[发明专利]一种天然矿物阻燃耐辐射电缆材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种天然矿物阻燃耐辐射电缆材料的制备方法，属于电缆材料制备技术领域。本发明以水镁石纤维代替氢氧化镁化学合成品，纯天然石墨材料代替红磷的使用，辅以抗氧化剂和光稳定剂，从而得到天然矿物阻燃耐辐射电缆材料的制备方法。实例证明，本发明避免了传统无卤阻燃材料中红磷的使用，清洁环保，使用后无任何有毒致癌物质产生，对人体没有任何危害，且具有很好的抗辐射能力，产品性能优异。最终制得的天然矿物阻燃耐辐射电缆材料颜色为白色、拉伸强度为11.7～11.9MPa、体积电阻率为8.5×10¹²Ω·m、脆化温度为-45～-40℃、燃烧气体的电导率为0.8μS/mm、断裂伸长率为185～230％。

主权项

一种天然矿物阻燃耐辐射电缆材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取5～10kg水镁石纤维精矿石放入超声清洗仪中，加入蒸馏水浸没矿石，以200～300W的功率超声洗涤去除表面杂质，自然晾干；（2）将纯化后的水镁石纤维精矿石移入电动搅拌机，按料液比为1:20将精矿和水混合，加入10～20g分散剂二辛基磺化琥珀酸钠，先以200～300r/min的转速低速搅拌30～40min，再以700～800r/min的转速高速搅拌10～20min；（3）搅拌后，将混合物料放入球磨机中，加入碳化钨球磨珠进行球磨，机械分散10～20min后出料，按料液比为40:1向球磨后的矿石纤维里加入无水乙醇，放入超声振荡器中振荡10～20min，移入冰水浴中在4～6℃下静置12～18h沉降分级，直至无沉淀产生，分离得到上层悬浮液，即为水镁石纳米纤维乙醇悬浮液；（4）称取10～15g石墨放入三口烧瓶中，按体积比为1:3将浓度为0.02mol/L的硫酸和0.03mol/L的磷酸进行混合，取50～60mL混合酸液加入三口烧瓶中，搅拌均匀后立即加入5～10g高锰酸钾，放入卧式离心机以9000～10000r/min的转速离心10～15min，分离得到沉淀物经研磨后即得膨胀石墨；（5）取1～2L上述制得的水镁石纳米纤维乙醇悬浮液放入密炼机中，继续加入50～100g膨胀石墨和200～300g聚丙烯，加热至160～200℃密炼2～3h，待混合物料成熔融状态时，立即加入2～5g双酚基丙烷抗氧化剂，继续保温密炼1～2h；（6）将密炼后的物料装入双螺杆挤出机中，加入5～8g四甲基苯醌自由基捕捉剂，与密炼物料混合均匀后，挤出造粒，将得到的颗粒产物放入烘箱，在105～110℃下干燥后即得一种天然矿物阻燃耐辐射电缆材料。