一種膨脹阻燃電纜絕緣材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種膨脹阻燃電纜材料及其制備方法，所述膨脹阻燃電纜絕緣材料的組分重量份為：聚乙烯樹脂100、白炭黑30、聚乙二醇-40001.8、抗老化劑10101.5，增塑劑DOP5、膨脹阻燃劑50、過氧化二異丙苯5、助交聯(lián)劑TAIC3；所述膨脹阻燃劑包括可膨脹型石墨和由硼酸、淀粉、聚磷酸銨組成的膨脹阻燃劑，用量配比為1:1。制備的膨脹阻燃電纜材料的拉伸強度15.6MPa，斷裂伸長率480%，極限氧指數(shù)35%，UL-94垂直燃燒達V-0級。本發(fā)明的配方合理，實施方法簡便，容易實現(xiàn)，采用的膨脹型阻燃劑具有阻燃效果好、無毒、低煙的優(yōu)點，制出備的膨脹阻燃電纜絕緣材料具有良好的力學(xué)性能和阻燃性能，復(fù)合電纜行業(yè)對電纜材料阻燃性能的要求。
【專利說明】一種膨脹阻燃電纜絕緣材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電纜絕緣材料制備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種膨脹阻燃電纜絕緣材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于電纜要長期在高壓的環(huán)境中使用，因此，必須提高其阻燃性能，以防止或避免火災(zāi)的發(fā)生，給國家和人民的生命財產(chǎn)帶來危害。常用的絕緣電纜材料的阻燃方法為有鹵阻燃、無機阻燃和低煙無鹵阻燃等，有鹵阻燃的阻燃效果好，但阻燃過程會產(chǎn)生大量的有毒氣體，給消防帶來困難，容易造成二次污染；無機阻燃常用的阻燃劑為氫氧化鎂和氫氧化鋁，具有低煙、低毒的優(yōu)點，但其阻燃效果差，且絕緣電纜的耐水性也較差，不能滿足當前絕緣電纜的阻燃需求；低煙無鹵阻燃是阻燃發(fā)展的方向，目前在絕緣電纜材料中的應(yīng)用還非常少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種膨脹阻燃電纜絕緣材料及其制備方法，屬于低煙無鹵阻燃中的一種，能夠顯著提高絕緣電纜材料的阻燃性能。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是:提供一種膨脹阻燃電纜絕緣材料，其組分重量份為:聚乙烯樹脂100、白炭黑30、聚乙二醇-4000 1.8、抗老化劑1010 1.5，增塑劑DOP 5、膨脹阻燃劑50、過氧化二異丙苯5、助交聯(lián)劑TAIC 3 ;所述膨脹阻燃劑包括可膨脹型石墨和由硼酸、淀粉、聚磷酸銨組成的膨脹阻燃劑，用量配比為1:1。
[0005]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述硼酸、淀粉、聚磷酸銨的重量份組成為:硼酸15、淀粉5、聚磷酸銨5。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是:提供一種膨脹阻燃電纜絕緣材料的制備方法，包括如下步驟:
(1)制備表面改性聚磷酸銨:將干燥的聚磷酸銨粉末置入高速混合機中攪拌2min，然后取占聚磷酸銨粉末重量份1.5%的硅烷偶聯(lián)劑A151，用膠頭滴管分三次加入，每次加入后混合2min,當偶聯(lián)劑全部加入后再混合5min ；
(2)制備由硼酸、淀粉和改性聚磷酸銨組成的膨脹阻燃劑:按配比準確稱取硼酸、淀粉和表面改性聚磷酸銨，置于高速混合機中混合5 min，然后升溫至120°C繼續(xù)攪拌lh，冷卻至室溫后轉(zhuǎn)移至干燥器中備用；
(3)混煉:將開煉機升溫至160°C，按配方加入聚乙烯樹脂塑煉，待樹脂全部熔融并包輥后，依次加入抗老化劑1010、白炭黑和聚乙二醇-4000、增塑劑DOP混煉至均勻，控制輥溫在155°C~165°C，再分三次加入膨脹型石墨和步驟(2)中制備的膨脹阻燃劑，混煉8~IOmin,控制棍溫在155°C~165°C,最后加入交聯(lián)劑過氧化二異丙苯和助交聯(lián)劑,混煉均勻后下片；
(4)制備膨脹阻燃電纜絕緣材料:將步驟(3)中混煉的材料置于平板硫化機上，在180°C X10MPaX20min條件下壓制成型，取出后再在IOMPa的平板硫化機上冷壓lOmin。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明一種膨脹阻燃電纜絕緣材料的配方合理，實施方法簡便，容易實現(xiàn)，采用的膨脹型阻燃劑具有阻燃效果好、無毒、低煙的優(yōu)點，制出備的膨脹阻燃電纜絕緣材料具有良好的力學(xué)性能和阻燃性能，復(fù)合電纜行業(yè)對電纜材料阻燃性能的要求。
【具體實施方式】
[0008]下面對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0009]本發(fā)明實施例包括:
一種膨脹阻燃電纜絕緣材料，其組分重量份為:聚乙烯樹脂100、白炭黑30、聚乙二醇-4000 1.8、抗老化劑1010 1.5，增塑劑DOP 5、膨脹阻燃劑50、過氧化二異丙苯5、助交聯(lián)劑TAIC 3 ;所述膨脹阻燃劑包括可膨脹型石墨和由硼酸、淀粉、聚磷酸銨組成的膨脹阻燃劑，用量配比為1:1 ;所述硼酸、淀粉、聚磷酸銨的重量份組成為:硼酸15、淀粉5、聚磷酸銨5。
[0010]上述膨脹阻燃電纜絕緣材料的制備方法包括如下步驟:
(1)制備表面改性聚磷酸銨:將Ikg干燥的聚磷酸銨粉末置入高速混合機中攪拌2min，然后取硅烷偶聯(lián)劑A151 12g，用膠頭滴管分三次加入混合機內(nèi)，每次加入后混合2min，當偶聯(lián)劑全部加入后再混合5min ；
(2)制備由硼酸、淀粉和改性聚磷酸銨組成的膨脹阻燃劑:按配比準確稱取150g硼酸、50g淀粉和50g表面改性聚磷酸銨，置于高速混合機中混合5 min,然后升溫至120°C繼續(xù)攪拌lh，冷卻至室溫后轉(zhuǎn)移至干燥器中備用；
(3)混煉:將開煉機升溫至160°C，按配方加入100g聚乙烯樹脂塑煉，待樹脂全部熔融并包輥后，依次加入抗老化劑1010、白炭黑和聚乙二醇-4000、增塑劑DOP混煉至均勻，控制輥溫在155°C~165°C，再分三次加入膨脹型石墨和步驟(2)中制備的膨脹阻燃劑，混煉8~IOmin,控制棍溫在155°C~165°C,最后加入交聯(lián)劑過氧化二異丙苯和助交聯(lián)劑,混煉均勻后下片；
(4)制備膨脹阻燃電纜絕緣材料:將步驟(3)中混煉的材料置于平板硫化機上，在1800C X IOMPaX 20min條件下壓制成型，取出后再在IOMPa的平板硫化機上冷壓IOmin。
[0011]上述方法制備的膨脹阻燃電纜絕緣材料的性能如下:` 拉伸強度15.6MPa，斷裂伸長率480%，極限氧指數(shù)35%，UL-94垂直燃燒達V-O級。
[0012]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種膨脹阻燃電纜絕緣材料，其特征在于，其組分重量份為:聚乙烯樹脂100、白炭黑30、聚乙二醇-4000 1.8、抗老化劑1010 1.5，增塑劑DOP 5、膨脹阻燃劑50、過氧化二異丙苯5、助交聯(lián)劑TAIC 3 ;所述膨脹阻燃劑包括可膨脹型石墨和由硼酸、淀粉、聚磷酸銨組成的膨脹阻燃劑，用量配比為1:1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膨脹阻燃電纜絕緣材料，其特征在于，所述硼酸、淀粉、聚磷酸銨的重量份組成為:硼酸15、淀粉5、聚磷酸銨5。
3.—種權(quán)利要求1或2所述的膨脹阻燃電纜絕緣材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)制備表面改性聚磷酸銨:將干燥的聚磷酸銨粉末置入高速混合機中攪拌2min，然后取占聚磷酸銨粉末重量份1.5%的硅烷偶聯(lián)劑A151，用膠頭滴管分三次加入，每次加入后混合2min,當偶聯(lián)劑全部加入后再混合5min ； (2)制備由硼酸、淀粉和改性聚磷酸銨組成的膨脹阻燃劑:按配比準確稱取硼酸、淀粉和表面改性聚磷酸銨，置于高速混合機中混合5 min，然后升溫至120°C繼續(xù)攪拌lh，冷卻至室溫后轉(zhuǎn)移至干燥器中備用； (3)混煉:將開煉機升溫至160°C，按配方加入聚乙烯樹脂塑煉，待樹脂全部熔融并包輥后，依次加入抗老化劑1010、白炭黑和聚乙二醇-4000、增塑劑DOP混煉至均勻，控制輥溫在155°C~165°C，再分三次加入膨脹型石墨和步驟(2)中制備的膨脹阻燃劑，混煉8~IOmin,控制棍溫在155°C~165°C,最后加入交聯(lián)劑過氧化二異丙苯和助交聯(lián)劑,混煉均勻后下片； (4)制備膨脹阻燃電纜絕緣材料:將步驟(3)中混煉的材料置于平板硫化機上，在1800C X10M PaX20min條件下壓制成型，取出后再在IOMPa的平板硫化機上冷壓lOmin。
【文檔編號】C08K7/24GK103589036SQ201310480586
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月15日
【發(fā)明者】周巧芬 申請人:昆山市奮發(fā)絕緣材料有限公司