本發(fā)明涉及阻燃電纜料領(lǐng)域，特別涉及一種防輻射阻燃電纜料的制備方法。
背景技術(shù)：
電線電纜是電力事業(yè)的重要器材。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和商業(yè)發(fā)展過程中都離不開電纜對于數(shù)據(jù)的傳輸，但是在電纜實際應(yīng)用的過程中，由于外界因素的影響和電纜自身的原因有可能會引發(fā)電纜著火情況，而一旦電纜發(fā)生火災(zāi)，其就會順著電纜線蔓延到周圍易燃物體上，且火勢一旦蔓延，著火速度非?？?，在燃燒過程中由于電纜外部材料在燃燒后會釋放有毒氣體和濃煙，因此不僅會造成人員設(shè)備的損失，還可能會引發(fā)環(huán)境污染情況。因此,電線電纜的阻燃防火技術(shù)已成為近年來消防技術(shù)上的一項重要研究課題。采用具有阻燃性質(zhì)的電纜料作為阻止電纜著火延燃是一種很好的阻燃手段。
對于阻燃電纜料，研究最多的就是以熱塑性或交聯(lián)的樹脂為基材，如含氯或含氟的樹脂、特別是聚氯乙烯，聚烯烴樹脂如聚乙烯醇、聚丙烯、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯共聚物等。有些高分子材料自身的氧指數(shù)較高，屬于本質(zhì)阻燃材料。聚氯乙烯價格相對低廉，因具有高含量的氯，其含量可高達(dá)56％，故具有較高的耐熱性和氧指數(shù)，不易燃燒，且綜合性能較好，因此在電纜中、特別是作為護(hù)套應(yīng)用最為廣泛。但聚氯乙烯在燃燒時會產(chǎn)生氯化氫和二噁英等有害物質(zhì)，且具有很大的毒性和腐蝕性，同時產(chǎn)生的濃煙較多。聚烯烴彈性體具有良好的絕緣性能和其他的電性能，因此也被廣泛的應(yīng)用于電纜料中。但是現(xiàn)在開發(fā)的交聯(lián)聚烯烴彈性體材料阻燃性能不強(qiáng)，且不具有防輻射性能，影響了聚烯烴彈性體材料的加工性能和在電纜區(qū)域的廣泛使用。因此，研究一種在具有優(yōu)異的防輻射阻燃性能的電纜料具有廣大的市場推廣價值。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的在于提供一種防輻射阻燃電纜料的制備方法，本發(fā)明通過制備防輻射劑和阻燃劑，并且將防輻射劑的表面通過活性處理，使防輻射劑的表面進(jìn)行活化，提高基體材料的防輻射性能。而且本發(fā)明所采取的技術(shù)手段能提高物料的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率和提升電纜料的阻燃性能。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種防輻射阻燃電纜料的制備方法，包括以下步驟：
(1)防輻射劑的制備：按重量份數(shù)計，將15-20份硅溶膠、50-70份銅粉、5-12份二氧化鈦、1-3份十二烷基苯磺酸鈉、6-11份層狀硅酸鹽、4-9份丙烯酸-馬來酸酐共聚物和12-15份助劑混合，在球磨機(jī)中以500-1000r/min的速度球磨2-4h后靜置2h,過濾，用無水乙醇充分洗滌濾渣，然后將濾渣在100-130℃中真空干燥8-12h，粉碎，過800目篩后，得到防輻射劑；
(2)防輻射劑的活化：按重量份數(shù)計，將100-150份防輻射劑加入10-15份表面活性劑和300-400份去離子水中，在超聲功率為300-500W、溫度為45-65℃和攪拌速度為150-200r/min的條件下反應(yīng)3-6h后，過濾，取濾渣干燥后，放入等離子表面活化儀中，用等離子氧氣處理15-30s后，得到活化后的防輻射劑；
(3)電纜料的制備：按重量份數(shù)計，將15-20份阻燃劑、8-16份活化后的防輻射劑、5-10份碳納米管、4-8份乙烯基雙硬脂酰胺、6-13份甘油三醋酸酯、3-7份三嗪類紫外線吸收劑、20-34份乙二醇二甲基丙烯酸酯、80-100份聚烯烴彈性體、1-3份三乙烯二胺、1份引發(fā)劑、5-7份抗氧化劑1010和40-60份高密度聚乙烯相混合后，放入轉(zhuǎn)矩流變儀中，以100-125℃、100-150r/min的條件共混25-35min后擠出成型，得到電纜料。
在本發(fā)明中，作為進(jìn)一步說明，步驟(3)所述的阻燃劑由下述方法制備：按重量份數(shù)計，將30-40份木粉、45-60份硅溶膠、2-4份二亞乙基三胺、1份氧化鐵和60-80份去離子水相混合，放置5-10min后，放入球磨機(jī)中以300-500r/min的速度球磨40-60min后，真空過濾，取出濾渣在50-60℃下干燥8-12h，然后放入燒結(jié)爐中在氮氣和氨氣環(huán)境中進(jìn)行梯度燒結(jié)，其中升溫速率為10-20℃/min，升溫至500℃時保溫20-30min，然后繼續(xù)升溫至750℃，保溫90-150min后，以50-80℃/min的降溫速率急速冷卻至室溫，粉碎，過800目篩后，得到阻燃劑。
在本發(fā)明中，作為進(jìn)一步說明，所述的氮氣的氣體流量為50-150mL/min。
在本發(fā)明中，作為進(jìn)一步說明，所述的氨氣的氣體流量為100-300mL/min。
在本發(fā)明中，作為進(jìn)一步說明，步驟(2)所述的表面活性劑由按重量比為20-36：10-17的吐溫和辛醇磷酸酯鈉鹽混合而成。
在本發(fā)明中，作為進(jìn)一步說明，步驟(3)所述的引發(fā)劑為過氧化雙月桂酰、異丙苯過氧化氫、過氧化二碳酸二環(huán)己酯、偶氮二異丁腈和過氧化環(huán)己酮中的一種或多種。
部分原料的功能介紹如下：
硅溶膠，屬膠體溶液，無臭、無毒，為納米級的二氧化硅顆粒在水中或溶劑中的分散液，對基層有較強(qiáng)的滲透力。在本發(fā)明中，采用硅溶膠作為分散劑和粘結(jié)劑，使不同物質(zhì)分散均勻、滲透的同時，粘結(jié)其它物質(zhì)。
銅粉，廣泛應(yīng)用于粉末冶金、電碳制品、電子材料、金屬涂料、化學(xué)觸媒、過濾器、散熱管等機(jī)電零件和電子航空領(lǐng)域。在本發(fā)明中，銅粉用作防輻射基體材料。
二氧化鈦，俗稱鈦白粉，多用于光觸媒、化妝品。二氧化鈦性質(zhì)穩(wěn)定，可大量用作填料。在本發(fā)明中，二氧化鈦在用作填料的同時能改善硅溶膠的穩(wěn)定性。
十二烷基苯磺酸鈉，由C、H、C、Na、O、S等元素組成，也叫做四聚丙烯基苯磺酸鈉，白色或淡黃色粉狀或片狀固體。溶于水而成半透明溶液。在本發(fā)明中主要用作陰離子型表面活性劑。
層狀硅酸鹽，具有層狀晶體結(jié)構(gòu)和片狀或纖維狀晶形的礦物，其晶體結(jié)構(gòu)由硅氧四面體片和鋁(或鎂)氧八面體片按1∶1或2∶1的比例組成。在本發(fā)明中，層狀硅酸鹽用于在體系中引入鎂鋁金屬離子，提高防輻射性能。
丙烯酸-馬來酸酐共聚物，是一種高分子代磷助劑，能鰲和金屬離子而具有軟水功能，并能將污垢懸浮在水中和阻止無機(jī)鹽結(jié)晶在衣物表面而具有抗再沉積作用。在本發(fā)明中，丙烯酸-馬來酸酐共聚物用作鰲和層狀硅酸鹽和銅粉中的金屬離子，提高防輻射性能。
碳納米管,又名巴基管，是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的一維量子材料。它主要由呈六邊形排列的碳原子構(gòu)成數(shù)層到數(shù)十層的同軸圓管。碳納米管作為一維納米材料，重量輕，六邊形結(jié)構(gòu)連接完美，具有許多異常的力學(xué)、電學(xué)和化學(xué)性能。在本發(fā)明中，碳納米管用于提高體系的力學(xué)性能。
乙烯基雙硬脂酰胺，為硬而脆的白色高熔點蠟，其工業(yè)品為呈略帶黃色的細(xì)小顆粒，無毒，對人體無副作用，其粉狀物滑膩感較強(qiáng)，不但具有很好的外部潤滑作用，而且具有很好的內(nèi)部潤滑作用。在本發(fā)明中，乙烯基雙硬脂酰胺用作潤滑劑，提高熔融塑料的流動性脫模性，從而提高塑料加工能力。
甘油三醋酸酯，無色油狀液體，相對密度1.152～1.158，與甲醇、乙醇、丙酮、甲苯、.醋酸、醋酸乙酯、氯仿等有機(jī)溶劑混溶，不溶于礦物油、大豆油和庚烷乞稍溶于水。在本發(fā)明中，甘油三醋酸酯用作增塑劑。
三嗪類紫外線吸收劑，具有良好的水溶性、活性反應(yīng)基團(tuán)和熱穩(wěn)定性，為優(yōu)異的紫外線吸收劑。在本發(fā)明中，三嗪類紫外線吸收劑可提高塑料的耐老化性能。
乙二醇二甲基丙烯酸酯，無色透明液體，對光敏感。相對密度1.051。熔點為-20℃。沸點98～100℃。折光率1.4540。閃點為110℃，有催淚性和刺激性。在本發(fā)明中，乙二醇二甲基丙烯酸酯用作穩(wěn)定劑。
聚烯烴彈性體,由橡膠和聚烯烴樹脂組成的呈兩相分離的聚合物混合物,是一種高性能聚烯烴產(chǎn)品，在常溫下成橡膠彈性，具有密度小、彎曲大、低溫抗沖擊性能高、易加工、可重復(fù)使用等特點。在本發(fā)明中，聚烯烴彈性體作為電纜料的基體材料。
三乙烯二胺，是農(nóng)藥生產(chǎn)引發(fā)劑，無氰電鍍添加劑。也是聚氨酯泡沫塑料硬化劑，還是環(huán)氧樹脂固化聚合催化劑、乙烯聚合催化劑、環(huán)氧化物催化劑等。在本發(fā)明中，三乙烯二胺用作催化劑。
高密度聚乙烯，是一種結(jié)晶度高、非極性的熱塑性樹脂。原態(tài)HDPE的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明狀。PE具有優(yōu)良的耐大多數(shù)生活和工業(yè)用化學(xué)品的特性。該聚合物不吸濕并具有好的防水蒸汽性，可用于包裝用途。HDPE具有很好的電性能，特別是絕緣介電強(qiáng)度高，使其很適用于電線電纜。在本發(fā)明中，高密度聚乙烯用于改善聚烯烴彈性體的絕緣介電強(qiáng)度。
木粉，是由木材打成的粉末，一般是指家具廠、密度板廠、多層板廠木材加工剩余的材料。廣泛應(yīng)用于化工、建材、醫(yī)藥、保健、養(yǎng)殖、食品、制造、發(fā)電、等行業(yè)。在本發(fā)明中，木粉用于制備阻燃劑中的基體材料。
二亞乙基三胺，無色或黃色透明液體，略有氨的氣味，穩(wěn)定，主要用于羧絡(luò)合指示劑、氣體凈化劑、環(huán)氧樹脂固化劑，也用于合成橡膠。在本發(fā)明中，二亞乙基三胺用于制備阻燃劑反應(yīng)中的固化劑。
氧化鐵，化學(xué)式Fe2O3，溶于鹽酸，為紅棕色粉末。在本發(fā)明中用作氨氣轉(zhuǎn)化成氮氣的催化劑。
氮氣，無色無嗅的氣體，在標(biāo)準(zhǔn)情況下的氣體密度是1.25g/dm3，熔點-209.8℃,沸點-195.6℃，是難于液化的氣體。氮氣在極低溫下會液化成白色液體，進(jìn)一步降低溫度時，更會形成白色晶狀固體。在本發(fā)明中，氮氣用作保護(hù)氣體和滲氮反應(yīng)氣體。
氨氣，是一種無色氣體，有強(qiáng)烈的刺激氣味，極易溶于水，氨對地球上的生物相當(dāng)重要，它是所有食物和肥料的重要成分。氨有很廣泛的用途，同時它還具有腐蝕性等危險性質(zhì)。在本發(fā)明中用作滲氮反應(yīng)的反應(yīng)氣體。
吐溫，又稱聚山梨酯，為非離子型表面活性劑，有異臭，溫暖而微苦，系一系列聚氧乙烯去水山梨醇的部分脂肪酸酯。廣泛用作乳化劑和油類物質(zhì)的增溶劑，被認(rèn)為是無毒、無刺激性的材料。在本發(fā)明中，吐溫主要用作表面活性劑。
辛醇磷酸酯鈉鹽，乳化、分散性能強(qiáng)，能促進(jìn)基體材料被水濕潤，向基體材料內(nèi)部滲透，增加基體材料的滲透性。在本發(fā)明中，辛醇磷酸酯鈉鹽用作表面活性劑。
本發(fā)明具有以下有益效果：
1.本發(fā)明中的硅溶膠和層狀硅酸鹽中的鎂、鋁金屬離子生成硅酸鎂和硅酸鋁，從而使硅溶膠和層狀硅酸鹽之間具有強(qiáng)粘結(jié)力；同時硅溶膠通過對銅粉的強(qiáng)滲透力，使硅溶膠和銅粉先通過范德華力結(jié)合在一起，再經(jīng)過丙烯酸-馬來酸酐共聚物對金屬離子的鰲合作用，使金屬離子和丙烯酸-馬來酸酐緊密鰲合在一起，形成鰲合離子，將銅粉、層狀硅酸鹽和硅溶膠緊密結(jié)合在一起，從而在基體材料銅粉中引進(jìn)鎂、鋁金屬離子，使銅、鎂、鋁離子能共同作用，大幅提升基體材料的防輻射效果，其產(chǎn)生的抗輻射能效果遠(yuǎn)高于只是單純采用銅粉或者層狀硅酸鹽產(chǎn)生的防輻射效果之和。本技術(shù)手段在制備防輻射劑的過程中，各個組分相互作用，相互促進(jìn)，共同提高防輻射劑的防輻射效果。
2.本發(fā)明通過對防輻射劑的表面進(jìn)行活化，提高防輻射劑表面的活性，增加了電纜料的防輻射性能。本發(fā)明先采用在超聲波協(xié)同表面活性劑對防輻射劑的表面進(jìn)行處理。在超聲波的振動下，防輻射劑分子結(jié)構(gòu)中的鍵能產(chǎn)生振動，進(jìn)而使防輻射劑與表面活性劑的接觸更加充分，有利于提高與后續(xù)進(jìn)行的塑料共混物料的相容性，加工性能提高，且使防輻射劑的效能發(fā)揮到最大；然后本發(fā)明采用等離子氧氣處理防輻射劑的表面，通過等離子氧氣的高速轟擊，在防輻射劑的表面變得凹凸不平，增加了防輻射劑的表面積，進(jìn)而為后續(xù)進(jìn)行的和塑料共混提供更多的接觸面積，使防輻射劑和塑料的接觸更加緊密，增加電纜料的防輻射性能。本技術(shù)手段通過不同的方式和不同原理對防輻射劑的表面進(jìn)行活化，共同提高了防輻射的效果。
3.本發(fā)明中的阻燃劑的制備方法簡單可行且能高效提高電纜料的阻燃性能。本發(fā)明以木粉為原料，通過硅溶膠作為粘結(jié)劑，將木粉和氧化鐵粘結(jié)在一起，然后將濾渣在氮氣和氨氣的環(huán)境中燒結(jié)。在梯度燒結(jié)過程中，一方面木粉在500℃時轉(zhuǎn)變成碳結(jié)構(gòu)；另一方面，在600-750℃的升溫過程中，氨氣經(jīng)過鐵原子的催化作用分解成氮氣和氫氣，氮氣在高溫條件下滲入碳結(jié)構(gòu)中，產(chǎn)生滲氮反應(yīng)，在碳結(jié)構(gòu)的表面形成一層氮化碳，而氮化碳能夠具有高效的阻燃效果，從而使制備而成的阻燃劑不僅具有碳結(jié)構(gòu)還含有氮化碳；而且在冷卻過程中采用急速冷卻過程，使碳結(jié)構(gòu)內(nèi)部的空隙在急速降溫過程來不及回縮而形成大面積的孔隙，增加了阻燃劑與塑料的接觸面積，進(jìn)而增加了阻燃劑與塑料的相容性。以上的阻燃劑的各個制備步驟相互配合，共同作用，環(huán)環(huán)相扣，共同提高了阻燃劑對電纜料的阻燃作用，其產(chǎn)生的阻燃效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于只是單純采用木粉燒結(jié)制備成阻燃劑產(chǎn)生的阻燃效果。
【具體實施方式】
實施例1：
1.前期準(zhǔn)備：
阻燃劑的制備：按重量份數(shù)計，將30份木粉、45份硅溶膠、2份二亞乙基三胺、1份氧化鐵和60份去離子水相混合，放置5min后，放入球磨機(jī)中以300r/min的速度球磨40min后，真空過濾，取出濾渣在50℃下干燥8h，然后放入燒結(jié)爐中在氮氣和氨氣環(huán)境中進(jìn)行梯度燒結(jié)，氮氣的氣體流量為50mL/min，氨氣的氣體流量為100mL/min，其中升溫速率為10℃/min，升溫至500℃時保溫20min，然后繼續(xù)升溫至750℃，保溫90min后，以50℃/min的降溫速率急速冷卻至室溫，粉碎，過800目篩后，得到阻燃劑。
表面活性劑由按重量比為20：10的吐溫和辛醇磷酸酯鈉鹽混合而成。
將上述前期制備而得的物質(zhì)用于下述阻燃電纜料的制備方法上。
2.一種防輻射阻燃電纜料的制備方法，包括以下步驟：
(1)防輻射劑的制備：按重量份數(shù)計，將15份硅溶膠、50份銅粉、5份二氧化鈦、1份十二烷基苯磺酸鈉、6份層狀硅酸鹽、4份丙烯酸-馬來酸酐共聚物和12份助劑混合，在球磨機(jī)中以500r/min的速度球磨2h后靜置2h,過濾，用無水乙醇充分洗滌濾渣，然后將濾渣在100℃中真空干燥8h，粉碎，過800目篩后，得到防輻射劑；
(2)防輻射劑的活化：按重量份數(shù)計，將100份防輻射劑加入10份表面活性劑和300份去離子水中，在超聲功率為300W、溫度為45℃和攪拌速度為150r/min的條件下反應(yīng)3h后，過濾，取濾渣干燥后，放入等離子表面活化儀中，用等離子氧氣處理15s后，得到活化后的防輻射劑；
(3)電纜料的制備：按重量份數(shù)計，將15份阻燃劑、8份活化后的防輻射劑、5份碳納米管、4份乙烯基雙硬脂酰胺、6份甘油三醋酸酯、3份三嗪類紫外線吸收劑、20份乙二醇二甲基丙烯酸酯、80份聚烯烴彈性體、1份三乙烯二胺、1份過氧化雙月桂酰、5份抗氧化劑1010和40份高密度聚乙烯相混合后，放入轉(zhuǎn)矩流變儀中，以100℃、100r/min的條件共混25min后擠出成型，得到電纜料。
實施例2：
1.前期準(zhǔn)備：
阻燃劑的制備：按重量份數(shù)計，將31份木粉、50份硅溶膠、2.5份二亞乙基三胺、1份氧化鐵和66份去離子水相混合，放置7min后，放入球磨機(jī)中以370r/min的速度球磨44min后，真空過濾，取出濾渣在53℃下干燥9h，然后放入燒結(jié)爐中在氮氣和氨氣環(huán)境中進(jìn)行梯度燒結(jié)，氮氣的氣體流量為100mL/min，氨氣的氣體流量為180mL/min，其中升溫速率為17℃/min，升溫至500℃時保溫22min，然后繼續(xù)升溫至750℃，保溫100min后，以65℃/min的降溫速率急速冷卻至室溫，粉碎，過800目篩后，得到阻燃劑。
表面活性劑由按重量比為26：15的吐溫和辛醇磷酸酯鈉鹽混合而成。
將上述前期制備而得的物質(zhì)用于下述阻燃電纜料的制備方法上。
2.一種防輻射阻燃電纜料的制備方法，包括以下步驟：
(1)防輻射劑的制備：按重量份數(shù)計，將18份硅溶膠、55份銅粉、10份二氧化鈦、2份十二烷基苯磺酸鈉、10份層狀硅酸鹽、5份丙烯酸-馬來酸酐共聚物和14份助劑混合，在球磨機(jī)中以650r/min的速度球磨2.5h后靜置2h,過濾，用無水乙醇充分洗滌濾渣，然后將濾渣在115℃中真空干燥9h，粉碎，過800目篩后，得到防輻射劑；
(2)防輻射劑的活化：按重量份數(shù)計，將125份防輻射劑加入12份表面活性劑和340份去離子水中，在超聲功率為390W、溫度為54℃和攪拌速度為186r/min的條件下反應(yīng)5h后，過濾，取濾渣干燥后，放入等離子表面活化儀中，用等離子氧氣處理20s后，得到活化后的防輻射劑；
(3)電纜料的制備：按重量份數(shù)計，將17份阻燃劑、11份活化后的防輻射劑、6份碳納米管、5份乙烯基雙硬脂酰胺、8份甘油三醋酸酯、4份三嗪類紫外線吸收劑、22份乙二醇二甲基丙烯酸酯、88份聚烯烴彈性體、2份三乙烯二胺、0.5份異丙苯過氧化氫、0.5份過氧化二碳酸二環(huán)己酯、5.5份抗氧化劑1010和53份高密度聚乙烯相混合后，放入轉(zhuǎn)矩流變儀中，以104℃、135r/min的條件共混33min后擠出成型，得到電纜料。
實施例3：
1.前期準(zhǔn)備：
阻燃劑的制備：按重量份數(shù)計，將35份木粉、53份硅溶膠、3.5份二亞乙基三胺、1份氧化鐵和70份去離子水相混合，放置8min后，放入球磨機(jī)中以420r/min的速度球磨52min后，真空過濾，取出濾渣在58℃下干燥11h，然后放入燒結(jié)爐中在氮氣和氨氣環(huán)境中進(jìn)行梯度燒結(jié)，氮氣的氣體流量為105mL/min，氨氣的氣體流量為250mL/min，其中升溫速率為14℃/min，升溫至500℃時保溫27min，然后繼續(xù)升溫至750℃，保溫120min后，以75℃/min的降溫速率急速冷卻至室溫，粉碎，過800目篩后，得到阻燃劑。
表面活性劑由按重量比為23：16的吐溫和辛醇磷酸酯鈉鹽混合而成。
將上述前期制備而得的物質(zhì)用于下述阻燃電纜料的制備方法上。
2.一種防輻射阻燃電纜料的制備方法，包括以下步驟：
(1)防輻射劑的制備：按重量份數(shù)計，將17份硅溶膠、60份銅粉、10份二氧化鈦、2份十二烷基苯磺酸鈉、8份層狀硅酸鹽、7份丙烯酸-馬來酸酐共聚物和14份助劑混合，在球磨機(jī)中以850r/min的速度球磨3h后靜置2h,過濾，用無水乙醇充分洗滌濾渣，然后將濾渣在123℃中真空干燥9h，粉碎，過800目篩后，得到防輻射劑；
(2)防輻射劑的活化：按重量份數(shù)計，將140份防輻射劑加入11份表面活性劑和370份去離子水中，在超聲功率為440W、溫度為60℃和攪拌速度為190r/min的條件下反應(yīng)5h后，過濾，取濾渣干燥后，放入等離子表面活化儀中，用等離子氧氣處理25s后，得到活化后的防輻射劑；
(3)電纜料的制備：按重量份數(shù)計，將17份阻燃劑、12份活化后的防輻射劑、8份碳納米管、5份乙烯基雙硬脂酰胺、7份甘油三醋酸酯、4份三嗪類紫外線吸收劑、30份乙二醇二甲基丙烯酸酯、88份聚烯烴彈性體、2份三乙烯二胺、0.5份偶氮二異丁腈、0.5份過氧化環(huán)己酮、6.5份抗氧化劑1010和53份高密度聚乙烯相混合后，放入轉(zhuǎn)矩流變儀中，以110℃、145r/min的條件共混32min后擠出成型，得到電纜料。
實施例4：
1.前期準(zhǔn)備：
阻燃劑的制備：按重量份數(shù)計，將34份木粉、55份硅溶膠、3.5份二亞乙基三胺、1份氧化鐵和77份去離子水相混合，放置8min后，放入球磨機(jī)中以460r/min的速度球磨50min后，真空過濾，取出濾渣在57℃下干燥10h，然后放入燒結(jié)爐中在氮氣和氨氣環(huán)境中進(jìn)行梯度燒結(jié)，氮氣的氣體流量為120mL/min，氨氣的氣體流量為230mL/min，其中升溫速率為14℃/min，升溫至500℃時保溫27min，然后繼續(xù)升溫至750℃，保溫130min后，以75℃/min的降溫速率急速冷卻至室溫，粉碎，過800目篩后，得到阻燃劑。
表面活性劑由按重量比為33：14的吐溫和辛醇磷酸酯鈉鹽混合而成。
將上述前期制備而得的物質(zhì)用于下述阻燃電纜料的制備方法上。
2.一種防輻射阻燃電纜料的制備方法，包括以下步驟：
(1)防輻射劑的制備：按重量份數(shù)計，將19份硅溶膠、66份銅粉、7份二氧化鈦、2.5份十二烷基苯磺酸鈉、10份層狀硅酸鹽、5份丙烯酸-馬來酸酐共聚物和14份助劑混合，在球磨機(jī)中以800r/min的速度球磨3h后靜置2h,過濾，用無水乙醇充分洗滌濾渣，然后將濾渣在110℃中真空干燥9h，粉碎，過800目篩后，得到防輻射劑；
(2)防輻射劑的活化：按重量份數(shù)計，將130份防輻射劑加入12份表面活性劑和350份去離子水中，在超聲功率為400W、溫度為55℃和攪拌速度為170r/min的條件下反應(yīng)5h后，過濾，取濾渣干燥后，放入等離子表面活化儀中，用等離子氧氣處理22s后，得到活化后的防輻射劑；
(3)電纜料的制備：按重量份數(shù)計，將17份阻燃劑、10份活化后的防輻射劑、7份碳納米管、5份乙烯基雙硬脂酰胺、11份甘油三醋酸酯、4份三嗪類紫外線吸收劑、25份乙二醇二甲基丙烯酸酯、90份聚烯烴彈性體、2.5份三乙烯二胺、1份引發(fā)劑過氧化環(huán)己酮、6.5份抗氧化劑1010和43份高密度聚乙烯相混合后，放入轉(zhuǎn)矩流變儀中，以115℃、118r/min的條件共混31min后擠出成型，得到電纜料。
實施例5：
1.前期準(zhǔn)備：
阻燃劑的制備：按重量份數(shù)計，將36份木粉、52份硅溶膠、3份二亞乙基三胺、1份氧化鐵和78份去離子水相混合，放置6min后，放入球磨機(jī)中以440r/min的速度球磨57min后，真空過濾，取出濾渣在55℃下干燥9h，然后放入燒結(jié)爐中在氮氣和氨氣環(huán)境中進(jìn)行梯度燒結(jié)，氮氣的氣體流量為80mL/min，氨氣的氣體流量為260mL/min，其中升溫速率為15℃/min，升溫至500℃時保溫27min，然后繼續(xù)升溫至750℃，保溫120min后，以60℃/min的降溫速率急速冷卻至室溫，粉碎，過800目篩后，得到阻燃劑。
表面活性劑由按重量比為35：16的吐溫和辛醇磷酸酯鈉鹽混合而成。
將上述前期制備而得的物質(zhì)用于下述阻燃電纜料的制備方法上。
2.一種防輻射阻燃電纜料的制備方法，包括以下步驟：
(1)防輻射劑的制備：按重量份數(shù)計，將16份硅溶膠、67份銅粉、8份二氧化鈦、2份十二烷基苯磺酸鈉、10份層狀硅酸鹽、5份丙烯酸-馬來酸酐共聚物和13份助劑混合，在球磨機(jī)中以900r/min的速度球磨3.5h后靜置2h,過濾，用無水乙醇充分洗滌濾渣，然后將濾渣在125℃中真空干燥9h，粉碎，過800目篩后，得到防輻射劑；
(2)防輻射劑的活化：按重量份數(shù)計，將140份防輻射劑加入14份表面活性劑和360份去離子水中，在超聲功率為400W、溫度為54℃和攪拌速度為175r/min的條件下反應(yīng)4h后，過濾，取濾渣干燥后，放入等離子表面活化儀中，用等離子氧氣處理24s后，得到活化后的防輻射劑；
(3)電纜料的制備：按重量份數(shù)計，將18份阻燃劑、15份活化后的防輻射劑、7份碳納米管、5份乙烯基雙硬脂酰胺、11份甘油三醋酸酯、4份三嗪類紫外線吸收劑、33份乙二醇二甲基丙烯酸酯、96份聚烯烴彈性體、2份三乙烯二胺、0.5份過氧化雙月桂酰、0.5份過氧化二碳酸二環(huán)己酯、6.5份抗氧化劑1010和45份高密度聚乙烯相混合后，放入轉(zhuǎn)矩流變儀中，以120℃、145r/min的條件共混30min后擠出成型，得到電纜料。
實施例6：
1.前期準(zhǔn)備：
阻燃劑的制備：按重量份數(shù)計，將40份木粉、60份硅溶膠、4份二亞乙基三胺、1份氧化鐵和80份去離子水相混合，放置10min后，放入球磨機(jī)中以500r/min的速度球磨60min后，真空過濾，取出濾渣在60℃下干燥12h，然后放入燒結(jié)爐中在氮氣和氨氣環(huán)境中進(jìn)行梯度燒結(jié)，氮氣的氣體流量為150mL/min，氨氣的氣體流量為300mL/min，其中升溫速率為20℃/min，升溫至500℃時保溫30min，然后繼續(xù)升溫至750℃，保溫150min后，以80℃/min的降溫速率急速冷卻至室溫，粉碎，過800目篩后，得到阻燃劑。
表面活性劑由按重量比為36：17的吐溫和辛醇磷酸酯鈉鹽混合而成。
將上述前期制備而得的物質(zhì)用于下述阻燃電纜料的制備方法上。
2.一種防輻射阻燃電纜料的制備方法，包括以下步驟：
(1)防輻射劑的制備：按重量份數(shù)計，將20份硅溶膠、70份銅粉、12份二氧化鈦、3份十二烷基苯磺酸鈉、11份層狀硅酸鹽、9份丙烯酸-馬來酸酐共聚物和15份助劑混合，在球磨機(jī)中以1000r/min的速度球磨4h后靜置2h,過濾，用無水乙醇充分洗滌濾渣，然后將濾渣在130℃中真空干燥12h，粉碎，過800目篩后，得到防輻射劑；
(2)防輻射劑的活化：按重量份數(shù)計，將150份防輻射劑加入15份表面活性劑和400份去離子水中，在超聲功率為500W、溫度為65℃和攪拌速度為200r/min的條件下反應(yīng)6h后，過濾，取濾渣干燥后，放入等離子表面活化儀中，用等離子氧氣處理30s后，得到活化后的防輻射劑；
(3)電纜料的制備：按重量份數(shù)計，將20份阻燃劑、16份活化后的防輻射劑、10份碳納米管、8份乙烯基雙硬脂酰胺、13份甘油三醋酸酯、7份三嗪類紫外線吸收劑、34份乙二醇二甲基丙烯酸酯、100份聚烯烴彈性體、3份三乙烯二胺、0.5份異丙苯過氧化氫、0.5份過氧化環(huán)己酮、7份抗氧化劑1010和60份高密度聚乙烯相混合后，放入轉(zhuǎn)矩流變儀中，以125℃、150r/min的條件共混35min后擠出成型，得到電纜料。
對比例1：防輻射阻燃電纜料制備方法的具體步驟、原料與實施例1基本相同，不同點在于：采用的防輻射劑為市面上出售的艾立華輻射防護(hù)劑。
對比例2：防輻射阻燃電纜料制備方法的具體步驟、原料與實施例1基本相同，不同點在于：沒有采用防輻射劑的活化步驟。
對比例3：防輻射阻燃電纜料制備方法的具體步驟、原料與實施例1基本相同，不同點在于：步驟(3)所采用的阻燃劑為市面上常用的氫氧化鎂阻燃劑。
對比試驗1：
屏蔽性能測試：將對比例1-3與實施例1-6的制備方法各制備10000g防輻射阻燃電纜料，制成測試樣品，用德國Philips公司生產(chǎn)的MG324型高穩(wěn)定度X射線機(jī)按GB16363-1996進(jìn)行測試，以比鉛當(dāng)量(M)作為屏蔽指標(biāo)進(jìn)行屏蔽性能分析。
對比試驗2：
力學(xué)性能測試：將對比例1-3與實施例1-6的制備方法各制備10000g防輻射阻燃電纜料，制成測試樣品，樣品按照GB/T 2951.11-2008在模壓機(jī)上模壓成5B型啞鈴狀樣條，切割的樣條在25℃，相對濕度65％條件下調(diào)節(jié)16h，并在萬能材料試驗機(jī)上做力學(xué)性能測試，檢測樣品的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率，測試速度為10mm/min，每組樣品測試5次，取平均值。
對比試驗3：
阻燃級別測試：將對比例1-3與實施例1-6的制備方法各制備10000g防輻射阻燃電纜料，制成測試樣品，采用垂直燃燒性能測試阻燃級別。垂直燃燒實驗是評定材料燃燒等級的一種主要方法，與實際情況比較相符，且模擬性比較好，其中阻燃等級為HB、V-2、V-1和V-0逐級遞減，V-0阻燃級別最高，阻燃性能最優(yōu)。樣品按照GB/T2918-1996割成樣條,按照GB2918,將13mm×120mm×3mm的樣條,在溫度25℃、相對濕度50％±5％條件下分別調(diào)節(jié)48h,在垂直燃燒儀上做阻燃性能測試評估阻燃級別。
將對比實驗1-3的實驗結(jié)果進(jìn)行計算檢測，全部結(jié)果見表1。
表1：
表1的結(jié)果表明：比鉛當(dāng)量M數(shù)值越高，說明該方法制備的防輻射阻燃電纜料的防輻射能力越強(qiáng)，比鉛當(dāng)量M從高到低排列為：實施例5>實施例6>實施例4>實施例3>實施例1>實施例2>對比例3>對比例1>對比例2；
拉伸強(qiáng)度越高，說明該方法制備的防輻射阻燃電纜料的力學(xué)性能越強(qiáng)，拉伸強(qiáng)度從高到低排列為：實施例5>實施例4>實施例1＝實施例6>實施例2>實施例3>對比例2>對比例3>對比例1；
阻燃級別中，V-0級別的阻燃性能低于V-1級別的阻燃性能，對比例1-3的阻燃級別為V-1級，實施例1-6的阻燃級別為V-0級，說明該方法制備的防輻射阻燃電纜料的阻燃性能比對比例1-3的阻燃性能強(qiáng)；
斷裂伸長率越高，說明該方法制備的防輻射阻燃電纜料的力學(xué)性能越強(qiáng)，拉伸強(qiáng)度從高到低排列為：實施例5>實施例4>實施例3>實施例6>實施例1>實施例2>對比例2>對比例1>對比例3。
上述說明是針對本發(fā)明較佳可行實施例的詳細(xì)說明，但實施例并非用以限定本發(fā)明的專利申請范圍，凡本發(fā)明所提示的技術(shù)精神下所完成的同等變化或修飾變更，均應(yīng)屬于本發(fā)明所涵蓋專利范圍。