[发明专利]一种交联聚乙烯基无卤阻燃电缆及其制备方法

权利要求书

1.一种交联聚乙烯基无卤阻燃电缆，包括铜芯线与电缆护套，其特征在于：

所述电缆护套按重量份计包括以下成分：

聚乙烯树脂84-105份、云母粉1-2份、硫酸镁晶须6-8份、白炭黑2-3份、交联剂2-3份、纳米修饰改性松香树脂12-15份、氧化锌2-4份、聚磷酸铵6-10份、增塑剂5-6份；

所述聚乙烯树脂与纳米修饰改性松香树脂重量份比为7:1。

2.根据权利要求1所述的一种交联聚乙烯基无卤阻燃电缆，其特征在于：所述纳米修饰改性松香树脂制备方法为：

首先，将纳米氢氧化铝均匀分散到有机溶剂中，然后进行超声波处理5min，得到纳米氢氧化铝分散液；

其中，超声波处理的频率为35KHz；

向纳米氢氧化铝分散液中添加硅烷偶联剂，调节温度至70-80℃，搅拌反应2小时，然后再添加马来酸酐，继续搅拌1小时，然后进行抽滤，洗涤，干燥，得到修饰纳米料；

其中，所采用的硅烷偶联剂为乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷；

将修饰纳米料、共聚物、松香树脂添加到搅拌机中，以500r/min转速进行搅拌混合，然后再进行加热至熔融，继续搅拌30min，进行冷却，粉碎，得到改性松香树脂。

3.根据权利要求2所述的一种交联聚乙烯基无卤阻燃电缆，其特征在于：所述有机溶剂为甲苯；

所述纳米氢氧化铝分散液中纳米氢氧化铝质量分数为10-12%。

4.根据权利要求2所述的一种交联聚乙烯基无卤阻燃电缆，其特征在于：所述纳米氢氧化铝分散液、硅烷偶联剂、马来酸酐混合比例为120mL：3-4g：5-8g。

5.根据权利要求2所述的一种交联聚乙烯基无卤阻燃电缆，其特征在于：所述修饰纳米料、共聚物、松香树脂混合质量比为3-5:8-10:30-34。

6.根据权利要求5所述的一种交联聚乙烯基无卤阻燃电缆，其特征在于：所述共聚物为丁二烯-苯乙烯共聚物；

所述丁二烯-苯乙烯共聚物经过预处理：

将丁二烯-苯乙烯共聚物、三元乙丙橡胶、丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯依次添加到开炼机中进行开炼处理30-40min；

其中，开炼机内开炼的温度为140-150℃；

所述丁二烯-苯乙烯共聚物、三元乙丙橡胶、丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯混合质量比为25-30:3-5:1:1.5。

7.根据权利要求1所述的一种交联聚乙烯基无卤阻燃电缆，其特征在于：所述交联剂为过氧化二异丙苯；

所述增塑剂为邻苯二甲酸三辛酯。

8.根据权利要求1所述的一种交联聚乙烯基无卤阻燃电缆，其特征在于：所述聚乙烯树脂为低密度聚乙烯树脂；

所述低密度聚乙烯树脂分子量为7.2万。

9.根据权利要求1所述的一种交联聚乙烯基无卤阻燃电缆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

按各重量份称取：聚乙烯树脂、云母粉、硫酸镁晶须、白炭黑、交联剂、纳米修饰改性松香树脂、氧化锌、聚磷酸铵、增塑剂；

将各组分依次添加到高速搅拌机中进行搅拌混合，其中，搅拌混合转速为3500r/min，搅拌混合时间为30min，得到混合均匀的组分料；

将上述制备得到的混合均匀的组分料添加到干燥箱内进行干燥处理，得到干燥物料；

其中，干燥温度为60℃，干燥时间为2小时；

将经过干燥后的干燥物料添加到双螺杆挤出机中进行熔融挤出，再进行注塑成型，得到护套层；

将护套层包覆铜芯线，得到所述交联聚乙烯基无卤阻燃电缆。

10.根据权利要求9所述的一种交联聚乙烯基无卤阻燃电缆的制备方法，其特征在于：将各组分依次添加到高速搅拌机中进行搅拌混合，得到混合均匀的组分料，其中所述高速搅拌机包括搅拌机筒体，所述搅拌机筒体的中轴线上安装有通过驱动装置驱动旋转的搅拌轴，所述搅拌轴自上而下间隔设置有第一搅拌组件、第二搅拌组件和第三搅拌组件，所述第一搅拌组件的第一搅拌器为扇叶状，所述第二搅拌组件的第二搅拌器为长条形的螺旋状，所述第三搅拌组件的第三搅拌器为长条形，且所述第三搅拌器的外周为锯齿形，所述第三搅拌器的侧面面板上间隔开设有若干个滤筛孔；

第一搅拌器、所述第二搅拌器和所述第三搅拌器均相对于所述搅拌轴倾斜向下设置，倾斜角度为45°~60°；

所述搅拌机筒体的内壁上间隔且均匀设置有若干个浓度传感器，所述搅拌机筒体外侧设有控制器，所述浓度传感器与所述控制器通信连接，所述浓度传感器检测所述搅拌机筒体内的不同检测点和不同时间点局部位置处的混合的组分料的浓度值，并将检测到的浓度值传递给所述控制器，所述控制器根据以下公式计算浓度偏差值：

，

其中，为浓度偏差值，t=1表示时间为1秒，n为时间t为第n秒，表示为时间为t时搅拌机筒体内所以浓度传感器中检测到的混合的组分料的浓度最大值；表示为时间为t时搅拌机筒体内所以浓度传感器中检测到的混合的组分料的浓度最小值；

当所述控制器计算得到的浓度偏差值小于预设偏差阀值时，则判断所述搅拌机筒体内的组分料混合均匀，

所述搅拌机筒体外侧设有显示器，所述显示器与所述控制器线性连接，当所述组分料混合均匀时，所述显示器显示为绿色，当所述组分料未混合均匀时，所述显示器显示为红色。