电缆用无毒阻燃组合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种电缆用无毒阻燃组合物及其制备方法，该电缆用无毒阻燃组合物以改性的蒙脱土为主料，配合纳米活性剂、三氧化二锑和聚磷酸铵等阻燃助剂，具有高阻燃、价廉、燃烧过程中低烟的优点，且应用于制备橡胶时，不仅能够使制得的橡胶具有良好的低烟阻燃性能，还能够给橡胶带来良好的机械性能。且该阻燃剂制备方法简单，原料易得，具有较高的推广应用价值。

【技术实现步骤摘要】
电缆用无毒阻燃组合物及其制备方法
本专利技术涉及电缆制造领域，具体地，涉及一种电缆用无毒阻燃组合物及其制备方法。
技术介绍
电缆通俗来讲就是由一根或多根相互绝缘的导体和外包绝缘保护层制成，将电力或信息从一处传输到另一处的导线。随着经济的快速发展，越来越多的场所需要电缆传递电力或其他信息，因此对电缆的制造也有更严格的要求。电缆的护套是电缆不可缺少的结构部分，起着保护电缆的作用，保证电缆的通电安全，让电缆线芯和水，空气等介质隔绝避免出现漏电现象。树脂是电缆护套制备的主体材料，所以树脂的性质直接决定了制得电缆护套的性质。阻燃剂的分类可根据元素种类分为卤系、有机磷系、及卤磷系、硅系、铝镁系、钼系、硼系、氮系等等。卤系阻燃剂长期以来以其阻燃效率高、用量少、价格低而闻名于世。自从1986年欧洲首先发现含溴体系燃烧产生的产物中含有的多溴二苯醚、四溴双苯并二恶烷及四溴双苯并呋喃等属于致癌物质，含卤阻燃体系一统天下的局面已经受到了严峻的挑战，采用无卤阻燃材料与产品已是大势所趋的事实。现有的无机阻燃剂(硼系，硅系等)虽然具有低毒，抗腐烛性，价廉，燃烧过程中低烟等优点，但是却有一些非常严重的缺点,如低的阻燃效率和热稳定性，对材料的物理机械性能造成较大程度的恶化。聚磷酸铵无毒无味，不产生腐蚀气体，吸湿性小，热稳定性高，是一种性能优良的非卤阻燃剂。但是也存在相应缺点，由于目前工艺聚合度较小所以具有较大的吸湿性，并且对工程塑料的力学性能影响很大。因此，如何提供一种低毒、价廉、燃烧过程中低烟，且不会使材料的机械性能恶化的阻燃物，以用于电缆材料中，是目前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电缆用无毒阻燃组合物及其制备方法，该电缆用无毒阻燃组合物以改性的蒙脱土为主料，配合纳米活性剂、三氧化二锑和聚磷酸铵等阻燃助剂，具有高阻燃、价廉、燃烧过程中低烟的优点，且应用于制备橡胶时，不仅能够使制得的橡胶具有良好的低烟阻燃性能，还能够给橡胶带来良好的机械性能。且该阻燃剂制备方法简单，原料易得，具有较高的推广应用价值。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种电缆用无毒阻燃组合物的制备方法，该制备方法包括以下步骤：(1)将蒙脱土与乙醇混合，再在四氯化钛溶液中浸渍，然后将pH调节至2-5，再加入季磷盐和氯化镁，加热回流，得到凝胶状混合物；(2)将凝胶状混合物进行煅烧，粉碎，得到季磷基-镁-掺杂改性的蒙脱土；(3)将改性的蒙脱土、纳米活性剂、三氧化二锑和聚磷酸铵按照比例混合。本专利技术还提供一种根据前文所述的制备方法制备得到的电缆用无毒阻燃组合物。通过上述技术方案，本专利技术提供的电缆用无毒阻燃组合物以改性的蒙脱土为主料，配合纳米活性剂、三氧化二锑和聚磷酸铵等阻燃助剂，具有高阻燃、价廉、燃烧过程中低烟的优点，且应用于制备橡胶时，不仅能够使制得的橡胶具有良好的低烟阻燃性能，还能够给橡胶带来良好的机械性能。且该阻燃剂制备方法简单，原料易得，具有较高的推广应用价值。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种电缆用无毒阻燃组合物的制备方法，该制备方法包括以下步骤：(1)将蒙脱土与乙醇混合，再在四氯化钛溶液中浸渍，然后将pH调节至2-5，再加入季磷盐和氯化镁，加热回流，得到凝胶状混合物；(2)将凝胶状混合物进行煅烧，粉碎，得到季磷基-镁-掺杂改性的蒙脱土；(3)将改性的蒙脱土、纳米活性剂、三氧化二锑和聚磷酸铵按照比例混合。通过上述技术方案，本专利技术提供的电缆用无毒阻燃组合物以改性的蒙脱土为主料，配合纳米活性剂、三氧化二锑和聚磷酸铵等阻燃助剂，具有高阻燃、价廉、燃烧过程中低烟的优点，且应用于制备橡胶时，不仅能够使制得的橡胶具有良好的低烟阻燃性能，还能够给橡胶带来良好的机械性能。且该阻燃剂制备方法简单，原料易得，具有较高的推广应用价值。在本专利技术一种优选的实施方式中，为了得到具有高阻燃且应用于橡胶、塑料制备中，能够为材料带来良好机械性能的阻燃组合物，优选地，改性的蒙脱土、纳米活性剂、三氧化二锑和聚磷酸铵的质量比为10:1-2:1.5-3:2-3。在本专利技术一种优选的实施方式中，为了得到具有高阻燃且应用于橡胶、塑料制备中，能够为材料带来良好机械性能的阻燃组合物，优选地，以质量份计，相对于10份的蒙脱土，乙醇的用量为100-150份，四氯化钛溶液的用量为30-50份，季磷盐的用量为1-2份，氯化镁的用量为1-3份；其中，四氯化钛溶液中四氯化钛的浓度为3-5g/mL。在本专利技术一种优选的实施方式中，为了得到具有高阻燃且应用于橡胶、塑料制备中，能够为材料带来良好机械性能的阻燃组合物，优选地，步骤(1)中浸渍的条件包括：温度为50-60℃，时间为2-4h。在本专利技术一种优选的实施方式中，为了得到具有高阻燃且应用于橡胶、塑料制备中，能够为材料带来良好机械性能的阻燃组合物，优选地，加热回流温度为90-120℃。在本专利技术一种优选的实施方式中，为了得到具有高阻燃且应用于橡胶、塑料制备中，能够为材料带来良好机械性能的阻燃组合物，优选地，步骤(2)中煅烧条件包括：温度为200-280℃，时间为1.5h-3h。在本专利技术一种优选的实施方式中，为了得到具有高阻燃且应用于橡胶、塑料制备中，能够为材料带来良好机械性能的阻燃组合物，优选地，步骤(1)中调节pH的物质为盐酸和/或硝酸。在本专利技术一种优选的实施方式中，为了得到具有高阻燃且应用于橡胶、塑料制备中，能够为材料带来良好机械性能的阻燃组合物，优选地，纳米活性剂为纳米氧化镁、纳米氧化铝、纳米氮化硼和纳米氧化锌颗粒中的一种或多种。在本专利技术一种优选的实施方式中，为了得到具有高阻燃且应用于橡胶、塑料制备中，能够为材料带来良好机械性能的阻燃组合物，优选地，季磷盐为四羟甲基硫酸磷、四羟甲基氯化磷和四羟甲基硫酸磷-脲缩体或四羟甲基氯化磷-脲缩体中的一种。蒙脱土俗语也叫膨润土，在上述技术方案中，对于蒙脱土可在较宽范围内进行选择，例如钠基蒙脱土、钙基蒙脱土等，均可满足本专利技术的要求。对于蒙脱土的粒径，也可在较宽范围内选择，常规材料用填料蒙脱土，例如200目，325目，1250目等多种规格，均可满足本专利技术的要求，在后文的实施例中，以325目的钠基蒙脱土进行说明。在上述技术方案中，对于步骤(2)中煅烧后得到的物质的粉碎方式可以有多种选择，例如研磨、碾压、球磨等，只要能够使煅烧后物质粉碎，均可实现本专利技术，对此，本专利技术不作要求，在后文的实施例中，为了提高生产效率，也为了得到能够为材料带来更好机械性能的阻燃组合物，在后文的实施例中，粉碎的方式以球磨进行，优选地，球磨的条件为：在行星球磨机上以220～250r/min的转速球磨3～6小时，其中的分散剂为乙醇。本专利技术还提供一种根据前文所述的制备方法制备得到的电缆用无毒阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电缆用无毒阻燃组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)将蒙脱土与乙醇混合，再在四氯化钛溶液中浸渍，然后将pH调节至2‑5，再加入季磷盐和氯化镁，加热回流，得到凝胶状混合物；(2)将凝胶状混合物进行煅烧，粉碎，得到季磷基‑镁‑掺杂改性的蒙脱土；(3)将改性的蒙脱土、纳米活性剂、三氧化二锑和聚磷酸铵按照比例混合。

【技术特征摘要】
1.一种电缆用无毒阻燃组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)将蒙脱土与乙醇混合，再在四氯化钛溶液中浸渍，然后将pH调节至2-5，再加入季磷盐和氯化镁，加热回流，得到凝胶状混合物；(2)将凝胶状混合物进行煅烧，粉碎，得到季磷基-镁-掺杂改性的蒙脱土；(3)将改性的蒙脱土、纳米活性剂、三氧化二锑和聚磷酸铵按照比例混合。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，改性的蒙脱土、纳米活性剂、三氧化二锑和聚磷酸铵的质量比为10:1-2:1.5-3:2-3。3.根据权利要求2所述的制备方法，其中，以质量份计，相对于10份的蒙脱土，乙醇的用量为100-150份，四氯化钛溶液的用量为30-50份，季磷盐的用量为1-2份，氯化镁的用量为1-3份；其中，四氯化钛溶液中四氯化钛的浓度为3-5g/mL。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：程奇，谢飞，付利梅，董俊，
申请(专利权)人：芜湖航天特种电缆厂股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34