[發(fā)明專利]一種防火型聚氯乙烯材料及其制備方法和電纜護管

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310583189.0
• 申請日: 2023-05-23
• 公開（公告）號: CN116396575A
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何躍;方耀斌
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州中能管業(yè)有限公司
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08L83/04;C08K3/32;C08K5/3435;C08K3/22;C08K7/24;C08K3/26;C08K7/00;C08K5/5317;H01B3/44
• 代理公司: 杭州凌通知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33316
• 代理人: 王瓊

本申請涉及電路輸送設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，它涉及一種防火型聚氯乙烯材料及其制備方法和電纜護管。一種防火型聚氯乙烯材料，包括以下重量份的原料：90?110份聚氯乙烯、10?20份相容劑、8?15份聚磷酸銨及5?8份抗紫外老化添加劑，所述抗紫外老化添加劑為N,N?雙(2,2,6,6?四甲基?4?哌啶基)?1,6?己二胺與金屬氫氧化物的混合物。本申請的防火型聚氯乙烯兼具優(yōu)良的阻燃性能及耐紫外老化性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及電路輸送設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，它涉及一種防火型聚氯乙烯材料及其制備方法和電纜護管。

背景技術(shù)

隨著全球經(jīng)濟的迅猛發(fā)展及人類環(huán)保意識的增強，各領(lǐng)域?qū)﹄娋€電纜的質(zhì)量和性能的要求也越來越高，特別是線纜的安全問題越來越受到人們關(guān)注。

其中，由于線纜需要安裝在戶外，因此，線纜需要長時間受到陽光的照射，從而引起線纜發(fā)生老化降解，從而導致線纜表面容易產(chǎn)業(yè)開裂。另外，隨著火災事故的頻繁發(fā)生，人們對電線電纜防火性能的要求也越來越高。

因此，目前亟需一種兼具優(yōu)良的耐老化性能及阻燃性能的聚氯乙烯電纜護管。

發(fā)明內(nèi)容

為了改善聚氯乙烯電纜護管難以兼具優(yōu)良的耐老化性能及阻燃性能的缺陷，本申請?zhí)峁┮环N防火型聚氯乙烯材料及其制備方法和電纜護管。

第一方面，本申請?zhí)峁┮环N防火型聚氯乙烯材料，采用如下的技術(shù)方案：

一種防火型聚氯乙烯材料，包括以下重量份的原料：90-110份聚氯乙烯、10-20份相容劑、8-15份聚磷酸銨及5-8份抗紫外老化添加劑，所述抗紫外老化添加劑為N,N-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺與金屬氫氧化物的混合物。

聚磷酸銨是一種酸源、碳源及氣源并用的膨脹型阻燃劑，其具有無毒、無味，不產(chǎn)生腐蝕性氣體、吸濕性小、熱穩(wěn)定性高等特點。

聚磷酸銨的阻燃機理在于，聚磷酸銨受熱脫水后生成聚磷酸強脫水劑，聚磷酸強脫水劑促使有機物表面脫水生成碳化物，加之生成的非揮發(fā)性磷的氧化物及聚磷酸對基材表面進行覆蓋，從而通過隔絕空氣的方式達到阻燃效果。

另外，由于聚磷酸銨中還含有氮元素，從而促使聚磷酸銨受熱分解可以放出N₂、NH₃等氣體，這些氣體不易燃燒，阻斷了氧的供應(yīng)，實現(xiàn)了阻燃增效和協(xié)同效應(yīng)的目的。同時它的增效和協(xié)同作用使該阻燃劑不僅具有良好的阻燃性能，而且還具有發(fā)煙量少，不產(chǎn)生有毒氣體及具有自熄性等特點。

但是，由于聚磷酸銨具有一定的弱酸性，而N,N-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺屬于受阻酚型抗紫外老化劑，而受阻酚型抗紫外老化劑的效能在酸性環(huán)境下極易惡化，從而導致防火型聚氯乙烯材料的耐紫外線老化性能明顯下降。

而由于金屬氫氧化物中含有氫氧根，從而當抗紫外老化添加劑中添加有金屬氫氧化物時，金屬氫氧化物中的氫氧根可以對多余的酸根離子進行中和，有效改善酸性環(huán)境對N,N-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺抗紫外老化性能的影響。

另外，金屬氫氧化物中的金屬陽離子可以促進聚磷酸交聯(lián)形成隔熱性能更好的炭層機構(gòu)，同時金屬陽離子還可以提高聚氯乙烯材料的熱穩(wěn)定性，降低聚氯乙烯材料的最大熱釋放速率。而且金屬氫氧化物的燃燒可以釋放不可燃的水蒸氣，從而冷卻固相并發(fā)揮阻燃作用。

優(yōu)選的，所述金屬氫氧化物中含有二氧化鈦納米管、鋅離子、鎂離子、鋁離子、碳酸根中的幾種。

優(yōu)選的，所述金屬氫氧化物中含有二氧化鈦納米管、鋅離子、鎂離子、鋁離子、碳酸根。

二氧化鈦納米管具有高折光性和高光活性，而且由于二氧化鈦納米管的電子結(jié)構(gòu)是由價電子帶和空軌道形成的傳導帶構(gòu)成的，因此，當其受紫外線照射時，紫外線將以熱量或產(chǎn)生熒光的形式釋放能量。