本發明涉及一種阻燃電纜，尤其是一種包含無鹵低煙阻燃電纜護層材料的阻燃電纜。
背景技術：
：隨著國民經濟的快速、穩步增長，城市建設的飛速發展，大批建造了各種功能的建筑物，由此發生火災的幾率相應增多。在人口相對比較密集的易發生火災的場合，應采用高阻燃防火型電力電纜以滿足使用要求。由于常見的高阻燃防火型電力電纜絕緣只采用無機復合絕緣材料云母帶重疊繞包，云母帶上面的云母粉容易脫落導致絕緣性能和防火性能下降，采用擠出填充型硅橡膠填充纜芯的空隙，這個工序需要專用的硅橡膠擠出設備才能進行，金屬層采用縱包氬弧焊接銅帶，成本較高。聚合物主要含碳、氫等元素，在氧和熱的作用下容易著火燃燒。當聚合物材料受熱后，熱量傳導進入材料內部，材料首先吸熱熔融；隨著溫度升高，聚合物開始出現鍵的斷裂，發生熱分解并釋放出含碳氫的可燃性氣體；足夠多的可燃氣體在一定溫度下和氧氣作用發生燃燒；氣相燃燒產生的熱量又傳回未分解的固體，進一步加快聚合物的分解，產生更多可燃性氣體，使燃燒更為劇烈。由此可見，可燃物、熱量和氧氣是維持燃燒的三個基本要素，三者缺一不可。因此，在對聚合物進行阻燃改性時，切斷維持燃燒的三要素中之一，就能達到阻燃目的。聚合物的阻燃改性與研究其燃燒過程和特性息息相關。從本質上說，阻燃就是通過阻止或減弱燃燒三要素中的一個或幾個來實現的。阻燃機理實際上就是阻燃劑對燃燒三要素具體的阻止或減弱效應。阻燃機理具體可劃分為多種類型，如形成非可燃性保護膜、產生高密度氣體隔離層、捕捉自由基終止鏈反應、提高聚合物的熱穩定性等。概括地說，針對聚合物的阻燃改性以凝聚相阻燃、氣相阻燃、協效阻燃及中斷熱交換等四種機理為主。金屬氫氧化物阻燃劑分解溫度高、不易揮發、成本低，除具有阻燃效果外，還具有無毒、抑制發煙的性質，被譽為無公害阻燃劑。但金屬氫氧化物阻燃劑存在填充量大、與聚合物相容性差和對聚合物的加工、力學性能影響較大等缺點，這些是金屬氫氧化物阻燃劑在研發和應用中必須解決的問題。膨脹型阻燃劑主要由含有氮、磷、碳等元素的物質復合而成，各元素之間具有阻燃協同作用。發生燃燒時，膨脹型阻燃劑會在塑料表面生成泡沫碳層，從而起到隔熱、抑煙、防熔滴等效果，實現阻燃。目前對膨脹型阻燃劑的報道雖多，但其研究仍屬于剛起步的階段，實際應用較少。另外，膨脹型阻燃劑確實具有優良的阻燃潛質，但其與聚合物相容性差、易吸潮等缺點在一定程度上制約其工業化的進程。未來對膨脹型阻燃劑的研究將從耐水、相容性和擴大分子尺度等方面著手改進。技術實現要素：一種阻燃電纜，其特征在于包含無鹵阻燃聚烯烴電線電纜材料作為護層，所述護層包括以下重量百分比的原料：聚乙烯40-80％、乙烯-醋酸乙烯共聚物5-20％、納米復合阻燃劑15-40％、助劑5-20％、交聯劑0.1-1.5％。所述助劑是環己烷、甲苯、正辛烷、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯中的一種；所述納米復合阻燃劑是經過亞磷酸酯胺鹽改性的納米氫氧化鋁。所述按照以下方法制備：在鋁酸鈉溶液中加入碳酸氫鈉溶液，調節pH值到10-11，控制溫度在55-65℃，反應10-30min，抽濾，洗滌，干燥，得到納米氫氧化鋁；將所述亞磷酸酯胺鹽溶解在溶劑中，加入納米氫氧化鋁，靜置24-36h，過濾，干燥，即得所述亞磷酸酯胺鹽改性的納米氫氧化鋁。所述納米復合阻燃劑中亞磷酸酯胺和氫氧化鋁的質量比是1:3-5，優選是1:4。所述溶劑是季戊四醇、己二醇，丁二醇中的一種，優選是季戊四醇。所述亞磷酸酯胺鹽是亞磷酸二正丁酯乙醇胺、二辛基亞磷酸酯乙醇胺、二苯基亞磷酸酯乙醇胺或丁基異辛基磷酸十二胺。所述納米復合阻燃劑的粒徑是10-50nm。所述交聯劑是三烯丙基異氰脲酸酯、三甲基丙烯酸三羥甲基丙烷酯中的一種。所述無鹵阻燃聚烯烴電線電纜材料還包括抗氧劑，所述抗氧劑是抗氧劑1010、抗氧劑1024、抗氧劑1035、抗氧劑264和DNP中的任一種或幾種的混合物，所述抗氧劑的用量為0.5-2％。本發明首次提出利用亞磷酸酯胺鹽作為氫氧化鋁的表面改性材料，不僅提高了氫氧化鋁微粒與聚合物的相容性，而且改進氫氧化鋁的制備方法降低氫氧化鋁的粒徑，大大提高了阻燃劑的阻燃性能；此外亞磷酸酯胺鹽本身具有一定的阻燃效果，其在分解時會促進聚合物表面形成泡沫碳層，從而達到隔絕空氣，減緩燃燒發生的目的。本發明與常規的將膨脹性阻燃劑與無機氫氧化物簡單混合的電纜材料相比，本發明所述的電纜材料具有更好的物料均勻性，材料內部沒有常見的微孔，具有更好的絕緣阻燃性能。具體實施方式下面結合具體實施例對發明的技術方案進行詳細說明。實施例中所述鐵經過亞磷酸酯胺鹽改性的納米氫氧化鋁按照以下方法制備：在鋁酸鈉溶液中加入碳酸氫鈉溶液，調節pH值到10，控制溫度在55℃，反應10min，抽濾，洗滌，干燥，得到納米氫氧化鋁；將所述亞磷酸酯胺鹽溶解在溶劑中，加入納米氫氧化鋁，靜置24h，過濾，干燥，即得所述亞磷酸酯胺鹽改性的納米氫氧化鋁。實施例1一種包含無鹵阻燃聚烯烴電線電纜材料護層的阻燃電纜，所述護層包括以下重量百分比的原料：聚乙烯59.5％、乙烯-醋酸乙烯共聚物20％、納米復合阻燃劑5％、助劑13％、抗氧劑2％，交聯劑0.5％。實施例2一種包含無鹵阻燃聚烯烴電線電纜材料護層的阻燃電纜，所述護層包括以下重量百分比的原料：聚乙烯78.5％、乙烯-醋酸乙烯共聚物5％、納米復合阻燃劑10％、助劑5％、抗氧劑1％。交聯劑0.5％。對比例1一種包含無鹵阻燃聚烯烴電線電纜材料護層的阻燃電纜，所述護層包括以下重量百分比的原料：聚乙烯78.5％、乙烯-醋酸乙烯共聚物5％、納米氫氧化鋁10％、助劑5％、抗氧劑1％。交聯劑0.5％。對比例2一種包含無鹵阻燃聚烯烴電線電纜材料護層的阻燃電纜，所述護層包括以下重量百分比的原料：聚乙烯74.5％、乙烯-醋酸乙烯共聚物5％、納米氫氧化鋁10％、亞磷酸酯胺鹽4％、助劑5％、抗氧劑1％。交聯劑0.5％。對實施例和對比例進行拉伸試驗和氧指數測試，結果如下表所示：實施例1實施例2對比例1對比例2拉伸強度(MPa)9.18.68.38.1氧指數34362830本發明可用其他的不違背本發明的精神或主要特征的具體形式來概括。本發明的所有實施方案都只能認為是對本發明的說明而不是限制，凡是根據本發明的技術內容所作出的任何細微修改或等同替換，都屬于本發明的技術方案之內。當前第1頁1 2 3