[发明专利]一种新型阻燃电缆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电缆技术领域，具体涉及一种新型阻燃电缆料及其制备方法。

背景技术

随着经济的迅速发展，电线电缆在各个行业、领域中都得到广泛的应用。电线电缆用量不断增大的同时，电气火灾的事故也随之增加，电线电缆产品的安全性、环保性、使用寿命也有了更高的要求，电线电缆的阻燃问题逐渐引起了世界各国的重视。早在70年代，国内外相继开发了阻燃电缆，这些阻燃电缆虽有一定的阻燃效果，但还存在不少缺陷，如耐高温性能不强，不能在高温下作业；耐老化性不够，使用寿命短，极易引起火灾；在火灾发生时，燃烧的电线电缆会产生有毒气体和烟雾，这不仅会影响救灾工作，还会对生命财产造成“第二次灾害”。鉴于不少工业部门和地铁、高层建筑等市政民用设施对电缆的安全性和可靠性的要求越来越高，迫切要求开发新一代的耐高温阻燃电缆。

发明内容

本发明提供了一种新型阻燃电缆料及其制备方法，解决了上述背景技术中的问题，所述新型阻燃电缆料性能优、物理性能好、适应温度范围宽、耐高温、阻燃性能好，并且具备抗菌抗腐蚀能力，使用寿命长。

为了解决现有技术存在的问题，采用如下技术方案：

一种新型阻燃电缆料，包括如下重量份的原料：聚氯乙烯15～35份、乙烯-辛烯共聚物3～8份、乙烯-醋酸乙烯酯13～18份、高抗冲聚丙烯18～33份、丁腈橡胶7～18份、硬脂酸1～2份、填料12～23份、热稳定剂1.5～3.3份、抗氧剂0.7～1.2份、抗菌剂1～2份、增塑剂4～8份、相容剂3～5份、阻燃剂1～3份。

优选的，所述新型阻燃电缆料，包括如下重量份的原料：聚氯乙烯23份、乙烯-辛烯共聚物6份、乙烯-醋酸乙烯酯15.8份、高抗冲聚丙烯27份、丁腈橡胶11份、硬脂酸1.5份、填料19份、热稳定剂2.2份、抗氧剂1份、抗菌剂1.5份、增塑剂6份、相容剂3.8份、阻燃剂2.1份。

优选的，所述填料为改性石墨烯，所述改性石墨烯由以下方法制得：

（1）称取石墨烯，置于高温炉以400～440℃的温度加热2～4小时，得到氧化石墨烯；

（2）称取步骤（1）制备的氧化石墨烯，和氯化亚砜或者草酰氯混合，加入催化剂，其中，氧化石墨烯，氯化亚砜或者草酰氯，催化剂质量之比为1：25～32：0.2～0.5，采用油浴锅以65～83℃的温度加热20～33小时，反应期间冷凝回流并干燥，同时加以持续的机械搅拌，反应结束后用溶剂洗涤，干燥，得到中间体产物A；

（3）称取质量比为1.3～3.9:1的脂肪酸多聚体混合物与脂肪族多胺，采用油浴锅以160～190℃的温度加热20～27小时，反应期间通以氮气进行保护，同时加以持续的机械搅拌，得到中间体产物B；

（4）将步骤（3）得到的中间体产物B与脲以16.7～23.3:1的质量比混合后，采用油浴锅以100～140℃的温度加热7～8.6小时，反应期间通以氮气进行保护，同时加以持续的机械搅拌，得到混合物C；

（5）将步骤（2）得到的中间体产物A与混合物C以1:20～40的质量比混合后，采用油浴锅以50～90℃的温度加热12～36小时，反应期间冷凝回流并干燥，同时加以持续的机械搅拌，反应结束后用溶剂洗涤，干燥，得到改性石墨烯填料。

优选的，所述增塑剂为偏苯三酸三辛酯或癸二酸二辛酯中的一种或二种。

优选的，所述抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯和三［2，4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯质量比为1：1～1.5：0.5复配体系。

优选的，所述阻燃剂为三氧化二锑、十溴二苯乙烷、硼酸锌、氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或多种。

一种制备所述新型阻燃电缆料的方法，包括如下步骤：

（1）按上述配方称取聚氯乙烯、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯、高抗冲聚丙烯、丁腈橡胶、硬脂酸、填料、热稳定剂、抗氧剂、抗菌剂、增塑剂、相容剂、阻燃剂，备用；

（2）将聚氯乙烯、乙烯-辛烯共聚物、相容剂及高抗冲聚丙烯混合均匀，置于密炼机中密炼5～10分钟，密炼温度为160～180℃，再投入增塑剂，加热搅拌至增塑剂完全被吸收，所述加热搅拌的温度为95～108℃；

（3）向步骤（2）得到的产物中依次投入丁腈橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯、硬脂酸，混合均匀，一起密炼8～13分钟，密炼温度为150～170℃，然后投入填料、热稳定剂、抗氧剂、抗菌剂、阻燃剂，加热搅拌至原料完全混合均匀，得电缆料半成品；

（4）将步骤（3）得到的半成品过双锥喂料装置以及双螺杆挤出机组挤出拉条造粒，经过风冷后制得所述新型阻燃电缆料。