一種阻燃聚丙烯電纜料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種阻燃聚丙烯電纜料，取下列重量份的原料：聚丙烯108?118，木質(zhì)素磺酸鈣6?11，氯化石蠟10?15，氫氧化鎂12?16，環(huán)氧大豆油4?8，羧甲基纖維素鈉3?6，沸石5?9，活性碳酸鈣11?15，白炭黑5?9，有機(jī)硅烷3?7。本發(fā)明的優(yōu)良效果還表現(xiàn)在：本發(fā)明配方科學(xué)合理、生產(chǎn)工藝簡單易操作，成本低，制備的電纜料具有優(yōu)異的阻燃低煙性能，適于工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用。
【專利說明】
一種阻燃聚丙烯電纜料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種電纜料，特別是涉及一種阻燃聚丙烯電纜料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，人們發(fā)現(xiàn)火災(zāi)事故中的人員致死原因80%以上與材料產(chǎn)生的濃煙和有毒 氣體有關(guān)。隨著我國現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，安全防患措施也應(yīng)越來越完善，在許多大型公共 場所，為避免電纜著火造成的二次災(zāi)難（電纜燃燒時(shí)產(chǎn)生大量的煙霧和酸性氣體），對專供 傳輸電能和通訊信號使用的電線電纜，不僅要求具有在電纜及周圍環(huán)境著火時(shí)，具有可阻 止火焰蔓延等阻燃性能，并能維持電纜繼續(xù)傳輸電能和通訊信號，而且在燃燒時(shí)還應(yīng)具有 低發(fā)煙量，利于工作人員安全撤離現(xiàn)場的性能，即應(yīng)使電纜具有低煙、阻燃等性能。
[0003] 聚丙烯是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹脂。具有無毒、無味，密度小，強(qiáng)度、剛 度、硬度、耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯的特點(diǎn)，具有良好的電性能和高頻絕緣性且不受濕度影 響。由于結(jié)構(gòu)規(guī)整而高度結(jié)晶，故聚丙烯熔點(diǎn)可高達(dá)167°C，耐熱、耐腐蝕。比聚乙烯有更高 的熱變形溫度及更大的硬度等，因此，聚丙烯可用作耐熱等級更高的電纜。但是，現(xiàn)有的聚 丙烯管材如敷設(shè)電纜所用的聚丙烯電纜料的阻燃性能及低溫抗沖擊性能較差，這就限制了 其應(yīng)用。因此，研發(fā)一種低煙阻燃性能優(yōu)良的聚丙烯電纜料，對降低災(zāi)害發(fā)生率，保護(hù)人民 的生命和財(cái)產(chǎn)安全，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[0004] 申請公布號CN 103509262 A(申請?zhí)?01310403479.9)的中國發(fā)明專利文獻(xiàn)公 開了一種阻燃聚丙烯電纜料，由下述重量份的原料制得:氯化聚乙烯100-110、等規(guī)聚丙烯 10-20、硬酯酸鎂1-2、氫氧化鋁10-15、氫氧化鎂2-4、順丁稀二酸二丁酯1-2、氧化|丐1.5-3、 氧化鋅0.8-1、硬脂酸鋅0.4-0.6、鄰苯二甲酸聚酯0.3-0.5、環(huán)氧大豆油1-2、硫酸鋇1-2、改 性白云石粉60-70、甲基三甲氧基硅烷1-2、抗氧劑DLTP1.4-3。申請公布號CN 103709487 A (申請?zhí)?01410012208.5)的中國發(fā)明專利文獻(xiàn)公開了一種聚丙烯電纜料，是由下述重量 份的原料制得:茂金屬線性聚乙烯60-77、等規(guī)聚丙烯17-22、紅磷1-2、氫氧化鎂4-6、氣相白 炭黑5-7、復(fù)合填料60-67，納米碳酸鈣2-4、辣椒素0.1-0.3、腰果殼油1-2、間苯二甲酸酯2- 4、甘油三醋酸酯1-2、馬來酸二辛酯0.3-0.8、二茂鐵1-2。申請公布號CN 104629175 A(申請 號201510028015.3)的中國發(fā)明專利文獻(xiàn)公開了一種低煙無鹵阻燃聚丙烯電纜料及其制 備方法，按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括如下原料物質(zhì)：聚丙烯樹脂20-40份，聚烯烴熱塑性彈性體30- 60份，磷氮膨脹型阻燃劑30-60份，高分子相容劑2-8份，引發(fā)劑0.01-0.8份，交聯(lián)劑0.01-8 份，抗氧劑〇. 01-2.5份，加工助劑1-5份，成核劑0.01-3份。 現(xiàn)有的電纜料在使用過程中阻燃效果不理想，燃燒煙霧大，燃燒過程中釋放有害氣體， 給人們生活帶來潛在危險(xiǎn)，需要進(jìn)一步優(yōu)化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種制備簡單、配方科學(xué)的阻燃聚丙 烯電纜料及制備方法，該電纜料制作成本低，阻燃性能優(yōu)良。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是： 一種阻燃聚丙烯電纜料，取下列重量份的原料:聚丙烯108-118,木質(zhì)素磺酸鈣6-11，氯 化石蠟10-15，氫氧化鎂12-16，環(huán)氧大豆油4-8，羧甲基纖維素鈉3-6，沸石5-9，活性碳酸鈣 11- 15，白炭黑5-9，有機(jī)硅烷3-7。
[0007] 優(yōu)選的方案中，聚丙烯110-116,木質(zhì)素磺酸鈣7-10,氯化石蠟11-14,氫氧化鎂13- 15，環(huán)氧大豆油5-7，羧甲基纖維素鈉4-5，沸石6-8，活性碳酸鈣12-14，白炭黑6-8，有機(jī)硅烷 4-6 〇
[0008] 更加優(yōu)選的，聚丙烯113，木質(zhì)素磺酸鈣8.5，氯化石蠟12.5，氫氧化鎂14，環(huán)氧大豆 油6,羧甲基纖維素鈉4.5,沸石7,活性碳酸鈣13,白炭黑7,有機(jī)硅烷5。
[0009] -種阻燃聚丙烯電纜料的制備方法，步驟如下： (1) 取沸石置于煅燒爐中，于780-900°C煅燒10-20小時(shí)，取出冷卻，研磨成800-1200目 的細(xì)粉(優(yōu)選研磨成900-1100目的細(xì)粉），備用； (2) 將有機(jī)硅烷、白炭黑和聚丙烯混合，置于高速分散攪拌機(jī)內(nèi)，于110°C攪拌反應(yīng)2.5- 4.5小時(shí)，備用； (3) 將活性碳酸鈣、氫氧化鎂、木質(zhì)素磺酸鈣和羧甲基纖維素鈉混合，于120-140°C烘干 (優(yōu)選于125-135Γ烘干)脫水1-2小時(shí)，然后與步驟（1)和(2)處理后的物料一同置于高速混 合機(jī)中，于真空度0.05-0.09MPa(優(yōu)選真空度0.06-0.08MPa)，轉(zhuǎn)速為200-600r/min混合30- 50分鐘(優(yōu)選轉(zhuǎn)速為300-500r/min混合35-45分鐘），得混合物料，備用； (4) 向步驟(3)所得混合物料中加入環(huán)氧大豆油、氯化石蠟、催化劑和增塑劑，調(diào)節(jié)物料 溫度為90-120°C (優(yōu)選調(diào)節(jié)物料溫度為100-110°C )，高速攪拌15-35分鐘(優(yōu)選高速攪拌20- 30分鐘），得膨脹疏松粉末狀物料； (5) 將步驟(4)所得粉末狀物料置于雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造粒，將所得粒料經(jīng)篩選 磁選，計(jì)量，包裝，即得。
[0010] 上述一種阻燃聚丙烯電纜料的制備方法，優(yōu)選的方案是，步驟（1)煅燒的溫度為 820-860 °C (優(yōu)選的煅燒的溫度為840 °C )。
[0011] 上述一種阻燃聚丙烯電纜料的制備方法，優(yōu)選的方案是，步驟（1)煅燒的時(shí)間為 12- 18小時(shí)(優(yōu)選的煅燒的時(shí)間為15小時(shí)）。
[0012] 上述一種阻燃聚丙烯電纜料的制備方法，優(yōu)選的方案是，步驟(2)攪拌反應(yīng)3-4小 時(shí)(優(yōu)選的攪拌反應(yīng)3.5小時(shí)）。 上述一種阻燃聚丙烯電纜料的制備方法，優(yōu)選的方案是，步驟(3)脫水1.3-1.7小時(shí)(優(yōu) 選的脫水1.5小時(shí)）。
[0013] 上述一種阻燃聚丙烯電纜料的制備方法，優(yōu)選的方案是，步驟(4)所述催化劑為質(zhì) 量分?jǐn)?shù)為1.5%的鈦酸異丙酯。
[0014] 上述一種阻燃聚丙烯電纜料的制備方法，優(yōu)選的方案是，步驟(4)所述增塑劑為質(zhì) 量分?jǐn)?shù)為3.1%的鄰苯二甲酸二異壬酯。
[0015] 本發(fā)明所得一種阻燃聚丙烯電纜料配伍科學(xué)，性能優(yōu)良。除此之外，本發(fā)明的優(yōu)良 效果還表現(xiàn)在： 1、 本發(fā)明制備的電纜料，物理機(jī)械性能和加工工藝性能優(yōu)良，易于加工； 2、 本發(fā)明中添加了氫氧化鎂，其分解時(shí)吸收大量燃燒熱，降低體系的溫度，使得電纜料 不易著火;生成的氧化鎂沉積在材料表面，起到隔絕空氣的作用，生辰高度水蒸汽還可起到 一定的消煙作用； 3、本發(fā)明配方科學(xué)合理、生產(chǎn)工藝簡單易操作，成本低，制備的電纜料具有優(yōu)異的阻燃 低煙性能，適于工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合實(shí)施例和試驗(yàn)例詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但保護(hù)范圍不限于此。
[0017] 實(shí)施例1 一種阻燃聚丙烯電纜料，取下列重量份的原料(300kg/份）：聚丙烯108 份，木質(zhì)素磺酸鈣6份，氯化石蠟10份，氫氧化鎂12份，環(huán)氧大豆油4份，羧甲基纖維素鈉3份， 沸石5份，活性碳酸鈣11份，白炭黑5份，有機(jī)硅烷3份。
[0018] -種阻燃聚丙烯電纜料的制備方法是： (1) 取沸石置于煅燒爐中，于780°C煅燒10小時(shí)，取出冷卻，研磨成800目的細(xì)粉，備用； (2) 將有機(jī)硅烷、白炭黑和聚丙烯混合，置于高速分散攪拌機(jī)內(nèi)，于110°C攪拌反應(yīng)2.5 小時(shí)，備用； (3) 將活性碳酸鈣、氫氧化鎂、木質(zhì)素磺酸鈣和羧甲基纖維素鈉混合，于120°C烘干脫水 1小時(shí)，然后與步驟（1)和(2)處理后的物料一同置于高速混合機(jī)中，于真空度0.05MPa，轉(zhuǎn)速 為200r/min混合30分鐘，得混合物料，備用； (4) 向步驟(3)所得混合物料中加入環(huán)氧大豆油、氯化石蠟、催化劑和增塑劑，所述催化 劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%的鈦酸異丙酯，所述增塑劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.1%的鄰苯二甲酸二異壬 酯，調(diào)節(jié)物料溫度為90°C，高速攪拌15分鐘，得膨脹疏松粉末狀物料； (5) 將步驟(4)所得粉末狀物料置于雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造粒，將所得粒料經(jīng)篩選 磁選，計(jì)量，包裝，即得。
[0019] 實(shí)施例2 -種阻燃聚丙烯電纜料，取下列重量份的原料（140kg/份）：聚丙烯118 份，木質(zhì)素磺酸鈣11份，氯化石蠟15份，氫氧化鎂16份，環(huán)氧大豆油8份，羧甲基纖維素鈉6 份，沸石9份，活性碳酸鈣15份，白炭黑9份，有機(jī)硅烷7份。
[0020] -種阻燃聚丙烯電纜料的制備方法是： (1) 取沸石置于煅燒爐中，于900°C煅燒20小時(shí)，取出冷卻，研磨成1200目的細(xì)粉，備用； (2) 將有機(jī)硅烷、白炭黑和聚丙烯混合，置于高速分散攪拌機(jī)內(nèi)，于110°C攪拌反應(yīng)4.5 小時(shí)，備用； (3) 將活性碳酸鈣、氫氧化鎂、木質(zhì)素磺酸鈣和羧甲基纖維素鈉混合，于140°C烘干脫水 2小時(shí)，然后與步驟（1)和(2)處理后的物料一同置于高速混合機(jī)中，于真空度0.09MPa，轉(zhuǎn)速 為600r/min混合50分鐘，得混合物料，備用； (4) 向步驟(3)所得混合物料中加入環(huán)氧大豆油、氯化石蠟、催化劑和增塑劑，所述催化 劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%的鈦酸異丙酯，所述增塑劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.1%的鄰苯二甲酸二異壬 酯，調(diào)節(jié)物料溫度為120°C，高速攪拌35分鐘，得膨脹疏松粉末狀物料； (5) 將步驟(4)所得粉末狀物料置于雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造粒，將所得粒料經(jīng)篩選 磁選，計(jì)量，包裝，即得。
[0021] 實(shí)施例3 -種阻燃聚丙烯電纜料，取下列重量份的原料(260kg/份）：聚丙烯110 份，木質(zhì)素磺酸鈣7份，氯化石蠟11份，氫氧化鎂13份，環(huán)氧大豆油5份，羧甲基纖維素鈉4份， 沸石6份，活性碳酸鈣12份，白炭黑6份，有機(jī)硅烷4份。
[0022] -種阻燃聚丙烯電纜料的制備方法是： (1) 取沸石置于煅燒爐中，于820Γ煅燒12小時(shí)，取出冷卻，研磨成900目的細(xì)粉，備用； (2) 將有機(jī)硅烷、白炭黑和聚丙烯混合，置于高速分散攪拌機(jī)內(nèi)，于110°C攪拌反應(yīng)3小 時(shí)，備用； (3) 將活性碳酸鈣、氫氧化鎂、木質(zhì)素磺酸鈣和羧甲基纖維素鈉混合，于125°C烘干)脫 水1.3小時(shí)，然后與步驟（1)和(2)處理后的物料一同置于高速混合機(jī)中，于真空度0.06MPa， 轉(zhuǎn)速為300r/min混合35分鐘，得混合物料，備用； (4) 向步驟(3)所得混合物料中加入環(huán)氧大豆油、氯化石蠟、催化劑和增塑劑，所述催化 劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%的鈦酸異丙酯，所述增塑劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.1%的鄰苯二甲酸二異壬 酯，調(diào)節(jié)物料溫度為100 °C，高速攪拌20分鐘，得膨脹疏松粉末狀物料； (5) 將步驟(4)所得粉末狀物料置于雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造粒，將所得粒料經(jīng)篩選 磁選，計(jì)量，包裝，即得。
[0023]實(shí)施例4 一種阻燃聚丙烯電纜料份，取下列重量份的原料（180kg/份）：聚丙烯116 份，木質(zhì)素磺酸鈣10份，氯化石蠟14份，氫氧化鎂15份，環(huán)氧大豆油7份，羧甲基纖維素鈉5 份，沸石8份，活性碳酸鈣14份，白炭黑8份，有機(jī)硅烷6份。
[0024] -種阻燃聚丙烯電纜料的制備方法是： (1) 取沸石置于煅燒爐中，于860°C煅燒18小時(shí)，取出冷卻，研磨成1100目的細(xì)粉，備用； (2) 將有機(jī)硅烷、白炭黑和聚丙烯混合，置于高速分散攪拌機(jī)內(nèi)，于110°C攪拌反應(yīng)4小 時(shí)，備用； (3) 將活性碳酸鈣、氫氧化鎂、木質(zhì)素磺酸鈣和羧甲基纖維素鈉混合，于135°C烘干脫水 1.7小時(shí)，然后與步驟（1)和(2)處理后的物料一同置于高速混合機(jī)中，于真空度O.OSMPa，轉(zhuǎn) 速為500r/min混合45分鐘，得混合物料，備用； (4) 向步驟(3)所得混合物料中加入環(huán)氧大豆油、氯化石蠟、催化劑和增塑劑，所述催化 劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%的鈦酸異丙酯，所述增塑劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.1%的鄰苯二甲酸二異壬 酯，調(diào)節(jié)物料溫度為110 °C，高速攪拌30分鐘，得膨脹疏松粉末狀物料； (5) 將步驟(4)所得粉末狀物料置于雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造粒，將所得粒料經(jīng)篩選 磁選，計(jì)量，包裝，即得。
[0025]實(shí)施例5 -種阻燃聚丙烯電纜料，取下列重量份的原料（220kg/份）：聚丙烯113 份，木質(zhì)素磺酸鈣8.5份，氯化石蠟12.5份，氫氧化鎂14份，環(huán)氧大豆油6份，羧甲基纖維素鈉 4.5份，沸石7份，活性碳酸鈣13份，白炭黑7份，有機(jī)硅烷5份。
[0026] -種阻燃聚丙烯電纜料的制備方法是： (1) 取沸石(購置于青島優(yōu)索化學(xué)科技有限公司）置于煅燒爐中，于840°C煅燒15小時(shí)， 取出冷卻，研磨成1000目的細(xì)粉，備用； (2) 將有機(jī)硅烷(購置于濟(jì)南多維橋化工有限責(zé)任公司）、白炭黑(購置于青島德固賽化 學(xué)有限公司）和聚丙烯(購置于淄博廣通化工有限責(zé)任公司）混合，置于高速分散攪拌機(jī)內(nèi)， 于110 °C攪拌反應(yīng)3.5小時(shí)，備用； (3) 將活性碳酸鈣(購置于山東盛大科技股份有限公司）、氫氧化鎂、木質(zhì)素磺酸鈣(購 置于山東綠城化工有限公司）和羧甲基纖維素鈉（購置于山東圣協(xié)生物科技有限公司）混 合，于130°C烘干脫水1.5小時(shí)，然后與步驟（1)和(2)處理后的物料一同置于高速混合機(jī)中， 于真空度0. 〇7MPa，轉(zhuǎn)速為400r/min混合40分鐘，得混合物料，備用； (4) 向步驟(3)所得混合物料中加入環(huán)氧大豆油(購置于淄博凱聯(lián)化工有限公司）、氯化 石蠟(購置于淄博凱聯(lián)化工有限公司）、催化劑和增塑劑，所述催化劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%的 鈦酸異丙酯，所述增塑劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.1%的鄰苯二甲酸二異壬酯，調(diào)節(jié)物料溫度為105 °C，高速攪拌25分鐘，得膨脹疏松粉末狀物料； (5) 將步驟(4)所得粉末狀物料置于雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造粒，將所得粒料經(jīng)篩選 磁選，計(jì)量，包裝，即得。
[0027] 聚丙烯:是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹脂。特點(diǎn):無毒、無味，密度小，強(qiáng)度、 剛度、硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯，具有良好的電性能和高頻絕緣性且不受濕度影響。由 于結(jié)構(gòu)規(guī)整而高度結(jié)晶，故聚丙烯熔點(diǎn)可高達(dá)167°C，耐熱、耐腐蝕。比聚乙烯有更高的熱變 形溫度及更大的硬度等，因此，聚丙烯可用作耐熱等級更高的電纜。
[0028] 木質(zhì)素磺酸鈣:木質(zhì)素磺酸鈣是一種多組分高分子聚合物陰離子表面活性劑，外 觀為淺黃色至深棕色粉末，具有很強(qiáng)的分散性、粘結(jié)性、螯合性。用途:1、用作建筑混凝土工 程減水劑、緩凝劑、能改善和易性，提高工程質(zhì)量。2、作為粘性劑，可用于鑄造砂型陶瓷和耐 火材料的增強(qiáng)劑。3、用作選礦浮選劑和冶煉礦粉粘結(jié)劑。4、可用作農(nóng)藥填充和乳化劑。 [0029]氯化石蠟:氯化石蠟是石蠟烴的氯化衍生物，具有低揮發(fā)性、阻燃、電絕緣性良好、 價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)，可用作阻燃劑和聚氯乙烯輔助增塑劑。用途:廣泛用于生產(chǎn)電纜料、地板料、軟 管、人造革、橡膠等制品。以及應(yīng)用于涂料、塑膠跑道，潤滑油等的添加劑。作為聚氯乙烯低 成本的輔助增塑劑；用作增塑劑，并具有阻燃性，廣泛使用在電纜中；主要用于塑料和橡膠 的阻燃，織物的防水、防火助劑，涂料、油墨的添加劑及耐壓潤滑油的添加劑。
[0030] 氫氧化鎂：用途：1.氫氧化鎂是塑料、橡膠制品優(yōu)良的阻燃劑。在環(huán)保方面作為煙 道氣脫硫劑，可代替燒堿和石灰作為含酸廢水的中和劑。亦用作油品添加劑，起到防腐和脫 硫作用。2.氫氧化鎂的緩沖性能、反應(yīng)活性、吸附性力、熱分解性能等均較優(yōu)秀，既可以作為 化工材料和中間體，也是一種綠色環(huán)保阻燃劑和添加劑用于橡膠、塑料、纖維和樹脂等高分 子材料工業(yè)中。3.該品可用作阻燃劑或阻燃填料加入到聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯及ABS樹 脂中，有良好的阻燃和消煙作用。4.氫氧化鎂是一種新型填充型阻燃劑，通過受熱分解時(shí)釋 放出結(jié)合水，吸收大量的潛熱，來降低它所填充的合成材料在火焰中的表面溫度，具有抑制 聚合物分解和對所產(chǎn)生的可燃?xì)怏w進(jìn)行冷卻的作用。分解生成的氧化鎂又是良好的耐火材 料，也能幫助提高合成材料的抗火性能，同時(shí)它放出的水蒸氣也可作為一種抑煙劑。氫氧化 鎂是公認(rèn)的橡塑行業(yè)中具有阻燃、抑煙、填充三重功能的優(yōu)秀阻燃劑。
[0031] 環(huán)氧大豆油：是用大豆油經(jīng)過氧化處理后制得的一種化工產(chǎn)品，常溫下為淺黃色 粘稠油狀液體，是一種使用廣泛的聚氯乙烯無毒增塑劑兼穩(wěn)定劑:與PVC樹脂相容性好，揮 發(fā)性低、迀移性小。具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性，耐水性和耐油性亦佳，可賦予制品良 好的機(jī)械強(qiáng)度、耐候性及電性能，且無毒性，是國際認(rèn)可的用于食品包裝材料的化學(xué)工藝助 劑。
[0032] 羧甲基纖維素鈉：是葡萄糖聚合度為100-2000的纖維素衍生物，相對分子質(zhì)量 242.16。白色纖維狀或顆粒狀粉末。無臭，無味，無味，有吸濕性，不溶于有機(jī)溶劑。在建筑材 料中用作黏結(jié)劑。
[0033] 沸石:是沸石族礦物的總稱，是一種含水的堿金屬或堿土金屬的鋁硅酸礦物。天然 沸石是一種新興材料，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防等部門，并且它的用途還在不斷地開 拓。沸石被用作離子交換劑、吸附分離劑、干燥劑、催化劑、水泥混合材料。在石油、化學(xué)工業(yè) 中，用作石油煉制的催化裂化、氫化裂化和石油的化學(xué)異構(gòu)化、重整、烷基化、歧化;氣、液凈 化、分離和儲存劑;硬水軟化、海水淡化劑;特殊干燥劑(干燥空氣、氮、烴類等）。在輕工行業(yè) 用于造紙、合成橡膠、塑料、樹脂、涂料充填劑和素質(zhì)顏色等。在國防、空間技術(shù)、超真空技 術(shù)、開發(fā)能源、電子工業(yè)等方面，用作吸附分離劑和干燥劑。在建材工業(yè)中，用作水泥水硬性 活性摻和料，燒制人工輕骨料，制作輕質(zhì)高強(qiáng)度板材和磚。在農(nóng)業(yè)上用作土壤改良劑，能起 保肥、保水、防止病蟲害的作用。在禽畜業(yè)中，作飼料(豬、雞）的添加劑和除臭劑等，可促進(jìn) 牲口成長，提高小雞成活率。在環(huán)境保護(hù)方面，用來處理廢氣、廢水，從廢水廢液中脫除或回 收金屬離子，脫除廢水中放射性污染物。
[0034] 活性碳酸鈣：用途：1、在塑料中可以提高塑料制品尺寸的穩(wěn)定性、硬度和鋼度，改 善塑料加工性能及其制品的耐熱性和散光性，2、在橡膠中做填充劑，可起到增加體積、降低 成本、改進(jìn)加工性能及硫化性能；3、在造紙中可作為紙張的填料、銅版紙的白色顏料、鈣塑 紙的填料等;4、在涂料中作為填料，能起到骨架作用，故稱之為"體質(zhì)顏料"。
[0035] 白炭黑：是白色粉末狀X-射線無定形硅酸和硅酸鹽產(chǎn)品的總稱，主要是指沉淀二 氧化硅、氣相二氧化硅和超細(xì)二氧化硅凝膠，也包括粉末狀合成硅酸鋁和硅酸鈣等。特性： 耐高溫、不燃、無味、無嗅，具有很好的電絕緣性。用途：白炭黑在聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、環(huán) 氧樹脂等塑料中都可作為填充材料，可以提高塑料的彈性強(qiáng)度和耐磨性，以及硬度的熱穩(wěn) 定性能。用于電纜還可以提高電纜的電絕緣性，如甲基乙烯基硅橡膠高壓線就要用氣相白 炭黑或尚質(zhì)量的沉淀白炭黑。
[0036] 有機(jī)硅烷(聚二甲基硅氧烷）：也稱為二甲基硅油，是一種疏水類的有機(jī)硅物料。具 有耐熱性、耐寒性、黏度隨溫度變化小、防水性、表面張力小、具有導(dǎo)熱性;二甲基硅油無毒 無味，具有生理惰性、良好的化學(xué)穩(wěn)定性。電絕緣性和耐候性、疏水性好，并具有很高的抗剪 切能力，可在-50°C-200°C下長期使用。具有優(yōu)良的物理特性，可直接用于防潮絕緣，阻尼， 減震，消泡，潤滑，拋光等方面，廣泛用作絕緣潤滑、防震、防油塵、介電液和熱載體。以及用 作消泡、脫模劑、油漆及日化品添加劑。
[0037] 試驗(yàn)例本發(fā)明所得一種阻燃聚丙烯電纜料(實(shí)施例5)的性能研究： 1、試驗(yàn)對象 取本發(fā)明所得一種阻燃聚丙烯電纜料和市售阻燃電纜料(購置于揚(yáng)州曙光電纜股份有 限公司）進(jìn)行對比研究。
[0038] 2、試驗(yàn)方法 力學(xué)性能測試:按照GB/T 528-2009進(jìn)行;燃燒性能：按照GB/T 2408-1996標(biāo)準(zhǔn)測試水 平燃燒速率;氧指數(shù)測試:按照GB/T 2406.2-2009進(jìn)行。
[0039] 3、試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。
[0040]表1本發(fā)明電纜料與市售某電纜料性能對比
由表1雙《口」知，仕刀宇?土?xí)R刀imj :卒次叨電現(xiàn)科的扭1甲5蟲皮73ib. mm，權(quán)rrre·電纜料 提高了 24.6%，斷裂伸長率提高了 49.8%;表明本發(fā)明電纜料力學(xué)性能明顯優(yōu)于市售阻燃電 纜料;在燃燒性能方面，由于熱釋放速率是評價(jià)火災(zāi)大小的參數(shù)，熱釋放速率的峰值表示材 料的危害程度，熱釋放速率越大，燃燒速率越快，火險(xiǎn)性越大;本發(fā)明電纜料的最大熱釋放 速率為405.2 KW · πΓ2，其值遠(yuǎn)小于市售某電纜料;從發(fā)煙情況看，本發(fā)明電纜料的煙釋放速 率明顯低于市售某電纜料，由燃燒性能試驗(yàn)看出，本發(fā)明電纜料阻燃效果更好，使用更安 全。由氧指數(shù)數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明電纜料氧指數(shù)明顯高于市售某電纜料，且本發(fā)明制備的電纜 料發(fā)煙量少，無陰燃，已達(dá)到低煙阻燃的效果，既保留了電纜料的良好性能又降低了生產(chǎn)成 本。
[0041]應(yīng)當(dāng)指出的是，【具體實(shí)施方式】只是本發(fā)明比較有代表性的例子，顯然本發(fā)明的技 術(shù)方案不限于上述實(shí)施例，還可以有很多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，以本發(fā)明所明確公 開的或根據(jù)文件的書面描述毫無異議的得到的，均應(yīng)認(rèn)為是本專利所要保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種阻燃聚丙烯電纜料，其特征在于，取下列重量份的原料:聚丙烯108-118,木質(zhì)素 磺酸鈣6-11，氯化石蠟10-15,氫氧化鎂12-16,環(huán)氧大豆油4-8,羧甲基纖維素鈉3-6,沸石5-9，活性碳酸鈣11-15，白炭黑5-9，有機(jī)硅烷3-7。2. 如權(quán)利要求1所述的一種阻燃聚丙烯電纜料，其特征在于，取下列重量份的原料:聚 丙烯110-116,木質(zhì)素磺酸鈣7-10,氯化石蠟11-14,氫氧化鎂13-15,環(huán)氧大豆油5-7,羧甲基 纖維素鈉4-5，沸石6-8，活性碳酸鈣12-14，白炭黑6-8，有機(jī)硅烷4-6。3. 如權(quán)利要求1所述的一種阻燃聚丙烯電纜料，其特征在于，取下列重量份的原料:聚 丙烯113,木質(zhì)素磺酸鈣8.5,氯化石蠟12.5,氫氧化鎂14,環(huán)氧大豆油6,羧甲基纖維素鈉 4.5，沸石7，活性碳酸鈣13，白炭黑7，有機(jī)硅烷5。4. 如權(quán)利要求1-3任一所述的一種阻燃聚丙烯電纜料的制備方法，其特征在于，步驟如 下： (1) 取沸石置于煅燒爐中，于780-900°C煅燒10-20小時(shí)，取出冷卻，研磨成800-1200目 的細(xì)粉(優(yōu)選研磨成900-1100目的細(xì)粉），備用； (2) 將有機(jī)硅烷、白炭黑和聚丙烯混合，置于高速分散攪拌機(jī)內(nèi)，于110°C攪拌反應(yīng)2.5-4.5小時(shí)，備用； (3) 將活性碳酸鈣、氫氧化鎂、木質(zhì)素磺酸鈣和羧甲基纖維素鈉混合，于120-140°C烘干 (優(yōu)選于125-135Γ烘干)脫水1-2小時(shí)，然后與步驟（1)和(2)處理后的物料一同置于高速混 合機(jī)中，于真空度0.05-0.09MPa(優(yōu)選真空度0.06-0.08MPa)，轉(zhuǎn)速為200-600r/min混合30-50分鐘(優(yōu)選轉(zhuǎn)速為300-500r/min混合35-45分鐘），得混合物料，備用； (4) 向步驟(3)所得混合物料中加入環(huán)氧大豆油、氯化石蠟、催化劑和增塑劑，調(diào)節(jié)物料 溫度為90-120°C (優(yōu)選調(diào)節(jié)物料溫度為100-110°C )，高速攪拌15-35分鐘(優(yōu)選高速攪拌20-30分鐘），得膨脹疏松粉末狀物料； (5) 將步驟(4)所得粉末狀物料置于雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造粒，將所得粒料經(jīng)篩選 磁選，計(jì)量，包裝，即得。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟（1)煅燒的溫度為820-860°C (優(yōu) 選的煅燒的溫度為840°C )。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟（1)煅燒的時(shí)間為12-18小時(shí)（優(yōu) 選的煅燒的時(shí)間為15小時(shí)）。7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)攪拌反應(yīng)3-4小時(shí)(優(yōu)選的攪 拌反應(yīng)3.5小時(shí)）。8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)脫水1.3-1.7小時(shí)(優(yōu)選的脫 水1.5小時(shí)）。9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟（4)所述催化劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 1.5%的鈦酸異丙酯。10. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(4)所述增塑劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 3.1%的鄰苯二甲酸二異壬酯。
【文檔編號】C08K9/00GK105837944SQ201610372676
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】李小濤