抗冲击耐阻燃材料、制备方法及在电缆保护管中的应用技术

本发明专利技术涉及电缆保护管材料技术领域，具体涉及抗冲击耐阻燃材料、制备方法及在电缆保护管中的应用，其中，一种抗冲击耐阻燃材料，包括如下重量份的原料：PVC树脂40‑50份、PE树脂60‑80份、阻燃剂7‑9份、抗冲击改性剂11‑20份、偶联剂10‑15份、相容剂3‑9份；所述阻燃剂是由聚硼硅氧烷树脂、聚磷酸铵和木粉组成的混合物，所述抗冲击改性剂为醋酸乙烯酯和二氧化硅填料组成的混合物，具有优异的抗冲击性、耐阻燃性和耐高温性能，且力学性能好。

Impulse-resistant and flame-retardant materials, preparation methods and application in cable protection tubes

The invention relates to the technical field of cable protective pipe materials, in particular to impact and flame-retardant materials, preparation methods and application in cable protective pipe. One kind of impact and flame-retardant material includes 40 50 parts of PVC resin, 60 80 parts of PE resin, 7 9 parts of flame retardant, 11 20 parts of impact modifier, 10 15 parts of coupling agent and 3 9 parts of compatibilizer. The flame retardant is a mixture of polyborosiloxane resin, ammonium polyphosphate and wood flour. The impact modifier is a mixture of vinyl acetate and silicon dioxide filler, which has excellent impact resistance, flame retardancy, high temperature resistance and good mechanical properties.

【技术实现步骤摘要】
抗冲击耐阻燃材料、制备方法及在电缆保护管中的应用
本专利技术涉及电缆保护管材料
，具体涉及抗冲击耐阻燃材料、制备方法及在电缆保护管中的应用。
技术介绍
电缆保护管又名电力电缆保护管、水泥电缆保护管、电力排管、电力电缆保护管等。电缆保护管主要安装在通讯电缆与电力线交叉的地段，防止电力线发生断线造成短路事故，引起通讯电缆和钢丝绳带电的情况发生。电缆保护管用于保护电缆、交换机、机芯板，以至整机不被烧坏，对电力线磁场干扰也起到一定的隔离作用。由于时代的发展，水泥制作或者其他金属或非金属制作的复合材料保护管都逐渐被塑料保护管所代替，但是，由于电缆保护管的应用环境恶劣，通常需要对塑料材质进行增强改性，提高电缆保护管的使用寿命，避免由于电缆保护管发生损坏造成内部电线外漏或电线断线出现漏电或短路事故。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术的第一目的在于提供一种抗冲击耐阻燃材料，具有优异的抗冲击性、耐阻燃性和耐高温性能，且力学性能好。本专利技术的第二目的在于提供一种抗冲击耐阻燃材料的制备方法，操作步骤简单，控制方便，生产效率高，生产成本低，制成的材料性质稳定，可适用于大规模生产。本专利技术的第三目的在于提供一种抗冲击耐阻燃材料在制备电缆保护管中的应用，制得的电缆保护管性质稳定，抗冲击性、耐阻燃性能优异，耐高温性能好，耐候性佳，且制备步骤简单，生产效率高，适合大批量生产。本专利技术的第一目的通过下述技术方案实现：一种抗冲击耐阻燃材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：所述阻燃剂是由聚硼硅氧烷树脂、聚磷酸铵和木粉组成的混合物，所述抗冲击改性剂为醋酸乙烯酯和二氧化硅填料组成的混合物。通过采用上述原料制备PVC-PE复合材料，能使PVC-PE复合材料具有优异的抗冲击性能、耐阻燃性能和耐高温性能，抑烟效果好，耐候性佳，力学性能优良。PVC在复合材料燃烧的过程中分解产生的HCl气体可以隔绝氧气，阻止复合材料燃烧，同时PVC脱氯能吸收大量的热，从而降低复合材料的热释放速率与热释放总量，达到阻燃的目的，将PVC树脂和PE树脂复合，使复合材料具备优异的阻燃性能，复合材料的抑烟效果好。聚硼硅氧烷树脂和聚磷酸铵复配，有利于促进木粉和PVC成炭，使复合材料的残炭表面光滑，形成致密的膨胀炭层，起到阻止热传递和氧气传播的作用，进一步提高复合材料的阻燃性能，同时增强PE分子链的热稳定性。聚硼硅氧烷树脂的添加还可以提高木粉和聚磷酸铵与聚合物的相容性，进而提高复合材料的力学性能。醋酸乙烯酯和PE树脂复合使体系具有优良的柔韧性、耐冲击性和弹性，而二氧化硅填料的添加进一步提高体系材料的耐冲击性。采用的相容剂能有效促进PVC树脂和PE树脂两种聚合物结合在一起,进而得到稳定的共混物体系，提高复合材料的耐候性。本专利技术进一步设置为：所述聚硼硅氧烷树脂、聚磷酸铵、木粉的重量比为6-8:2-3:1。本专利技术采用上述重量比有利于提高炭化效果，形成致密的膨胀炭层，提高复合材料的阻燃性能。本专利技术进一步设置为：所述醋酸乙烯酯、二氧化硅填料的重量比为5-8:2-3。本专利技术采用上述重量比有利于醋酸乙烯酯和PE树脂复合，降低复合材料的脆性，在保证复合材料具有优异的耐冲击性能的同时提高复合材料的柔韧性和弹性。本专利技术进一步设置为：所述二氧化硅填料为SiO2-玻璃粉、玻璃鳞片、玻璃纤维中的至少两种。本专利技术通过将SiO2-玻璃粉、玻璃鳞片、玻璃纤维中的至少两种混合添加到体系中，增强复合材料抗冲击性能的同时还可以提高复合材料的弯曲性能，是复合材料具有高抗冲击性和良好的韧性。其中，SiO2-玻璃粉采用上海仁谦化工科技有限公司的RQ-B系列玻璃粉。本专利技术进一步设置为：所述偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、焦磷酸酯钛酸酯和乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷中的至少一种；所述相容剂为氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯-丙烯酸-甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯和苯乙烯一丙烯腈共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。本专利技术通过采用上述种类的偶联剂，能与其他原料相配合作用、协同反应，有效提高各原料间的紧密结合，能提高PVC树脂、PE树脂与阻燃剂、抗冲击改性剂、偶联剂、相容剂之间的界面性能，提高原料的分散性、黏性、相容性和加工性能，使制得的PVC-PE复合材料具有较佳的耐热性、分散性、粘结力、抗老化性能、强度等综合性能。本专利技术通过采用上述种类的相容剂，能与其他原料相配合作用、协同反应，有效降低PVC树脂和PE树脂与其他原料反应时分子间的界面张力，进而提高界面粘接力，使分散相和连续相均匀，形成稳定的结构，促进PVC-PE复合材料各原料的相互配合反应，提高PVC-PE复合材料的拉伸强度、抗冲击强度等机械性能，改善加工流变性，提高表面光洁度。更为优选的，所述偶联剂是由乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷以重量比为1-2:1.5-4组成的混合物。其中，采用的乙烯基三乙氧基硅烷可有效提高各原料之间的亲和力，增强PVC-PE复合材料的强度；采用的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷提高PVC-PE复合材料的机械性能、耐老化性能和耐候性能，粘合力佳，耐久性强。更为优选的，所述相容剂是由氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯和乙烯-丙烯酸-甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯以重量比为1：1组成的混合物。本专利技术的第二目的通过下述技术方案实现：一种抗冲击耐阻燃材料的制备方法，包括如下步骤：S1、按重量份数计，将40-50份的PVC树脂、7-9份的阻燃剂混合并搅拌均匀，得混合料A；S2、按重量份数计，将PE树脂60-80份、抗冲击改性剂11-20份、偶联剂10-15份和相容剂3-9份添加到混合料A中进行混合搅拌，得混合料B；S3、将混合料投入挤出设备进行混炼、挤出、造粒，制得抗冲击耐阻燃材料。本专利技术通过采用上述制备方法，制得的PVC-PE复合材料具有优异的抗冲击性、耐阻燃性和耐高温性能，加工性能好，本专利技术的制备方法操作步骤简单，控制方便，生产效率高，生产成本低，制成的材料性质稳定，可适用于大规模生产。由于PVC链极性强，与木粉相容性较PE更好，本专利技术的制备方法先将PVC树脂与阻燃剂混合并搅拌均匀，使PVC部分包裹于木粉表面形成分散相，降低体系的粘度，使复合材料的加工流动性好。将相容剂和偶联剂与其他组份混合并充分搅拌，使各组分在体系中分散均匀，使制得的复合材料性质更稳定。本专利技术进一步设置为：所述S1的搅拌转速为600-800r/min，所述S2的搅拌转速为1800-2000r/min；所述挤出设备的一区温度为250-260℃，二区温度为275-280℃，三区温度为290-300℃，四区温度为305-315℃，五区温度为280-295℃。本专利技术的第三目的通过下述技术方案实现：一种由上述抗冲击耐阻燃材料或抗冲击耐阻燃材料的制备方法在制备电缆保护管中的应用。其中，所述制备电缆保护管的步骤为：将抗冲击耐阻燃材料加热至280-290℃进行熔融，然后加入至成型模具中成型，冷却后得到电缆保护管。本专利技术通过将PVC-PE复合材料进行熔融后成型、冷却，使制得的电缆保护管具有优异的阻燃性、耐热性、抗冲击性、拉伸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗冲击耐阻燃材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：

【技术特征摘要】
1.一种抗冲击耐阻燃材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：所述阻燃剂是由聚硼硅氧烷树脂、聚磷酸铵和木粉组成的混合物，所述抗冲击改性剂为醋酸乙烯酯和二氧化硅填料组成的混合物。2.根据权利要求1所述的一种抗冲击耐阻燃材料，其特征在于，所述聚硼硅氧烷树脂、聚磷酸铵和木粉的重量比为6-8:2-3:1。3.根据权利要求1所述的一种抗冲击耐阻燃材料，其特征在于，所述醋酸乙烯酯共聚物、二氧化硅填料的重量比为5-8:2-3。4.根据权利要求1所述的一种抗冲击耐阻燃材料，其特征在于，所述二氧化硅填料为SiO2-玻璃粉、玻璃鳞片和玻璃纤维中的至少两种。5.根据权利要求1所述的一种抗冲击耐阻燃材料，其特征在于，所述偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、焦磷酸酯钛酸酯和乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷中的至少一种；所述相容剂为氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯-丙烯酸-甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯和苯乙烯一丙烯腈共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。6.根据权利要求5所述的一种抗冲击耐阻燃材料，其特征在于，所述偶联剂是由乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷以重量比为1-2:1.5-4组成的混合物；所述相容剂是由氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文革，袁睿，张绍梅，
申请(专利权)人：广东安普智信电气有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44