本發(fā)明一種無鹵阻燃防鼠防蟻電纜電線屬于電纜電線領域。
背景技術：
目前我國實施城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造、西部大開發(fā)及通信設施大面積升級改造，大量需求電纜電線產(chǎn)品。隨著人們對生物安全防護體系的日益重視，對電纜電線產(chǎn)品的功能提出新的要求，即滿足安全、綠色環(huán)保、防蟲害等要求，而現(xiàn)有的電纜滿足不了上述性能要求。在此之前，傳統(tǒng)的有機蒙脫土在制備中存在能耗高，生產(chǎn)效率低等不良因素，以及膨脹阻燃材料吸濕性和表面處理技術的不足，嚴重限制了該材料的應用領域。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術中的不足之處，滿足安全、綠色環(huán)保、防蟲害要求的無鹵阻燃防鼠防蟻電纜電線及其生產(chǎn)方法。
本發(fā)明的目的在于合成一種新型含磷阻燃偶聯(lián)劑---酸式磷酸二壬酯偶聯(lián)劑，該偶聯(lián)劑可以與聚磷酸銨的氨基發(fā)生反應，同時因為二壬酯極性低，因此與聚合物基材有良好的相容性；該偶聯(lián)劑磷含量高，還可以提高材料的阻燃性。
本發(fā)明通過添加聚磷酸蜜胺改善阻燃材料的吸濕性，添加膨脹石墨提高成炭效率，添加紫外線吸收劑提高材料的耐候性。
本發(fā)明的目的是通過以下措施來達到的，氮磷無鹵膨脹阻燃材料的重量份數(shù)配方組成：
將1摩爾異壬醇和0.2-1摩爾正己烷裝入四口瓶中，攪拌下控制反應溫度為10度左右，滴加1摩爾三氯氧磷和0.2-1摩爾正己烷混合溶液，滴加完畢后升溫至30度，攪拌半個小時后，再升到50度，攪拌半個小時后，再升到60度。溫度保持在60-70度反應至無氯化氫氣體放出，減壓蒸出未反應的異壬醇和三氯氧磷。然后滴加1.1-3摩爾足量的水至體系中，50度保溫1小時，使水解完全，分液漏斗分離，用蒸餾水洗去氯化氫，制得酸式磷酸二壬酯。
聚磷酸銨、聚磷酸蜜胺、季戊四醇、膨脹石墨、三聚氰胺和酸式磷酸二壬酯在80-100℃混合均勻，升溫至150-190℃度保溫30-90分鐘。
無鹵膨脹阻燃電纜絕緣料的重量份數(shù)配方組成：
聚烯烴樹脂是選自三元乙丙膠(EPDM)、中密度聚乙烯(MDPE)、乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)材料中的一種或是至少一種的混合物。
氮磷無鹵膨脹阻燃材料是聚磷酸銨、聚磷酸蜜胺、季戊四醇、膨脹石墨、三聚氰胺、酸式磷酸二壬酯的混合物。
抗氧劑是4，4’-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、亞磷酸三酯(2，4二叔丁基苯基)、四〔β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯中的一種或是至少一種的混合物。
紫外線吸收劑是水楊酸雙酚A酯，2-羥基-4-正辛氧基-二苯甲酮，2，4-二羥基二苯甲酮，2-(2`-二羥基-3`-叔丁基-5`-甲基苯基)-5-氯苯并三唑中的一種或是至少一種的混合物。
改性劑是聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺、三元乙丙膠(EPDM)、中密度聚乙烯(MDPE)、乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)材料中的一種或是至少一種的混合物。
為了提高電纜的阻燃性能和機械性能，本發(fā)明使用經(jīng)微波輻射處理的有機蒙脫土。采用微波輻射法制備有機蒙脫土，縮短制備時間。選用特殊極性樹脂，以及聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺等膨脹阻燃材料，不僅具有良好的機械性能，還增加材料燃燒的成碳速率，改善了阻燃性能。
有機化蒙脫土采用微波輻射的方法制備。
有機化蒙脫土的重量份數(shù)配方組成，
蒙脫土 20-40份
去離子水 600-1份
20％濃度溴化二辛基二甲銨的水溶液 10-20份
加入蒙脫土20-40份、去離子水600-1份，升溫至70---80度，滴加含有20％濃度的溴化二辛基二甲銨10-20份的水溶液，滴加完畢后，利用微波每秒上億次的振動特點，加速蒙脫土與季銨鹽離子交換的進程，每隔30-60分鐘，用微波處理5-10分鐘，攪拌5小時，抽濾，去離子水洗滌沉淀，硝酸銀(0.1mol/L)檢測不到溴離子，真空干燥至恒重，研碎并經(jīng)200目過篩，即得有機化蒙脫土。
本發(fā)明使用含磷阻燃偶聯(lián)劑-酸式磷酸二壬酯，改善氮磷無鹵膨脹阻燃材料與基材樹脂的相容性和阻燃性。
本發(fā)明利用有機化蒙脫土與膨脹阻燃體系良好的相容性和協(xié)同性，制備無鹵膨脹阻燃電纜料。
本發(fā)明通過添加天然級鼠蟻趨避劑微膠囊，可制備無鹵膨脹阻燃防鼠防蟻電纜護套料。
本發(fā)明選用通用的交聯(lián)聚乙烯或本發(fā)明制備的無鹵膨脹阻燃電纜絕緣料作為絕緣料，及本發(fā)明制備的無鹵膨脹阻燃防鼠防蟻電纜護套料，達到制備環(huán)保型電纜的目的。
無鹵膨脹阻燃防鼠防蟻電纜護套料的重量份數(shù)配方組成，
天然級鼠蟻趨避劑微膠囊是香草基壬酰胺膠囊或環(huán)丙烷羧酸酯。通過添加天然鼠蟻趨避劑，達到防鼠蟻的目的。
本發(fā)明的產(chǎn)品具有以下特點：電纜的各項電氣性能均滿足國家標準規(guī)定的指標；電纜阻燃性能滿足GB/T 19666燃燒試驗要求；電纜燃燒時煙霧發(fā)生量小，透光率可達到60-94％；電纜具有防鼠防蟻功能。本發(fā)明的環(huán)保型電力電纜產(chǎn)品具有以下特點：
1、電纜的各項電氣性能均滿足國家標準規(guī)定的指標；
2、電纜的護套阻燃性能滿足GB/T19666燃燒試驗要求；
3、電纜燃燒時煙霧發(fā)生量小，透光率最小可達到60％，實測值達94％；
4、電纜具有防鼠防蟻功能。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
實施例1：
微波制備有機化蒙脫土
加入蒙脫土25g、去離子水750g，升溫至75度，滴加20％濃度的含有溴化二辛基二甲銨12g的水溶液，滴加完畢后，每隔45分鐘，用微波處理7分鐘，攪拌5小時，抽濾，去離子水洗滌沉淀，硝酸銀(0.1mol/L)檢測不到溴離子，真空干燥至恒重，研碎并經(jīng)200目過篩，即得有機改性蒙脫土。
實施例2：
酸式磷酸二壬酯的制備
將2mol異壬醇和1mol正己烷裝入四口瓶中，攪拌下控制反應溫度為10度左右，滴加1mol三氯氧磷和0.5mol正己烷混合溶液，滴加完畢后升溫至30度，攪拌半個小時后，再升到50度，攪拌半個小時后，再升到60度。溫度保持在60-70度反應至無氯化氫氣體放出，減壓蒸出未反應的異壬醇和三氯氧磷。然后滴加足量的水至體系中，50度保溫1小時，使水解完全，分液漏斗分離，用蒸餾水洗去氯化氫，制得酸式磷酸二壬酯，產(chǎn)率85.5％。
實施例3：
無鹵膨脹阻燃電纜絕緣料的制備
無鹵膨脹阻燃電纜絕緣料的重量份數(shù)配方組成：
經(jīng)塑料捏合機捏合，造粒機造粒后，就可制備無鹵膨脹阻燃電纜絕緣料。
實施例4：
無鹵膨脹阻燃電纜絕緣料中加入1-2份香草基壬酰胺，可制備無鹵膨脹阻燃防鼠防蟻電纜護套料。
電纜護套料重量份數(shù)配方組成：
經(jīng)塑料捏合機捏合，造粒機造粒后，就可制備無鹵膨脹阻燃防鼠防蟻電纜護套料。
實施例5
本發(fā)明利用上述無鹵阻燃電纜料制備全天候無鹵阻燃環(huán)保型防鼠防蟻功能電纜電線。電力電纜屬多芯電纜的結構形式，其內(nèi)芯向外層的結構依次是電纜的導體、絕緣層和護套層組成，絕緣層的材料可選用通用的交聯(lián)聚乙烯絕緣料；電纜護套層選用本發(fā)明的添加天然級鼠蟻趨避劑微膠囊的的無鹵阻燃防鼠防蟻電纜護套料，電纜的額定電壓不限，綜合氧指數(shù)35-40。
實施例6
本發(fā)明利用上述無鹵阻燃電纜料制備環(huán)保型防鼠防蟻電纜。電力電纜屬多芯電纜的結構形式，其內(nèi)芯向外層的結構依次是電纜的導體、絕緣層和護套層組成，絕緣層的材料選用本發(fā)明的無鹵膨脹阻燃電纜絕緣料，絕緣層氧指數(shù)35--40；電纜護套層選用本發(fā)明的添加天然級鼠蟻趨避劑微膠囊的無鹵阻燃電纜護套料，電纜的額定電壓0.6/1kV，綜合氧指數(shù)35-40。