[發(fā)明專利]一種阻燃絕緣電纜材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910185680.1
• 申請日: 2019-03-12
• 公開（公告）號: CN109825093A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南七緯科技有限公司
• 主分類號: C08L83/08
• 分類號: C08L83/08;C08L71/08;C08K7/06;C08K3/34;C08J7/14;B29C48/92;H01B3/46;H01B3/42
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本發(fā)明提供了一種阻燃絕緣電纜材料的制備方法，包括如下步驟：(一)3,3',5,5'?四異丙基聯(lián)苯?4,4?二醇和2,3?雙?(4?氯苯基)?5?苯基氯化四氮唑縮聚；(二)2?丁基?1,3,2?二氧硼戊環(huán)?4S,5S?二羧基雙(二甲氨基化合物)和1,3?雙(3?氯丙基)四(三甲基硅氧基)二硅氧烷縮聚；(三)電纜材料的成型；(四)離子交換。本發(fā)明還公開了根據(jù)所述阻燃絕緣電纜材料的制備方法制備而成的阻燃絕緣電纜材料。本發(fā)明公開的阻燃絕緣電纜材料阻燃效果顯著，絕緣性佳，性能穩(wěn)定性好，耐候性、抗腐蝕性、力學(xué)性能、耐熱性和機(jī)械加工性能優(yōu)異，制備成本低廉，使用安全環(huán)保。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電纜材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種阻燃絕緣電纜材料及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電線電纜在各行各業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，對于電線電纜的要求也越來越高，不僅要求其具有優(yōu)異的抗腐蝕性能、機(jī)械力學(xué)性能和絕緣性，還需要其在電線電纜及周圍環(huán)境著火時，具有可阻止火焰蔓延，維持電線電纜傳輸電能和通訊信號等阻燃性能，還要求其在燃燒時發(fā)煙量低、產(chǎn)生的氣體腐蝕性小，使用安全環(huán)保。

現(xiàn)有技術(shù)中的絕緣電纜材料主要以合成樹脂為基材，再添加填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、色料等添加劑而制成，這類絕緣電纜材料具備一定的絕緣性能，但是機(jī)械性能、熱穩(wěn)定性和阻燃性能往往達(dá)不到預(yù)期要求。另外，在長期使用過程中，大量添加的添加劑易從材料中滲出，從而使得材料性能穩(wěn)定性差，使用壽命短。

但現(xiàn)有常規(guī)的電纜材料中均添加了大量的無機(jī)阻燃劑，在具有高阻燃特性的同時很大程度上損失了材料的機(jī)械性能，電氣性能以及材料的柔軟性，抗低溫開裂性，且其不能承受高溫，且在燃燒時易釋放出二噁英等有毒有害的氣體，污染環(huán)境，并威脅人體健康，從而限制了產(chǎn)品更廣泛的使用。

中國發(fā)明專利CN201210277279公開了一種高強(qiáng)高導(dǎo)熱絕緣材料，該材料的機(jī)械強(qiáng)度不夠，并且成本較高，不利于推廣使用。申請公開號為CN1557867A的中國發(fā)明專利公開了一種無鹵納米阻燃聚烯烴阻燃物，采用紅磷和納米氫氧化鎂來阻燃聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，制備的復(fù)合材料力學(xué)性能和阻燃性能優(yōu)良，但含紅磷的阻燃電纜料在生產(chǎn)過程中和燃燒時都會大量地放出刺激性氣味且發(fā)煙量很大，污染環(huán)境。

因此，業(yè)內(nèi)亟需開發(fā)一種環(huán)境友好型阻燃絕緣電纜材料，以滿足現(xiàn)代電線電纜的性能要求。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明旨在提供一種阻燃絕緣電纜材料及其制備方法，該制備方法簡單易行，原料易得，制備成本低廉，對設(shè)備依賴性小，推廣應(yīng)用價值高；通過所述制備方法制備得到的阻燃絕緣電纜材料阻燃效果顯著，絕緣性佳，性能穩(wěn)定性好，耐候性、抗腐蝕性、力學(xué)性能、耐熱性和機(jī)械加工性能優(yōu)異，制備成本低廉，使用安全環(huán)保。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種阻燃絕緣電纜材料的制備方法，包括如下步驟：

Ⅰ3,3',5,5'-四異丙基聯(lián)苯-4,4-二醇和2,3-雙-(4-氯苯基)-5-苯基氯化四氮唑縮聚：將3,3',5,5'-四異丙基聯(lián)苯-4,4-二醇、2,3-雙-(4-氯苯基)-5-苯基氯化四氮唑、堿性催化劑加到接有分水器的三口瓶中，再加高沸點溶劑和甲苯，將反應(yīng)體系加熱到100-110℃，氮氣或惰性氣體保護(hù)下攪拌反應(yīng)4-6小時，通過分水器除去反應(yīng)過程中生成的水和甲苯，除盡水之后將反應(yīng)溫度緩慢升至140-150℃，繼續(xù)回流攪拌反應(yīng)15-20小時，反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)體系冷卻至室溫，在水中析出，將析出的聚合物用乙醇洗滌4-7次，后置于真空干燥箱80-90℃下干燥至恒重，得到第一縮聚物；

Ⅱ2-丁基-1,3,2-二氧硼戊環(huán)-4S,5S-二羧基雙(二甲氨基化合物)和1,3-雙(3-氯丙基)四(三甲基硅氧基)二硅氧烷縮聚：2-丁基-1,3,2-二氧硼戊環(huán)-4S,5S-二羧基雙(二甲氨基化合物)、1,3-雙(3-氯丙基)四(三甲基硅氧基)二硅氧烷溶于乙醇中，在40-60℃下攪拌反應(yīng)10-12小時，后再旋蒸除去乙醇，得到第二縮聚物；