一種高性能無鹵阻燃劑的制備方法及其在電纜料中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種高性能無面阻燃劑的制備方法及其在電纜料中的應(yīng)用，屬于材料 配方改性技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種高性能無面阻燃劑的制備方法和高性能無面阻燃劑作為 阻燃補強材料，制備電纜料的工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 低煙無面綠色環(huán)保電纜成為電纜行業(yè)的一個發(fā)展趨勢，更多的客戶需要環(huán)保電 纜，在發(fā)生燃燒時，不產(chǎn)生有毒有害氣體，不會對人體和環(huán)境產(chǎn)生二次污染。電纜材料生產(chǎn) 廠家為了增加電纜的低煙阻燃性能，需要在電纜的配方中加入大量的無機阻燃劑，該類阻 燃劑的大量使用，一方面會大幅度降低聚締控材料的力學性能，另一方面也給高填充的電 纜母料的制備工藝和生產(chǎn)效率帶來諸多困難，同時電纜生產(chǎn)廠家在材料的擠出等過程中亦 存在諸多不便。
[0003] 本發(fā)明發(fā)現(xiàn)在噴霧干燥機中，將無面阻燃劑，偶聯(lián)劑，白碳黑按一定比例依次加 入，在一定溫度區(qū)間噴出干燥至恒重，得到高性能無面阻燃劑。將高性能無面阻燃劑，活化 劑，硫化促進劑，硫化劑，抗氧化劑，增塑劑按一定比例在煉膠機中混合，經(jīng)錫桿擠出機擠出 造粒，可制備出交聯(lián)聚締控電纜專用材料。N，Ν'-間苯撐雙馬來酷亞胺作為多功能橡膠 助劑，在橡膠加工過程中既可作硫化劑，也可作過氧化物體系的助硫化劑，還可W作為防焦 劑和增粘劑，該電纜料高性能無面阻燃劑用量很少即可達到普通阻燃劑正常用量的阻燃效 果，且具有部分的補強效果。該方法未見之于專利報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了改進現(xiàn)有的電纜的制備方法，本發(fā)明提供一種高性能無面阻燃劑的制備方法 及其在電纜料中的應(yīng)用。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是： 一種高性能無面阻燃劑的制備方法，其特征是：在噴霧干燥機中，將氨氧化侶，氨氧 化儀，偶聯(lián)劑，白碳黑按質(zhì)量比10~100 :1〇~100 :1~5 :1~50依次加入，噴霧干燥機溫度 150~250°C，噴霧速度20~80ml/min，干燥至恒重，得到高性能無面阻燃劑。
[0006] 一種高性能無面阻燃劑在電纜料中的應(yīng)用，其包括W下步驟：在密閉式煉膠機中， 將乙丙橡膠：高性能無面阻燃劑：活化劑：硫化促進劑：硫化劑：抗氧化劑：增塑劑的質(zhì)量 比為100 :10~100 : 2~5 :0. 5~3 :0. 5~5 :1~5 :5~20依次加入，煉膠機溫度為50~100°C，轉(zhuǎn)速 20~120轉(zhuǎn)/分，待煉膠機煉膠結(jié)束后，打開上頂栓，排膠，將混煉膠經(jīng)單錫桿擠出機擠出造 粒、干燥，得到聚締控電纜料。
[0007] 所述的偶聯(lián)劑為乙締基Ξ(β-甲氧乙氧基）硅烷（A172)，乙締基Ξ氯硅烷 (Α150)，丫-氨丙基Ξ乙氧基硅烷（Α-1100)，乙締基Ξ乙氧基硅烷（Α151)，甲基琉基丙基二 甲氧基硅烷，雙[(3-Ξ乙氧基娃基）丙基]四硫化物的一種或多種，優(yōu)選乙締基Ξ乙氧基 硅烷（Α151)和雙[(3-Ξ乙氧基娃基）丙基]四硫化物。
[0008] 所述的乙丙橡膠為中石油吉化公司產(chǎn)品，牌號為4045。
[0009] 所述混煉膠經(jīng)過單錫桿的過程中需對混煉膠進行加熱處理，使混煉膠的溫度保持 在150~180°C，且加熱過程分為兩個階段，第一階段對混煉膠進行保溫性加熱使混煉膠的溫 度保持在150~160°C，第二階段對混煉膠進行加熱，使混煉膠溫度保持在160~180°C。
[0010] 所述的白碳黑為白碳黑法國羅蒂亞產(chǎn)品，牌號為Si-175。
[0011] 所述的活化劑為氧化鋒，硬脂酸鋒，硬脂酸儀，硬脂酸巧的一種或多種，優(yōu)選氧化 鋒和硬脂酸鋒。
[0012] 所述的硫化促進劑為二甲基丙締酸下二醇醋，Ξ徑甲基丙烷Ξ甲基丙締酸氧化 鋒，N，N'-間苯撐雙馬來酷亞胺，Ξ締丙基異氯脈酸醋的一種或多種，優(yōu)選N，N'-間苯撐雙 馬來酷亞胺和Ξ締丙基異氯脈酸醋。
[0013] 所述的硫化劑為過氧化二異丙苯，過氧化苯甲酯，2, 5-二甲基-2, 5-雙(叔下過氧 基）己燒，過氧化月桂酷，4,4-雙(過氧化叔下基）戊酸正下醋，過氧化二碳酸雙（4-叔下基 環(huán)己醋）的一種或多種，優(yōu)選過氧化二異丙苯，過氧化苯甲酯和2, 5-二甲基-2, 5-雙(叔下 過氧基）己燒。
[0014] 所述的抗氧化劑為2，2'-亞甲基雙（4-甲基-6-叔下基苯酪）（抗氧劑2246)， β- (3, 5-二叔下基-4-徑基苯基）丙酸正十八碳醇醋(抗氧劑1076)，N-苯基-α-糞胺 (抗氧劑Α)、2, 2,4-Ξ甲基-1，2-二氨化哇嘟聚合體(抗氧劑畑），2, 4-二（正辛基硫亞甲 基）-6-甲基苯酪(抗氧劑1520)中的一種或幾種，優(yōu)選抗氧劑1076和抗氧劑RD。
[0015] 所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二乙醋（DEP)，鄰苯二甲酸二下醋（DBP)，鄰苯二甲酸 二鋒醋（D0P)，癸二酸二甲醋（DMS)，癸二酸二正下醋（DMS)，癸二酸二辛醋（DOS)中的一種 或幾種，優(yōu)選鄰苯二甲酸二鋒醋（D0P)和癸二酸二辛醋（DOS)。
[0016] 本發(fā)明在噴霧干燥機中，將無面阻燃劑，偶聯(lián)劑，白碳黑按一定比例依次加入，在 一定溫度區(qū)間噴出干燥至恒重，得到高性能無面阻燃劑。將高性能無面阻燃劑，活化劑，硫 化促進劑，硫化劑，抗氧化劑，增塑劑按一定比例在煉膠機中混合，經(jīng)錫桿擠出機擠出造粒， 可制備出交聯(lián)聚締控電纜專用材料。目的是降低阻燃劑的用量，解決電纜料阻燃劑用量大， 材料工藝性能差等缺點，同時不改變材料原有的物理機械性能和老化性能。
[0017] 本發(fā)明所采用的無面阻燃劑是化學純的氨氧化侶和氨氧化儀化合物。材料基本參 數(shù)見表1。
[0018] 表1無面阻燃劑基本參數(shù)
在噴霧干燥機中，將氨氧化侶，氨氧化儀，偶聯(lián)劑，白碳黑按質(zhì)量比10~100 :10~100 : 1~5 :1~50依次加入。噴霧干燥機溫度150~250°C，噴霧速度20~80ml/min，干燥至恒重，得到 高性能無面阻燃劑。在密閉式煉膠機中，將乙丙橡膠：高性能無面阻燃劑：活化劑：硫化促 進劑：硫化劑：抗氧化劑：增塑劑的質(zhì)量比為100 :1〇~100 : 2~5 :0. 5~3 :0. 5~5 :1~5 :5~20 依次加入。煉膠機溫度50~100°C，轉(zhuǎn)速20~120轉(zhuǎn)/分，待煉膠機電流平穩(wěn)后，打開上頂栓， 排膠。將混煉膠經(jīng)單錫桿擠出機擠出造粒、干燥至恒重，得到聚締控電纜料。將聚締控電纜 料在硫化機上硫化，硫化機溫度150~180°C，壓力5~15MPa，硫化時間30~60min，待硫化反應(yīng) 完成后，出片，測試其物理機械性能及耐老化性能。
[0019] 本發(fā)明的有益效果是：可明顯減少電纜料中阻燃劑的用量，提高了電纜料的制備 工藝性能，高性能阻燃劑有一定補強效果，可代替填料用于電纜料的制備，可W提高電纜料 的物理機械性能和耐老化性能，能有效降低產(chǎn)品成本。
【具體實施方式】
[0020] 本具體實施僅僅是對本發(fā)明的解釋，其并不是對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員 在閱讀完本說明書后可W根據(jù)需求對本實施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻的修改，但只要在本發(fā) 明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護。
[00川 實施例一 一種寬溫域氯化聚乙締電纜料的制備方法，其特征是：在噴霧干燥機中，將氨氧化侶， 氨氧化儀，乙締基Ξ乙氧基硅烷（A151)，白碳黑按質(zhì)量比10 :90 :1 :10依次加入。噴霧干燥 機溫度150°C，噴霧速度20ml/min，干燥至恒重，得到高性能無面阻燃劑。
[0022] -種高性能無面阻燃劑在電纜料中的應(yīng)用，包括W下步驟： 在密閉式煉膠機中，將乙丙橡膠：高性能無面阻燃劑：硬脂酸鋒：N，Ν'-間苯撐雙馬來 酷亞胺：過氧化二異丙苯：抗氧劑1076 :鄰苯二甲酸二辛醋（D0P)的質(zhì)量比為100 :10 :2 : 0. 5 :0. 5 :1 :5依次加入。煉膠機溫度為50°C，轉(zhuǎn)速20轉(zhuǎn)/分，待煉膠機煉膠結(jié)束后，打開 上頂栓，排膠，將混煉膠經(jīng)單錫桿擠出機擠出造粒、干燥，得到聚締控電纜料。
[0023] 對比例一 W氨氧化侶和氨氧化儀為阻燃材料，按實施例1配方混煉得到混煉橡膠，擠出造粒、 干燥至恒重，壓片硫化，測試其物理機械性能及耐高溫、耐老化性能，詳細數(shù)據(jù)見表2。
[0024] 實施例二 一種寬溫域氯化聚乙締電纜料的制備方法，其特征是：在噴霧干燥機中，將氨氧化侶， 氨氧化儀，雙[(3-二乙氧基娃基）丙基]四硫化物，白碳黑按質(zhì)量比90:10: 5: 50依次 加入。噴霧干燥機溫度250