阻燃电缆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阻燃电缆及其制备方法，该的制备方法包括：1)将硅胶、碳粉、环糊精和水进行混合以制得混合溶液；2)将所述混合溶液、铝盐、镁盐和碱性化合物进行水热反应，然后过滤、干燥以制得阻燃剂；3)将天然橡胶、聚氯乙烯、六溴环十二烷、羟甲基淀粉、滑石粉、纳米二氧化钛、硅油、硫磺和所述阻燃剂混炼，然后包覆于电缆线芯的外部以制得阻燃电缆。该电缆具有优异的阻燃性能，同时该制备方法具有工序简单和原料易得的优点。

【技术实现步骤摘要】
阻燃电缆及其制备方法
本专利技术涉及阻燃剂，具体地，涉及一种阻燃电缆及其制备方法。
技术介绍
电缆的缓冲层大多由橡胶组成，现有的橡胶缓冲层仅仅能够起到缓冲作用，在意外起火的情况下，橡胶则会在高温下分解为可燃性低分子物质。可燃性低分子物质则会讯速地与氧气进行剧烈的氧化反应，氧化反应放出大量的热则会进一步促进橡胶的分解，同时氧化反应中的生成物如低分子醇、醛也会与氧气进行氧化反应直至橡胶烧尽。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种阻燃电缆及其制备方法，该电缆具有优异的阻燃性能，同时该制备方法具有工序简单和原料易得的优点。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种阻燃电缆的制备方法，包括：1)将硅胶、碳粉、环糊精和水进行混合以制得混合溶液；2)将混合溶液、铝盐、镁盐和碱性化合物进行水热反应，然后过滤、干燥以制得阻燃剂；3)将天然橡胶、聚氯乙烯、六溴环十二烷、羟甲基淀粉、滑石粉、纳米二氧化钛、硅油、硫磺和所述阻燃剂混炼，然后包覆于电缆线芯的外部以制得阻燃电缆。本专利技术还提供了一种阻燃电缆，该于电缆绝缘层的阻燃剂通过上述的制备方法制备而得。在上述技术方案中，本专利技术首先是通过硅胶的吸附功能使得碳粉吸附于硅胶的空隙中，然后环糊精对硅胶进行包覆；然后铝盐、镁盐和碱性化合物之间进行化学反应进而使得氢氧化铝以及氢氧化镁在环糊精的表面进行沉降，最终形成阻燃剂。该阻燃剂在受热情形下，先是氢氧化铝以及氢氧化镁的分解能够起到阻燃的效果，接着内层的碳粉形成二氧化碳进一步起到阻燃效果，从而使得该阻燃剂的阻燃效果十分优异；其中作为有机物的环糊精在氧化过程中也会形成碳粉进而起到阻燃效果；最后将该阻燃剂添加至绝缘层的原料中，进而使得制得的电缆具有优异的阻燃性。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供了一种阻燃电缆的制备方法，包括：1)将硅胶、碳粉、环糊精和水进行混合以制得混合溶液；2)将混合溶液、铝盐、镁盐和碱性化合物进行水热反应，然后过滤、干燥以制得阻燃剂；3)将天然橡胶、聚氯乙烯、六溴环十二烷、羟甲基淀粉、滑石粉、纳米二氧化钛、硅油、硫磺和所述阻燃剂混炼，然后包覆于电缆线芯的外部以制得阻燃电缆。在本专利技术的步骤1)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高电缆的阻燃效果，优选地，在步骤1)中，硅胶、碳粉、环糊精和水的重量比为40：5-10：15-20：200-400。在本专利技术的步骤1)中，混合的条件可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高电缆的阻燃效果，优选地，在步骤1)中，混合满足以下条件：混合温度为40-60℃，混合时间为40-60min。在本专利技术的步骤2)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高电缆的阻燃效果，优选地，在步骤2)中，混合溶液、铝盐、镁盐和碱性化合物的重量比为100：15-20：3-8：30-40。在本专利技术的步骤2)中，水热反应的条件可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高电缆的阻燃效果，优选地，在步骤2)中，水热反应的条件为：反应温度为150-200℃，反应时间为6-10h。在本专利技术的步骤2)中，干燥的条件可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高电缆的阻燃效果，优选地，在步骤2)中，干燥的条件为：干燥温度为100-110℃，干燥时间为12-24h。在本专利技术的步骤2)中，铝盐、镁盐以及碱性化合物的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高电缆的阻燃效果，优选地，铝盐选自氯化铝、硫酸铝和磷酸铝中的至少一者，镁盐选自氯化镁、硫酸镁和磷酸镁中的至少一者，碱性化合物选自氢氧化钠、氢氧化钾和碳酸钠中的至少一者。在本专利技术的步骤3)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高电缆的阻燃效果，优选地，在步骤3)中，所述天然橡胶、聚氯乙烯、六溴环十二烷、羟甲基淀粉、滑石粉、纳米二氧化钛、硅油、硫磺和阻燃剂的重量比为80：30-40：26-30：8-12：20-26：1-1.5：20-28：5-9：4-7。在本专利技术的步骤3)中，混炼的条件可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高电缆的阻燃效果，优选地，在步骤3)中，所述混炼满足以下条件：混炼温度为130-150℃，混炼时间为40-60min。本专利技术还提供了一种阻燃电缆，该于电缆绝缘层的阻燃剂通过上述的制备方法制备而得。以下将通过实施例对本专利技术进行详细描述。实施例11)将硅胶、碳粉、环糊精和水按照40：8：18：300的重量比进行混合(混合温度为50℃，混合时间为50min)制得混合溶液；2)将混合溶液、铝盐(氯化铝)、镁盐(氯化镁)和碱性化合物(氢氧化钠)按照100：18：5：35的重量比进行水热反应(反应温度为180℃，反应时间为8h)，然后过滤、干燥(干燥温度为105℃，干燥时间为20h)以制得阻燃剂A1。实施例21)将硅胶、碳粉、环糊精和水按照40：5：15：200的重量比进行混合(混合温度为40℃，混合时间为60min)制得混合溶液；2)将混合溶液、铝盐(硫酸铝)、镁盐(硫酸镁)和碱性化合物(氢氧化钾)按照100：15：3：30的重量比进行水热反应(反应温度为150℃，反应时间为6h)，然后过滤、干燥(干燥温度为100℃，干燥时间为24h)以制得阻燃剂A2。实施例31)将硅胶、碳粉、环糊精和水按照40：10：20：400的重量比进行混合(混合温度为60℃，混合时间为60min)制得混合溶液；2)将混合溶液、铝盐(磷酸铝)、镁盐(磷酸镁)和碱性化合物(碳酸钠)按照100：20：8：40的重量比进行水热反应(反应温度为200℃，反应时间为6h)，然后过滤、干燥(干燥温度为110℃，干燥时间为12h)以制得阻燃剂A3。应用例1将天然橡胶、聚氯乙烯、六溴环十二烷、羟甲基淀粉、滑石粉、纳米二氧化钛、硅油、硫磺和上述阻燃剂按照80：35：28：10：23：1.3：25：7：6的重量比于140℃下混炼40min，然后包覆于电缆线芯的外部形成绝缘层以制得阻燃电缆，然后参照指数是GB2406-2009记载的方法检测该电缆绝缘层的极限氧指数LOI，对照组中未添加阻燃剂，具体结果见表1。表1阻燃剂A1A2A3对照组LOI/％29323021其中，LOI低表示材料容易燃烧，一般认为氧指数<22％属于易燃材料，氧指数在22％-27％之间属可燃材料，氧指数>27％属难燃材料。以上详细描述了本专利技术的优选实施方式，但是，本专利技术并不限于上述实施方式中的具体细节，在本专利技术的技术构思范围内，可以对本专利技术的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本专利技术的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本专利技术对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本专利技术的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本专利技术的思想，其同样应当视为本专利技术所公开的内容。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻燃电缆的制备方法，其特征在于，包括：1)将硅胶、碳粉、环糊精和水进行混合以制得混合溶液；2)将所述混合溶液、铝盐、镁盐和碱性化合物进行水热反应，然后过滤、干燥以制得阻燃剂；3)将天然橡胶、聚氯乙烯、六溴环十二烷、羟甲基淀粉、滑石粉、纳米二氧化钛、硅油、硫磺和所述阻燃剂混炼，然后包覆于电缆线芯的外部以制得阻燃电缆。

【技术特征摘要】
1.一种阻燃电缆的制备方法，其特征在于，包括：1)将硅胶、碳粉、环糊精和水进行混合以制得混合溶液；2)将所述混合溶液、铝盐、镁盐和碱性化合物进行水热反应，然后过滤、干燥以制得阻燃剂；3)将天然橡胶、聚氯乙烯、六溴环十二烷、羟甲基淀粉、滑石粉、纳米二氧化钛、硅油、硫磺和所述阻燃剂混炼，然后包覆于电缆线芯的外部以制得阻燃电缆。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1)中，所述硅胶、碳粉、环糊精和水的重量比为40：5-10：15-20：200-400。3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1)中，所述混合满足以下条件：混合温度为40-60℃，混合时间为40-60min。4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤2)中，所述混合溶液、铝盐、镁盐和碱性化合物的重量比为100：15-20：3-8：30-40。5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤2)中，所述水热反应的条件为：反应温度为150-200℃，反应时间为6...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵明哲，付利梅，周余，黄树敏，
申请(专利权)人：芜湖航天特种电缆厂股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34