一種高補強耐火電纜護套材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電纜材料領域，尤其涉及一種高補強耐火電纜護套材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]數字通信傳輸電纜是各種電纜中發展最為迅速的一支，但電纜在給社會提供便利的同時也帶來了火災的風險，電纜因為自身和外在的原因被點燃，就有可能沿著電纜敷設的方向在建筑物內到外蔓延，再點燃其他可燃物，引起更大的火災，同時電纜在燃燒時還會產生有毒的煙霧，造成生命財產的損失，因此隨著安全意識的提高，人們也就對電纜的阻燃要求越來越高，電纜的阻燃性能主要依賴于其使用的包覆材料，常用的電纜料為聚氯乙烯、聚烯烴低煙無材料、橡膠等。但聚烯烴低煙無材料、橡膠為了達到相當的阻燃性能需要添加大量的阻燃劑，造成機械性能和電性能的大幅度下降，而pvc材料因為良好的阻燃性和低廉的價格，仍然是高阻燃電纜料的優選材料。不同領域、不同用途的電纜，結構差別很大，特別是成束電纜，但總體上說電纜總是包括導體和絕緣材料，以及其他輔助材料。絕緣材料用于絕緣層、護套層，高分子因為自身優良的特性倍廣泛的用于電纜的絕緣層和護套層中。聚氯乙烯本身就是阻燃材料，其氧指數很高，阻燃效果好，但是純的聚氯乙烯材料是剛性鏈段，在90° C以上就開始分解，加工就要對其進行改性，提高分解溫度，而且在其中加入阻燃劑進一步提高聚氯乙烯的阻燃性能。
[0003]聚氯乙烯的燃燒可以分為加熱、分解、引燃、燃燒和傳播這幾個階段，聚氯乙烯在燃燒的過程中煙很大并且會產生HCl有毒氣體，所以要加入阻燃劑減少聚氯乙烯分解產生的可燃性產物，阻止或稀釋分解產生可燃性氣體產物的逸出，氫氧化鎂的分解溫度高，分解后發生脫水反應，能夠吸收高分子材料表面的大量熱量，降低燃燒材料的表面溫度，同時脫水產生大量水蒸氣，稀釋可燃氣體和氧氣濃度，但是氫氧化鎂與高分子材料的相容性不是很好。不同品種的阻燃劑一起加入，往往比單一加入的要好的多，本發明采用幾種材料協同作用采用特殊的工藝使阻燃性能發揮到最大，并且與聚氯乙烯的相容性好，分散性好，不會降低聚氯乙烯的各方面性能，具有較好的市場應用前景。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種高補強耐火電纜護套材料及其制備方法。
[0005]為了實現本發明的目的，本發明通過以下方案實施:
一種高補強耐火電纜護套材料及其制備方法，由下列重量份的原料制成:EVA樹脂3_6、無水氣化裡2-4、聚氣乙稀90-100、氣氧化儀10-15、二氧化一■鋪5-10、納米粘土 10-14、硅烷偶聯劑kh5500.3-0.7、聚乙烯醇0.5_1、十二烷基苯磺酸鈉0.1-0.3、碳酸氫鈉0.5_2、苯乙烯2-5、過硫酸鉀0.02-0.05、對苯二甲酸二辛酯10-15、玉米纖維3-5、硬脂酸鋇1_2、水滑石粉3-5、水適量；
本發明所述一種高補強耐火電纜護套材料及其制備方法，由以下具體步驟制備制成: (1)將氫氧化鎂、納米粘土、三氧化二銻和硅烷偶聯劑kh550混合，加到研磨機中研磨分散均勻，再加入聚乙烯醇溶液混合攪拌加到造粒機中制成粒徑在0.9-1.5 μπι大小的顆粒，烘干后備用；
(2)將步驟(I)加到帶有電動攪拌棒和回流冷凝管的四頸瓶中，加入適量的水攪拌成漿液，停止攪拌加入十二烷基苯磺酸鈉和碳酸氫鈉，在氮氣氣氛下攪拌0.5h后加入苯乙烯，將混合物升溫至80° C后滴加過硫酸鉀水溶液，恒溫保持80° CSh后離心，用去離子水沖洗后在烘箱中于80° C下干燥，后粉碎成300-400目備用；
(3)將干燥后的無水氯化鋰、聚氯乙烯和EVA樹脂混合均勻，再加到雙螺桿擠出機中擠出造粒，加熱溫度控制在160-180° C，得改性聚氯乙烯顆粒；
(4)將步驟(3)制備所得的產物和其余剩余的物質加到開煉機上進行塑煉，前輥溫度控制在160±5° C，后輥溫度控制在155±5° C，間距控制在0.1mm，再加入步驟(2)制備的物料輥煉、薄通多次使混合均勻進行塑化，混合均勻后自然冷卻至室溫，將混合物料轉移到平板硫化機中于180° C下壓制成型即可。
[0006]本發明的優點是:本發明采用無水氯化鋰和EVA樹脂共混改性提高了聚氯乙烯的分解溫度，并且提高了聚氯乙烯的彈性和抗老化性，將氫氧化鎂、納米粘土和三氧化二銻相互配合且在其表面包覆苯乙烯，增強了與聚氯乙烯的相容性和其分散性，不影響聚氯乙烯本身的機械性能，且能夠有效稀釋聚氯乙烯燃燒時產生的有毒氣體，在很大程度上提高了阻燃效果，擴大了應用范圍，添加的玉米纖維、硬脂酸鋇和水滑石粉混合使用，能夠極大的提高pvc高壓、耐磨、耐火和增韌等方面的性能，本發明制備的電纜護套材料具有優秀的阻燃、耐火性能，使電纜避免成為火災中火情擴散源頭，產品高壓耐磨性能出色，使電纜使用壽命延長，配方合理。
[0007]具體實施方案
下面通過具體實例對本發明進行詳細說明。
[0008]—種高補強耐火電纜護套材料及其制備方法，由下列重量份(公斤)的原料制成:EVA樹脂4、無水氯化鋰3、聚氯乙烯100、氫氧化鎂14、三氧化二銻8、納米粘土 12、硅烷偶聯劑kh5500.5、聚乙烯醇0.7、十二烷基苯磺酸鈉0.2、碳酸氫鈉0.8、苯乙烯3、過硫酸鉀0.03、對苯二甲酸二辛酯13、玉米纖維4、硬脂酸鋇1、水滑石粉4、水適量；
本發明所述一種高補強耐火電纜護套材料及其制備方法，由以下具體步驟制備制成:
(1)將氫氧化鎂、納米粘土、三氧化二銻和硅烷偶聯劑kh550混合，加到研磨機中研磨分散均勻，再加入聚乙烯醇溶液混合攪拌加到造粒機中制成粒徑在0.9-1.5 μπι大小的顆粒，烘干后備用；
(2)將步驟(I)加到帶有電動攪拌棒和回流冷凝管的四頸瓶中，加入適量的水攪拌成漿液，停止攪拌加入十二烷基苯磺酸鈉和碳酸氫鈉，在氮氣氣氛下攪拌0.5h后加入苯乙烯，將混合物升溫至80° C后滴加過硫酸鉀水溶液，恒溫保持80° CSh后離心，用去離子水沖洗后在烘箱中于80° C下干燥，后粉碎成400目備用；
(3)將干燥后的無水氯化鋰、聚氯乙烯和EVA樹脂混合均勻，再加到雙螺桿擠出機中擠出造粒，加熱溫度控制在170° C，得改性聚氯乙稀顆粒；
(4)將步驟(3)制備所得的產物和其余剩余的物質加到開煉機上進行塑煉，前輥溫度控制在160±5° C，后輥溫度控制在155±5° C，間距控制在0.1mm，再加入步驟(2)制備的物料輥煉、薄通多次使混合均勻進行塑化，混合均勻后自然冷卻至室溫，將混合物料轉移到平板硫化機中于180° C下壓制成型即可。
[0009]按照實施例制備的聚氯乙烯電纜料與普通的電纜料性能對比，抗張強度提高了43.6%，老化后的抗張強度(158° C，168h)提高了 44.1%，伸長率提高了 68.6%，老化后的伸長率(158° C，168h)提高了 71.4%，氧指數提高了 6.5%，介電強度提高了 26.9%，本發明的電纜料優于普通的聚氯乙烯電纜料性能，值得推廣。
【主權項】
1.一種高補強耐火電纜護套材料及其制備方法，其特征在于，由下列重量份的原料制成=EVA樹脂3-6、無水氯化鋰2-4、聚氯乙烯90-100、氫氧化鎂10-15、三氧化二銻5_10、納米粘土 10-14、硅烷偶聯劑kh5500.3-0.7、聚乙烯醇0.5_1、十二烷基苯磺酸鈉0.1-0.3、碳酸氫鈉0.5-2、苯乙烯2-5、過硫酸鉀0.02-0.05、對苯二甲酸二辛酯10-15、玉米纖維3_5、硬脂酸鋇1-2、水滑石粉3-5、水適量。2.根據權利要求1所述一種高補強耐火電纜護套材料及其制備方法，其特征在于，由以下具體步驟制備制成: (1)將氫氧化鎂、納米粘土、三氧化二銻和硅烷偶聯劑kh550混合，加到研磨機中研磨分散均勻，再加入聚乙烯醇溶液混合攪拌加到造粒機中制成粒徑在0.9-1.5 μπι大小的顆粒，烘干后備用； (2)將步驟(I)加到帶有電動攪拌棒和回流冷凝管的四頸瓶中，加入適量的水攪拌成漿液，停止攪拌加入十二烷基苯磺酸鈉和碳酸氫鈉，在氮氣氣氛下攪拌0.5h后加入苯乙烯，將混合物升溫至80° C后滴加過硫酸鉀水溶液，恒溫保持80° CSh后離心，用去離子水沖洗后在烘箱中于80° C下干燥，后粉碎成300-400目備用； (3)將干燥后的無水氯化鋰、聚氯乙烯和EVA樹脂混合均勻，再加到雙螺桿擠出機中擠出造粒，加熱溫度控制在160-180° C，得改性聚氯乙烯顆粒； (4)將步驟(3)制備所得的產物和其余剩余的物質加到開煉機上進行塑煉，前輥溫度控制在160±5° C，后輥溫度控制在155±5° C，間距控制在0.1mm，再加入步驟(2)制備的物料輥煉、薄通多次使混合均勻進行塑化，混合均勻后自然冷卻至室溫，將混合物料轉移到平板硫化機中于180° C下壓制成型即可。
【專利摘要】本發明公開了一種高補強耐火電纜護套材料及其制備方法，其特征在于，由下列重量份的原料制成：EVA樹脂3-6、無水氯化鋰2-4、聚氯乙烯90-100、氫氧化鎂10-15、三氧化二銻5-10、納米粘土10-14、硅烷偶聯劑kh5500.3-0.7、聚乙烯醇0.5-1、十二烷基苯磺酸鈉0.1-0.3、碳酸氫鈉0.5-2、苯乙烯2-5、過硫酸鉀0.02-0.05、對苯二甲酸二辛酯10-15、玉米纖維3-5、硬脂酸鋇1-2、水滑石粉3-5、水適量；本發明制備的電纜護套材料具有優秀的阻燃、耐火性能，使電纜避免成為火災中火情擴散源頭，產品高壓耐磨性能出色，使電纜使用壽命延長，配方合理。
【IPC分類】C08K3/26, C08K3/34, C08L29/04, H01B3/44, C08K9/06, C08L97/02, C08L27/06, C08L23/08, H01B7/17, C08K5/098, C08K3/22, C08K3/16, C08L25/06, C08K13/06
【公開號】CN105086206
【申請號】CN201510442337
【發明人】尚廣東
【申請人】合肥市深朝電子有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年7月27日