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广源集团浅谈氢氧化镁在低烟无卤聚烯烃电缆料的应用

电缆行业在我国的机械行业中仅次于汽车行业,位居我国第二大的产业,可以说哪里有建设,哪里有发展,哪里就有电缆,其市场及发展前景相当吸引人。随着电缆高分子材料的广泛应用,如何解决其可燃性而带来的火灾危害受到国家政府和人民的普遍关注,在这样的市场背景下,电缆高分子材料的低烟、无卤、阻燃、环保已经成为电缆发展和研发的主要方向。

广源集团浅谈氢氧化镁在低烟无卤聚烯烃电缆料的应用

广源集团氢氧化镁原矿图

在低烟无卤聚烯烃电缆料的生产过程中,通常采用乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)热塑性弹性体(POE)等作为基体树脂,由于LLDPE的熔体粘度较大,熔体强度较低,加入少量的LDPE可以提高电缆料的加工性能,同时EVA和POE的加入可以改善LLDPE的力学性能。LLDPE/LDPE具有很好的电气性能,但阻燃性非常差(氧指数分别为18%、17.6%),要想大幅提高电缆料的阻燃效果,通常会添加较多份数的无机阻燃剂,其中以氢氧化镁和氢氧化铝使用最为广泛。

广源集团浅谈氢氧化镁在低烟无卤聚烯烃电缆料的应用

广源集团氢氧化镁产品图

氢氧化镁是一种集阻燃、抑烟、防滴、填充四大能于一体的绿色无机阻燃粉体材料,其无挥发、无毒、不产生腐蚀气体,具有优异的阻燃性、抑烟性和燃烧成炭性。氢氧化镁的阻燃机理为:分解吸热,由此降低聚合物表面的实际温度;分解出的水蒸气,不仅成为制冷剂还可起到稀释可燃性气体和表面氧气的作用;脱水生产的氧化镁是一类绝佳的耐火材料,覆盖于高聚物表面能提高高聚物抵抗火焰的能力,起到隔绝空气阻止燃烧的目的,且氧化镁具有很高的比表面积,能吸收烟和可燃物。

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氢氧化镁GY-6000 SEM照片

目前低烟无卤聚烯烃电缆料通常采用氢氧化镁与氢氧化铝搭配起来起到较好的协同阻燃效果,这是由于两者的分解温度不同,在分解吸热温度具有很好的互补性,可以在相当宽的温度范围内吸收电缆燃烧所释放的热量,增大了吸热能力,从而提升了电缆的阻燃效果。氢氧化铝和氢氧化镁的阻燃机理类似,但是氢氧化镁的热分解温度比氢氧化铝高100℃,吸热量高约17%,抑烟能力和成炭效果也较好,因此,加工温度较高的电缆料以氢氧化镁为主要阻燃剂更为适宜。

氢氧化镁作为阻燃剂生产制备低烟无卤聚烯烃电缆料,比较关注氢氧化镁的物性指标主要有:氢氧化镁的纯度、氢氧化镁的细度和氢氧化镁的表面包覆率。

(1)氢氧化镁的纯度:纯度越高,有效阻燃成分就越多,阻燃效果就越好。广源集团生产的氢氧化镁原矿选自辽宁宽甸、凤城高品质水镁石原矿,白度好、纯度高,是加工生产氢氧化镁阻燃剂的理想原料,白度≥94度,MgO含量≥62%。

(2)氢氧化镁的细度:细度越细,补强效果越好,对电缆的拉伸、断裂性能和表面光泽度贡献越大,同时细度越细,表面积越大,粒子分解时表面水蒸气气压越小,在电缆料燃烧时分解更快,且均匀,从而阻燃效果越好。广源集团采用自主开发的全陶瓷湿法研磨工艺对水镁石原矿进行超细化生产,细度细,粒径分布窄,D50≤1.6μm,D90≤2.6μm,2μm含量≥61.6%,比表面积≥21.4m2/g。

(3)氢氧化镁的表面包覆率:氢氧化镁是强极性及亲水粉体材料,聚烯烃为非极性高聚物,两者相容性较差,广源集团氢氧化镁经独特的表面改性工艺进行复合表面改性处理,包覆率≥98%,降低了吸潮性,提高了粉体的加工流动性、分散性和与基材高聚物的相容性,对制品力学性能影响小。

广源集团浅谈氢氧化镁在低烟无卤聚烯烃电缆料的应用 

氢氧化镁GY-6000检测报告

文章来源: 江西广源集团          责任编辑:路遥

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