一种陶瓷化聚烯烃阻燃耐火电缆材料制造技术

本发明专利技术公开了一种陶瓷化聚烯烃阻燃耐火电缆材料，由以下重量份的原料制备制成：水镁石15‑18、废陶瓷5‑7、柠檬酸4‑6、三乙醇胺3‑4、聚羟基铝阳离子前驱体12‑14、镁橄榄石5‑6、锡铋合金粉6‑8、聚丙烯26‑33、骨粉5‑6、有机硅改性环氧树脂32‑37、聚对苯二甲酸乙二酯19‑25、聚乙烯树脂63‑70、去离子水适量；本发明专利技术成本低、工艺过程简单、易生产,制备的产品各方面性能优异，具有很高的拉伸强度和冲击强度，节能环保，经济效益高，应用前景广泛。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电缆材料
，尤其涉及一种陶瓷化聚烯烃阻燃耐火电缆材料。
技术介绍
聚合物由于其价格低廉、质地轻、比强度大，导热系数小和化学稳定性好等特点被广泛的应用于生产生活的各个领域。大多数的聚合物都是良好的电绝缘体，电阻率高，容易产生静电，从而限制其应用。抗静电的危害越来越大，如干扰飞机无线电设备的正常运转，影响飞机的运行，制药厂设备聚合物外壳容易静电吸附尘埃，影响药品纯度等，近几年，国家铁路交通发展迅速，铁路系统的控制越来越复杂，电气控制设备越来越多，对电缆需求量也越来越大。其中抗静电性显得尤其重要。《导电_抗静电聚合物纳米复合材料的制备及其性能研究》一文中作者利用低熔点金属、碳纳米管等导电填料制备得到导电抗静电聚合物复合材料及纤维，提出了新的制备方法和新原理，采用电导率高、易加工的低熔点金属作为导电填料，通过熔融共混以及固相拉伸等方法，制备出复合纤维，得出聚合物/低熔点导电金属复合纤维具有电阻率随着拉伸倍率的提高而降低的性质，与未含有低导电熔点纤维的复合纤维比较，其复合纤维的强度和断裂伸长率都有所提高。通过在复合纤维中添加碳纳米管和纳米蒙脱土显著降低了金属颗粒粒径，使得复合纤维获得了更加优异的电性能和力学性能。虽然本专利技术能够解决电缆导电抗静电等方面的要求，但是随着机车技术的发展，对电缆的铺设环境和使用性能要求越来越高，单纯的单一性能已不能满足市场需求，本专利技术在这基础上进行改进，以期达到耐弯曲性能好、防火阻燃、绿色环保、耐老化等的特性，使其达到铁路工程中对电缆的使用要求。
技术实现思路
本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种陶瓷化聚烯烃阻燃耐火电缆材料。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种陶瓷化聚烯烃阻燃耐火电缆材料，由以下重量份的原料制备制成：水镁石15-18、废陶瓷5-7、柠檬酸4-6、三乙醇胺3-4、聚羟基铝阳离子前驱体12-14、镁橄榄石5-6、锡铋合金粉6-8、聚丙烯26-33、骨粉5-6、有机硅改性环氧树脂32-37、聚对苯二甲酸乙二酯19-25、聚乙烯树脂63-70、去离子水适量。所述一种陶瓷化聚烯烃阻燃耐火电缆材料，由以下具体步骤制备制成：（1）将水镁石和镁橄榄石在500-700℃下煅烧2-3h，冷却至室温后加到柠檬酸与去离子水按照质量比2:5的混合溶液中，浸渍2-3h后洗涤成中性后加到球磨机中，并加入三乙醇胺球磨30-50min，球磨结束后喷雾干燥，然后和聚羟基铝阳离子前驱体制成2-5Wt%的悬浮液，在80-100℃下搅拌2-3h，洗脱干燥后备用；（2）将聚丙烯在烘箱中80℃下烘干6-8h，冷却后切成颗粒，将废陶瓷、锡铋合金粉和预处理的聚丙烯粒料按照配比在高速搅拌机中混合均匀，然后加到双螺杆挤出机挤出造粒，再将颗粒在80℃下烘干4-5h，之后置于毛细管流变仪中，制成混合原丝，将原丝夹持在夹具上，在170-180℃的环境加热箱内，以10mm/min的速度均匀拉伸纤维；（3）将剩余其余的成分按照配方量和步骤（1）制备的产物通过密炼机熔融共混，温度为160-175℃，时间为15-25min，再使用开炼机将步骤（2）制备的产物混入上述复合材料中，最后通过单螺杆挤出机造粒，再将粒子在10-15m/min的挤出速率下，通过挤压模挤出成缆材冷却至常温即可。本专利技术的优点是：本专利技术通过使用低熔点金属作为导电填料，结合熔融混合和固相拉伸的手段，制备了导电、抗静电复合纤维，使其拥有良好的强度和断裂伸长率，且具有优异的导电性能和力学性能，解决了金属与基体材料相容性差、容易氧化导致电导率下降的问题，还利用水镁石和镁橄榄石相互配合并对其改性提高其耐火、阻燃、隔热性能好的填料，并且在高分子基体材料中具有较好的相容性，不影响材料本身的机械性能，提高了强度、耐火、阻燃等特性，本专利技术成本低、工艺过程简单、易生产,制备的产品各方面性能优异，具有很高的拉伸强度和冲击强度，节能环保，经济效益高，应用前景广泛。具体实施方式一种陶瓷化聚烯烃阻燃耐火电缆材料，由以下重量份（公斤）的原料制备制成：水镁石15、废陶瓷5、柠檬酸4、三乙醇胺3、聚羟基铝阳离子前驱体12、镁橄榄石5、锡铋合金粉6、聚丙烯26、骨粉5、有机硅改性环氧树脂32、聚对苯二甲酸乙二酯19、聚乙烯树脂63、去离子水适量。所述一种陶瓷化聚烯烃阻燃耐火电缆材料，由以下具体步骤制备制成：（1）将水镁石和镁橄榄石在500℃下煅烧2h，冷却至室温后加到柠檬酸与去离子水按照质量比2:5的混合溶液中，浸渍2h后洗涤成中性后加到球磨机中，并加入三乙醇胺球磨30min，球磨结束后喷雾干燥，然后和聚羟基铝阳离子前驱体制成2Wt%的悬浮液，在80℃下搅拌2h，洗脱干燥后备用；（2）将聚丙烯在烘箱中80℃下烘干6h，冷却后切成颗粒，将废陶瓷、锡铋合金粉和预处理的聚丙烯粒料按照配比在高速搅拌机中混合均匀，然后加到双螺杆挤出机挤出造粒，再将颗粒在80℃下烘干4h，之后置于毛细管流变仪中，制成混合原丝，将原丝夹持在夹具上，在170℃的环境加热箱内，以10mm/min的速度均匀拉伸纤维；（3）将剩余其余的成分按照配方量和步骤（1）制备的产物通过密炼机熔融共混，温度为160℃，时间为15min，再使用开炼机将步骤（2）制备的产物混入上述复合材料中，最后通过单螺杆挤出机造粒，再将粒子在10m/min的挤出速率下，通过挤压模挤出成缆材冷却至常温即可。该机车电缆材料的性能测试如下：拉伸强度（MPa）：13.5；断裂伸长率（%）：376；体积电阻率（Ω.m）：3.7×1013；介电强度（MV/m）：26；氧指数（%）：30；载荷下伸长率（%）：10；永久变形率（%）：0。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种陶瓷化聚烯烃阻燃耐火电缆材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备制成：水镁石15‑18、废陶瓷5‑7、柠檬酸4‑6、三乙醇胺3‑4、聚羟基铝阳离子前驱体12‑14、镁橄榄石5‑6、锡铋合金粉6‑8、聚丙烯26‑33、骨粉5‑6、有机硅改性环氧树脂32‑37、聚对苯二甲酸乙二酯19‑25、聚乙烯树脂63‑70、去离子水适量。

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷化聚烯烃阻燃耐火电缆材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备制成：
水镁石15-18、废陶瓷5-7、柠檬酸4-6、三乙醇胺3-4、聚羟基铝阳离子前驱体12-14、镁橄榄
石5-6、锡铋合金粉6-8、聚丙烯26-33、骨粉5-6、有机硅改性环氧树脂32-37、聚对苯二甲酸
乙二酯19-25、聚乙烯树脂63-70、去离子水适量。
2.根据权利要求1所述一种陶瓷化聚烯烃阻燃耐火电缆材料，其特征在于，由以下具体
步骤制备制成：
（1）将水镁石和镁橄榄石在500-700℃下煅烧2-3h，冷却至室温后加到柠檬酸与去离子
水按照质量比2:5的混合溶液中，浸渍2-3h后洗涤成中性后加到球磨机中，并加入三乙醇胺
球磨30-50min，球磨结束后喷雾干燥，然后和聚羟基铝阳离子前驱体制成2-5Wt%...

【专利技术属性】
技术研发人员：李训祥，王兴祥，胡云昌，李贻凤，周志梅，李如宝，
申请(专利权)人：安徽省康利亚股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34