[發明專利]一種阻燃型電纜材料的制備方法

在審

• 申請號: 201910512579.2
• 申請日: 2019-06-13
• 公開（公告）號: CN110183761A
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 花振強;宋麗
• 申請（專利權）人: 花振強
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08K9/06;C08K9/04;C08K9/02;C08K7/26;C08K3/32;H01B3/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種阻燃型電纜材料的制備方法，原料按重量份組成：重量份組成：粉煤灰80?100份、磷酸氫鋯35?40份、丙烯酸乙酯15?20份、硅烷2?4份、鋁酸酯1?2份、鈦酸酯0.1?0.5份、去離子水100?130份、無水乙醇1?6份、直鏈烷烴苯磺酸鈉1?3份、聚乙烯80?100份、交聯劑8?13份、抗氧化劑4?8份、聚乙烯蠟4?8份、硬脂酸鋅3?5份。本發明制備的電纜材料采用堿化粉煤灰和改性磷酸氫鋯復合后能顯著提高電纜料的阻燃效果，且粉煤灰作為一種工業固體廢物，用于電纜料的阻燃成分既經濟又環保，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及一種阻燃型電纜材料的制備方法，屬于電纜設備領域。

背景技術

交聯聚烯烴作為電纜絕緣材料使用已經有多年的發展，但聚乙烯屬于易燃材料，傳統方法生產的交聯聚乙烯電纜材料產品都不具有阻燃性能。傳統使用氫氧化鋁作為阻燃填料，由于用量較大，影響電纜的加工性能和表面光潔度，為了滿足防范火災的安全需求，開發阻燃型電纜材料具有重要意義。粉煤灰作為一種廢料成本低，具有一定的阻燃特性，但其阻燃性能有限，更多的是以填料為目的,何如發揮粉煤灰更大的阻燃性能非常有必要。

發明內容

本發明的目的在于提供一種阻燃型電纜材料的制備方法,通過該方法制備的材料具有優異的阻燃效果。

一種阻燃型電纜材料的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟1、將100份粉煤灰置于行星式球磨機300 r/min球磨10 min，隨后加入到500份濃度0.3mol/L的氫氧化鈉溶液中，80℃磁力攪拌2h，過濾洗滌，60℃烘箱干燥，得到堿化粉煤灰；

步驟2、取40份磷酸氫鋯加入200份去離子的水燒杯中，置于恒溫水浴槽內，在40℃和300rpm轉速下預分散30min；

步驟3、向上述分散液中緩慢滴加10份的丙烯酸乙酯，滴加完畢后繼續攪拌，保溫反應60min；

步驟4、反應完畢抽濾得到濕凝膠層，轉移至真空干燥箱內，在80℃下干燥5h，研磨得到改性磷酸氫鋯粉體；

步驟5、將3份硅烷、1.6份鋁酸酯、0.4份鈦酸酯偶聯劑倒入燒杯，加入20份去離子水、4份無水乙醇， 80℃水解10min得復配偶聯劑；

步驟6、向上述復配偶聯劑中繼續加入100份去離子水、1.5份直鏈烷烴苯磺酸鈉和80份堿化煤灰和20份改性磷酸氫鋯粉體，80℃下反應15min后抽濾、洗滌，50℃烘箱干燥24 h得到復合阻燃粉料；

步驟7、按重量份稱取200份聚乙烯、45份復合阻燃粉料、9份交聯劑、6份抗氧化劑、5份聚乙烯蠟和3份硬脂酸鋅投入高速攪拌機，攪拌混合30min放料；

步驟8、將上述混合料投入螺桿擠出機里，擠出造粒，溫度控制在140℃，最后在注塑機上制成標準樣條，室溫條件下放置72h后進行性能測試。

有益效果：本發明制備的阻燃型電纜材料，采用堿化粉煤灰和改性磷酸氫鋯粉體復合得到阻燃粉料，復合阻燃劑以為主，磷酸氫鋯為輔，價格更為低廉。磷酸氫鋯經過納米級丙烯酸乙酯修飾后拉到了層板的層間距，能夠有效的嵌入堿化粉煤灰，通過磷酸氫鋯層板內外的羥基與堿化粉煤灰表面形成穩定的氫鍵結構，相較于單一的粉煤灰和磷酸氫鋯，復合后的阻燃粉料耐熱性顯著提高，在電纜料燃燒過程中，阻燃粉料能夠在聚乙烯材料表面迅速形成炭層和熔融態物質，隔絕空氣，阻礙熱傳遞，顯著提高電纜料的阻燃效果。此外，復配偶聯劑上的硅羥基、鋁羥基、鈦羥基和復合粉料表面的羥基縮合，形成偶聯劑包覆層，阻隔了熱傳遞及氧氣的擴散，有效地延緩并阻止了聚合物的熱降解，抑制了揮發性可燃組分的產生。粉煤灰作為一種工業固體廢物，用于電纜料的阻燃成分降低了阻燃劑的用量，既經濟又環保，具有廣闊的應用前景。

具體實施方式