一種適合潮濕環(huán)境的阻水阻燃復(fù)合軟電纜護(hù)套料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適合潮濕環(huán)境的阻水阻燃復(fù)合軟電纜護(hù)套料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]熱塑性聚氨酯是由二異氰酸酯、多元醇和擴(kuò)鏈劑聚合而成的彈性體材料，其具有高強(qiáng)度、高彈性、耐磨、耐油、耐氣候、耐低溫、柔軟等特點(diǎn)，這是綜合任何橡膠和塑料不全具備的。按照分子結(jié)構(gòu)可以分為聚醚型和聚酯型兩大類，由于電纜的使用環(huán)境較復(fù)雜，要求的使用壽命在10年以上，而聚酯型聚氨酯的高溫耐水解性能較差，且低溫柔韌性也不及聚醚型，故在電纜領(lǐng)域多使用聚醚型聚氨酯材料。聚醚型聚氨酯材料的氧指數(shù)只有18%，屬于易燃材料，且燃燒時(shí)具有濃煙并伴有有毒氣體和嚴(yán)重熔滴，而且聚氨酯的價(jià)格相對(duì)比較高，這就限制了在電纜行業(yè)上面的應(yīng)用，因此需要對(duì)聚醚型聚氨酯進(jìn)行阻燃改性以及成分上面的交聯(lián)改性。PVC的成本低、應(yīng)用廣，是一種重要的通用塑料，有研究將聚醚型聚氨酯與PVC共混，得到成本低、加工性能佳的材料。本發(fā)明則希望通過(guò)聚醚型聚氨酯與PVC進(jìn)行交聯(lián)改性，通過(guò)阻燃成分的添加，制備出一種成本低、應(yīng)用范圍廣、阻燃防火性能優(yōu)異、加工流動(dòng)性好、耐低溫性能佳的軟性電纜護(hù)套料。
[0003]目前與海洋工程用電纜配套的電纜護(hù)套材料還比較少，主要是海洋工程用電纜的護(hù)套材料性能要求較高。如鉆井平臺(tái)的鉆部分因其經(jīng)常接觸各類鉆液，容易引起電纜老化，這部分所用電纜就要考慮具備耐油泥性能。如果是敷設(shè)在艙體內(nèi)的電纜則不必耐油泥，應(yīng)考慮電纜的低煙無(wú)鹵性能。對(duì)于敷設(shè)空間較小，電纜彎曲厲害的地方則應(yīng)選擇軟結(jié)構(gòu)導(dǎo)體的電纜。這就要求海洋工程用電纜護(hù)套料的性能要求主要有較好的耐油、耐水、阻燃，柔軟等性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種適合潮濕環(huán)境的阻水阻燃復(fù)合軟電纜護(hù)套料及其制備方法。
[0005]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種適合潮濕環(huán)境的阻水阻燃復(fù)合軟電纜護(hù)套料，由下列重量份的原料制備制成??聚醚型聚氨酯100-102、二乙基次膦酸鋁20-21.5、氰尿酸三聚氰胺17-18、鈦酸鋁4.3-4.5、PVC50-52、交聯(lián)劑TAIC1.6-1.8、硬脂酸鈣6_7、乙酰檸檬酸三丁酯20-22、聚二甲基硅氧烷3-4、單硬脂酸甘油酯3-4、三氧化二銻5-7、乳化瀝青4-5、雙酚A聚碳酸酯4_5、滑石粉
8-10o
[0006]所述一種適合潮濕環(huán)境的阻水阻燃復(fù)合軟電纜護(hù)套料，由以下具體步驟制成:
(I)將二乙基次膦酸鋁、氰尿酸三聚氰胺、鈦酸鋁、一半量的硬脂酸鈣放入高速混合機(jī)中，常溫下以1000轉(zhuǎn)/分的速度攪拌10分鐘后，然后加熱至80°C，以1200轉(zhuǎn)/分的速度攪拌15分鐘，得到分散均勻的復(fù)配阻燃劑；將聚醚型聚氨酯放置在溫度為90°C的鼓風(fēng)干燥箱中干燥3小時(shí)，密封冷卻至室溫后取出后送入雙輥開(kāi)煉機(jī)，控制前后輥溫度均為130°C，開(kāi)練2-3分鐘，再加入復(fù)配阻燃劑，繼續(xù)開(kāi)練8分鐘后倒出，送入雙螺桿擠出機(jī)中，在溫度為140°C的條件下擠出造粒，得到阻燃改性聚醚型聚氨酯母料；
(2)將PVC、交聯(lián)劑TAIC、乙酰檸檬酸三丁酯以及剩余的硬脂酸鈣加入到高速混合機(jī)中，控溫100°C，以1000轉(zhuǎn)/分的速度攪拌10分鐘，然后將物料放入冷混機(jī)中，以200轉(zhuǎn)/分的速度攪拌，直至物料冷卻至室溫時(shí)加入步驟(2)得到的阻燃改性聚醚型聚氨酯母料，在常溫下以1000轉(zhuǎn)/分的速度混合5分鐘后出料，再將混合好的物料送入平行雙螺桿擠出機(jī)中，混合30分鐘，控制擠出溫度為145°C，擠出造粒，得到交聯(lián)改性母料；
(3)將單硬脂酸甘油酯加熱至60°C，然后加入乳化瀝青，以300轉(zhuǎn)/分的速度攪拌直至分散均勻，繼續(xù)加入三氧化二銻、滑石粉，攪拌20分鐘后倒出，送入球磨機(jī)中混合球磨1.5小時(shí)，得到混合物待用；將雙酚A聚碳酸酯放入密煉機(jī)中，以140°C的溫度密煉5分鐘后，加入上述混合物，繼續(xù)密煉10分鐘，取出后冷卻至室溫，粉碎，過(guò)400目篩，得到改性填料；
(4)將步驟(2)得到的交聯(lián)改性母料與步驟(3)得到的改性填料以及其余剩余成分共同送入雙螺桿擠出機(jī)中，混合10分鐘后，以150°C的溫度擠出造粒即得。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明在聚醚型聚氨酯的改性中采用二乙基次膦酸鋁和氰尿酸三聚氰胺為主阻燃劑，復(fù)配鈦酸鋁，協(xié)同作用，能有效提高燃燒過(guò)程的成炭量，且使得炭層更致密，同時(shí)也降低了最大熱釋放速率，顯示出優(yōu)異的阻燃防火功效；再利用PVC與改性后的聚醚型聚氨酯進(jìn)行交聯(lián)，阻燃性能進(jìn)一步增強(qiáng)，不僅保持了聚氨酯柔軟、耐磨、耐低溫的性質(zhì)，同時(shí)降低了成本，提高了交聯(lián)物料的熱穩(wěn)定性，更適合市場(chǎng)需求。
[0008]本發(fā)明將乳化瀝青、單硬脂酸甘油酯與三氧化二銻、滑石粉等填料通過(guò)工藝處理制備成具有防水效果的改性填料，添加到本發(fā)明產(chǎn)品的制備中，制成的產(chǎn)品耐水耐泥漿、耐腐蝕性能好，阻燃性能優(yōu)異，并且材料柔軟，擠制成電纜護(hù)套后，彎曲幅度大，特別適用于濕度較大的沿海地區(qū)某些對(duì)防火要求很高的場(chǎng)合，尤其適合在海洋工程中的應(yīng)用。
【具體實(shí)施方式】
[0009]—種適合潮濕環(huán)境的阻水阻燃復(fù)合軟電纜護(hù)套料，由下列重量份(公斤)的原料制備制成:聚醚型聚氨酯100、二乙基次膦酸鋁20、氰尿酸三聚氰胺17、鈦酸鋁4.3、PVC50、交聯(lián)劑TAIC1.6、硬脂酸鈣6、乙酰檸檬酸三丁酯20、聚二甲基硅氧烷3、單硬脂酸甘油酯3、三氧化二銻5、乳化瀝青4、雙酚A聚碳酸酯4、滑石粉8。
[0010]所述一種適合潮濕環(huán)境的阻水阻燃復(fù)合軟電纜護(hù)套料，由以下具體步驟制成:
(1)將二乙基次膦酸鋁、氰尿酸三聚氰胺、鈦酸鋁、一半量的硬脂酸鈣放入高速混合機(jī)中，常溫下以1000轉(zhuǎn)/分的速度攪拌10分鐘后，然后加熱至80°C，以1200轉(zhuǎn)/分的速度攪拌15分鐘，得到分散均勻的復(fù)配阻燃劑；將聚醚型聚氨酯放置在溫度為90°C的鼓風(fēng)干燥箱中干燥3小時(shí)，密封冷卻至室溫后取出后送入雙輥開(kāi)煉機(jī)，控制前后輥溫度均為130°C，開(kāi)練3分鐘，再加入復(fù)配阻燃劑，繼續(xù)開(kāi)練8分鐘后倒出，送入雙螺桿擠出機(jī)中，在溫度為140°C的條件下擠出造粒，得到阻燃改性聚醚型聚氨酯母料；
(2)將PVC、交聯(lián)劑TAIC、乙酰檸檬酸三丁酯以及剩余的硬脂酸鈣加入到高速混合機(jī)中，控溫100°C，以1000轉(zhuǎn)/分的速度攪拌10分鐘，然后將物料放入冷混機(jī)中，以200轉(zhuǎn)/分的速度攪拌，直至物料冷卻至室溫時(shí)加入步驟(2)得到的阻燃改性聚醚型聚氨酯母料，在常溫下以1000轉(zhuǎn)/分的速度混合5分鐘后出料，再將混合好的物料送入平行雙螺桿擠出機(jī)中，混合30分鐘，控制擠出溫度為145°C，擠出造粒，得到交聯(lián)改性母料；
(3)將單硬脂酸甘油酯加熱至60°C，然后加入乳化瀝青，以300轉(zhuǎn)/分的速度攪拌直至分散均勻，繼續(xù)加入三氧化二銻、滑石粉，攪拌20分鐘后倒出，送入球磨機(jī)中混合球磨1.5小時(shí)，得到混合物待用；將雙酚A聚碳酸酯放入密煉機(jī)中，以140°C的溫度密煉5分鐘后，加入上述混合物，繼續(xù)密煉10分鐘，取出后冷卻至室溫，粉碎，過(guò)400目篩，得到改性填料；
(4)將步驟(2)得到的交聯(lián)改性母料與步驟(3)得到的改性填料以及其余剩余成分共同送入雙螺桿擠出機(jī)中，混合10分鐘后，以150°C的溫度擠出造粒即得。
[0011]將本發(fā)明材料應(yīng)用于電纜的生產(chǎn)，電纜產(chǎn)品經(jīng)檢測(cè)，達(dá)到的指標(biāo)如下:抗張強(qiáng)度為24.5MPa，斷裂伸張率為281%，氧指數(shù)彡30%，阻燃性能達(dá)到UL-94 V-O級(jí)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種適合潮濕環(huán)境的阻水阻燃復(fù)合軟電纜護(hù)套料，其特征在于，由下列重量份的原料制備制成:聚醚型聚氨酯100-102、二乙基次膦酸鋁20-21.5、氰尿酸三聚氰胺17-18、鈦酸鋁4.3-4.5、PVC50-52、交聯(lián)劑TAIC1.6-1.8、硬脂酸鈣6-7、乙酰檸檬酸三丁酯20-22、聚二甲基硅氧烷3-4、單硬脂酸甘油酯3-4、三氧化二銻5-7、乳化瀝青4-5、雙酚A聚碳酸酯4-5、滑石粉8-10。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種適合潮濕環(huán)境的阻水阻燃復(fù)合軟電纜護(hù)套料，其特征在于，由以下具體步驟制成: (1)將二乙基次膦酸鋁、氰尿酸三聚氰胺、鈦酸鋁、一半量的硬脂酸鈣放入高速混合機(jī)中，常溫下以1000轉(zhuǎn)/分的速度攪拌10分鐘后，然后加熱至80°C，以1200轉(zhuǎn)/分的速度攪拌15分鐘，得到分散均勻的復(fù)配阻燃劑；將聚醚型聚氨酯放置在溫度為90°C的鼓風(fēng)干燥箱中干燥3小時(shí)，密封冷卻至室溫后取出后送入雙輥開(kāi)煉機(jī)，控制前后輥溫度均為130°C，開(kāi)練2-3分鐘，再加入復(fù)配阻燃劑，繼續(xù)開(kāi)練8分鐘后倒出，送入雙螺桿擠出機(jī)中，在溫度為140°C的條件下擠出造粒，得到阻燃改性聚醚型聚氨酯母料； (2)將PVC、交聯(lián)劑TAIC、乙酰檸檬酸三丁酯以及剩余的硬脂酸鈣加入到高速混合機(jī)中，控溫100°C，以1000轉(zhuǎn)/分的速度攪拌10分鐘，然后將物料放入冷混機(jī)中，以200轉(zhuǎn)/分的速度攪拌，直至物料冷卻至室溫時(shí)加入步驟(2)得到的阻燃改性聚醚型聚氨酯母料，在常溫下以1000轉(zhuǎn)/分的速度混合5分鐘后出料，再將混合好的物料送入平行雙螺桿擠出機(jī)中，混合30分鐘，控制擠出溫度為145°C，擠出造粒，得到交聯(lián)改性母料； (3)將單硬脂酸甘油酯加熱至60°C，然后加入乳化瀝青，以300轉(zhuǎn)/分的速度攪拌直至分散均勻，繼續(xù)加入三氧化二銻、滑石粉，攪拌20分鐘后倒出，送入球磨機(jī)中混合球磨1.5小時(shí)，得到混合物待用；將雙酚A聚碳酸酯放入密煉機(jī)中，以140°C的溫度密煉5分鐘后，加入上述混合物，繼續(xù)密煉10分鐘，取出后冷卻至室溫，粉碎，過(guò)400目篩，得到改性填料； (4)將步驟(2)得到的交聯(lián)改性母料與步驟(3)得到的改性填料以及其余剩余成分共同送入雙螺桿擠出機(jī)中，混合10分鐘后，以150°C的溫度擠出造粒即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種適合潮濕環(huán)境的阻水阻燃復(fù)合軟電纜護(hù)套料，其特征在于，由下列重量份的原料制備制成：聚醚型聚氨酯100-102、二乙基次膦酸鋁20-21.5、氰尿酸三聚氰胺17-18、鈦酸鋁4.3-4.5、PVC50-52、交聯(lián)劑TAIC1.6-1.8、硬脂酸鈣6-7、乙酰檸檬酸三丁酯20-22、聚二甲基硅氧烷3-4、單硬脂酸甘油酯3-4、三氧化二銻5-7、乳化瀝青4-5、雙酚A聚碳酸酯4-5、滑石粉8-10。本發(fā)明制成的產(chǎn)品耐水耐泥漿、耐腐蝕性能好，阻燃性能優(yōu)異，并且材料柔軟，擠制成電纜護(hù)套后，彎曲幅度大，特別適用于濕度較大的沿海地區(qū)某些對(duì)防火要求很高的場(chǎng)合，尤其適合在海洋工程中的應(yīng)用。
【IPC分類】C08K5/5313, H01B7/28, C08L27/06, C08K9/04, C08L75/08, C08K3/22, C08K13/06, C08K5/3492, C08K3/24, H01B3/30, C08K3/34, H01B7/295, C08L69/00, C08K5/09
【公開(kāi)號(hào)】CN105219065
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510602102
【發(fā)明人】張?jiān)? 趙欣泰, 楊茂明, 華齊東
【申請(qǐng)人】安徽徽寧電器儀表集團(tuán)有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年9月21日