CN103030874B - 一种辐照交联耐泥浆低烟无卤高阻燃护套料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种辐照交联耐泥浆低烟无卤高阻燃护套料，其中，所述护套料的各组分及重量份数如下：基础树脂100份；阻燃剂130～160份；偶联剂1.0～2.5份；相容剂10～20份；抗氧剂0.5～1份；交联敏化剂1～2份；抗紫外剂0.2～0.6份；润滑剂0.5～3份；所述基础树脂包括如下组分：乙烯-丙烯酸丁酯共聚物，高密度聚乙烯(HDPE)且两者重量比依次为(85～70)：(15～30)；且所述阻燃剂是氢氧化镁。本发明提供一种辐照交联、耐泥浆、高阻燃，机械性能优越的低烟无卤阻燃护套料。
Description
技术领域
本发明涉及一种辐照交联的低烟无卤高阻燃护套料及其制备方法，特别是涉及一种辐照交联耐泥浆低烟无卤高阻燃护套料及其制备方法。
背景技术
在海洋石油平台的建设和使用过程中,电缆选用合适与否关系到整个平台系统能否安全的运行。电缆因此被称为平台的血管。所选电缆不仅需要满足国际电工委员会(IEC)相关标准、还要满足其他技术规格书要求(如NEK606)等。
目前，国内能独立生产海洋石油平台用的电缆厂家很少，大部分电缆都依赖进口。主要原因是满足石油平台上使用环境要求的外护套材料厂家几乎没有。我国每年都需要进口石油平台用电缆或电缆料。严重制约了我国海洋经济的发展。
综上所述，本领域提供了一种适用于海洋石油平台的辐照交联耐泥浆低烟无卤高阻燃护套料及其制备方法。
发明内容
本发明的第一目的在于获得一种克服现有技术的不足,提供一种辐照交联、耐泥浆、高阻燃，机械性能优越的低烟无卤阻燃护套料。
本发明的第二目的在于获得一种克服现有技术的不足，提供一种辐照交联、耐泥浆、高阻燃，机械性能优越的低烟无卤阻燃护套料的制备方法。
本发明的第一方面提供一种辐照交联耐泥浆低烟无卤高阻燃护套料，其中，所述护套料的各组分及重量份数如下：
所述基础树脂包括如下组分：乙烯-丙烯酸丁酯共聚物，高密度聚乙烯(HDPE)且两者重量比依次为(85～70)：(15～30)；
且所述阻燃剂是氢氧化镁。
在本发明的一个具体实施方式中，
所述乙烯-丙烯酸丁酯共聚物的熔融指数为：2～6g/10min，以GB/T3682-2000法测定，且测试条件为：温度为190℃,负荷为2.16KG；
其中丙烯酸丁酯的质量百分含量为：10～30％，以乙烯-丙烯酸丁酯共聚物()的总重量计。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的氢氧化镁的中值粒径为1.25～1.65μm，比表面积为4-6m2/g。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的相容剂为乙烯-丙烯酸丁酯接枝马来酸酐的共聚物。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的抗氧剂为四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的交联敏化剂为异氰尿酸三烯丙酯(TAIC)、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯中的一种。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的抗紫外剂为UV944、UV531中的一种或两种混合。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的润滑剂为硅酮母粒，硅酮母粒中硅氧烷的数均分子量在60万～85万。
本发明的第二方面提供一种如本发明所述的一种辐照交联耐泥浆低烟无卤高阻燃护套料的制备方法，所述的制备方法包括以下步骤：
将阻燃剂、偶联剂、交联敏化剂、抗紫外剂按照比例混合至温度到70℃±5℃，出料放置，与其他组分按配比挤出造粒，得到所述的一种辐照交联耐泥浆低烟无卤高阻燃护套料。
具体实施方式
本发明人经过广泛而深入的研究，通过改进制备工艺，克服现有技术的不足,获得一种辐照交联、耐泥浆、高阻燃，机械性能优越的低烟无卤阻燃护套料。在此基础上完成了本发明。
本文中，术语“含有”或“包括”表示各种成分可一起应用于本发明的混合物或组合物中。因此，术语“主要由...组成”和“由...组成”包含在术语“含有”或“包括”中。
本文中，所述的“耐泥浆”性能的测定参照本领域的通用标准。通常，由耐CarboSea(油基)钻井液试验、耐油试验IRM903、耐溴化钙卤水(水基)试验等三项试验来确定。
本文中，所述的护套料的阻燃性能的测定参照本领域的通用标准。通常，采用垂直燃烧(FV-0级)测定。
本文中，所述的护套料制成样品后经过辐照交联可得到耐泥浆用的阻燃电缆。所述辐照交联是本领域的常规技术，对于本领域技术人员是已知的。具体的例如，采用电子加速器辐照交联，辐照剂量为12Mrad～15Mrad。
本发明的技术构思如下：
本发明提供一种辐照交联耐泥浆低烟无卤高阻燃护套料及其制备方法，所述的护套料各组分及重量份数如下：基础树脂100份；阻燃剂：130～160份；偶联剂1.0～2.5份；相容剂：10～20份；抗氧剂0.5～1份；交联敏化剂：1～2份；抗紫外剂：0.2～0.6份；润滑剂0.5～3份；所述基础树脂包括如下组分：乙烯-丙烯酸丁酯共聚物，高密度聚乙烯(HDPE)且两者重量比依次为(85～70)：(15～30)。所述的阻燃剂为氢氧化镁，偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷，相容剂为乙烯-丙烯酸丁酯接枝马来酸酐的共聚物，润滑剂为硅酮母粒。本发明提供了一种辐照交联耐泥浆低烟无卤高阻燃护套料及其制备方法，电缆经过辐照交联后，性能满足海洋石油平台电缆及挪威NEK606标准中防SHF泥浆的要求。
以下对本发明的各个方面进行详述：
本发明的第一方面提供一种辐照交联耐泥浆低烟无卤高阻燃护套料，其中，所述护套料的各组分及重量份数如下：
所述基础树脂包括如下组分：乙烯-丙烯酸丁酯共聚物，高密度聚乙烯(HDPE)且两者重量比依次为(85～70)：(15～30)；
且所述阻燃剂是氢氧化镁。
所述的基础树脂可以通过共混获得。所述共混方法没有具体限制，可以采用常规的共混方法，这对于本领域技术人员是已知的。
所述乙烯-丙烯酸丁酯共聚物的分子量和型号没有具体限制，只要熔融指数符合所需要求即可。
在本发明的一个具体实施方式中，所述乙烯-丙烯酸丁酯共聚物的熔融指数为：2～6g/10min，以GB/T3682-2000法测定，且测试条件为：温度为190℃,负荷为2.16KG。优选的，其中丙烯酸丁酯的质量百分含量为：10～30％，以乙烯-丙烯酸丁酯共聚物的总重量计。
所述高密度聚乙烯(HDPE)对于本领域技术人员是已知的。
发明人发现，采用特定的基础树脂以及特定阻燃剂的配合，可以同时达到良好的耐泥浆性能和阻燃性能。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的氢氧化镁的中值粒径为1.25～1.65μm，比表面积为4-6m2/g。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的相容剂为乙烯-丙烯酸丁酯接枝马来酸酐的共聚物。所述相容剂中还可以含有其他类型的相容剂，所述其他类型的相容剂的重量含量不超过相容剂总重量的5％即可，不会对本发明的发明目的产生限制即可。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的抗氧剂为四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的交联敏化剂为异氰尿酸三烯丙酯(TAIC)、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯中的一种。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的抗紫外剂为UV944、UV531中的一种或两种混合。
在本发明的一个具体实施方式中，所述的润滑剂为硅酮母粒，硅酮母粒中硅氧烷的数均分子量在60万～85万。
本发明的护套料还可以含有其他可接受的助剂，例如本领域可以接受的脱模剂、抗老化剂等，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。
本发明的第二方面提供一种如本发明所述的一种辐照交联耐泥浆低烟无卤高阻燃护套料的制备方法，所述的制备方法包括以下步骤：
将阻燃剂、偶联剂、交联敏化剂、抗紫外剂按照比例混合至温度到70℃±5℃，出料放置，与其他组分按配比挤出造粒，得到所述的一种辐照交联耐泥浆低烟无卤高阻燃护套料。
优点
本发明所述的一种辐照交联耐泥浆低烟无卤高阻燃护套料及其制备方法具有如下优点：
1.本发明采用乙烯-丙烯酸丁酯共聚物作为基体树脂的一部分,与乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)相比，同为乙烯共聚物，EBA有更高的热稳定性、抗老化性。更好的耐腐蚀性、耐油性、耐泥浆性。
2.本发明采用高密度聚乙烯作为基体树脂的一部分，高密度聚乙烯相比线性低密度聚乙烯，具有更好的耐热性。高密度聚乙烯相比线性低密度聚乙烯具高的结晶度，使材料具有更好的耐油性、耐溶剂性。
3.本发明采用氢氧化镁作为主要阻燃剂，满足所选树脂体系的加工条件，阻燃材料在燃烧测试过程中，成炭性优越，材料阻燃等级满足FV-0级要求。
如无具体说明，本发明的各种原料均可以通过市售得到；或根据本领域的常规方法制备得到。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。
本发明的其他方面由于本文的公开内容，对本领域的技术人员而言是显而易见的。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。除非另外说明，否则所有的份数为重量份，所有的百分比为重量百分比。
实施例1
各组分名称及各组分重量份数如下：
上述发明的制备方法,其包括以下工艺步骤:
将阻燃剂、偶联剂、交联敏化剂、抗紫外剂按照比例混合至温度到70℃±5℃，出料放置，与其他组分按配比挤出造粒。
对实施例1中的产品进行性能检测试验，各性能数值如性能实施例所示。
实施例2
各组分名称及各组分重量份数如下：
上述电缆料的制备方法与实施例1相同
对实施例2中的产品进行性能检测试验，各性能数值如性能实施例所示。
实施例3.
各组分名称及各组分重量份数如下：
上述电缆料的制备方法与实施例1相同。
对实施例3中的产品进行性能检测试验，各性能数值如性能实施例所示
实施例4.
各组分名称及各组分重量份数如下：
上述电缆料的制备方法与实施例1相同。
对实施例4中的产品进行性能检测试验，各性能数值如性能实施例所示
实施例5.
各组分名称及各组分重量份数如下：
上述电缆料的制备方法与实施例1相同。
对实施例5中的产品进行性能检测试验，各性能数值如性能实施例所示
性能实施例
表1实施例产品性能测试结果
结论：
从上述性能实施例可以看出，本发明的护套料不仅达到了耐Carbo Sea(油基)钻井液试验、耐油试验IRM903、耐溴化钙卤水(水基)试验等三项试验的标准，同时在阻燃性、机械性能上都具有优良的性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的实质技术内容范围，本发明的实质技术内容是广义地定义于申请的权利要求范围中，任何他人完成的技术实体或方法，若是与申请的权利要求范围所定义的完全相同，也或是一种等效的变更，均将被视为涵盖于该权利要求范围之中。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (10)
1.一种辐照交联耐泥浆低烟无卤高阻燃护套料，其中，所述护套料的各组分及重量份数如下：
所述基础树脂包括如下组分：乙烯-丙烯酸丁酯共聚物，高密度聚乙烯(HDPE)且两者重量比依次为(85～70)：(15～30)；
且所述阻燃剂是氢氧化镁。
2.如权利要求1所述的一种辐照交联耐泥浆低烟无卤高阻燃护套料，其特征在于，
所述乙烯-丙烯酸丁酯共聚物的熔融指数为：2～6g/10min，以GB/T3682-2000法测定，且测试条件为：温度为190℃,负荷为2.16KG；
其中丙烯酸丁酯的质量百分含量为：10～30％，以乙烯-丙烯酸丁酯共聚物的总重量计。
3.如权利要求1所述的一种辐照交联耐泥浆低烟无卤高阻燃护套料，其特征在于：所述的氢氧化镁的中值粒径为1.25～1.65μm，比表面积为4-6m2/g。
4.如权利要求1所述的一种辐照交联耐泥浆低烟无卤高阻燃护套料，其特征在于：所述的偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
5.如权利要求1所述的一种辐照交联耐泥浆低烟无卤高阻燃护套料，其特征在于：所述的相容剂为乙烯-丙烯酸丁酯接枝马来酸酐的共聚物。
6.如权利要求1所述的一种辐照交联耐泥浆低烟无卤高阻燃护套料，其特征在于：所述的抗氧剂为四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)。
7.如权利要求1所述的一种辐照交联耐泥浆低烟无卤高阻燃护套料，其特征在于：所述的交联敏化剂为异氰尿酸三烯丙酯(TAIC)、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯中的一种。
8.如权利要求1所述的一种辐照交联耐泥浆低烟无卤高阻燃护套料，其特征在于：所述的抗紫外剂为UV944、UV531中的一种或两种混合。
9.如权利要求1所述的一种辐照交联耐泥浆低烟无卤高阻燃护套料，其特征在于：所述的润滑剂为硅酮母粒，硅酮母粒中硅氧烷的数均分子量在60万～85万。
10.一种如权利要求1～9中任一权利要求所述的一种辐照交联耐泥浆低烟无卤高阻燃护套料的制备方法，其特征在于：所述的制备方法包括以下步骤：
将阻燃剂、偶联剂、交联敏化剂、抗紫外剂按照比例混合至温度到70℃±5℃，出料放置，与其他组分按配比挤出造粒，得到所述的一种辐照交联耐泥浆低烟无卤高阻燃护套料。
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Address after: 201108 Shanghai Yuanjiang Industrial Zone Xhenzhuang Road No. 5050 Applicant after: SHANGHAI ZHIZHENG DAOHUA POLYMER MATERIALS CO., LTD. Address before: 201108 Shanghai city Minhang District Yuanjiang Industrial Zone Xhenzhuang Road No. 5050 Applicant before: Origianl Dow Advanced Compounds (Shanghai) Co., Ltd. |
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Effective date of registration: 20210531 Address after: 268 beihengshahe Road, Xinzhuang Industrial Park, Minhang District, Shanghai 201108 Patentee after: Shanghai Fu Zi Dao Enterprise Management Co., Ltd Address before: 201108 Shanghai Yuanjiang Industrial Zone Xhenzhuang Road No. 5050 Patentee before: SHANGHAI ORIGINALDOW ADVANCED COMPOUNDS Co.,Ltd. |
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