[发明专利]一种离子溶胶改性聚合物阻燃电缆料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及一种离子溶胶改性聚合物阻燃电缆料的制备方法。

背景技术

随着社会对火灾危害的关注越来越密切，电缆的防火性能也要求更高，一些特种软电缆(如电梯电缆、电信器件电缆等)也要求具有一定阻燃性能，电缆燃烧时释放出大量烟雾和有毒的、腐蚀性的气体是火灾中危险因素，在火灾中妨碍了人们的安全撤离和灭火工作，使生命财产遭到严重损失，同时随着通讯事业、汽车工业和计算机工业的发展，特别是航空导线、汽车用线、高温仪表电缆、石油钻井平台电缆等许多场合，越来越需要使用阻燃低烟、热稳定性能好、热变形温度高的电缆材料；

聚氯乙烯电缆料是以PVC 树脂为基础, 加入各种配合剂的多组份混合材料。由于它机械性能优越、耐气候性好、有优良的电气绝缘性能、加工容易和成本低廉等优点，因此被广泛用于电线电缆的绝缘和护层材料。而为了提高材料的阻燃性能，大多采用添加三氧化二锑、硼酸锌等阻燃剂来提高产品阻燃性能，然后这种添加剂添加量越大，越容易降低其韧性，容易出现外层断裂的现象。有研究表明1-丁基-3-甲基咪唑甲烷磺酸盐作为一种离子液体与聚碳酸酯共混时可以提高其阻燃性能，因此本发明研究了一种全新的方法，将该离子液体与无机填料交联，不仅可以起到很好的协同阻燃效果，同时改善了无机填料的分散性能。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种离子溶胶改性聚合物阻燃电缆料的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种离子溶胶改性聚合物阻燃电缆料的制备方法，包括以下步骤：

（1）取8-羟基喹啉，加入到其重量36-40倍的无水乙醇中，搅拌均匀；

（2）取正硅酸四乙酯，加入到其重量100-110倍的去离子水中，搅拌均匀，升高温度为46-50℃，加入上述8-羟基喹啉的乙醇溶液，保温搅拌10-15分钟，滴加浓度为10-15%的氨水，调节pH为10-12，搅拌反应20-23小时，加入司盘80，搅拌均匀，得溶胶分散液；

（3）取丁二酸酐、3-氨丙基三乙氧基硅烷混合，加入到混合料重量30-40倍的二甲基甲酰胺中，升高温度为70-75℃，保温搅拌100-120分钟，与上述溶胶分散液混合，超声20-30分钟，过滤，将沉淀用无水乙醇洗4-5次，真空90-100℃下干燥1-2小时，得羧基化溶胶；

（4）取上述羧基化溶胶，加入到其重量100-130倍的去离子水中，超声20-30分钟，加入三乙胺，升高温度为50-70℃，保温搅拌1-2小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得酰胺化溶胶；

（5）取二甲胺，加入到其重量60-70倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入苯乙烯，升高温度为45-50℃，保温搅拌1-2小时，蒸馏除去乙醇，常温干燥，得仲胺化苯乙烯；

（6）取1-丁基-3-甲基咪唑甲烷磺酸盐，加入到其重量180-200倍的去离子水中，搅拌均匀，加入上述酰胺化溶胶，滴加10-12mol/l的氨水，调节pH为11-12，升高温度为50-60℃，加入浓度为17-20%的甲醛水溶液，保温搅拌1-2小时，得羟甲基化离子液体改性溶胶溶液；

（7）取上述仲胺化苯乙烯加入到羟甲基化离子液体改性溶胶溶液中，升高温度为70-75℃，超声10-20分钟，冷却至常温，滴加3-5mol/l的盐酸，调节pH为2-3，搅拌反应2-3小时，抽滤，将滤饼水洗，常温干燥，得季铵化离子溶胶改性苯乙烯单体；

（8）取季铵化离子溶胶改性苯乙烯单体、六氯环三磷腈混合，加入混合料重量17-20倍的甲苯，搅拌均匀，加入偶氮二异丁腈，送入到反应釜中，通入氮气，在80-90℃下保温反应6-8小时，出料冷却，将产物过滤，真空50-70℃下干燥50-60分钟，得季铵化离子溶胶改性聚合物；

（9）取聚氯乙烯，与滑石粉、硬脂酸、氯化石蜡混合，送入到高速混合机中，在190-200℃下保温搅拌30-40分钟，加入上述季铵化离子溶胶改性聚合物，共混排出，倒入喂料机中，由喂料机送入到挤出机中，挤出机的温度为120-130℃，主机转速为2000-2700r/min，挤出造粒，冷却，即得离子溶胶改性聚合物阻燃电缆料。