一种阻燃电缆料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种电缆料及其制备方法，具体涉及一种阻燃电缆料的制备方法。本发明专利技术用铝酸钠溶液和硫酸铝中和反应，经凝胶结晶得到超细化氢氧化铝粉末。氢氧化铝粉末改性后与其他协效阻燃物和基体树脂共混造粒热压得到阻燃电缆料。氢氧化铝粉末包覆在EVA树脂表面，随着晶核的不断生成，最终形成核一壳结构的包覆型复合粉体，从而起到阻燃的作用。氢氧化铝填充到基体树脂中形成炭化层，可阻挡热量和氧气进入，又可阻挡小分子的可燃性气体的逸出。红磷与自由基反应抑制自由基的产生和降解得到多磷酸，多磷酸使得阻燃材料脱水炭化，从而使电缆料难以燃烧，基体树脂燃烧时成碳率高，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃电缆料的制备方法
本专利技术涉及阻燃电缆料制备
，具体涉及一种阻燃电缆料的制备方法。
技术介绍
随着经济的迅速发展，电线电缆在各个行业、领域中都得到广泛的应用。主要应用于电力电缆、电脑、冰箱、电视、空调等电子电器设备的机内和机外连接线、仪表线、汽车线、电机引线、手机和笔记本电脑线的生产中。电线电缆绝缘及护套用塑料俗称电缆料，其中包括橡胶、塑料、尼龙等多种品种。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。电缆料用途广泛，对其性能指标也有特殊的要求，比如绝缘性，拉伸强度，使用温度，阻燃性能等指标均有严格的要求，不断的提高电缆料的性能，是经济和社会发展的迫切需求。传统的电缆料多存在阻燃性差，高温易变形，力学性能差，使用寿命短等问题，给实际使用带来很多不便，甚至威胁到人们的生命财产安全。因此，提供一种阻燃性能强的电缆料是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题，针对电缆料基体树脂易燃烧，燃烧时炭化能力差的缺陷，提供了一种阻燃电缆料的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种阻燃电缆料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将400～500mL氢氧化钠溶液和80～90g氢氧化铝混合，置于不锈钢锅中，经电阻炉加热升温蒸煮，得到蒸煮液，用微孔膜对蒸煮液过滤，去除固体残渣，得到铝酸钠溶液；（2）将硫酸铝溶液和上述铝酸钠溶液按等体积比混合，加入烧杯中，对烧杯水浴加热升温，搅拌后，保温反应，得到反应产物，将反应产物置于高速离心机中离心处理，分离去除上层液，得到下层沉淀物，将沉淀物用水洗涤至洗涤液呈中性，得到超细化氢氧化铝；（3）将超细化氢氧化铝置于烘箱中，加热升温，干燥后，得到氢氧化铝细粉，将120～140g氢氧化铝细粉与10～12g钛酸酯放入胶体磨中处理，得到活化氢氧化铝粉末；（4）将活化氢氧化铝粉末置于低速捏合机中，配置150～180mL硬脂酸铝的乙醇溶液，喷淋于活化氢氧化铝粉末上，搅拌混合，混合结束后，加热升温，继续搅拌混合，得到改性氢氧化铝粉末；（5）按重量份数计，将70～80份EVA树脂，20～30份线性低密度聚乙烯、20～25份改性氢氧化铝粉末、10～15份红磷放入高速分散机中分散得到预分散料，将预分散料置于双螺杆挤出机中挤出造粒，得到共混粒料；（6）称取23～30g共混粒料，置于模框中，将模框置于模压机中，对模框预热，热压模框，再以10.0MPa的压力冷压至常温得到阻燃电缆料。步骤（1）所述的氢氧化钠溶液的质量分数为40%，经电阻炉加热升温后温度为200～230℃，蒸煮时间为20～25min。步骤（2）所述的硫酸铝溶液的质量分数为30%，对烧杯水浴加热升温后温度为70～75℃，搅拌时间为10～15min，保温反应时间为30～35min，高速离心机转速为4500～4800r/min，离心处理时间为15～20min。步骤（3）所述的烘箱加热升温后温度为80～85℃，干燥时间为4～5h，胶体磨处理时胶磨间隙为0.1～0.3mm，胶体磨处理时间为50～55min。步骤（4）所述的硬脂酸铝的乙醇溶液的质量分数为30%，低速捏合机转速为200～230r/min，搅拌混合时间为20～30min，加热升温后温度为75～90℃，搅拌转速为500～550r/min，搅拌混合时间为2～3h。步骤（5）所述的高速分散机转速为3000～3200r/min，分散时间为30～40min。步骤（6）所述的模框厚度为1～3mm，预热时调节模压机温度为160～180℃，预热时间为6～8min，热压模框的压力为4.5～5.0MPa，热压时间为4～5min。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术用氢氧化钠溶液与氢氧化铝反应得到铝酸钠溶液，铝酸钠溶液和硫酸铝的中和反应，经凝胶结晶得到超细化氢氧化铝粉末，超细化氢氧化铝粉末经改性后作为基体树脂的无机填充成分，与其他协效阻燃物和基体树脂共混造粒，热压，得到阻燃电缆料，EVA树脂的结晶度低，无机成分填充时相容性好，超细化氢氧化铝粉末会在EVA树脂表面形成包覆层，根据非均匀形核机理，氢氧化铝粉末晶核首先会吸附到EVA树脂表面以降低其能量，随着晶核的不断生成，晶核将在核颗粒表面不断沉积，最终形成核-壳结构的包覆型复合粉体，EVA树脂被复合粉体覆盖，燃烧时基体树脂得到保护，从而起到阻燃的作用；（2）当燃烧开始时，氢氧化铝受热至220℃左右时开始分解，放出结合水并吸收大量的热，使燃烧位置温度降低，仅放出水蒸汽，而不会产生有毒、可燃或有腐蚀性的气体，氢氧化铝分解释放出的水蒸气可以冲释火焰区域里氧气的浓度，并兼有一定的冷却作用，氢氧化铝填充到基体树脂中，有助于燃烧时形成炭化层，该炭化层既可阻挡热量和氧气进入，又可阻挡小分子的可燃性气体的逸出，高温燃烧时，聚烯烃热降解的过程中产生的自由基易发生链转移而进一步引发链的降解，红磷可以与这些自由基发生反应而抑制自由基的产生和降解反应的进行，并且红磷受热先解聚为四价磷，进而氧化为磷酸，磷酸吸水成多磷酸，多磷酸使得阻燃材料脱水炭化，从而使电缆料难以燃烧，基体树脂燃烧时成碳率高，具有广阔的应用前景。具体实施方式将400～500mL质量分数为40%的氢氧化钠溶液和80～90g氢氧化铝混合，置于不锈钢锅中，经电阻炉加热升温至200～230℃，蒸煮20～25min，得到蒸煮液，用微孔膜对蒸煮液过滤，去除固体残渣，得到铝酸钠溶液；将质量分数为30%的硫酸铝溶液和上述铝酸钠溶液按等体积比混合，加入烧杯中，对烧杯水浴加热升温至70～75℃，搅拌10～15min后，保温反应30～35min，得到反应产物，将反应产物置于高速离心机中以4500～4800r/min的转速离心处理15～20min，分离去除上层液，得到下层沉淀物，将沉淀物用水洗涤至洗涤液呈中性，得到超细化氢氧化铝；将超细化氢氧化铝置于烘箱中，加热升温80～85℃，干燥4～5h后，得到氢氧化铝细粉，将120～140g氢氧化铝细粉与10～12g钛酸酯放入胶体磨中以胶磨间隙为0.1～0.3mm，处理50～55min，得到活化氢氧化铝粉末；将活化氢氧化铝粉末置于低速捏合机中，配置150～180mL质量分数为30%的硬脂酸铝的乙醇溶液，喷淋于活化氢氧化铝粉末上，并以200～230r/min的转速搅拌混合20～30min，混合结束后，加热升温至75～90℃，以500～550r/min的转速继续搅拌混合2～3h，得到改性氢氧化铝粉末；按重量份数计，将70～80份EVA树脂，20～30份线性低密度聚乙烯、20～25份改性氢氧化铝粉末、10～15份红磷放入高速分散机中以3000～3200r/min的转速分散30～40min得到预分散料，将预分散料置于双螺杆挤出机中挤出造粒，得到共混粒料；称取23～30g共混粒料，置于1～3mm厚的模框中，将模框置于模压机中，调节模压机温度为160～180℃，对模框预热6～8min，以4.5～5.0MPa的压力热压模框4～5min，再以10.0MPa的压力冷压至常温得到阻燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻燃电缆料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将400～500mL氢氧化钠溶液和80～90g氢氧化铝混合，置于不锈钢锅中，经电阻炉加热升温蒸煮，得到蒸煮液，用微孔膜对蒸煮液过滤，去除固体残渣，得到铝酸钠溶液；（2）将硫酸铝溶液和上述铝酸钠溶液按等体积比混合，加入烧杯中，对烧杯水浴加热升温，搅拌后，保温反应，得到反应产物，将反应产物置于高速离心机中离心处理，分离去除上层液，得到下层沉淀物，将沉淀物用水洗涤至洗涤液呈中性，得到超细化氢氧化铝；（3）将超细化氢氧化铝置于烘箱中，加热升温，干燥后，得到氢氧化铝细粉，将120～140g氢氧化铝细粉与10～12g钛酸酯放入胶体磨中处理，得到活化氢氧化铝粉末；（4）将活化氢氧化铝粉末置于低速捏合机中，配置150～180mL硬脂酸铝的乙醇溶液，喷淋于活化氢氧化铝粉末上，搅拌混合，混合结束后，加热升温，继续搅拌混合，得到改性氢氧化铝粉末；（5）按重量份数计，将70～80份EVA树脂，20～30份线性低密度聚乙烯、20～25份改性氢氧化铝粉末、10～15份红磷放入高速分散机中分散得到预分散料，将预分散料置于双螺杆挤出机中挤出造粒，得到共混粒料；（6）称取23～30g共混粒料，置于模框中，将模框置于模压机中，对模框预热，热压模框，再以10.0MPa的压力冷压至常温得到阻燃电缆料。...

【技术特征摘要】
1.一种阻燃电缆料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将400～500mL氢氧化钠溶液和80～90g氢氧化铝混合，置于不锈钢锅中，经电阻炉加热升温蒸煮，得到蒸煮液，用微孔膜对蒸煮液过滤，去除固体残渣，得到铝酸钠溶液；（2）将硫酸铝溶液和上述铝酸钠溶液按等体积比混合，加入烧杯中，对烧杯水浴加热升温，搅拌后，保温反应，得到反应产物，将反应产物置于高速离心机中离心处理，分离去除上层液，得到下层沉淀物，将沉淀物用水洗涤至洗涤液呈中性，得到超细化氢氧化铝；（3）将超细化氢氧化铝置于烘箱中，加热升温，干燥后，得到氢氧化铝细粉，将120～140g氢氧化铝细粉与10～12g钛酸酯放入胶体磨中处理，得到活化氢氧化铝粉末；（4）将活化氢氧化铝粉末置于低速捏合机中，配置150～180mL硬脂酸铝的乙醇溶液，喷淋于活化氢氧化铝粉末上，搅拌混合，混合结束后，加热升温，继续搅拌混合，得到改性氢氧化铝粉末；（5）按重量份数计，将70～80份EVA树脂，20～30份线性低密度聚乙烯、20～25份改性氢氧化铝粉末、10～15份红磷放入高速分散机中分散得到预分散料，将预分散料置于双螺杆挤出机中挤出造粒，得到共混粒料；（6）称取23～30g共混粒料，置于模框中，将模框置于模压机中，对模框预热，热压模框，再以10.0MPa的压力冷压至常温得到阻燃电缆料。2.根据权利要求1所述的一种阻燃电缆料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的氢氧化钠溶液的质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐颜峰，何俊欣，张淑娴，
申请(专利权)人：常州市瑞泰物资有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32