一种新型无卤色母及其制备方法和应用与流程

1.本发明涉及电缆材料技术领域，具体涉及一种新型无卤色母及其制备方法和应用。


背景技术：

2.随着我国城市发展步伐不断加快，对电缆的需求也是与日俱增，随着人们生活水平的不断提升，对电缆安全等方面的需求也是更加迫切，因此无卤电缆作为一种新型电缆，由于其优异的阻燃性能，着火时的低烟性能，发生火灾时可以最大程度的保证有足够的逃生时间，在电缆领域获得了非常好的应用，其需求非常大，市场也非常广泛。无卤电缆主要是彩色无卤电缆及黑色无卤电缆，彩色电缆一般是采用添加色母或者色粉的方式进行生产，由于直接添加色粉，色粉本身容易飘散，严重影响生产环境，也影响生产一线工人的身体健康，因此绝对多数选择添加色母生产，这样可以减少色粉飞扬做成的不利影响。但是由于无卤色母选择的基材树脂是聚烯烃，硬度低，塑化时剪切小，不容易分散色粉，容易造成色母中色粉团聚，从而影响色母的实际使用，出现黑点或者分散不均、挤出颗粒等情况。因此开发分散性好，挤出表面色彩均匀细腻的无卤色母，以最大程度的保证电缆的质量，则显得非常重要。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本发明提供了本发明提供一种新型无卤色母及其制备方法和用途，通过选用性能优异的聚烯烃树脂为基材，制备出一种分散性好、色彩均匀细腻的一种新型无卤色母，满足无卤绝缘及护套的使用要求。
4.本发明采用如下技术方案：
5.一种新型无卤色母，由以下重量份的原料制备而成：
6.聚烯烃树脂
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100份
7.改性剂
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3～10份
8.润滑剂
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2～5.5份
9.抗氧剂
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0.1～0.65份
10.有机色粉
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20～40份。
11.所述聚烯烃树脂为乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物、聚烯烃弹性体中的一种或两种。
12.所述乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的重量百分比含量为18％～28％；
13.所述聚烯烃弹性体是以茂金属为催化剂原位聚合的乙烯
‑
α
‑
辛烯共聚物，所述聚烯烃弹性体在150℃和2.16kg下的熔融指数为<3.0g/10min。
14.优选地，所述乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物和聚烯烃弹性体的质量比为(60～80)：(20～40)。
15.所述改性剂为特种光亮分散剂。
16.优选地，所述改性剂为含有锚固基的酰胺类产品。
17.所述润滑剂为硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸锌和聚乙烯蜡中的一种或者几种。
18.优选地，所述润滑剂为聚乙烯蜡。
19.所述抗氧化剂选自抗氧化剂1010、硫代二丙酸双月桂酯、多元受阻酚类、三(2,4
‑
二叔丁基)亚磷酸苯酯中的一种或几种。
20.优选地，所述抗氧化剂选自抗氧化剂1010和硫代二丙酸双月桂酯(dltp)中的一种或两种。
21.所述有机色粉为环保有机颜料份。
22.一种新型无卤色母的制备方法，包括以下步骤：
23.s1、将按配方重量称量的各原料组分依次加入混合机并搅拌，得到混合料；
24.s2、将混合料挤出造粒、烘干，即得所需无卤色母。
25.所述步骤s1中混合机的工作温度为30℃～75℃，工作时间为3min～15min。
26.所述步骤s2中混合料采用双螺杆造料机进行挤出造粒，造料机的加热温度为125℃～175℃。
27.所述步骤s2中烘干温度为70℃～85℃，烘干时间为1.0h～3.0h。
28.所述步骤s2中混合料在双螺杆挤出机中要经过六个加热区，每个区的工作温度为：第一区125～140℃，第二区135～150℃，第三区145～160℃，第四区155～165℃，第五区160～170℃，第六区160～175℃。
29.优选地，混合料在双螺杆挤出机中每个区的工作温度为：第一区128～132℃，第二区138～142℃，第三区148～152℃，第四区158～162℃，第五区163～167℃，第六区168～172℃。
30.一种新型无卤色母在制备无卤绝缘及护套电线电缆中的应用。
31.本发明技术方案，具有如下优点：
32.本发明通过采用综合性能优异的聚烯烃树脂为基材，通过添加改性剂显著改善了色粉的分散效果，确保了色母在生产过程中表面光滑细腻，在无卤绝缘及护套生产过程中色母分散均匀，颜色鲜艳，表面细腻，保证了彩色电缆绝缘及护套的色彩稳定性和可靠性，可以广泛用于彩色无卤绝缘及护套电缆。
具体实施方式
33.本发明可以以许多不同的形式实施，而不应该被理解为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将把本发明的构思充分传达给本领域技术人员。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。
34.本发明提供了一种新型无卤色母，由以下重量份的原料制备而成：
35.聚烯烃树脂
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100份
36.改性剂
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3～10份
37.润滑剂
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2～5.5份
38.抗氧剂
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0.1～0.65份
39.有机色粉
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20～40份。
40.其中，聚烯烃树脂为乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物、聚烯烃弹性体中的一种或两种，乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的重量百分比含量为18％～28％，聚烯烃弹性体是以茂金属为催化剂原位聚合的乙烯
‑
α
‑
辛烯共聚物，聚烯烃弹性体在150℃和2.16kg下的熔融指数为<3.0g/10min。聚烯烃树脂选用两种时，乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物和聚烯烃弹性体的质量比为(60～80)：(20～40)。改性剂为特种光亮分散剂(含有锚固基的酰胺类产品)，润滑剂为硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸锌和聚乙烯蜡中的一种或者几种，优选聚乙烯蜡；抗氧化剂选自抗氧化剂1010、硫代二丙酸双月桂酯、多元受阻酚类、三(2,4
‑
二叔丁基)亚磷酸苯酯中的一种或几种，优选抗氧化剂1010和硫代二丙酸双月桂酯(dltp)中的一种或两种；有机色粉为环保有机颜料份。
41.本发明还提供了一种新型无卤色母的制备方法，包括以下步骤：
42.s1、将按配方重量称量的各原料组分依次加入混合机并搅拌，得到混合料，其中混合机的工作温度为30℃～75℃，工作时间为3min～15min。
43.s2、将混合料采用双螺杆造料机在加热温度125℃～175℃下进行挤出造粒，在温度为70℃～85℃下，烘干1.0h～3.0h，即得所需无卤色母。
44.具体而言，步骤s2中混合料在双螺杆挤出机中要经过六个加热区，每个区的工作温度为：
45.第一区温度：125～140℃，优选128～132℃；
46.第二区温度：135～150℃，优选138～142℃；
47.第三区温度：145～160℃，优选148～152℃；
48.第四区温度：155～165℃，优选158～162℃；
49.第五区温度：160～170℃，优选163～167℃；
50.第六区温度：160～175℃，优选168～172℃。
51.本发明还提供了一种新型无卤色母在制备无卤绝缘及护套电线电缆中的应用。
52.本发明通过采用综合性能优异的聚烯烃树脂为基材，通过添加改性剂显著改善了色粉的分散效果，确保了色母在生产过程中表面光滑细腻，在无卤绝缘及护套生产过程中色母分散均匀，颜色鲜艳，表面细腻，保证了彩色电缆绝缘及护套的色彩稳定性和可靠性，可以广泛用于彩色无卤绝缘及护套电缆。
53.实施例1：
54.本实施例提供一种新型无卤色母，在配方中，各组分名称及各组分重量份数配比如下：
55.聚烯烃树脂
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100份
56.改性剂
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5份
57.润滑剂
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2份
58.抗氧剂
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0.3份
59.有机色粉
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30份。
60.本实施例中，聚烯烃树脂为乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物，乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的重量百分比含量为28％；改性剂为特种光亮分散剂，润滑剂为硬脂酸镁，抗氧化剂为1010，有机色粉为环保有机酞青绿色粉。
61.制备方法如下：
62.s1、将按配方重量称量的各原料组分依次置入混合机中搅拌并进行高速搅拌，混
合机温度控制在35℃，混合时间为15分钟，转速为180r/min，得到混合料；
63.s2、将搅拌均匀的混合料直接进入双螺杆造料机进行造粒，造粒机分为6个加热区，每区加热温度为125℃～130℃、135℃～141℃、145℃～152℃、155℃～160℃、160℃～165℃、160℃～170℃，造粒后在80℃烘干2小时，即得所需无卤色母料。
64.实施例2：
65.本实施例提供一种新型无卤色母，在配方中，各组分名称及各组分重量份数配比如下：
66.聚烯烃树脂
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100份
67.改性剂
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3份
68.润滑剂
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5.5份
69.抗氧剂
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0.65份
70.有机色粉
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20份。
71.本实施例中，聚烯烃树脂为聚烯烃弹性体，改性剂为特种光亮分散剂，润滑剂为硬脂酸钙，抗氧化剂为硫代二丙酸双月桂酯(dltp)，有机色粉为环保有机酞青绿色粉。
72.制备方法如下：
73.s1、将按配方重量称量的各原料组分依次置入混合机中搅拌并进行高速搅拌，混合机温度控制在30℃，混合时间为12分钟，转速为180r/min，得到混合料；
74.s2、将搅拌均匀的混合料直接进入双螺杆造料机进行造粒，造粒机分为6个加热区，每区加热温度为130℃～140℃、142℃～150℃、153℃～160℃、160℃～165℃、165℃～170℃、170℃～175℃，造粒后在70℃烘干3小时，即得所需无卤色母料。
75.实施例3：
76.本实施例提供一种新型无卤色母，在配方中，各组分名称及各组分重量份数配比如下：
77.聚烯烃树脂
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100份
78.改性剂
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10份
79.润滑剂
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2.5份
80.抗氧剂
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0.1份
81.有机色粉
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40份。
82.本实施例中，聚烯烃树脂为乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物和聚烯烃弹性体，乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物和聚烯烃弹性体的质量比为80：20，乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的重量百分含量为18％；改性剂为特种光亮分散剂，润滑剂为聚乙烯蜡，抗氧化剂为三(2,4
‑
二叔丁基)亚磷酸苯酯，有机色粉为环保有机酞青绿色粉。
83.制备方法如下：
84.s1、将按配方重量称量的各原料组分依次置入混合机中搅拌并进行高速搅拌，混合机温度控制在75℃，混合时间为3分钟，转速为180r/min，得到混合料；
85.s2、将搅拌均匀的混合料直接进入双螺杆造料机进行造粒，造粒机分为6个加热区，每区加热温度为128℃～132℃、138℃～142℃、148℃～152℃、158℃～162℃、163℃～167℃、168℃～172℃，造粒后在85℃烘干1小时，即得所需无卤色母料。
86.对比例1：
87.色母料配方中，各组分名称及各组分重量份数如下配比如下：
88.聚烯烃树脂
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100份
89.润滑剂
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2.5份
90.抗氧剂
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0.3份
91.有机色粉
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30份。
92.本对比例中，聚烯烃树脂为乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物，乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的重量百分比含量为18％；抗氧化剂为抗氧化剂1010和抗氧化剂dltp的组合，抗氧化剂1010和抗氧化剂dltp的重量比为0.3：1；润滑剂为聚乙烯蜡；有机色粉为环保有机酞青绿色粉。
93.混合及挤出造粒等工艺同实施例3。
94.性能测试：
95.将按照实施例1～3及对比例1中配比制得的色母按照重量比百分之一的比例分别应用于彩色无卤护套生产，经过对比护套表面的色彩均匀性及表面细腻程度列表如下。
96.表1无卤色母应用于电缆护套中的表面情况
97.测试项目实施例1实施例2实施例3对比例1色彩均匀性好好好分散不均表面光洁度光滑光滑光滑有黑点
98.由上表1可知，没有添加改性剂的无卤色母用于彩色护套生产，表面颜色不均匀，表面有黑点，说明色粉没有分散开，影响了护套的外观和色彩的稳定性，而添加了改性剂的无卤色母用于彩色护套生产，不仅表面色彩均匀鲜艳，且表面光滑细腻，没有黑点出现，说明添加了改性剂的可以有效的保证色粉的分散，从而确保色母的高效使。
99.本发明未述之处适用于现有技术。
100.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。