Application and performance study of melamine cyanurate in flame⁃retardant polyethylene cable materials

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2025.07.006

Abstract

Abstract:

This study investigated the effects of partially replacing magnesium hydroxide with melamine cyanurate （MCA） in flame⁃retardant polyethylene cable materials. The replacement ratio was varied while maintaining the total flame retardant content. The modified materials were evaluated for mechanical properties， melt flow rate， volume resistivity， limiting oxygen index （LOI）， and UL94 vertical burning performance. Results indicated that as MCA substitution increased：（1） mechanical properties gradually declined；（2） MFR and volume resistivity remained relatively stable；（3） LOI improved before reaching a plateau； and （4） flame retardancy significantly enhanced， achieving V⁃2， V⁃1， and V⁃0 ratings at 4 %， 6 %， and 9 % MCA replacement levels （by total mass）， respectively. The findings demonstrated that optimal MCA incorporation could improve flame retardancy while maintaining acceptable material properties for cable applications.

Key words: melamine cyanuratet, flame retardant, polyethylene, cable material, vertical combustion

CLC Number:

TQ325.12

YE Xiangyu. Application and performance study of melamine cyanurate in flame⁃retardant polyethylene cable materials[J]. China Plastics, 2025, 39(7): 28-31.

Figures/Tables 6

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样品编号	PE⁃ULD 含量	PE⁃LLD 含量	相容剂含量	炭黑母粒含量	红磷母粒含量	MH含量	MCA含量
Z	20	22.5	7.5	2.5	5	42.5	0
Z⁃1	20	22.5	7.5	2.5	5	41.5	1
Z⁃2	20	22.5	7.5	2.5	5	40.5	2
Z⁃3	20	22.5	7.5	2.5	5	39.5	3
Z⁃4	20	22.5	7.5	2.5	5	38.5	4
Z⁃5	20	22.5	7.5	2.5	5	37.5	5
Z⁃6	20	22.5	7.5	2.5	5	36.5	6
Z⁃7	20	22.5	7.5	2.5	5	35.5	7
Z⁃8	20	22.5	7.5	2.5	5	34.5	8
Z⁃9	20	22.5	7.5	2.5	5	33.5	9
Z⁃10	20	22.5	7.5	2.5	5	32.5	10

样品编号	PE⁃ULD 含量	PE⁃LLD 含量	相容剂含量	炭黑母粒含量	红磷母粒含量	MH含量	MCA含量
Z	20	22.5	7.5	2.5	5	42.5	0
Z⁃1	20	22.5	7.5	2.5	5	41.5	1
Z⁃2	20	22.5	7.5	2.5	5	40.5	2
Z⁃3	20	22.5	7.5	2.5	5	39.5	3
Z⁃4	20	22.5	7.5	2.5	5	38.5	4
Z⁃5	20	22.5	7.5	2.5	5	37.5	5
Z⁃6	20	22.5	7.5	2.5	5	36.5	6
Z⁃7	20	22.5	7.5	2.5	5	35.5	7
Z⁃8	20	22.5	7.5	2.5	5	34.5	8
Z⁃9	20	22.5	7.5	2.5	5	33.5	9
Z⁃10	20	22.5	7.5	2.5	5	32.5	10

样品	拉伸强度/MPa	断裂伸长率/%
Z	17.03	498.2
Z⁃1	16.53	465.3
Z⁃2	16.21	449.0
Z⁃3	16.25	413.2
Z⁃4	16.17	414.9
Z⁃5	15.96	416.3
Z⁃6	16.02	403.0
Z⁃7	15.38	401.2
Z⁃8	14.91	407.4
Z⁃9	14.25	407.7
Z⁃10	14.19	405.0

样品	拉伸强度/MPa	断裂伸长率/%
Z	17.03	498.2
Z⁃1	16.53	465.3
Z⁃2	16.21	449.0
Z⁃3	16.25	413.2
Z⁃4	16.17	414.9
Z⁃5	15.96	416.3
Z⁃6	16.02	403.0
Z⁃7	15.38	401.2
Z⁃8	14.91	407.4
Z⁃9	14.25	407.7
Z⁃10	14.19	405.0

样品	MFR/g·（10 min）^-1	体积电阻率/×10¹³ Ω·m
Z	2.39	4.29
Z⁃1	2.25	8.88
Z⁃2	2.19	9.02
Z⁃3	2.15	9.36
Z⁃4	2.13	9.76
Z⁃5	2.12	9.54
Z⁃6	2.12	9.08
Z⁃7	2.10	8.88
Z⁃8	2.09	8.56
Z⁃9	2.09	9.22
Z⁃10	2.08	9.27