一种DOPO衍生物接枝硅氧烷阻燃反应型电缆材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种DOPO衍生物接枝硅氧烷阻燃反应型电缆材料，其制备首先利用溶胶‑凝胶结合水热法成功合成了KH‑570‑TiO2颗粒，在纳米二氧化钛颗粒表面引入乙烯基团；使用乙烯基三甲氧基硅烷为原料进行水解缩聚反应制得八乙烯基笼型倍半硅氧烷，之后与DOPO发生亲核加成反应，将得到的DOPO衍生物作为反应型阻燃剂；之后利用过氧化物为引发剂将阻燃剂与带有双键的纳米TiO2接枝到聚乙烯分子链上，得到接枝粒料，之后在热水中交联反应即得。本发明专利技术反应型阻燃剂由于是通过化学键与聚合物基体相连接，不存在相容性的问题，对电缆材料的力学性能影响较小，而且阻燃效果持久。

DOPO derivative grafted siloxane flame retardant reaction cable material and preparation method thereof

The invention discloses a DOPO derivative flame retardant grafted silicone reaction type cable materials, prepared by sol gel first successfully synthesized KH 570 TiO2 particles by hydrothermal method, on the surface of nano TiO2 particles by introducing vinyl groups; using vinyl trimethoxy silane as raw material for hydrolysis polycondensation of ethylene eight based on silsesquioxane, and after DOPO nucleophilic addition reaction, DOPO derivatives are used as flame retardant agent; after using peroxide as initiator and flame retardant with double bond nano TiO2 grafted onto polyethylene molecular chain, get graft pellets, after crosslinking reaction is in hot water. Because the reaction flame retardant is connected with the polymer matrix through the chemical bond, the compatibility problem is not existed, the mechanical property of the cable material is less affected, and the flame retardant effect is durable.

【技术实现步骤摘要】
一种DOPO衍生物接枝硅氧烷阻燃反应型电缆材料及其制备方法
本专利技术涉及聚乙烯材料领域，具体涉及一种DOPO衍生物接枝硅氧烷阻燃反应型电缆材料及其制备方法。
技术介绍
聚乙烯具有优良的电绝缘性、耐低温性、易成型加工性和足够的机械强度等，是一种很好的电气绝缘材料，已被广泛用作电线、电缆绝缘层和护套料的主要原料。但是，由于它的使用温度低、承受短路能力差，不适合用于发热量较大的导线和1kV以上的电力电缆等领域，其市场受到了很大的限制。通过较长时间探索研究，现已找到了对聚乙烯进行交联改性的方法，开发出性能优异和生产、安装、维护等都较简便的硅烷交联聚乙烯(SXPE)电线电缆绝缘材料。笼型倍半硅氧烷（POSS）是一类以无机的Si-O键为骨架结构，外层带有多个有机基团R的杂化材料，作为一种新型材料具有比较特殊的结构，其单体本身即为核壳结构的有机无机杂化材料，因此，POSS具有非常优异的性能。Si-O-Si无机骨架使其具有较高的热稳定性，而有机基团R则可通过合成调控从而获得不同性能。马岩、胡立江等人在其《硅烷交联聚乙烯电缆材料的制备与反应动力学研究》一文中，以多官能团八乙烯基笼型倍半硅氧烷(O本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种DOPO衍生物接枝硅氧烷阻燃反应型电缆材料，其特征在于，其制备首先利用溶胶‑凝胶结合水热法成功合成了KH‑570‑TiO2颗粒，在纳米二氧化钛颗粒表面引入乙烯基团；使用乙烯基三甲氧基硅烷为原料进行水解缩聚反应制得八乙烯基笼型倍半硅氧烷，之后与DOPO发生亲核加成反应，将得到的DOPO衍生物作为反应型阻燃剂；之后利用过氧化物为引发剂将阻燃剂与带有双键的纳米TiO2接枝到聚乙烯分子链上，得到接枝粒料，之后在热水中交联反应即得。

【技术特征摘要】
1.一种DOPO衍生物接枝硅氧烷阻燃反应型电缆材料，其特征在于，其制备首先利用溶胶-凝胶结合水热法成功合成了KH-570-TiO2颗粒，在纳米二氧化钛颗粒表面引入乙烯基团；使用乙烯基三甲氧基硅烷为原料进行水解缩聚反应制得八乙烯基笼型倍半硅氧烷，之后与DOPO发生亲核加成反应，将得到的DOPO衍生物作为反应型阻燃剂；之后利用过氧化物为引发剂将阻燃剂与带有双键的纳米TiO2接枝到聚乙烯分子链上，得到接枝粒料，之后在热水中交联反应即得。2.根据权利要求书1所述的一种DOPO衍生物接枝硅氧烷阻燃反应型电缆材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：（1）硅烷偶联剂KH-570修饰纳米TiO2：室温下将钛酸四丁酯、硅烷偶联剂KH-570、冰醋酸与无水乙醇均匀混合，记为A溶液；将无水乙醇、去离子水和盐酸均匀混合，加入恒压滴液漏斗中，缓慢滴加到剧烈搅拌的A溶液中，继续搅拌，直至形成均匀透明的溶胶，将溶胶静置于38-43℃下陈化至形成凝胶，在200℃下水热反应2-3天，所得产物用无水乙醇反复洗涤至滤液呈中性，室温下真空干燥，粉碎处理得KH-570-TiO2颗粒；（2）八乙烯基笼型倍半硅氧烷的制备：在三口瓶中加入乙烯基三甲氧基硅烷和无水甲醇，混合均匀得溶液B；将无水乙醇、去离子水和盐酸均匀混合，加入恒压滴液漏斗中，缓慢滴加到溶液B中，得到的混合液在35-45℃搅拌反应4-6天，进行抽滤，得白色固体粉末，即八乙烯基笼型倍半硅氧烷；（3）DOPO衍生物阻燃剂的制备：将适量DOPO、二氯甲烷和三乙胺加入带冷凝管、磁力搅拌、加液漏斗和氮气保护的烧瓶中，搅拌至DOPO完全溶解，在室温下缓慢滴加与DOPO等摩...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈必亮，
申请(专利权)人：安徽春辉仪表线缆集团有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34