本发明专利技术公开了一种电线电缆用表面结晶陶瓷化环保阻燃剂及其制备方法，属于高分子材料技术领域。它由以下重量份的原料组成：SiO2 55~70份；Al2O3 20~30份；Fe2O3 0.5~1.5份；CaO 1~2份；MgO 0.1~0.5份；Na2O 1.5~2.5份；K2O 1.5~3份；低温陶瓷化助剂 10~15份；润滑剂 3~5份；表面处理剂 2~8份。该阻燃剂为粉末状态，通过模仿“陶瓷的化学组成”，将各原材料进行科学复配。将该种阻燃剂填充在电线电缆基料中，当燃烧达到一定温度时，会在电线电缆表面形成一层致密坚硬的陶瓷面保护层，保护电线，延缓逃生时间。同时，该阻燃剂环保无污染，属于环境友好型产品。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术公开了一种电线电缆用表面结晶陶瓷化环保阻燃剂及其制备方法，属于高分子材料
技术介绍
随着我国经济的快速发展，电力电讯业已成为国民经济重要的支柱，而电线电缆则是电力电讯事业不可或缺的重要材料。但是，近年来由电气引起的火灾逐年增多，而其中由于电线电缆原因所引发的火灾占相当大的比例。在频繁发生的电缆火灾事故中，由于电线电缆本身耐火性能低，防火措施不完善，着火后蔓延很快，火势凶猛，难以扑灭，不但直接烧损了大量的电缆和设备，而且停电修复的时间很长，严重影响了工农业生产和人民生活用电。电线电缆引发火灾的理由，主要是因为超负荷、短路、接触电阻过大及外表热源作用，短路状态下，导线电缆会在瞬间引起绝缘材料熔化、燃烧，并引燃周围可燃物，造成更大的损失。阻燃剂是加入到树脂中能够阻止聚合物材料引燃或抑制火焰传播的一类助剂。阻燃剂按阻燃机理可分为膨胀型和非膨胀型，含卤的非膨胀型阻燃剂受热分解时，释放出卤化氢气体，捕捉传播火源的自由基，达到阻燃的目的。膨胀型阻燃剂是一种磷、氮协效的阻燃剂，它不含卤素，也不采用氧化锑为协效剂.其受热时表面能生成一种均匀的碳质泡沫层，起到隔热、隔氧、抑烟的作用，并防止产生熔滴现象，在解决聚烯烃阻燃化的熔滴难题上具有其它类型阻燃剂不可比拟的优越性。随着环境保护意识的增强，人们不仅要求阻燃剂具有良好的阻燃性能，而且要求能抑制烟雾和减少有毒气体的释放.所以膨胀型阻燃剂的研究成为阻燃剂领域中最活跃的热点之一也被视为实现阻燃剂无卤化的有效途径。其中，季戊四醇双磷酸蜜胺盐(MPP1)是一种典型的膨胀型阻燃剂.它将酸源、碳源和气源集中于一个分子中，从根本上解决了阻燃材料中各组分分配不均的问题，更有利于发挥磷、氮的协效作用。在我国我们既要重视电线电缆的燃烧速度、发烟密度还要重视气体的毒性，这样才能达到环保的要求。防止电缆着火，阻止电缆延燃，电线电缆的阻燃防火技术已成为科技工作者一项重要研究课题，而防火电缆则在电缆防火阻燃中应用极广，效果显著。比如美国专利US20000738316，适用于扁平电缆线的无卤阻燃剂，该阻燃剂使用聚酷树脂、含氮有机阻燃剂和硼化合物配制而成。中国专利：一种聚氯乙烯电线电缆料用无机复合阻燃剂(201110329682.7)，其特征是，按照重量份计算，它是由三氧化二锑份、硼酸锌和氧化锌混合制备而成。防火电线电缆(200610171785.4)是由有机高分子、共聚物、低聚物、无机粉体制备而成。目前，电线电缆产品应用最多的是FEP(聚全氟乙丙烯)。当然，FEP具有很强的防火性，在燃烧冒烟分解之前可以耐高达800℃以上的温度，比通常无卤最高可忍受150℃的温度要高数倍。因此，FEP被广泛的应用于高温电线电缆，也非常适用于制作传输高速数据的电缆。但是，实验证明，FEP电缆燃烧时会释放出一种无色、无味，毒性比HCL更强的气体，其毒性是PVC的1. 5倍，是LSOH电缆的5倍。美国科学家把这种气体称为氟光气，是一种剧毒气体。对待无卤低烟电线电缆的看法方面，欧洲和美国不同。欧洲普遍重视电线电缆的燃烧速度、发烟密度和气体的毒性，而美国则主要重视燃烧速度和烟密度，不重视气体的毒性。
技术实现思路
针对目前电线电缆中使用的阻燃剂存在的问题及工艺的不足，本专利技术在传统电线电缆专用阻燃剂的基础上提供以下新的技术方案。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种电线电缆用表面结晶陶瓷化环保阻燃剂及其制备方法，其组成成分及重量分数配比为：SiO2 55~70份Al2O3 20~30份Fe2O3 0.5~1.5份；CaO 1~2份MgO 0.1~0.5份Na2O 1.5~2.5份K2O 1.5~3份低温陶瓷化助剂 10~15份润滑剂 3~5份表面处理剂 2~8份本专利技术所述的一种电线电缆用表面结晶陶瓷化环保阻燃剂及其制备方法，其特征在于：该环保阻燃剂为粉状阻燃剂，添加到电线电缆的基料中。本专利技术所述的一种电线电缆用表面结晶陶瓷化环保阻燃剂及其制备方法，其特征在于：该环保阻燃剂为粉状阻燃剂本专利技术所述的一种电线电缆用表面结晶陶瓷化环保阻燃剂及其制备方法，其特征在于：燃烧时释放的气体无味、无毒，阻燃级别达到IEC60332 Bl级的标准。本专利技术所述的一种电线电缆用表面结晶陶瓷化环保阻燃剂及其制备方法，其加工步骤如下：按照一定的配比，依次加入SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、低温陶瓷化助剂至快速混合器中，升温至120℃，反应120分钟，然后加入润滑剂3~5份，表面处理剂2~8份，即得电线电缆用表面结晶陶瓷化环保阻燃剂。按比例将PVC（也可以是聚乙烯、EVA、TPE等其他常见电缆料）及该阻燃剂加到高速混合机混合均匀，然后用双螺杆挤出机，由模头挤出料条，经冷却水冷却后，送入切粒机，均匀切成颗粒，干燥后注塑成型，得到标准样条。所得制品进行阻燃性能测试，详细性能测试结果见表1。本专利技术的有益效果在于：该电线电缆专用阻燃剂是在现有阻燃剂的基础上，克服了现有阻燃剂的缺陷，改进了加工工艺，使用于PVC、聚乙烯、EVA、TPE等各类常见电缆料；该阻燃剂模仿陶瓷的化学成分，将各组分进行科学复配 ，加工工艺简单，适合工业化生产；添加在电线电缆基料中，高温情况下仍能保持较好的稳定性；当燃烧达到420~450℃时，会在电线电缆表面形成一层致密坚硬的陶瓷面保护层，抑制烟气和余烬燃烧，阻燃效率好，保护电线，延缓逃生时间；不会降低制品的电绝缘性，耐电弧性显著；该阻燃剂环保无污染，属于环境友好型产品。附图说明图1：实施例1制备的电线电缆用表面结晶陶瓷化环保阻燃剂断面SEM图。图1 SEM断面图具体实施方式实施例1 原料质量份数组成为：PVC100份，SiO255份；Al2O320份；Fe2O30.5份；CaO1份；MgO0.1份；Na2O 1.5份；K2O 1.5份；低温陶瓷化助剂10份；润滑剂3份；表面处理剂2份。按照一定的配比，依次加入SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、低温陶瓷化助剂至快速混合器中，升温至120℃，反应120分钟，然后加入润滑剂3份，表面处理剂2份，即得电线电缆用表面结晶陶瓷化环保阻燃剂。按比例将PVC及该阻燃剂加到高速混合机混合均匀，然后用双螺杆挤出机，由模头挤出料条，经冷却水冷却后，送入切粒机，均匀切成颗粒，干燥后注塑成型，得到标准样条。所得制品进行阻燃性能测试，详细性能测试结果见表1。比较例1原料质量份数组成为：PVC 100份，SiO240 份；Al2O320 份；Fe2O3 0.5份；CaO 1份；MgO 0.1份；Na2O 1.5份；K2O 1.5份；低温陶瓷化助剂 10份；润滑剂 3份；表面处理剂 2份。按照一定的配比，依次加入SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、低温陶瓷化助剂至快速混合器中，升温至120℃，反应120分钟，然后加入润滑剂3份，表面处理剂2份，即得电线电缆用表面结晶陶瓷化环保阻燃剂。按比例将PV本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电线电缆用表面结晶陶瓷化环保阻燃剂及其制备方法，其特征在于其组分及质量百分比如下：SiO2 55~70份Al2O3 20~30份Fe2O3 0.5~1.5份CaO 1~2份MgO 0.1~0.5份Na2O 1.5~2.5份K2O 1.5~3份低温陶瓷化助剂 10~15份润滑剂 3~5份表面处理剂 2~8份。
【技术特征摘要】
1. 一种电线电缆用表面结晶陶瓷化环保阻燃剂及其制备方法，其特征在于其组分及质量百分比如下：SiO2 55~70份Al2O3 20~30份Fe2O3 0.5~1.5份CaO 1~2份MgO 0.1~0.5份Na2O 1.5~2.5份K2O 1.5~3份低温陶瓷化助剂 10~15份润滑剂 3~5份表面处理剂 2~8份。2.根据权利要求书1所述的一种电线电缆用表面结晶陶瓷化环保阻燃剂及其制备方法，其特征在于：该环保阻燃剂为粉状阻燃剂，添加到电线电缆的基料中。3.根据权利要求书1所述的一种电线电缆用表面结晶陶瓷化环保阻燃剂及其制备方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨雪英，陈建山，钟学群，刘民，
申请(专利权)人：广州市新稀冶金化工有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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