本發明涉及塑料技術領域，具體涉及一種電纜用阻燃塑料及其制備方法。
背景技術：
塑料是具有特殊性能的高分子材料，其具有質量輕、化學穩定性好、耐腐蝕、絕緣性好、成型方便、成本低的特點，廣泛應用于電子工業、汽車制造、航空航天、工業等領域。但是塑料易燃燒，且燃燒速度快，會產生大量有毒氣體。據統計，火災中因窒息和煙氣中毒造成的人員傷亡占火災總傷亡人數的50-80%。近年來，電子電器、建筑、航空與汽車行業的快速發展對塑料的性能提出的更高的要求。其中，阻燃型的塑料不易燃燒，火焰傳播速率小，質量損失速率及釋熱速率較低，而且具有一定的自熄性。但是，目前使用的阻燃塑料性能不能滿足要求，并且多采用鹵素阻燃劑，燃燒過程會放出鹵化氫對人體造成嚴重的危害。因此，提出一種生產工序簡單、阻燃效果好的阻燃塑料具有重要的研究和應用意義。
技術實現要素：
本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種電纜用阻燃塑料及其制備方法，該電纜用阻燃塑料阻燃效果好，能夠滿足防火性建筑材料的要求，同時，操作工藝簡單，易于實現，適于工業化生產。
為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：
一種電纜用阻燃塑料，由以下組分按重量份組成：聚丙烯40-60份、環氧樹脂30-40份、丁晴橡膠15-35份、聚碳酸酯20-30份、納米二氧化鈦10-30份、硅微粉10-20份、鈦酸鉀晶須5-15份、碳化硅納米粉末3-8份、乙萘酚5-10份、氯化石蠟8-16份、蒙脫土2-8份、硬脂酸鈣5-10份、硼酸鋅4-10份、炭黑2-6份、填充劑2-6份和助劑4-10份；
所述助劑由以下原料按照重量配比制成：阻燃劑3-8份、抗氧劑1-5份、偶聯劑0.5-3.5份和增塑劑2-6份。
優選的，所述聚丙烯50份、環氧樹脂35份、丁晴橡膠25份、聚碳酸酯25份、納米二氧化鈦20份、硅微粉15份、鈦酸鉀晶須10份、碳化硅納米粉末5.5份、乙萘酚7.5份、氯化石蠟12份、蒙脫土5份、硬脂酸鈣7.5份、硼酸鋅7份、炭黑4份、填充劑4.5份和助劑7份；
所述助劑由以下原料按照重量配比制成：阻燃劑5份、抗氧劑3份、偶聯劑2份和增塑劑4份。
優選的，所述納米二氧化鈦的粒徑為3-8nm。
優選的，所述炭黑的粒徑為100-120nm。
優選的，所述填充劑為碳酸鎂、陶土或滑石粉中的一種或多種。
優選的，所述阻燃劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鋅按照質量比為1:0.2-0.4:0.5-0.7的混合物，所述抗氧劑為季戊四醇酯或聚丙烯聚丁烯，所述偶聯劑為硅烷偶聯劑，所述增塑劑為鄰苯二甲酸酯類化合物、對苯二甲酸酸酯類化合物或偏苯三酸酯類化合物中的一種或多種。
一種電纜用阻燃塑料的制備方法，包括以下步驟：
（1）用計量裝置將物料按照比例精確計量；
（2）將各組分投入到攪拌機中混合均勻，得到混合物；
（3）將步驟（2）中混合物加入雙螺桿擠出機中，并控制擠出機及口模溫度200-230℃，并將擠出物冷卻至室溫；
（4）將冷卻后的擠出物送至造粒機，即得到電纜用阻燃塑料。
優選的，所述步驟（2）中混合均勻條件：以400-500r/min攪拌30-40min。
與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：本發明的電纜用阻燃塑料阻燃效果好，能夠滿足防火性建筑材料的要求，同時，操作工藝簡單，易于實現，適于工業化生產，具體情況如下：
（1）本發明的電纜用阻燃塑料，以聚丙烯、環氧樹脂、丁晴橡膠、聚碳酸酯、納米二氧化鈦、硅微粉、鈦酸鉀晶須、碳化硅納米粉末為主要成分，通過加入乙萘酚、氯化石蠟、蒙脫土、硬脂酸鈣、硼酸鋅、炭黑、填充劑和助劑為輔助成分，輔以高速攪拌、擠出、造粒等工藝，使得制備的電纜用阻燃塑料具有較好的阻燃性能，能夠滿足防火性建筑材料的要求；
（2）本發明使用環氧樹脂、丁晴橡膠、氯化石蠟、阻燃劑等作為阻燃材料，可以有效提高本發明的阻燃塑料的阻燃效果；
（3）本發明通過采用納米二氧化鈦、硅微粉、鈦酸鉀晶須、碳化硅納米粉末等無機無機材料，提高本發明的阻燃塑料的強度、抗老化能力及阻燃效果。
具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。
實施例1
一種電纜用阻燃塑料，由以下組分按重量份組成：聚丙烯50份、環氧樹脂35份、丁晴橡膠25份、聚碳酸酯25份、納米二氧化鈦20份、硅微粉15份、鈦酸鉀晶須10份、碳化硅納米粉末5.5份、乙萘酚7.5份、氯化石蠟12份、蒙脫土5份、硬脂酸鈣7.5份、硼酸鋅7份、炭黑4份、填充劑4.5份和助劑7份；
所述助劑由以下原料按照重量配比制成：阻燃劑5份、抗氧劑3份、偶聯劑2份和增塑劑4份。
其中，所述納米二氧化鈦的粒徑為5nm。
其中，所述炭黑的粒徑為110nm。
其中，所述填充劑為碳酸鎂、陶土或滑石粉中的一種或多種。
其中，所述阻燃劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鋅按照質量比為1:0.3:0.6的混合物，所述抗氧劑為季戊四醇酯或聚丙烯聚丁烯，所述偶聯劑為硅烷偶聯劑，所述增塑劑為鄰苯二甲酸酯類化合物、對苯二甲酸酸酯類化合物或偏苯三酸酯類化合物中的一種或多種。
一種電纜用阻燃塑料的制備方法，包括以下步驟：
（1）用計量裝置將物料按照比例精確計量；
（2）將各組分投入到攪拌機中混合均勻，得到混合物；
（3）將步驟（2）中混合物加入雙螺桿擠出機中，并控制擠出機及口模溫度215℃，并將擠出物冷卻至室溫；
（4）將冷卻后的擠出物送至造粒機，即得到電纜用阻燃塑料。
其中，所述步驟（2）中混合均勻條件：以450r/min攪拌35min。
實施例2
一種電纜用阻燃塑料，由以下組分按重量份組成：聚丙烯40份、環氧樹脂30份、丁晴橡膠15份、聚碳酸酯20份、納米二氧化鈦10份、硅微粉10份、鈦酸鉀晶須5份、碳化硅納米粉末3份、乙萘酚5份、氯化石蠟8份、蒙脫土2份、硬脂酸鈣5份、硼酸鋅4份、炭黑2份、填充劑2份和助劑4份；
所述助劑由以下原料按照重量配比制成：阻燃劑3份、抗氧劑1份、偶聯劑0.5份和增塑劑2份。
其中，所述納米二氧化鈦的粒徑為3nm。
其中，所述炭黑的粒徑為100nm。
其中，所述填充劑為碳酸鎂、陶土或滑石粉中的一種或多種。
其中，所述阻燃劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鋅按照質量比為1:0.2:0.5的混合物，所述抗氧劑為季戊四醇酯或聚丙烯聚丁烯，所述偶聯劑為硅烷偶聯劑，所述增塑劑為鄰苯二甲酸酯類化合物、對苯二甲酸酸酯類化合物或偏苯三酸酯類化合物中的一種或多種。
一種電纜用阻燃塑料的制備方法，包括以下步驟：
（1）用計量裝置將物料按照比例精確計量；
（2）將各組分投入到攪拌機中混合均勻，得到混合物；
（3）將步驟（2）中混合物加入雙螺桿擠出機中，并控制擠出機及口模溫度200℃，并將擠出物冷卻至室溫；
（4）將冷卻后的擠出物送至造粒機，即得到電纜用阻燃塑料。
其中，所述步驟（2）中混合均勻條件：以400r/min攪拌30min。
實施例3
一種電纜用阻燃塑料，由以下組分按重量份組成：聚丙烯60份、環氧樹脂40份、丁晴橡膠35份、聚碳酸酯30份、納米二氧化鈦30份、硅微粉20份、鈦酸鉀晶須15份、碳化硅納米粉末8份、乙萘酚10份、氯化石蠟16份、蒙脫土8份、硬脂酸鈣10份、硼酸鋅10份、炭黑6份、填充劑6份和助劑10份；
所述助劑由以下原料按照重量配比制成：阻燃劑8份、抗氧劑5份、偶聯劑3.5份和增塑劑6份。
其中，所述納米二氧化鈦的粒徑為8nm。
其中，所述炭黑的粒徑為120nm。
其中，所述填充劑為碳酸鎂、陶土或滑石粉中的一種或多種。
其中，所述阻燃劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鋅按照質量比為1:0.4:0.7的混合物，所述抗氧劑為季戊四醇酯或聚丙烯聚丁烯，所述偶聯劑為硅烷偶聯劑，所述增塑劑為鄰苯二甲酸酯類化合物、對苯二甲酸酸酯類化合物或偏苯三酸酯類化合物中的一種或多種。
一種電纜用阻燃塑料的制備方法，包括以下步驟：
（1）用計量裝置將物料按照比例精確計量；
（2）將各組分投入到攪拌機中混合均勻，得到混合物；
（3）將步驟（2）中混合物加入雙螺桿擠出機中，并控制擠出機及口模溫度230℃，并將擠出物冷卻至室溫；
（4）將冷卻后的擠出物送至造粒機，即得到電纜用阻燃塑料。
其中，所述步驟（2）中混合均勻條件：以500r/min攪拌40min。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發明思路下的技術方案均屬于本發明的保護范圍。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。