一种无锑阻燃聚氯乙烯电缆料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种无锑阻燃聚氯乙烯电缆料及其制备方法和应用，所述无锑阻燃聚氯乙烯电缆料按照重量份数包括如下组分：聚氯乙烯100重量份；阻燃剂5

【技术实现步骤摘要】
一种无锑阻燃聚氯乙烯电缆料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，尤其涉及一种无锑阻燃聚氯乙烯电缆料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着火灾事故形势日益严峻，人们对材料的消防阻燃性能要求日益增高，其中电线电缆制品因长期处在高压发热环境下工作，故线缆制品的防火阻燃性能非常重要。目前线缆制品其外被材料大部分都是聚氯乙烯材料，其采用传统阻燃方式是通过添加三氧化二锑作阻燃剂来实现阻燃目的，然而由于锑化合物本身有一定的毒性，各大环保组织已开始限制管控产品中含锑元素；因聚氯乙烯电缆料产品不能添加三氧化二锑，各厂家改用氢氧化镁和氢氧化铝等常规无机阻燃剂，但其添加量大，通常添加量在30％以上，严重影响材料物理性能，例如：电缆料的力学性能会降低。
[0003]因此，本领域亟待开发一种兼具高效阻燃性能以及优异力学性能的聚氯乙烯电缆料，且安全环保。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的之一在于提供一种无锑阻燃聚氯乙烯电缆料，所述电缆料兼具高效阻燃性能以及优异的力学性能，且安全环保。
[0005]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]本专利技术提供一种无锑阻燃聚氯乙烯电缆料，所述无锑阻燃聚氯乙烯电缆料按照重量份数包括如下组分：
[0007]聚氯乙烯
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100重量份
[0008]阻燃剂
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12重量份
[0009]助剂
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30
‑
160重量份；
[0010]所述阻燃剂包括质量比为3:1
‑
10:1(例如3.2:1、3.4:1、3.6:1、3.8:1、4:1、4.2:1、4.4:1、4.6:1、4.8:1、5:1、5.2:1、5.4:1、5.6:1、5.8:1、6:1、6.2:1、6.4:1、6.6:1、6.8:1、7:1、7.2:1、7.4:1、7.6:1、7.8:1、8:1、8.2:1、8.4:1、8.6:1、8.8:1、9:1、9.2:1、9.4:1、9.6:1、9.8:1等)的次磷酸铝和2,3
‑
二甲基
‑
2,3
‑
二苯基丁烷(简称为联枯)。
[0011]为了解决现有技术中阻燃剂添加量较多导致力学性能降低的问题，本专利技术在聚氯乙烯体系中添加质量比为3:1
‑
10:1的次磷酸铝和2,3
‑
二甲基
‑
2,3
‑
二苯基丁烷组成的复配阻燃剂，在较少添加量的情况下便可实现高效阻燃，能够保证电缆料具有优异的力学性能，使得电缆料在较宽的硬度范围内保持高效阻燃的效果，且本专利技术采用的原料为环保无毒原料，可回收再利用，有利于提高生产效率及降低生产成本。
[0012]本专利技术中，次磷酸铝先形成焦磷酸再脱水成碳，形成包覆层，隔热绝氧达到阻燃目的，联枯起到助交联作用，提高成碳强度和比例，二者协同作用，能够有效提高阻燃效果。另外，聚氯乙烯燃烧时非常容易脱氯离子，联枯可以替代氯离子连接到活性键上，从而形成交
联网状，次磷酸铝再受热形成焦磷酸再脱水形成网状结构，和联枯的交联网状结构形成协同效应，加强了成碳率和成碳强度，提高阻燃性能。
[0013]此外，次磷酸铝占比过小，成碳率不够，成碳强度不足，阻燃效果下降，次磷酸铝占比过大，燃烧时火焰温度过高，成碳的强度不够，阻燃效果同样会下降。
[0014]本专利技术中，所述阻燃剂的添加量为5
‑
12重量份，例如5.5重量份、6重量份、6.5重量份、7重量份、7.5重量份、8重量份、8.5重量份、9重量份、9.5重量份、10重量份、10.5重量份、11重量份、11.5重量份等；所述助剂的添加量为30
‑
160重量份，例如40重量份、50重量份、60重量份、70重量份、80重量份、90重量份、100重量份、110重量份、120重量份、130重量份、140重量份、150重量份、160重量份等。
[0015]优选地，所述阻燃剂的添加量为5
‑
10重量份。
[0016]本专利技术通过优选阻燃剂的添加量为5
‑
10重量份，能够在保证高效阻燃的同时，进一步提高电缆料的拉伸强度和断裂伸长率，使拉伸强度在16MPa以上，断裂伸长率在300％以上。
[0017]优选地，所述2,3
‑
二甲基
‑
2,3
‑
二苯基丁烷为环氧树脂包覆的2,3
‑
二甲基
‑
2,3
‑
二苯基丁烷。
[0018]本专利技术进一步优选使用经过环氧树脂改性包覆的2,3
‑
二甲基
‑
2,3
‑
二苯基丁烷，一方面，使用环氧树脂包覆后能够提升2,3
‑
二甲基
‑
2,3
‑
二苯基丁烷的耐温性能，避免2,3
‑
二甲基
‑
2,3
‑
二苯基丁烷在加工过程中发生分解的情况，另一方面，能够提高阻燃剂与聚氯乙烯树脂的相容性，进而提高力学性能和阻燃性能。
[0019]优选地，所述环氧树脂包覆的2,3
‑
二甲基
‑
2,3
‑
二苯基丁烷中，2,3
‑
二甲基
‑
2,3
‑
二苯基丁烷与环氧树脂的质量比为100:1～100:5，例如100:2、100:3、100:4等。
[0020]本专利技术进一步优选环氧树脂的包覆比例，在该比例下，2,3
‑
二甲基
‑
2,3
‑
二苯基丁烷能够更充分的发挥其阻燃性能，同时保证较高的力学性能。
[0021]优选地，所述环氧树脂的分子量为1800
‑
2200Da，例如1900Da、2000Da、2100Da等，优选2000Da，软化点为85℃～90℃，例如86℃、87℃、88℃、89℃等。示例性地，环氧树脂可以采用广州新稀冶金化工的SH
‑
E50。
[0022]本专利技术更进一步优选采用上述特定分子量和软化点的环氧树脂对2,3
‑
二甲基
‑
2,3
‑
二苯基丁烷进行包覆，能够更进一步的促进2,3
‑
二甲基
‑
2,3
‑
二苯基丁烷发挥其阻燃性，同时保证较高的力学性能。
[0023]优选地，所述环氧树脂包覆的2,3
‑
二甲基
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无锑阻燃聚氯乙烯电缆料，其特征在于，所述无锑阻燃聚氯乙烯电缆料按照重量份数包括如下组分：聚氯乙烯
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100重量份阻燃剂
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12重量份助剂
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30
‑
160重量份；所述阻燃剂包括质量比为3:1
‑
10:1的次磷酸铝和2,3
‑
二甲基
‑
2,3
‑
二苯基丁烷。2.根据权利要求1所述的无锑阻燃聚氯乙烯电缆料，其特征在于，所述聚氯乙烯的重均分子量为60000
‑
150000Da。3.根据权利要求1所述的无锑阻燃聚氯乙烯电缆料，其特征在于，所述2,3
‑
二甲基
‑
2,3
‑
二苯基丁烷为环氧树脂包覆的2,3
‑
二甲基
‑
2,3
‑
二苯基丁烷。4.根据权利要求3所述的无锑阻燃聚氯乙烯电缆料，其特征在于，所述环氧树脂的分...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖崇，田建军，詹敏，郑东升，刘朋卿，
申请(专利权)人：江西博硕电子有限公司，
类型：发明
国别省市：