[发明专利]一种无卤低烟阻燃绝缘电缆材料

说明书

技术领域

本发明涉及绝缘电缆材料技术领域，尤其涉及一种无卤低烟阻燃绝缘电缆材料。

背景技术

随着国民经济的快速、稳步增长，城市建设的飞速发展，大批建造了各种功能的建筑物，由此发生火灾的几率相应增多。在人口相对比较密集的易发生火灾的场合，应采用高阻燃防火型电力电缆以满足使用要求。由于常见的高阻燃防火型电力电缆绝缘只采用无机复合绝缘材料云母带重叠绕包，云母带上面的云母粉容易脱落导致绝缘性能和防火性能下降，采用挤出填充型材料，这个工序需要专用的挤出设备才能进行，金属层采用纵包氩弧焊接铜带，成本较高。

目前，聚合物的阻燃改性以凝聚相阻燃、气相阻燃、协效阻燃及中断热交换等四种机理为主。其中，膨胀阻燃电缆护套料由于其阻燃剂添加量较无机氢氧化物阻燃剂添加量较低、材料力学性能损失较少，燃烧后可形成多孔炭层，有更优的隔热性能及强度，火灾安全性更高等优点，近年来发展迅速是阻燃发展的方向，但是目前在绝缘电缆材料中的应用还非常少。

发明内容

本发明提出了一种无卤低烟阻燃绝缘电缆材料，提高了绝缘电缆材料阻燃效率，制品具有优异的阻燃性能，延长了使用寿命。

本发明提出的一种无卤低烟阻燃绝缘电缆材料，其料按重量份包括：聚丙烯70-90份、聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物40-50份、茂金属聚乙烯4-8份、聚醚醚酮5-15份、埃洛石基复合阻燃剂10-15份、硫磺3-5份、促进剂0.5-1份、填料10-20份、防老剂0.5-1份；

其中，埃洛石基复合阻燃剂由埃洛石和复合阻燃剂制得，复合阻燃剂由酶解木质素和磷系阻燃剂组成。

优选地，埃洛石和复合阻燃剂的重量比为10：4-6。

优选地，酶解木质素和磷系阻燃剂的重量比为1-2：1。

优选地，埃洛石基复合阻燃剂的制备过程包括：将埃洛石和离子液体混合均匀，超声分散，加入复合阻燃剂混合均匀，微波加热至50-60℃，保温10-20min，过滤干燥得到埃洛石基复合阻燃剂。

优选地，埃洛石基复合阻燃剂的制备过程中，离子液体由1-烯丙基-3-甲基咪唑阳离子和BF₄^-组成。

优选地，聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物中，丙烯的含量为30-40wt％，乙烯的含量为25-35wt％；辛烯的含量为25-45wt％

优选地，填料为短切碳纤维、高硅氧玻璃纤维、改性乙炔炭黑中的一种两者以上混合物。

优选地，填料为短切碳纤维、高硅氧玻璃纤维和改性乙炔炭黑。

优选地，短切碳纤维、高硅氧玻璃纤维、改性乙炔炭黑的重量比为5-15：15-20：5-8。

优选地，改性乙炔炭黑的制备过程包括：称取10份炭黑，加入8-10份浓度为50wt％的硝酸溶液，加热至70-90℃，进行氧化反应，水洗至中性，在70-90℃下干燥，研磨后得到改性乙炔炭黑。

优选地，其料按重量份包括：聚丙烯75-85份、聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物42-48份、茂金属聚乙烯5-6份、聚醚醚酮8-12份、埃洛石基复合阻燃剂12-14份、硫磺3.5-4.5份、促进剂0.6-0.8份、填料13-17份、防老剂0.6-0.8份。

本发明中聚丙烯具有优良的绝缘性能和抗腐蚀性能，加入聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物、茂金属聚乙烯、聚醚醚酮三者配合对聚丙烯进行改性，具有良好的相容性，提高了制品的耐候性能，尤其是低温条件下的抗冲击性能；埃洛石基复合阻燃剂大幅提高了制品的阻燃性能，埃洛石加入离子液体改性提高了与基体及复合阻燃剂的相容性，同时，埃洛石具有的多孔结构将复合阻燃剂吸附在其表明，酶解木质素分子结构中含有大量的芳香核、酚羟基、羟基等基团，具有巨大网状空间结构，其基本结构单元是苯环，含有较多的酚羟基官能团，含碳量较高，与磷系阻燃剂协同作用，具有优异的阻燃性能，提高了阻燃效率；短切碳纤维、高硅氧玻璃纤维、改性乙炔炭黑配合作为填料，进一步提高了制品的耐候性，延长使用寿命。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

一种无卤低烟阻燃绝缘电缆材料，其料按重量份包括：聚丙烯70份、聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物50份、茂金属聚乙烯4份、聚醚醚酮15份、埃洛石基复合阻燃剂10份、硫磺5份、促进剂1份、填料10份、防老剂0.5份；

其中，埃洛石基复合阻燃剂由埃洛石和复合阻燃剂制得，复合阻燃剂由酶解木质素和磷系阻燃剂组成。

实施例2