一種高阻燃改性聚丙烯電纜護(hù)套料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高阻燃改性聚丙烯電纜護(hù)套料，其原料按重量份包括：聚丙烯100份、三元乙丙橡膠20-35份、新型阻燃劑15-22份、硬脂酸鈣1.1-1.5份、玻璃纖維5-10份、碳纖維3-8份、改性碳酸媽5-12份、改性云母3-5份、稻殼粉4-10份、納米硫酸鋇1-3份、磷酸三苯酯3-10份、氫氧化鋁1-1.5份、氫氧化鎂0.5-1.3份、抗氧劑2-3份。本發(fā)明所述高阻燃改性聚丙烯電纜護(hù)套料，其阻燃性好，熱氧化穩(wěn)定性好，使用壽命長(zhǎng)。
【專利說(shuō)明】一種高阻燃改性聚丙烯電纜護(hù)套料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電纜護(hù)套料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種高阻燃改性聚丙烯電纜護(hù)套料。

【背景技術(shù)】
[0002] 聚丙烯具有以下優(yōu)點(diǎn)：所有通用塑料中密度最低的樹(shù)脂，其制品質(zhì)量輕；具有優(yōu) 異的耐熱性能，在溫度120°c時(shí)能連續(xù)使用不易軟化，是最低廉的耐高溫通用塑料；具有優(yōu) 異的拉伸、沖擊等物理機(jī)械性能，強(qiáng)度較高；有良好的抗化學(xué)腐蝕性能、耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性 能，在常溫下，除少量的低分子量脂肪烴、芳烴能軟化或溶脹，其它的溶劑基本不溶解；較高 的耐磨性，其產(chǎn)品表面不易磨損，抗劃傷，可以作為耐磨產(chǎn)品；聚丙烯產(chǎn)品生產(chǎn)簡(jiǎn)單方便，生 產(chǎn)前不需要烘干預(yù)處理，不易吸水，熱穩(wěn)定性好，生產(chǎn)加工時(shí)不易分解，不會(huì)對(duì)模具產(chǎn)生腐 蝕，可以延長(zhǎng)模具的使用壽命，目前已被廣泛應(yīng)用于電纜護(hù)套料材料。但是聚丙烯的氧指數(shù) 很低，易燃燒，現(xiàn)存的聚丙烯電纜護(hù)套料的阻燃性不能滿足社會(huì)的需要，需要對(duì)聚丙烯進(jìn)行 改性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提出了一種高阻燃改性聚丙烯電纜護(hù)套料，其阻燃性好，熱氧化穩(wěn)定性好， 使用壽命長(zhǎng)。
[0004] 本發(fā)明提出了一種高阻燃改性聚丙烯電纜護(hù)套料，其原料按重量份包括：聚丙烯 100份、三元乙丙橡膠20-35份、新型阻燃劑15-22份、硬脂酸鈣1. 1-1. 5份、玻璃纖維5-10 份、碳纖維3-8份、改性碳酸鈣5-12份、改性云母3-5份、稻殼粉4-10份、納米硫酸鋇1-3 份、磷酸三苯酯3-10份、氫氧化鋁1-1. 5份、氫氧化鎂0. 5-1. 3份、抗氧劑2-3份；
[0005] 所述新型阻燃劑按照以下工藝制備而成：按重量份將季戊四醇40-60份加入到 150-200份四氯化碳中，攪拌升溫至90-95°C，滴加50-70份三氯氧磷，滴加時(shí)間為在5-6h， 升溫至98-100°C，通入氮?dú)夂蠡亓鞣磻?yīng)20-30h，冷卻至室溫，靜置30-45h后過(guò)濾，將濾渣用 二氧六環(huán)洗滌后用無(wú)水乙醇洗滌，然后在50-65°C真空干燥3-6h得到中間產(chǎn)物；在中間產(chǎn) 物中依次加入20-25份吡啶和100-150份乙腈，加熱至50-60°C，攪拌30-40min，滴加20-30 份苯膦酰二氯，滴加時(shí)間為〇. 8-1. 3h，攪拌回流10-12h后倒入1000-1500份蒸餾水中，過(guò) 濾，洗滌后干燥。
[0006] 優(yōu)選地，聚丙烯、三元乙丙橡膠、新型阻燃劑的重量比為100 :28-30 :18-20。
[0007] 優(yōu)選地，其原料按重量份包括：聚丙烯100份、三元乙丙橡膠28. 5-29. 5份、新型阻 燃劑18. 5-19. 5份、硬脂酸鈣1. 2-1. 4份、玻璃纖維7-8. 5份、碳纖維5-6. 3份、改性碳酸鈣 10-11. 5份、改性云母4-4. 6份、稻殼粉6-7. 5份、納米硫酸鋇1. 2-1. 8份、磷酸三苯酯6-8 份、氫氧化錯(cuò)1. 2-1. 35份、氫氧化鎂0. 8-1. 2份、抗氧劑2. 2-2. 6份。
[0008] 優(yōu)選地，其原料按重量份包括：聚丙烯100份、三元乙丙橡膠29份、新型阻燃劑 18. 8份、硬脂酸鈣1. 3份、玻璃纖維7. 8份、碳纖維5. 5份、改性碳酸鈣10. 4份、改性云母 4. 3份、稻殼粉7份、納米硫酸鋇1. 5份、磷酸三苯酯7. 3份、氫氧化鋁1. 3份、氫氧化鎂I. 0 份、抗氧劑2. 4份。
[0009] 優(yōu)選地，所述改性碳酸鈣為偶聯(lián)劑改性，所述改性云母為偶聯(lián)劑改性。
[0010] 優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。
[0011] 優(yōu)選地，所述抗氧劑為受阻酚類穩(wěn)定劑、亞磷酸酯類穩(wěn)定劑、硫代酯類抗氧劑中的 一種或者多種的組合。
[0012] 優(yōu)選地，所述新型阻燃劑按照以下工藝制備而成：按重量份將季戊四醇50-55 份加入到180-188份四氯化碳中，攪拌升溫至92-93. 5°C，滴加55-60份三氯氧磷，滴加 60-65時(shí)間為5. 3-5. 6h，升溫至98. 5-99°C，通入氮?dú)夂蠡亓鞣磻?yīng)25-27h，冷卻至室溫， 靜置33-35h后過(guò)濾，將濾渣用二氧六環(huán)洗滌后用無(wú)水乙醇洗滌，然后在60-63°C真空干 燥4-4. 3h得到中間產(chǎn)物；在中間產(chǎn)物中依次加入22-23份吡啶和120-135份乙腈，加熱 至52-56°C，攪拌33-35min，滴加22-25份苯膦酰二氯，滴加時(shí)間為1. 0-1. 2h，攪拌回流 11-11. 5h后倒入1200-1350份蒸餾水中，過(guò)濾，洗滌后干燥。
[0013] 優(yōu)選地，所述新型阻燃劑按照以下工藝制備而成：按重量份將季戊四醇52份加入 至丨J 186份四氯化碳中，攪拌升溫至93°C，滴加56份三氯氧磷，滴加63時(shí)間為5. 5h，升溫至 98. 5°C,通入氮?dú)夂蠡亓鞣磻?yīng)26h,冷卻至室溫,靜置34h后過(guò)濾,將濾漁用二氧六環(huán)洗漆后 用無(wú)水乙醇洗滌，然后在62°C真空干燥4. 2h得到中間產(chǎn)物；在中間產(chǎn)物中依次加入22. 3 份吡啶和125份乙腈，加熱至55°C，攪拌34min，滴加23份苯膦酰二氯，其中，滴加時(shí)間為 I. 15h，攪拌回流Ilh后倒入1300份蒸饋水中，過(guò)濾，洗漆后干燥。
[0014] 優(yōu)選地，在新型阻燃劑的制備過(guò)程中，洗滌后干燥的過(guò)程中，洗滌至洗滌液成中 性。
[0015] 本發(fā)明中，新型阻燃劑是一種熱穩(wěn)定性很高，且成炭性很好的阻燃劑，在320°C之 前很穩(wěn)定，320-40(TC發(fā)生第一次分解，形成了磷酸、偏磷酸或多聚磷酸，在400-65(TC發(fā)生 二次分解，分解的原因是因?yàn)榱姿?、偏磷酸或多聚磷酸的存在，進(jìn)一步發(fā)生脫水反應(yīng)，燃燒 后會(huì)在聚丙烯表面形成一層致密的炭層，覆蓋在聚丙烯表面，與磷酸三苯酯、氫氧化鋁、氫 氧化鎂協(xié)同作用，對(duì)改性聚丙烯起到隔熱、隔氧的作用，阻止了聚丙烯的進(jìn)一步燃燒，保護(hù) 內(nèi)部的聚丙烯，減緩了聚丙烯的質(zhì)量損失速率，抑制了發(fā)煙量及其速率；改性后的聚丙烯熱 分解時(shí)生成粘稠的含磷酸和聚磷酸等碳層，減少了骨架碳熱裂解的速率和所生成的小分子 的揮發(fā)，從而促進(jìn)了殘?zhí)苛康脑黾?，提高了阻燃性和熱氧化穩(wěn)定性；加入三元乙丙橡膠與聚 丙烯配合使用，進(jìn)一步提高了改性聚丙烯的熱氧化穩(wěn)定性；配合添加了玻璃纖維、碳纖維、 改性碳酸鈣、改性云母粉以及稻殼粉多種填料與聚丙烯配合，使各種填料協(xié)同作用，提高了 改性后聚丙烯的剛性、耐熱性、光澤性、韌性和負(fù)荷畸變。對(duì)改性后的聚丙烯電纜護(hù)套料進(jìn) 行測(cè)試，測(cè)試的氧指數(shù)為30-37。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做出詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)了解，實(shí)施例只用于說(shuō)明本發(fā) 明，而不是用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限定，任何在本發(fā)明基礎(chǔ)上所做的修改、等同替換等均在本發(fā) 明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0017] 實(shí)施例1
[0018] 本發(fā)明所述高阻燃改性聚丙烯電纜護(hù)套料，其原料按重量份包括：聚丙烯100份、 三元乙丙橡膠20份、新型阻燃劑22份、硬脂酸鈣I. 1份、玻璃纖維10份、碳纖維3份、改性 碳酸鈣5份、改性云母5份、稻殼粉10份、納米硫酸鋇1份、磷酸三苯酯3份、氫氧化鋁1份、 氫氧化鎂0.5份、抗氧劑3份；
[0019] 所述新型阻燃劑按照以下工藝制備而成：按重量份將季戊四醇60份加入到150 份四氯化碳中，攪拌升溫至90°C，滴加70份三氯氧磷，滴加時(shí)間為6h，升溫至98°C，通入氮 氣后回流反應(yīng)30h,冷卻至室溫,靜置30h后過(guò)濾,將濾漁用二氧六環(huán)洗漆后用無(wú)水乙醇洗 滌，然后在65°C真空干燥3h得到中間產(chǎn)物；在得到的中間產(chǎn)物中依次加入20份吡啶和100 份乙腈，加熱至60°C，攪拌30min，滴加30份苯膦酰二氯，其中，滴加時(shí)間為0. 8h，攪拌回流 12h后倒入1000份蒸餾水中，過(guò)濾，將濾渣用四氯化碳洗滌2次后用無(wú)水乙醇洗滌至洗滌液 成中性，在50°C干燥8h。
[0020] 實(shí)施例2
[0021] 本發(fā)明所述高阻燃改性聚丙烯電纜護(hù)套料，其原料按重量份包括：聚丙烯100份、 三元乙丙橡膠35份、新型阻燃劑15份、硬脂酸鈣1. 5份、玻璃纖維5份、碳纖維8份、改性 碳酸鈣12份、改性云母3份、稻殼粉4份、納米硫酸鋇3份、磷酸三苯酯10份、氫氧化鋁1. 5 份、氫氧化鎂1. 3份、抗氧劑2份；其中，所述改性碳酸鈣為硅烷偶聯(lián)劑改性，所述改性云母 為硅烷偶聯(lián)劑改性；所述抗氧劑為受阻酚類穩(wěn)定劑；
[0022] 所述新型阻燃劑按照以下工藝制備而成：按重量份將季戊四醇40份加入到200份 四氯化碳中，攪拌升溫至95°C，滴加50份三氯氧磷，滴加時(shí)間為5h，升溫至KKTC，通入氮 氣后回流反應(yīng)20h，冷卻至室溫，靜置45h后過(guò)濾，將濾渣用二氧六環(huán)洗滌后用無(wú)水乙醇洗 滌，然后在50°C真空干燥6h得到中間產(chǎn)物；在得到的中間產(chǎn)物中依次加入25份吡啶和150 份乙腈，加熱至50°C，攪拌40min，滴加20份苯膦酰二氯，其中，滴加時(shí)間為I. 3h，攪拌回流 IOh后倒入1500份蒸餾水中，過(guò)濾，將濾渣用四氯化碳洗滌5次后用無(wú)水乙醇洗滌至洗滌液 中中性，在60°C條件下干燥10h。
[0023] 實(shí)施例3
[0024] 本發(fā)明所述高阻燃改性聚丙烯電纜護(hù)套料，其原料按重量份包括：聚丙烯100份、 三元乙丙橡膠29份、新型阻燃劑18. 8份、硬脂酸鈣1. 3份、玻璃纖維7. 8份、碳纖維5. 5份、 改性碳酸鈣10. 4份、改性云母4. 3份、稻殼粉7份、納米硫酸鋇1. 5份、磷酸三苯酯7. 3份、 氫氧化鋁1. 3份、氫氧化鎂I. 0份、抗氧劑2. 4份；其中，所述改性碳酸鈣為硅烷偶聯(lián)劑改性 碳酸鈣，改性云母為硅烷偶聯(lián)劑改性云母，抗氧劑為亞磷酸酯類穩(wěn)定劑和硫代酯類抗氧劑 的組合；且亞磷酸脂類抗氧劑與硫代酯類抗氧劑的重量之比為1:3 ;
[0025] 所述新型阻燃劑按照以下工藝制備而成：按重量份將季戊四醇52份加入到186份 四氯化碳中，攪拌升溫至93 °C，滴加56份三氯氧磷，滴加時(shí)間為5. 5h，升溫至98. 5 °C，通入 氮?dú)夂蠡亓鞣磻?yīng)26h，冷卻至室溫，靜置34h后過(guò)濾，將濾渣用二氧六環(huán)洗滌后用無(wú)水乙醇 洗滌，然后在62°C真空干燥4. 2h得到中間產(chǎn)物；在得到的中間產(chǎn)物中依次加入22. 3份吡 啶和125份乙腈，加熱至55°C，攪拌34min，滴加23份苯膦酰二氯，其中，滴加時(shí)間為I. 15h， 攪拌回流IIh后倒入1300份蒸餾水中，過(guò)濾，將濾渣用四氯化碳洗滌3次，用無(wú)水乙醇洗滌 至洗滌液成中性，放入真空干燥箱中，在70°C，真空干燥I Oh。
【權(quán)利要求】
1. 一種高阻燃改性聚丙烯電纜護(hù)套料，其特征在于，其原料按重量份包括：聚丙烯100 份、三元乙丙橡膠20-35份、新型阻燃劑15-22份、硬脂酸鈣1. 1-1. 5份、玻璃纖維5-10份、 碳纖維3-8份、改性碳酸鈣5-12份、改性云母3-5份、稻殼粉4-10份、納米硫酸鋇1-3份、 磷酸三苯酯3-10份、氫氧化鋁1-1. 5份、氫氧化鎂0. 5-1. 3份、抗氧劑2-3份； 所述新型阻燃劑按照以下工藝制備而成：按重量份將季戊四醇40-60份加入到 150-200份四氯化碳中，攪拌升溫至90-95°C，滴加50-70份三氯氧磷，滴加時(shí)間為在5-6h， 升溫至98-100°C，通入氮?dú)夂蠡亓鞣磻?yīng)20-30h，冷卻至室溫，靜置30-45h后過(guò)濾，將濾渣用 二氧六環(huán)洗滌后用無(wú)水乙醇洗滌，然后在50-65°C真空干燥3-6h得到中間產(chǎn)物；在中間產(chǎn) 物中依次加入20-25份吡啶和100-150份乙腈，加熱至50-60°C，攪拌30-40min，滴加20-30 份苯膦酰二氯，滴加時(shí)間為〇. 8-1. 3h，攪拌回流10-12h后倒入1000-1500份蒸餾水中，過(guò) 濾，洗滌后干燥。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述高阻燃改性聚丙烯電纜護(hù)套料，其特征在于，聚丙烯、三元乙丙 橡膠、新型阻燃劑的重量比為100 :28-30 :18-20。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述高阻燃改性聚丙烯電纜護(hù)套料，其特征在于，其原料按重 量份包括：聚丙烯100份、三元乙丙橡膠28. 5-29. 5份、新型阻燃劑18. 5-19. 5份、硬脂酸鈣 1. 2-1. 4份、玻璃纖維7-8. 5份、碳纖維5-6. 3份、改性碳酸鈣10-11. 5份、改性云母4-4. 6 份、稻殼粉6-7. 5份、納米硫酸鋇1. 2-1. 8份、磷酸三苯酯6-8份、氫氧化鋁1. 2-1. 35份、氫 氧化鎂0. 8-1. 2份、抗氧劑2. 2-2. 6份。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述高阻燃改性聚丙烯電纜護(hù)套料，其特征在于，其原 料按重量份包括：聚丙烯100份、三元乙丙橡膠29份、新型阻燃劑18. 8份、硬脂酸鈣1.3份、 玻璃纖維7. 8份、碳纖維5. 5份、改性碳酸鈣10. 4份、改性云母4. 3份、稻殼粉7份、納米硫 酸鋇1. 5份、磷酸三苯酯7. 3份、氫氧化鋁1. 3份、氫氧化鎂I. 0份、抗氧劑2. 4份。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述高阻燃改性聚丙烯電纜護(hù)套料，其特征在于，所述 改性碳酸鈣為偶聯(lián)劑改性，所述改性云母為偶聯(lián)劑改性。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述高阻燃改性聚丙烯電纜護(hù)套料，其特征在于，所述偶聯(lián)劑為硅 燒偶聯(lián)劑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述高阻燃改性聚丙烯電纜護(hù)套料，其特征在于，所述 抗氧劑為受阻酚類穩(wěn)定劑、亞磷酸酯類穩(wěn)定劑、硫代酯類抗氧劑中的一種或者多種的組合。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述高阻燃改性聚丙烯電纜護(hù)套料，其特征在于，所述 新型阻燃劑按照以下工藝制備而成：按重量份將季戊四醇50-55份加入到180-188份四氯 化碳中，攪拌升溫至92-93. 5°C，滴加55-60份三氯氧磷，滴加60-65時(shí)間為5. 3-5. 6h，升溫 至98. 5-99°C，通入氮?dú)夂蠡亓鞣磻?yīng)25-27h，冷卻至室溫，靜置33-35h后過(guò)濾，將濾渣用二 氧六環(huán)洗滌后用無(wú)水乙醇洗滌，然后在60-63°C真空干燥4-4. 3h得到中間產(chǎn)物；在中間產(chǎn) 物中依次加入22-23份吡啶和120-135份乙腈，加熱至52-56°C，攪拌33-35min，滴加22-25 份苯膦酰二氯，滴加時(shí)間為I. 0-1. 2h，攪拌回流11-11. 5h后倒入1200-1350份蒸餾水中，過(guò) 濾，洗滌后干燥。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述高阻燃改性聚丙烯電纜護(hù)套料，其特征在于，所述新型阻燃劑 按照以下工藝制備而成：按重量份將季戊四醇52份加入到186份四氯化碳中，攪拌升溫至 93°C，滴加56份三氯氧磷，滴加63時(shí)間為5. 5h，升溫至98. 5°C，通入氮?dú)夂蠡亓鞣磻?yīng)26h， 冷卻至室溫，靜置34h后過(guò)濾，將濾渣用二氧六環(huán)洗滌后用無(wú)水乙醇洗滌，然后在62°C真空 干燥4. 2h得到中間產(chǎn)物；在中間產(chǎn)物中依次加入22. 3份吡啶和125份乙腈，加熱至55°C， 攪拌34min，滴加23份苯膦酰二氯，其中，滴加時(shí)間為I. 15h，攪拌回流Ilh后倒入1300份 蒸餾水中，過(guò)濾，洗滌后干燥。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述高阻燃改性聚丙烯電纜護(hù)套料，其特征在于，在新 型阻燃劑的制備過(guò)程中，洗滌后干燥的過(guò)程中，洗滌至洗滌液成中性。
【文檔編號(hào)】C08L23/16GK104212063SQ201410486055
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】何宗好 申請(qǐng)人:無(wú)為縣華祥電纜材料有限公司