[發明專利]一種電線電纜用阻燃絕緣材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201711325408.6
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN107880376A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 劉浩;張君
• 申請（專利權）人: 蘇州浩焱精密模具有限公司
• 主分類號: C08L23/08
• 分類號: C08L23/08;C08L51/08;C08K13/02;C08K3/22;C08K3/26;C08K3/08;C08K5/19;B29C47/92;H01B3/44
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙)32256
• 代理人: 任立

技術領域

本發明涉及電線電纜技術領域，特別是涉及一種電線電纜用阻燃絕緣材料及其制備方法。

背景技術

傳統PVC電線電纜絕緣料因含(Pb)、鎘(Cd)、汞(Hg)、六價鉻(Cr)重 金屬元素、多溴聯苯及其醚類等有害物質，影響人類健康和生態環境，而且其耐高溫及阻燃性不能滿足要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是傳統PVC電線電纜絕緣料耐高溫及阻燃性不能滿足要求，克服現有技術的缺點，提供一種電線電纜用阻燃絕緣材料及其制備方法。

為了解決以上技術問題，本發明提供一種電線電纜用阻燃絕緣材料，該阻燃絕緣材料的化學成分及質量百分比含量如下：鹵素阻燃劑：3.3-4.2%，乙烯-醋酸乙烯酯：3.5-4.7%，氫氧化鎂：1.3-2.2%，三氧化二銻：1.2-3.6%，碳酸鈣：2.2-3.6%，Mg：1.2-2.4%，Zr：0.75%,Sn：1.3-2.3%，Mo：0.12-0.24%，十六烷基三甲基溴化銨：1.02-1.74%，增粘劑：2.1-2.3%，余量為復合填料。

技術效果：本發明中以鹵素阻燃劑和乙烯-醋酸乙烯酯為基礎作為阻燃劑，其中添加的鹵素阻燃劑在燃燒條件下分解時會產生鹵化氫，其可以消除高分子材料燃燒反應產生活性自由基，另外，鹵素阻燃劑在燃燒后會產生殘留物，此殘留物可以促進聚合物材料的脫水炭化，形成難燃的炭化層，添加的乙烯-醋酸乙烯酯在燃燒的同時會產生阻燃物覆蓋在炭化層上，且此阻燃物密度較高，可以協助炭化層進行阻燃，另外乙烯-醋酸乙烯酯在燃燒時會吸收部分鹵化氫，限制污染氣體鹵化氫大面積擴散，且本發明調配乙烯-醋酸乙烯酯和鹵素阻燃劑的配比，使得鹵素阻燃劑產生的鹵化氫能夠有效消除周圍高分子材料燃燒反應產生活性自由基的情況下，乙烯-醋酸乙烯酯有效的吸收掉多余的鹵化氫，此外，本發明添加的碳酸鈣和Mg，可以減少阻燃使用的鹵素在燃燒時的激烈作用，作為鹵素的捕捉劑，抑制鹵素阻燃劑的自燃效果，且可以進一步協助乙烯-醋酸乙烯酯吸收多余的鹵化氫，本發明添加的Zr、 Sn、 Mo在高溫時氧化，其氧化物可以使本發明的阻燃絕緣材料達到低發煙化的效果，且可以提高阻燃絕緣材料的耐高溫性能，使得本發明具有較好的耐高溫性能以及較好的阻燃效果，且在燃燒時，有害氣體以及煙霧大大被降低，本發明的阻燃溫度可由普通PVC、PE電線電纜的90℃提升至130℃。

本發明進一步限定的技術方案是：

進一步的，所述阻燃絕緣材料的化學成分及質量百分比含量如下：鹵素阻燃劑：3.7%，乙烯-醋酸乙烯酯：4.1%，氫氧化鎂：1.75%，三氧化二銻：2.4%，碳酸鈣：2.9%，Mg：1.8%，Zr：0.75%,Sn：1.7%，Mo：0.18%，十六烷基三甲基溴化銨：1.41%，增粘劑：2.2%，余量為復合填料。

前所述的一種電線電纜用阻燃絕緣材料，所述碳酸鈣選擇2750目以上的重質碳酸鈣和納米級輕質碳酸鈣的混合物，所述復合填料為煅燒陶土硅酸鹽、滑石粉中的一種或一種以上的混合物。

前所述的一種電線電纜用阻燃絕緣材料，所述增粘劑增粘劑為馬來酸酐接枝尼龍6。

一種電線電纜用阻燃絕緣材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

a、按配比稱取氫氧化鎂、碳酸鈣、復合填料，置于球磨罐中，將盛有混料的球磨罐置于球磨機上，進行球磨混料，球磨混料轉速2100r/min，時間1h；

b、將步驟a中研磨好的混合料與鹵素阻燃劑、乙烯-醋酸乙烯酯、三氧化二銻、增粘劑加入混合機中，攪拌2min；

c、升溫至97℃，將Mg、Zr、Sn、Mo、加入混合機，攪拌6min，降溫至75℃，加入十六烷基三甲基溴化銨，攪拌5min，冷卻降溫至45℃以下時出料；

d、將步驟c中的物料經開煉機混煉均勻，然后經壓延機制成膠卷；

e、將膠卷喂入擠出機出料，擠出機各區的加工溫度分別為：1區120~130℃、2區110~115℃、3區90~100℃、4區165℃，氣壓為2.1~2.4MPa。

前所述的制備方法，步驟d中，混煉時間為15min。

前所述的制備方法，步驟e中，擠出機各區的加工溫度分別為：一區127℃、2區118℃、3區93℃、4區165℃，氣壓為2.25MPa。

本發明的有益效果是：

（1）本發明中添加的十六烷基三甲基溴化銨在燃燒時可以成功插入到炭化層和乙烯-醋酸乙烯酯在燃燒的時產生的阻燃物內，堵塞炭化層以及阻燃物的氣孔，使炭化層以及阻燃物致密，一方面可以隔絕電線與外界火源的接觸程度，另一方面可以較好的抑制火源的蔓延。