型电缆料的制备方法，包括以下步骤：

[0044] (1)将上述原料按配比加入高速混合机中搅拌5‑30min，得到预混物；

[0045] (2)将预混物加入双螺杆挤出机，螺杆机的转速为150～500转/分，加工温度为150～200℃，挤出、水冷、切粒、干燥，制得。

[0046] 对比例3

[0047] 一种阻燃型电缆料，包括以下重量份的组分：聚烯烃树脂100份、三元乙丙胶25份、乙烯‑醋酸乙烯共聚物15份、氢氧化镁5份、氢氧化钙10份、三聚氰胺氰尿酸盐10份、交联剂3份和润滑剂2份，其中，聚烯烃树脂包括聚丙烯和聚氯乙烯，聚丙烯和聚氯乙烯的质量比为3:5；交联剂为过氧化二异丙苯和双叔丁过氧异丙基苯，过氧化二异丙苯和双叔丁过氧异丙基苯的质量比为2:1；润滑剂为硅酮。

[0048] 上述阻燃型电缆料的制备方法，包括以下步骤：

[0049] (1)将上述原料按配比加入高速混合机中搅拌5‑30min，得到预混物；

[0050] (2)将预混物加入双螺杆挤出机，螺杆机的转速为150～500转/分，加工温度为150～200℃，挤出、水冷、切粒、干燥，制得。

[0051] 试验例

[0052] 分别按照实施例1‑3和对比例1‑3中的方法制备电缆样品，然后对电缆样品的性能进行测试，具体测试结果见表1。

[0053] 表1：电缆性能测试结果

[0054] 拉伸强度(MPa) 断裂伸长率(％) 20℃体积电阻率(Ω·m) 氧指数(％)实施例1 13.2 312 6.5×1012 3412
实施例2 13.1 321 7.6×10 33
12
实施例3 13.4 325 9.5×10 35
12
对比例1 11.1 210 3.5×10 31
12
对比例2 10.5 198 3.9×10 30
对比例3 10.2 201 2.9×1012 30

[0055] 通过上表中的数据可知，实施例1‑3中的电缆料的性能优于对比例1‑3中电缆料的性能，尤其是实施例3中电缆料的性能更优。

[0056] 将对比例1与实施例3中的电缆料进行对比，取消三元乙丙胶和磷酸三苯酯的加入后，电缆料的弹性下降，导致其拉伸强度和断裂伸长率下降，取消磷酸三苯酯后，导致电缆料的氧指数降低。

[0057] 将对比例2与实施例3中的电缆料进行对比，改变三元乙丙胶和乙烯‑醋酸乙烯共聚物的配比后，电缆料的性能也下降，证明本发明组方各成分之间配比关系会影响电缆料的性能。

[0058] 将对比例3与实施例3中的电缆料进行对比，将阻燃剂成分替换成氢氧化镁和氢氧化钙后，电缆料的断裂伸长率、拉伸强度和氧指数均下降，导致电缆料的性能变差，证明本申请中的电缆料组方是一个整体，各成分之间存在相互关系。

1一种潜油泵电缆料 2一种耐低温电缆护套料 3一种抗日晒电缆护套料 4自动下料的电缆回收装置 5一种高阻燃性无卤电缆料 6一种铁路信号电缆护套料 7一种增韧耐寒橡胶电缆料 8一种电线电缆绕包机的收料装置 9一种家电、仪表、动力照明用电缆料 10一种悬空应用耐日晒电缆料