一种阻燃耐热型聚乙烯电缆料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阻燃耐热型聚乙烯电缆料的制备方法，属于器材制造业制备技术领域。先通过氯化聚乙烯、聚氯乙烯和马来酸酐对聚乙烯共混改性，接着加入三元乙丙橡胶和氯丁橡胶，将其和植物油以及污泥微生物共混发酵，提高了电缆料的阻燃性能和耐热性能；用钛酸酯偶联剂TMC‑201对氢氧化镁和氢氧化铝共同改性，氢氧化物分解时大量吸收热量，抑制了基体温度上升，同时产生的水蒸汽稀释可燃气体，达到阻燃的目的，对滑石粉、氯化石蜡、氧化锌和红磷改性，以滑石粉补强、氧化锌抑烟、氯化石蜡增塑和红磷阻燃，在受热时发生分解，增加不燃性的气体的释放量，最后加入硼酸锌和三氯化锑，提高了电缆料的阻燃性和耐热性，既经济又环保，可有广泛的使用前景。

Preparation of a kind of flame retardant and heat-resistant polyethylene cable material

The invention discloses a preparation method of a flame retardant and heat-resistant polyethylene cable material, which belongs to the technical field of equipment manufacturing. The chlorinated polyethylene, polyvinyl chloride and maleic anhydride modified polyethylene blend, then add three EPDM rubber and chloroprene rubber, and the vegetable oil and sludge blend fermentation, improved flame retardant properties and thermal properties of the cable material; modified by titanate coupling agent TMC 201 of magnesium hydroxide and aluminum hydroxide, hydroxide when a large number of decomposition heat absorption, inhibition of substrate temperature rise, vapor dilution of combustible gas generated at the same time, to achieve the purpose of flame retardant, modified talc, chlorinated paraffin, Zinc Oxide and red phosphorus, with talcum powder reinforcement, Zinc Oxide smoke suppression, chlorinated paraffin plasticizer and red phosphorus flame retardant, when exposed to heat decomposition, release increase the amount of non combustible gases, finally adding zinc borate and three antimony chloride, improves the cable flame retardancy and heat resistance, economical and ring It has a wide range of prospects for use.

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃耐热型聚乙烯电缆料的制备方法
本专利技术公开了一种阻燃耐热型聚乙烯电缆料的制备方法，属于器材制造业制备

技术介绍
电线电缆绝缘及护套用塑料俗称电缆料，其中包括了橡胶、塑料、尼龙等多种品种。电缆料生产企业是以电缆生产企业为用户，只要有电线电缆需求就有电缆料的市场。电线电缆产品中除钢芯铝绞线、电磁线等裸线产品外几乎都需要绝缘层口。目前我国有电线电缆生产企业近5000家，又有城乡电网改造、西部大开发及通信设施大面积升级改造对电线电缆产品的巨大需求，因而从一段时间来看，电缆料在我国具有广泛的市场发展前景。线缆包覆是以挤出为基础，它有垂直式和卧式两种。其中卧式角向挤出法为最常用。线缆加工全过程所需设备是由放线装置、挤出机、包覆口模、冷却槽、绝缘检验机、牵引机和胶卷装置等几部分组成。2000年我国经济回暖，大部分电线电缆生产企业订单猛增，造成了电缆料供不应求,部分产品甚至出现脱销。上海石化股份有限公司2000年三季度在太原召开塑料产品座谈会，许多用户强烈要求增加电缆料供应量，但因上海石化已满负荷生产，公司有关负责人只得再三表示歉意，由此可以看到国内电缆料市场的需求旺盛。目前我国电缆料的生产大体可以分为几种情况：一是化工行业企业生产，代表性的企业为上海化工厂、北京燕山石化，大庆石油化工等企业，他们都有电缆料产品,在国内有自己的市场份额；另一种是电缆厂自己生产电缆料，基本是以本企业自给自足为目的，也有少量外销，这类企业很多，郑州电缆厂、北京电缆厂、河北永进电缆集团及天津安琪尔集团有限公司等均有自己的电缆料生产车间；第三种是专业的电缆料生产企业生产。近几年来，我国电缆料生产企业有了很大的发展，特别是一些民营企业，在生产规模、产品结构调整及新产品开发上顺应市场需求，有很大的提高。在高压电缆料方面，依然是一些国际知名公司占据着电缆料。因此，专利技术一种既阻燃又耐热的聚乙烯电缆料对器材制造业制备
具有积极意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前电缆料存在阻燃性和耐热性较差的缺陷，提供了一种阻燃耐热型聚乙烯电缆料的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：一种阻燃耐热型聚乙烯电缆料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将聚乙烯、氯化聚乙烯、聚氯乙烯和马来酸酐放入混炼机中混炼，混炼后得到自制改性聚乙烯；（2）再将三元乙丙橡胶和氯丁橡胶放入搅拌机中混合搅拌，得到熔融物，向熔融物中加入熔融物重量6％的花生油和熔融物质量0.6％的河底淤泥，装入发酵罐中，密封发酵，发酵结束后，得到发酵物；（3）将氢氧化镁和氢氧化铝放入水浴锅中混合搅拌，搅拌后再加入5～7g钛酸酯偶联剂TMC-201，继续反应，最后放入烘箱中干燥，得到自制改性粉饼；（4）继续按重量份数计，分别称取滑石粉、氯化石蜡、氧化锌和红磷以及柠檬皮精油混合搅拌，得到混合物，向混合物中加入混合物质量0.7％的沼液，装入发酵罐中，密封发酵，发酵结束后，取出发酵产物，即为改性混合物；（5）按重量份数计，分别称取自制改性聚乙烯、发酵物、去离子水和自制改性粉饼放入搅拌机中混合搅拌，再加入硼酸锌、三氯化锑和改性混合物混合搅拌，干燥出料，即可制得阻燃耐热型聚乙烯电缆料。步骤（1）所述的聚乙烯、氯化聚乙烯、聚氯乙烯和马来酸酐的质量比为7：3：2：1，混炼温度为120～140℃，混炼时间为20～30min。步骤（2）所述的三元乙丙橡胶和氯丁橡胶的质量比为1：1，搅拌温度为130～150℃，搅拌时间为10～12min，发酵温度为45～55℃，发酵时间为8～10天。步骤（3）所述的氢氧化镁和氢氧化铝的质量比为1：1，搅拌温度为55～75℃，搅拌时间为20～40min，反应温度为55～75℃，反应时间为1～2h，干燥温度为105～110℃，干燥时间为10～12min。步骤（4）所述的按重量份数计，分别称取1～3份滑石粉、2～4份氯化石蜡、1～3份氧化锌和3～5份红磷以及5～8份柠檬皮精油，搅拌时间为6～10min，发酵温度为35～55℃，发酵时间为6～9天。步骤（5）所述的按重量份数计，分别称取12～16份自制改性聚乙烯、6～8份发酵物、10～12份去离子水和3～5份自制改性粉饼以及2～5份硼酸锌、1～3份三氯化锑和3～5份改性混合物，搅拌温度为75～95℃，搅拌时间为10～30min，继续搅拌温度为160～210℃，继续搅拌时间为1～3h。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术首先通过氯化聚乙烯、聚氯乙烯和马来酸酐对聚乙烯共混改性，得到自制改性聚乙烯，其中氯化聚乙烯本身具有阻燃性能和聚氯乙烯本身具有耐热性能，增强了聚乙烯的阻燃性能和耐热性能，从而提高了电缆料的阻燃性能和耐热性能，接着加入三元乙丙橡胶和氯丁橡胶，将其和植物油以及污泥微生物共混发酵，利用污泥微生物将植物油分解产生亲油性酯基，并在微生物的自交联作用下使得酯基接枝到树脂表面，从而提高树脂和橡胶的相容性，使橡胶对电缆料内部孔隙进行有效的填充，其中三元乙丙橡胶本身具有耐热性能和氯丁橡胶本身具有阻燃性能，从而提高了电缆料的阻燃性能和耐热性能；（2）本专利技术再使用钛酸酯偶联剂TMC-201对氢氧化镁和氢氧化铝共同改性，其中钛酸酯偶联剂TMC-201含有焦磷酸酰氧基，而焦磷酸酰氧基本身具有一定的阻燃性，提高了自制改性粉饼对电缆料的阻燃性能，氢氧化铝和氢氧化镁在高温下分解释放出结晶水，氢氧化物分解时大量吸收热量，抑制了基体温度上升，降低了火焰温度，同时产生的水蒸汽稀释可燃气体，并在材料表面形成了一层水气隔绝氧气，从而达到阻燃的目的，继续通过柠檬皮精油在微生物的作用下对滑石粉、氯化石蜡、氧化锌和红磷进行改性，在其表面引入亲油性酯基和芳烃基，从而提高填料和基体树脂间的相容性，改善填料的应用效果，以滑石粉补强、氧化锌抑烟、氯化石蜡增塑和红磷阻燃，在受热时发生分解，增加不燃性的气体的释放量，既起到淡化可燃性气体的作用，又起到较强的阻燃作用，从而大大延缓易燃基材到达燃烧温度，达到阻燃效果，最后加入硼酸锌和三氯化锑，也提高了电缆料的阻燃性和耐热性，既经济又环保，可有广泛的使用前景。具体实施方式按质量比为7：3：2：1将聚乙烯、氯化聚乙烯、聚氯乙烯和马来酸酐放入混炼机中，在120～140℃下混炼20～30min，混炼后得到自制改性聚乙烯，再按质量比为1：1将三元乙丙橡胶和氯丁橡胶放入搅拌机中，在130～150℃下混合搅拌10～12min，得到熔融物，向熔融物中加入熔融物重量6％的花生油和熔融物质量0.6％的河底淤泥，装入发酵罐中，在温度为45～55℃的条件下密封发酵8～10天，发酵结束后，得到发酵物，按质量比为1：1将氢氧化镁和氢氧化铝放入水浴锅中，在55～75℃下混合搅拌20～40min，搅拌后再加入5～7g钛酸酯偶联剂TMC-201，继续在55～75℃下反应1～2h，最后放入烘箱中，在105～110℃下干燥10～12min，得到自制改性粉饼，继续按重量份数计，分别称取1～3份滑石粉、2～4份氯化石蜡、1～3份氧化锌和3～5份红磷以及5～8份柠檬皮精油，混合搅拌6～10min，得到混合物，向混合物中加入混合物质量0.7％的沼液，装入发酵罐中，在温度为35～55℃的条件下密封发酵6～9天，发酵结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻燃耐热型聚乙烯电缆料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将聚乙烯、氯化聚乙烯、聚氯乙烯和马来酸酐放入混炼机中混炼，混炼后得到自制改性聚乙烯；（2）再将三元乙丙橡胶和氯丁橡胶放入搅拌机中混合搅拌，得到熔融物，向熔融物中加入熔融物重量6％的花生油和熔融物质量0.6％的河底淤泥，装入发酵罐中，密封发酵，发酵结束后，得到发酵物；（3）将氢氧化镁和氢氧化铝放入水浴锅中混合搅拌，搅拌后再加入5～7g钛酸酯偶联剂TMC‑201，继续反应，最后放入烘箱中干燥，得到自制改性粉饼；（4）继续按重量份数计，分别称取滑石粉、氯化石蜡、氧化锌和红磷以及柠檬皮精油混合搅拌，得到混合物，向混合物中加入混合物质量0.7％的沼液，装入发酵罐中，密封发酵，发酵结束后，取出发酵产物，即为改性混合物；（5）按重量份数计，分别称取自制改性聚乙烯、发酵物、去离子水和自制改性粉饼放入搅拌机中混合搅拌，再加入硼酸锌、三氯化锑和改性混合物混合搅拌，干燥出料，即可制得阻燃耐热型聚乙烯电缆料。

【技术特征摘要】
1.一种阻燃耐热型聚乙烯电缆料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将聚乙烯、氯化聚乙烯、聚氯乙烯和马来酸酐放入混炼机中混炼，混炼后得到自制改性聚乙烯；（2）再将三元乙丙橡胶和氯丁橡胶放入搅拌机中混合搅拌，得到熔融物，向熔融物中加入熔融物重量6％的花生油和熔融物质量0.6％的河底淤泥，装入发酵罐中，密封发酵，发酵结束后，得到发酵物；（3）将氢氧化镁和氢氧化铝放入水浴锅中混合搅拌，搅拌后再加入5～7g钛酸酯偶联剂TMC-201，继续反应，最后放入烘箱中干燥，得到自制改性粉饼；（4）继续按重量份数计，分别称取滑石粉、氯化石蜡、氧化锌和红磷以及柠檬皮精油混合搅拌，得到混合物，向混合物中加入混合物质量0.7％的沼液，装入发酵罐中，密封发酵，发酵结束后，取出发酵产物，即为改性混合物；（5）按重量份数计，分别称取自制改性聚乙烯、发酵物、去离子水和自制改性粉饼放入搅拌机中混合搅拌，再加入硼酸锌、三氯化锑和改性混合物混合搅拌，干燥出料，即可制得阻燃耐热型聚乙烯电缆料。2.根据权利要求1所述的一种阻燃耐热型聚乙烯电缆料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的聚乙烯、氯化聚乙烯、聚氯乙烯和马来酸酐的质量比为7：3：2：1，混炼温度为120...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐啸飞，杨立军，陈莉莉，
申请(专利权)人：常州市沃兰特电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32