[发明专利]一种低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料及其制备方法

说明书

本发明涉及耐火高分子材料领域，特别是涉及一种低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料及其制备方法。低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料的原料包括聚乙烯树脂、乙烯‑辛烯共聚物、相容剂、阻燃剂、陶瓷填料和加工助剂。本发明制备的低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料具有优异的烧结成瓷性能，燃烧热值和热释放速率超低，可以配合B1级护套料共同应用在耐火电缆上满足GB/T 31247的B1级要求。本发明工艺路线简单、产品质量稳定，适于工业化生产。

技术领域

本发明涉及耐火高分子材料技术领域，特别是涉及一种低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料及其制备方法。

背景技术

近些年，建筑电气防火越来越受到重视，新建高层建筑、大型公共交通枢纽、重点工程、地下轨道交通等对所用电线电缆的防火耐火要求也在不断提高，从最初的GB/T19216-2003中只要求750℃，90分钟单纯供火的耐火(代号：N)到最新的GB/T19666-2019额外增加了供火加机械冲击的耐火(代号：NJ)和供火加机械冲击和喷水的耐火(代号：NS)，甚至有些项目要求采用更严格的英国耐火标准BS 6387和BS8491。云母带这类传统耐火材料由于其自身缺陷不能够满足新标准的机械冲击和喷水的耐火要求，限制了耐火电缆的发展，新型耐火材料陶瓷化聚烯烃以其独特的耐火性能广泛应用于柔性防火耐火电缆和中压耐火电缆领域，为新型结构的耐火电线电缆设计提供了更大的设计空间。

2019年，原行业标准《民用建筑电气设计规范》升级为国家标准，并在2020年8月1日起实施。相较于原标准，对很多处进行了修订，尤其是建筑电气防火部分，多处明确要求选用燃烧等级不低于B1级的电缆，其中消防线缆还额外有耐火的性能要求。然而，目前市场上的陶瓷化聚烯烃耐火材料普遍不阻燃，燃烧热值比较高，无法满足GB/T 31247的B1级要求，亟需开发新材料以满足日益严格的防火耐火要求。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料及其制备方法，用于解决现有技术中的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明的一方面提供一种低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料，所述低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料的原料按质量百分比计，包括如下组分：

在本发明的一些实施方式中，所述的聚乙烯树脂为线性低密度聚乙烯树脂、茂金属聚乙烯树脂中的一种或多种的组合。

在本发明的一些实施方式中，所述的聚乙烯树脂的密度为0.910-0.945g/cm³；熔融指数为0.1-0.5g/10min。

在本发明的一些实施方式中，所述的乙烯-辛烯共聚物的密度为0.8-0.9g/cm³；熔融指数为1-5g/10min。

在本发明的一些实施方式中，所述的相容剂为马来酸酐接枝POE；马来酸酐接枝率为0.5％-1％；熔融指数为1-2g/10min。

在本发明的一些实施方式中，所述的阻燃剂选自氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌中的一种或多种的组合。

在本发明的一些实施方式中，所述陶瓷填料为陶土、高岭土、硅灰石、硅酸铝中的一种或多种的组合。

在本发明的一些实施方式中，所述的加工助剂选自抗氧剂1010、抗氧剂168、润滑剂硅酮母粒的一种或多种的组合。

本发明另一方面提供本发明所述的低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料的制备方法，所述制备方法包括：将聚乙烯树脂、乙烯-辛烯共聚物、相容剂、阻燃剂、陶瓷填料和加工助剂混合，密炼、造粒后制备获得。

本发明另一方面提供本发明所述的低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料在电缆、电线领域的用途。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：