一種防火高阻燃電纜材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及材料領(lǐng)域，具體涉及一種防火高阻燃電纜材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國(guó)科技的不斷發(fā)展與進(jìn)步，材料也不斷地更新著，其中電線電纜也隨著電 學(xué)的發(fā)展飛速發(fā)展著，已成為家家戶戶，大小企業(yè)不可缺少的一部分。電纜從其用途主要分 為裸電線、繞組線、電力電纜、通信電纜和通信光纜、電氣裝備用電線電纜。目前大部分電纜 的工作環(huán)境都較為惡劣，主要是鋪設(shè)或懸掛在隧道和豎井等地方，容易因自身故障或受附 近火災(zāi)影響而造成電纜火災(zāi)。由于空間封閉有限，其燃燒的熱量無(wú)法散發(fā)，火勢(shì)會(huì)迅猛發(fā) 展，從而產(chǎn)生濃煙及有害氣體，不僅會(huì)引起電力傳輸系統(tǒng)故障，而且會(huì)污染環(huán)境，更重要的 是會(huì)危害到人的人身安全。因此，提高電纜的防火阻燃性對(duì)提高經(jīng)濟(jì)，保護(hù)環(huán)境以及保護(hù)人 身安全都具有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 要解決的技術(shù)問(wèn)題:本發(fā)明的目的是提供一種防火高阻燃電纜材料，具有很高的 氧指數(shù)，屬于高阻燃材料，同時(shí)具有較高的熱變形溫度。另外本發(fā)明還具有較好的力學(xué)性 能，韌性佳。
[0004] 技術(shù)方案：一種防火高阻燃電纜材料，由以下成分以重量份制備而成：聚氯乙烯 40-60份、甲基乙烯基硅橡膠10-20份、氟硅橡膠5-10份、羥基錫酸鋅2-5份、鈣鋅穩(wěn)定劑2-4 份、三氧化二銻1-2份、氫氧化鎂5-10份、納米二氧化硅1-3份、沒(méi)食子酸丙酯0.1-0.2份、鄰 苯二甲酸二辛脂15-20份、蜂蠟0.1-0.2份、環(huán)氧大豆油1-3份、油酸酰胺0.1-0.2份、氯化石 蠟0.1 -0.3份、山梨酸鉀0.1 -0.2份、二丁基羥基甲苯0.1 -0.2份。
[0005] 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的一種防火高阻燃電纜材料，由以下成分以重量份制備而成： 聚氯乙烯45-55份、甲基乙烯基硅橡膠12-18份、氟硅橡膠6-9份、羥基錫酸鋅3-4份、鈣鋅穩(wěn) 定劑2.5-3.5份、三氧化二銻1.4-1.9份、氫氧化鎂6-9份、納米二氧化硅1.5-2.5份、沒(méi)食子 酸丙酯〇. 11-0.16份、鄰苯二甲酸二辛脂16-19份、蜂蠟0.11-0.17份、環(huán)氧大豆油1.5-2.5 份、山梨酸鉀0.12-0.17份、油酸酰胺0.11-0.18份、氯化石蠟0.15-0.25份、二丁基羥基甲苯 0.12-0.17 份。
[0006] 上述防火高阻燃電纜材料的制備方法包括以下步驟： (1) 將羥基錫酸鋅、鈣鋅穩(wěn)定劑、三氧化二銻、納米二氧化硅、沒(méi)食子酸丙酯、蜂蠟、油 酸酰胺和氯化石蠟混合，用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌10-20分鐘； (2) 加入三輥研磨機(jī)中進(jìn)行研磨，研磨2-4遍后裝入燒杯中，繼續(xù)攪拌備用； (3) 將聚氯乙烯、甲基乙烯基硅橡膠和氟硅橡膠加入高速混合機(jī)中，以轉(zhuǎn)速400-600r/ min攪拌，同時(shí)緩慢加入步驟(1)中混合物； (4) 加入鄰苯二甲酸二辛脂和環(huán)氧大豆油，并不斷升溫達(dá)到70-80°C ; (5 )加入氫氧化鎂、山梨酸鉀和二丁基羥基甲苯，在轉(zhuǎn)速4000-6000r/min下攪拌，不斷 升溫，當(dāng)溫度達(dá)到11 o-l 20°C后停止； (6) 將混合料轉(zhuǎn)移至低速攪拌機(jī)中攪拌，轉(zhuǎn)速為400-600r/min，開(kāi)始降溫，當(dāng)溫度降至 40-50 °C，停止攪拌； (7) 加入雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造粒，上階溫度為140-170°C，下階溫度為130-160 °C。進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟(1)中攪拌時(shí)間為12-18分鐘。
[0007] 進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟(2)中研磨3遍。
[0008] 進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟(3)中轉(zhuǎn)速為450-550r/min。
[0009] 進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟(4)中溫度為75°C。
[0010] 進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟(5)中轉(zhuǎn)速為4500-5500r/min，溫度為115°C。
[0011] 進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟(6)中轉(zhuǎn)速為450-550r/min，溫度為45°C。
[0012] 進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟(7)中上階溫度為150-160°C，下階溫度為140-150°C。
[0013] 有益效果:本發(fā)明的防火高阻燃電纜材料具有很高的氧指數(shù)，一般認(rèn)為氧指數(shù)2 30%就為難燃材料，本發(fā)明的最佳實(shí)施例的氧指數(shù)達(dá)到了 50%，屬于高阻燃材料，同時(shí)其熱變 形溫度可達(dá)到47°C。另外本發(fā)明還具有較好的力學(xué)性能，其拉伸強(qiáng)度最高可達(dá)21.4MPa，斷 裂伸長(zhǎng)率達(dá)到252%，韌性佳。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 實(shí)施例1 一種防火高阻燃電纜材料，由以下成分以重量份制備而成:聚氯乙烯40份、甲基乙烯基 硅橡膠10份、氟硅橡膠5份、羥基錫酸鋅2份、鈣鋅穩(wěn)定劑2份、三氧化二銻1份、氫氧化鎂5份、 納米二氧化硅1份、沒(méi)食子酸丙酯0.1份、鄰苯二甲酸二辛脂15份、蜂蠟0.1份、環(huán)氧大豆油1 份、油酸酰胺0.1份、氯化石蠟0.1份、山梨酸鉀0.1份、二丁基羥基甲苯0.1份。
[0015] 上述防火高阻燃電纜材料的制備方法為：（1)將羥基錫酸鋅、鈣鋅穩(wěn)定劑、三氧化 二銻、納米二氧化硅、沒(méi)食子酸丙酯、蜂蠟、油酸酰胺和氯化石蠟混合，用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌10 分鐘；（2)加入三輥研磨機(jī)中進(jìn)行研磨，研磨2遍后裝入燒杯中，繼續(xù)攪拌備用；（3)將聚氯乙 稀、甲基乙烯基娃橡膠和氟娃橡膠加入高速混合機(jī)中，以轉(zhuǎn)速400r/min攪拌，同時(shí)緩慢加入 步驟（1)中混合物；（4)加入鄰苯二甲酸二辛脂和環(huán)氧大豆油，并不斷升溫達(dá)到70°C; (5)加 入氫氧化鎂、山梨酸鉀和二丁基羥基甲苯，在轉(zhuǎn)速4000r/min下攪拌，不斷升溫，當(dāng)溫度達(dá)到 110 °C后停止；（6)將混合料轉(zhuǎn)移至低速攪拌機(jī)中攪拌，轉(zhuǎn)速為400r/min，開(kāi)始降溫，當(dāng)溫度 降至40°C，停止攪拌；（7)加入雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造粒，上階溫度為140°C，下階溫度 為 130。。。
[0016] 實(shí)施例2 一種防火高阻燃電纜材料，由以下成分以重量份制備而成:聚氯乙烯50份、甲基乙烯基 硅橡膠15份、氟硅橡膠8份、羥基錫酸鋅4份、鈣鋅穩(wěn)定劑3份、三氧化二銻1.5份、氫氧化鎂8 份、納米二氧化硅2份、沒(méi)食子酸丙酯0.15份、鄰苯二甲酸二辛脂18份、蜂蠟0.15份、環(huán)氧大 豆油2份、油酸酰胺0.15份、氯化石蠟0.2份、山梨酸鉀0.15份、二丁基羥基甲苯0.15份。
[0017] 上述防火高阻燃電纜材料的制備方法為：（1)將羥基錫酸鋅、鈣鋅穩(wěn)定劑、三氧化 二銻、納米二氧化硅、沒(méi)食子酸丙酯、蜂蠟、油酸酰胺和氯化石蠟混合，用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌12 分鐘；（2)加入三輥研磨機(jī)中進(jìn)行研磨，研磨3遍后裝入燒杯中，繼續(xù)攪拌備用；（3)將聚氯乙 稀、甲基乙烯基娃橡膠和氟娃橡膠加入高速混合機(jī)中，以轉(zhuǎn)速450r/min攪拌，同時(shí)緩慢加入 步驟（1)中混合物；（4)加入鄰苯二甲酸二辛脂和環(huán)氧大豆油，并不斷升溫達(dá)到75°C; (5)加 入氫氧化鎂、山梨酸鉀和二丁基羥基甲苯，在轉(zhuǎn)速4500r/min下攪拌，不斷升溫，當(dāng)溫度達(dá)到 115 °C后停止；（6)將混合料轉(zhuǎn)移至低速攪拌機(jī)中攪拌，轉(zhuǎn)速為450r/min，開(kāi)始降溫，當(dāng)溫度 降至45°C，停止攪拌；（7)加入雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造粒，上階溫度為150°C，下階溫度 為 140。。。
[0018] 實(shí)施例3 一種防火高阻燃電纜材料，由以下成分以重量份制備而成:聚氯乙烯60份、甲基乙烯基 硅橡膠20份、氟硅橡膠10份、羥基錫酸鋅5份、鈣鋅穩(wěn)定劑4份、三氧化二銻2份、氫氧化鎂10 份、納米二氧化硅3份、沒(méi)食子酸丙酯0.2份、鄰苯二甲酸二辛脂20份、蜂蠟0.2份、環(huán)氧大豆 油3份、油酸酰胺0.2份、氯化石蠟0.3份、山梨酸鉀0.2份、二丁基羥基甲苯0.2份。
[0019] 上述防火高阻燃電纜材料的制備方法為：（1)將羥基錫酸鋅、鈣鋅穩(wěn)定劑、三氧化 二銻、納米二氧化硅、沒(méi)食子酸丙酯、蜂蠟、油酸酰胺和氯化石蠟混合，用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌15 分鐘；（2)加入三輥研磨機(jī)中進(jìn)行研磨，研磨3遍后裝入燒杯中，繼續(xù)攪拌備用；（3)將聚氯乙 稀、甲基乙烯基娃橡膠和氟娃橡膠加入高速混合機(jī)中，以轉(zhuǎn)速500r/min攪拌，同時(shí)緩慢加入 步驟（1)中混合物；（4)加入鄰苯二甲酸二辛脂和環(huán)氧大豆油，并不斷升溫達(dá)到75°C; (5)加 入氫氧化鎂、山梨酸鉀和二丁基羥基甲苯，在轉(zhuǎn)速5000r/min下攪拌，不斷升溫，當(dāng)溫度達(dá)到 115 °C后停止；（6)將混合料轉(zhuǎn)移至低速攪拌機(jī)中攪拌，轉(zhuǎn)速為500r/min，開(kāi)始降溫，當(dāng)溫度 降至45°C，停止攪拌；（7)加入雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造粒，上階溫度為155°C，下階溫度 為 145。。。
[0020] 實(shí)施例4 一種防火高阻燃電纜材料，由以下成分以重量份制備而成:聚氯乙烯55份、甲基乙烯基 硅橡膠18份、氟硅橡膠9份、羥基錫酸鋅4份、鈣鋅穩(wěn)定劑3.5份、三氧化二銻1.9份、氫氧化鎂 9份、納米二氧化硅2.5份、沒(méi)食子酸丙酯0.16份、鄰苯二甲酸二辛脂19份、蜂蠟0.17份、環(huán)氧 大豆油2.5份、山梨酸鉀0.17份、油酸酰胺0.18份、氯化石蠟0.25份、二丁基羥基甲苯0.17 份。
[0021] 上述防火高阻燃電纜材料的制備方法為：（1)將羥基錫酸鋅、鈣鋅穩(wěn)定劑、三氧化 二銻、納米二氧化硅、沒(méi)食子酸丙酯、蜂蠟、油酸酰胺和氯化石蠟混合，用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌20 分鐘；（2)加入三輥研磨機(jī)中進(jìn)行研磨，研磨4遍后裝入燒杯中，繼續(xù)攪拌備用；（3)將聚氯乙 稀、甲基乙烯基娃橡膠和氟娃橡膠加入高速混合機(jī)中，以轉(zhuǎn)速600r/min攪拌，同時(shí)緩慢加入 步驟（1)中混合物；（4)加入鄰苯二甲酸二辛脂和環(huán)氧大豆油，并不斷升溫達(dá)到80°C; (5)加 入氫氧化鎂、山梨酸鉀和二丁基羥基甲苯，在轉(zhuǎn)