一种防火耐火陶瓷化聚烯烃电线电缆料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种防火耐火陶瓷化聚烯烃电线电缆料，其特征在于：其包括如下重量份数的组分：聚烯烃80‑100份；相容剂5‑15份；瓷化粉10‑25份；助熔剂5‑10份；润滑剂1‑5份；抗氧剂1‑5份；所述瓷化粉为表面改性的瓷化粉；所述表面改性的瓷化粉的制备方法，包括如下步骤：将瓷化粉分散于有机溶剂中，再向其中加入三乙氧基硅基马来酸、乙烯基封端氟硅橡胶、超支化聚氨酯丙烯酸酯、2,4‑二胺基‑6‑乙烯基‑S‑三嗪、引发剂，在氮气或惰性气体氛围，70‑80℃下搅拌反应4‑6小时，后旋蒸除去溶剂。本发明专利技术公开的防火耐火陶瓷化聚烯烃电线电缆料综合性能优异，在通常环境下具有良好的加工性能且不需要专业的挤出设备；在高温或者火焰中具有快速陶瓷化的特点，能保证线路的正常运行。

A fire and fire resistant ceramic Polyolefin Wire and cable material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种防火耐火陶瓷化聚烯烃电线电缆料及其制备方法
本专利技术涉及电线电缆
，尤其涉及一种防火耐火陶瓷化聚烯烃电线电缆料及其制备方法。
技术介绍
随着社会、经济的发展，电线电缆成为人们日常生活中隐形的重要部分。在火灾中保证电路的正常运行是十分重要的，因此在一些大型高层建筑、人员密集场所耐火电线电缆成为成为人们重要的选择。现有技术中耐火材料可做成的电缆主要有：云母带耐火电缆、氧化镁矿物绝缘电缆、柔性防火电缆、防火泥无机矿物防火耐火电缆。但是上述电缆存在各种缺点，例如：云母带耐火电缆柔软性差，厚度受限制，绕包速度慢生产效率低，加工人力成本高，只能储存3-6个月，吸潮性强，受潮后绝缘性能迅速下降，原料的价格高，尤其是合成云母的价格较高。氧化镁矿物绝缘电缆价格昂贵，生产工艺复杂，敷设难度大。陶瓷化耐火硅橡胶在很多方面不同程度上解决了上述耐火防火电缆材料存在的问题和缺陷。陶瓷化阻燃耐火硅橡胶在常温下具有普通硅橡胶的特点，而在明火或高温环境下能转变呈坚硬致密的陶瓷体、保持基本初始形状的硅橡胶阻燃防火材料。与普通防火材料相比，可陶瓷化硅橡胶的优点在于燃烧过程中，不会变成灰烬，而是形成具有一定硬度和强度的瓷化层。因此，在火灾发生过程中可保持电路通畅，避免电路短路导致的二次损害，在电线电缆防火方面具有重要的应用价值。但陶瓷化硅橡胶应用于耐火防火电线电缆的工艺特殊性及设备局限性限制了其进一步推广。中国专利CN103236309A公开一种耐火电缆用可瓷化硅橡胶复合带的制备方法，该方法制备的耐火带绕包得到的耐火电缆在650-950℃火焰中，烧蚀180分钟，线路仍能正常工作。然而，在火灾初起时，防火耐火电缆所处环境温度未达到650℃，绕包层在环境温度逐渐升高的过程中，其中的硅橡胶会自350℃甚至更低温度开始发生显著的降解、软化，又未陶瓷化形成硬壳层，由此导致绕包层力学性能降低，此时火灾现场的震动或者水淋均可能导致绕包层开裂、剥落，无法保证线路的正常工作，或导致陶瓷化后的壳层存在裂缝，遇水淋时线路极易发生短路。因此，开发一种综合性能更佳的防火耐火陶瓷化聚烯烃电线电缆料势在必行。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术存在的缺陷，提供了一种防火耐火陶瓷化聚烯烃电线电缆料及其制备方法，该制备方法简单易行，操作方便，适合连续规模化生产；制备得到的防火耐火陶瓷化聚烯烃电线电缆料在通常环境下具有良好的加工性能且不需要专业的挤出设备；在高温或者火焰中具有快速陶瓷化的特点，能保证线路的正常运行。本专利技术的第一个目的在于提供一种防火耐火陶瓷化聚烯烃电线电缆料，其包括如下重量份数的组分：其中，所述瓷化粉为表面改性的瓷化粉；所述表面改性的瓷化粉的制备方法，包括如下步骤：将瓷化粉分散于有机溶剂中，再向其中加入三乙氧基硅基马来酸、乙烯基封端氟硅橡胶、超支化聚氨酯丙烯酸酯、2,4-二胺基-6-乙烯基-S-三嗪、引发剂，在氮气或惰性气体氛围，70-80℃下搅拌反应4-6小时，后旋蒸除去溶剂。优选地，所述瓷化粉、有机溶剂、三乙氧基硅基马来酸、乙烯基封端氟硅橡胶、超支化聚氨酯丙烯酸酯、2,4-二胺基-6-乙烯基-S-三嗪、引发剂的质量比为(3-5):(10-20):0.5:0.3:0.2:0.2:(0.04-0.06)。优选地，所述有机溶剂为乙醇、丙酮、二氯甲烷、四氢呋喃中的至少一种；所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种；所述惰性气体为氦气、氖气、氩气中的一种。优选地，所述超支化聚氨酯丙烯酸酯为超支化聚氨酯丙烯酸酯G4。进一步地，所述乙烯基封端氟硅橡胶为预先制备，制备方法参考：张国栋，乙烯基封端氟硅橡胶的制备及性能研究，杭州师范大学学报(自然科学版)，第7卷第6期，2008。进一步地，所述聚烯烃为EVA、聚丙烯、聚烯烃弹性体、聚乙烯或POE中的一种或者任意几种的混合物。进一步地，所述相容剂为马来酸酐相容剂、丙烯酸型相容剂、环氧树脂、改性聚丙烯酸酯或间-异丙烯基-2,2-甲基苯酰异氰酸酯中的任意一种或几种的混合物。进一步地，所述瓷化粉为玻璃粉、陶瓷粉、玻璃纤维、滑石粉、云母粉或黏土中的一种或任意几种的混合物。进一步地，所述润滑剂为硬脂酰胺、油酸酰胺、硬脂酸钙、硬脂酸锌、脂肪酸、甲基硅油及液体石蜡中的一种或几种混合物。进一步地，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂300、抗氧剂168、抗氧剂2264、抗氧剂264、抗氧剂DLTP及抗氧剂DSYP中的一种或任意几种混合物。进一步地，所述助熔剂为萤石、氧化铝、氧化镁、二氧化硅中的一种或几种。本专利技术的另一个目的，在于提供一种所述防火耐火陶瓷化聚烯烃电线电缆料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：a、先将相容剂、瓷化粉、助熔剂、润滑剂和抗氧剂用高速分散机高速分散均匀后，室温密封放置至少18h；b、然后在捏合机中加入聚烯烃低温捏合成团，再分批加入步骤a处理的粉体捏合成团，在160-190℃下继续捏合2-3h冷却室温出料，得团料；c、将步骤b制得的团料，用开炼机开炼均匀即可。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术提供的防火耐火陶瓷化聚烯烃电线电缆料及其制备方法，该制备方法简单易行，操作方便，适合连续规模化生产；制备得到的防火耐火陶瓷化聚烯烃电线电缆料综合性能优异，在通常环境下具有良好的加工性能且不需要专业的挤出设备；在高温或者火焰中具有快速陶瓷化的特点，能保证线路的正常运行。瓷化粉为表面改性的瓷化粉，通过表面改性，增强了其与有机成分的相容性，有利于其分散均匀，从而改善电线电缆料的综合性能；其次，通过改性引入氟硅橡胶、聚氨酯和2,4-二胺基-6-乙烯基-S-三嗪结构，有利于进一步改善材料耐候性，机械力学性能。具体实施方式下面对本专利技术优选实施方案进行详细说明。本专利技术提供一种防火耐火陶瓷化聚烯烃电线电缆料，其包括如下重量份数的组分：其中，所述瓷化粉为表面改性的瓷化粉；所述表面改性的瓷化粉的制备方法，包括如下步骤：将瓷化粉分散于有机溶剂中，再向其中加入三乙氧基硅基马来酸、乙烯基封端氟硅橡胶、超支化聚氨酯丙烯酸酯、2,4-二胺基-6-乙烯基-S-三嗪、引发剂，在氮气或惰性气体氛围，70-80℃下搅拌反应4-6小时，后旋蒸除去溶剂。优选地，所述瓷化粉、有机溶剂、三乙氧基硅基马来酸、乙烯基封端氟硅橡胶、超支化聚氨酯丙烯酸酯、2,4-二胺基-6-乙烯基-S-三嗪、引发剂的质量比为(3-5):(10-20):0.5:0.3:0.2:0.2:(0.04-0.06)；所述有机溶剂为乙醇、丙酮、二氯甲烷、四氢呋喃中的至少一种；所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种；所述惰性气体为氦气、氖气、氩气中的一种；所述超支化聚氨酯丙烯酸酯为超支化聚氨酯丙烯酸酯G4；所述乙烯基封端氟硅橡胶为预先制备，制备方法参考：张国栋，乙烯基封端氟硅橡胶的制备及性能研究，杭州师范大学学报(自然科学版)，第7卷第6期，2008。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防火耐火陶瓷化聚烯烃电线电缆料，其特征在于：其包括如下重量份数的组分：/n聚烯烃 80-100份；/n相容剂 5-15份；/n瓷化粉 10-25份；/n助熔剂 5-10份；/n润滑剂 1-5份；/n抗氧剂 1-5份；/n其中，所述瓷化粉为表面改性的瓷化粉；所述表面改性的瓷化粉的制备方法，包括如下步骤：将瓷化粉分散于有机溶剂中，再向其中加入三乙氧基硅基马来酸、乙烯基封端氟硅橡胶、超支化聚氨酯丙烯酸酯、2,4-二胺基-6-乙烯基-S-三嗪、引发剂，在氮气或惰性气体氛围，70-80℃下搅拌反应4-6小时，后旋蒸除去溶剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种防火耐火陶瓷化聚烯烃电线电缆料，其特征在于：其包括如下重量份数的组分：
聚烯烃80-100份；
相容剂5-15份；
瓷化粉10-25份；
助熔剂5-10份；
润滑剂1-5份；
抗氧剂1-5份；
其中，所述瓷化粉为表面改性的瓷化粉；所述表面改性的瓷化粉的制备方法，包括如下步骤：将瓷化粉分散于有机溶剂中，再向其中加入三乙氧基硅基马来酸、乙烯基封端氟硅橡胶、超支化聚氨酯丙烯酸酯、2,4-二胺基-6-乙烯基-S-三嗪、引发剂，在氮气或惰性气体氛围，70-80℃下搅拌反应4-6小时，后旋蒸除去溶剂。


2.根据权利要求1所述的防火耐火陶瓷化聚烯烃电线电缆料，其特征在于：所述瓷化粉、有机溶剂、三乙氧基硅基马来酸、乙烯基封端氟硅橡胶、超支化聚氨酯丙烯酸酯、2,4-二胺基-6-乙烯基-S-三嗪、引发剂的质量比为(3-5):(10-20):0.5:0.3:0.2:0.2:(0.04-0.06)。


3.根据权利要求1所述的防火耐火陶瓷化聚烯烃电线电缆料，其特征在于：所述有机溶剂为乙醇、丙酮、二氯甲烷、四氢呋喃中的至少一种；所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种；所述惰性气体为氦气、氖气、氩气中的一种。


4.根据权利要求1所述的防火耐火陶瓷化聚烯烃电线电缆料，其特征在于：所述超支化聚氨酯丙烯酸酯为超支化聚氨酯丙烯酸酯G4。


5.根据权利要求1所述的防火耐火陶瓷化聚烯烃电线电缆料，其特征在于：所述聚烯烃为EVA、聚丙烯、聚烯烃弹性体、聚乙烯或POE中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王登辉，王志豪，
申请(专利权)人：苏州铂玛新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32