本发明专利技术公开了一种新型阻燃聚烯烃电缆材料的制备方法，该方法以氢氧化镁和乙酸‑醋酸乙烯酯共聚物为主要原料，并引入TiO2/MnO2/PMMA复合材料，通过物理复配、化学合成制备出具有高阻燃性和抗拉伸性能的电缆材料。本发明专利技术制备的新型阻燃聚烯烃电缆材料与传统电缆材料相比，由于氢氧化镁、乙酸‑醋酸乙烯酯共聚物和TiO2/MnO2/PMMA复合材料的协效作用，具有更好的阻燃性能和抗拉伸性能。
【技术实现步骤摘要】
一种新型阻燃聚烯烃电缆材料的制备方法
本专利技术涉及一种橡胶电缆材料的制备方法，具体涉及一种具有高阻燃性和抗拉伸性的电缆用材料的制备方法。
技术介绍
随着工业的发展，电线电缆需求量日益增加，而用于电线电缆的绝缘护套料大多属于有机聚合物，这类电线电缆在高压、热源、一定温度、氧气浓度等条件下易引发燃烧，且随着外界条件的改变容易发生断裂，所以聚烯烃电缆料的阻燃和抗拉伸显得十分必要。目前，商业化的含阻燃剂的电缆材料阻燃效率低，且火灾发生时，阻燃材料会释放大量有毒气体，对人类、环境造成“二次危害”。因此，随着人们对环保的要求，迫切的开发一种具有抗拉伸和阻燃聚烯烃电缆材料。本专利技术以氢氧化镁和乙酸-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）为主要原料，制备了一种具有高阻燃性和抗拉伸性能的聚烯烃电缆材料。
技术实现思路
本专利技术公开了一种新型阻燃聚烯烃电缆材料的制备方法，主要解决了目前市场上传统的电缆材料阻燃性差、抗拉伸性能低等问题。一种新型阻燃聚烯烃电缆材料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：1）将4~36重量份氢氧化镁固体在110℃±5℃烘4h，向该粉体加入60~520重量份去离子水，置于75℃恒温水浴锅、5000转/min高速剪切搅拌搅拌1h，停止搅拌后降温至40℃，加入32重量份γ-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液，继续以4000转/min搅拌1h，待其乳化完毕后抽滤，在抽滤得到的产物中加入4重量份磷酸三苯酯、6重量份甲基膦酸二甲酯，充分混合后将混合物置于110℃±5℃温度下烘干30min，研磨过100目筛，得到粉体产物；2）将密炼机升温至140℃±5℃，加入125~165重量份乙酸-醋酸乙烯酯共聚物，使之软化熔融，直至扭矩稳定后，加入20重量份上述步骤1）制得的粉体产物，8重量份马来酸酐和5~29重量份TiO2/MnO2/PMMA复合材料，继续密炼，密炼温度为150℃±5℃，密炼时间15min；密炼后的复合材料通过平板硫化机模压成型，在上下模温度为150℃±5℃左右加料，预热30min，温度恒定后加压至100kg/cm2，放气，继续加压至100kg/cm2，保压6~8min，冷却制样，即得到新型阻燃聚烯烃电缆材料。所述TiO2/MnO2/PMMA复合材料的制备方法为：称取15重量份甲基咪唑与5重量份溴代正丁烷，在70℃微波加热条件下反应2h，再加入5重量份四氟硼酸钠、6重量份质量分数为30%的硫酸锰溶液，继续保温反应2h，自然冷却，得到混合溶液；量取20重量份的钛酸丁酯缓慢滴入到混合溶液中，150rmp转速条件下磁力搅拌30min后加入1重量份十二烷基硫酸钠，搅拌10min后加入5重量份甲基丙烯酸甲酯单体，继续搅拌6min，然后放入微波催化/合成萃取仪中，微波功率为500W，通入氮气5min后开始反应，继续通氮气待反应体系的温度升到70℃时，逐滴滴加30重量份质量浓度为65%的过硫酸钾溶液，滴加速率为30滴/min，滴加结束反应20min后，关闭微波源，让体系自然冷却至室温，停止通氮气，3000rmp条件下离心抽滤，将滤饼于100℃条件下空干燥4h，研磨，即得到TiO2/MnO2/PMMA复合材料。有益效果：1、氢氧化镁经过改性处理后，与乙酸-醋酸乙烯酯共聚物和TiO2/MnO2/PMMA复合材料产生协同作用，乙酸-醋酸乙烯酯共聚物燃烧时通过膨胀发泡作用氧化形成不易燃的碳层，隔断与氧气的界面接触有效地组织材料的持续燃烧。2、乙酸-醋酸乙烯酯共聚物与TiO2/MnO2/PMMA复合材料通过协效作用形成沿三维方向扩张的规整氢键网络结构，不同平面的氢键网络形成一个层状结构，当外力作用在材料上时其易发生自由滑移对外力起到了缓冲作用，避免了应力集中现象发生，提高了材料拉伸性能。3、TiO2/MnO2/PMMA复合材料的加入使得氢氧化镁和乙酸-醋酸乙烯酯共聚物具有较好的相容性，材料界面之间的结合力较强，各相之间的相容性得到提高，界面粘结更好，阻燃剂粒子与基体树脂之间形成了柔性界面层，导致复合材料可以承受更大的外力。具体实施方式实施例11）将28重量份氢氧化镁固体在110℃±5℃烘4h，向该粉体加入400重量份去离子水，置于75℃恒温水浴锅、5000转/min高速剪切搅拌搅拌1h，停止搅拌后降温至40℃，加入32重量份γ-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液，继续以4000转/min搅拌1h，待其乳化完毕后抽滤，在抽滤得到的产物中加入4重量份磷酸三苯酯、6重量份甲基膦酸二甲酯，充分混合后将混合物置于110℃±5℃温度下烘干30min，研磨过100目筛，得到粉体产物；2）将密炼机升温至140℃±5℃，加入135重量份乙酸-醋酸乙烯酯共聚物，使之软化熔融，直至扭矩稳定后，加入20重量份上述步骤1）制得的粉体产物，8重量份马来酸酐和11重量份TiO2/MnO2/PMMA复合材料，继续密炼，密炼温度为150℃±5℃，密炼时间15min；密炼后的复合材料通过平板硫化机模压成型，在上下模温度为150℃±5℃左右加料，预热30min，温度恒定后加压至100kg/cm2，放气，继续加压至100kg/cm2，保压6~8min，冷却制样，即得到新型阻燃聚烯烃电缆材料。所述TiO2/MnO2/PMMA复合材料的制备方法为：称取15重量份甲基咪唑与5重量份溴代正丁烷，在70℃微波加热条件下反应2h，再加入5重量份四氟硼酸钠、6重量份质量分数为30%的硫酸锰溶液，继续保温反应2h，自然冷却，得到混合溶液；量取20重量份的钛酸丁酯缓慢滴入到混合溶液中，150rmp转速条件下磁力搅拌30min后加入1重量份十二烷基硫酸钠，搅拌10min后加入5重量份甲基丙烯酸甲酯单体，继续搅拌6min，然后放入微波催化/合成萃取仪中，微波功率为500W，通入氮气5min后开始反应，继续通氮气待反应体系的温度升到70℃时，逐滴滴加30重量份质量浓度为65%的过硫酸钾溶液，滴加速率为30滴/min，滴加结束反应20min后，关闭微波源，让体系自然冷却至室温，停止通氮气，3000rmp条件下离心抽滤，将滤饼于100℃条件下空干燥4h，研磨，即得到TiO2/MnO2/PMMA复合材料。实施例2与实施例1完全相同，不同在于：加入36重量份氢氧化镁固体、520重量份去离子水、125重量份乙酸-醋酸乙烯酯共聚物和5重量份TiO2/MnO2/PMMA复合材料。实施例3与实施例1完全相同，不同在于：加入32重量份氢氧化镁固体、460重量份去离子水、130重量份乙酸-醋酸乙烯酯共聚物和8重量份TiO2/MnO2/PMMA复合材料。实施例4与实施例1完全相同，不同在于：加入24重量份氢氧化镁固体、340重量份去离子水、140重量份乙酸-醋酸乙烯酯共聚物和14重量份TiO2/MnO2/PMMA复合材料。实施例5与实施例1完全相同，不同在于：加入20重量份氢氧化镁固体、290重量份去离子水、145重量份乙酸-醋酸乙烯酯共聚物和17重量份TiO2/MnO2/PMMA复合材料。实施例6与实施例1完全相同，不同在于：加入16重量份氢氧化镁固体、230重量份去离子水、150重量份乙酸-醋酸乙烯酯共聚物和20重量份TiO2/MnO2/PMMA复合材料。实施例7与实施例1完全相同，不同在于：加入12重量份氢氧化镁固体、170重量本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种新型阻燃聚烯烃电缆材料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：1）将4~36重量份氢氧化镁固体在110℃±5℃烘4h，向该粉体加入60~520重量份去离子水，置于75℃恒温水浴锅、5000转/min高速剪切搅拌搅拌1h，停止搅拌后降温至40℃，加入32重量份γ‑氨丙基三乙氧基硅烷水溶液，继续以4000转/min搅拌1h，待其乳化完毕后抽滤，在抽滤得到的产物中加入4重量份磷酸三苯酯、6重量份甲基膦酸二甲酯，充分混合后将混合物置于110℃±5℃温度下烘干30min，研磨过100目筛，得到粉体产物；2）将密炼机升温至140℃±5℃，加入125~165重量份乙酸‑醋酸乙烯酯共聚物，使之软化熔融，直至扭矩稳定后，加入20重量份上述步骤1）制得的粉体产物，8重量份马来酸酐和5~29重量份TiO2/MnO2/PMMA复合材料，继续密炼，密炼温度为150℃±5 ℃，密炼时间15min；密炼后的复合材料通过平板硫化机模压成型，在上下模温度为150℃±5℃左右加料，预热30min，温度恒定后加压至100kg/cm
【技术特征摘要】
1.一种新型阻燃聚烯烃电缆材料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：1）将4~36重量份氢氧化镁固体在110℃±5℃烘4h，向该粉体加入60~520重量份去离子水，置于75℃恒温水浴锅、5000转/min高速剪切搅拌搅拌1h，停止搅拌后降温至40℃，加入32重量份γ-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液，继续以4000转/min搅拌1h，待其乳化完毕后抽滤，在抽滤得到的产物中加入4重量份磷酸三苯酯、6重量份甲基膦酸二甲酯，充分混合后将混合物置于110℃±5℃温度下烘干30min，研磨过100目筛，得到粉体产物；2）将密炼机升温至140℃±5℃，加入125~165重量份乙酸-醋酸乙烯酯共聚物，使之软化熔融，直至扭矩稳定后，加入20重量份上述步骤1）制得的粉体产物，8重量份马来酸酐和5~29重量份TiO2/MnO2/PMMA复合材料，继续密炼，密炼温度为150℃±5℃，密炼时间15min；密炼后的复合材料通过平板硫化机模压成型，在上下模温度为150℃±5℃左右加料，预热30min，温度恒定后加压至100kg/cm2，放气，继续加压至100kg/cm2，保压6~8min，冷却制样，即得到新型阻燃聚烯烃电缆材料。2.根据权利要求1中一种新型阻燃聚烯烃电缆材料的制备方法，其特征在于步骤1）中氢氧化镁固体的粒度为3000~5000目。3.根据权利要求1中一种新型阻燃聚...
【专利技术属性】
技术研发人员：张亮，刘明，
申请(专利权)人：新沂博瑞工业设计有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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