一种低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及耐火高分子材料领域，特别是涉及一种低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料及其制备方法。低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料的原料包括聚乙烯树脂、乙烯‑辛烯共聚物、相容剂、阻燃剂、陶瓷填料和加工助剂。本发明专利技术制备的低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料具有优异的烧结成瓷性能，燃烧热值和热释放速率超低，可以配合B1级护套料共同应用在耐火电缆上满足GB/T 31247的B1级要求。本发明专利技术工艺路线简单、产品质量稳定，适于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料及其制备方法
本专利技术涉及耐火高分子材料
，特别是涉及一种低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料及其制备方法。
技术介绍
近些年，建筑电气防火越来越受到重视，新建高层建筑、大型公共交通枢纽、重点工程、地下轨道交通等对所用电线电缆的防火耐火要求也在不断提高，从最初的GB/T19216-2003中只要求750℃，90分钟单纯供火的耐火(代号：N)到最新的GB/T19666-2019额外增加了供火加机械冲击的耐火(代号：NJ)和供火加机械冲击和喷水的耐火(代号：NS)，甚至有些项目要求采用更严格的英国耐火标准BS6387和BS8491。云母带这类传统耐火材料由于其自身缺陷不能够满足新标准的机械冲击和喷水的耐火要求，限制了耐火电缆的发展，新型耐火材料陶瓷化聚烯烃以其独特的耐火性能广泛应用于柔性防火耐火电缆和中压耐火电缆领域，为新型结构的耐火电线电缆设计提供了更大的设计空间。2019年，原行业标准《民用建筑电气设计规范》升级为国家标准，并在2020年8月1日起实施。相较于原标准，对很多处进行了修订，尤其是建筑电气防火部分，多处明确要求选用燃烧等级不低于B1级的电缆，其中消防线缆还额外有耐火的性能要求。然而，目前市场上的陶瓷化聚烯烃耐火材料普遍不阻燃，燃烧热值比较高，无法满足GB/T31247的B1级要求，亟需开发新材料以满足日益严格的防火耐火要求。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料及其制备方法，用于解决现有技术中的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术的一方面提供一种低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料，所述低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料的原料按质量百分比计，包括如下组分：在本专利技术的一些实施方式中，所述的聚乙烯树脂为线性低密度聚乙烯树脂、茂金属聚乙烯树脂中的一种或多种的组合。在本专利技术的一些实施方式中，所述的聚乙烯树脂的密度为0.910-0.945g/cm3；熔融指数为0.1-0.5g/10min。在本专利技术的一些实施方式中，所述的乙烯-辛烯共聚物的密度为0.8-0.9g/cm3；熔融指数为1-5g/10min。在本专利技术的一些实施方式中，所述的相容剂为马来酸酐接枝POE；马来酸酐接枝率为0.5％-1％；熔融指数为1-2g/10min。在本专利技术的一些实施方式中，所述的阻燃剂选自氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌中的一种或多种的组合。在本专利技术的一些实施方式中，所述陶瓷填料为陶土、高岭土、硅灰石、硅酸铝中的一种或多种的组合。在本专利技术的一些实施方式中，所述的加工助剂选自抗氧剂1010、抗氧剂168、润滑剂硅酮母粒的一种或多种的组合。本专利技术另一方面提供本专利技术所述的低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料的制备方法，所述制备方法包括：将聚乙烯树脂、乙烯-辛烯共聚物、相容剂、阻燃剂、陶瓷填料和加工助剂混合，密炼、造粒后制备获得。本专利技术另一方面提供本专利技术所述的低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料在电缆、电线领域的用途。与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：本专利技术制备的低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料具有优异的烧结成瓷性能，燃烧热值和热释放速率超低，配合B1级护套料共同应用在电缆上可以容易达到GB/T31247的B1级要求，有助于B1级防火电缆在消防应急线路中的推广使用。本专利技术工艺路线简单、产品质量稳定、成本合适，适于工业化生产。具体实施方式本专利技术专利技术人经过大量探索实验，提供了一种低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料及其制备方法和用途，来解决这些行业痛点，通过特殊工艺配方制造出低燃烧热值，低热释放速率的陶瓷化聚烯烃耐火材料，实现了产品的巨大升级。在此基础上，完成了本专利技术。本专利技术的一方面提供一种低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料，其原料可以包括聚乙烯树脂、乙烯-辛烯共聚物、相容剂、阻燃剂、陶瓷填料和加工助剂。本专利技术所提供的低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料中，所述低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料的原料按质量百分比计，包括3％-8％的聚乙烯树脂。在一些实施例中，所述聚乙烯树脂的质量百分比也可以为3％-4％；4％-5％；5％-6％；6％-7％；或7％-8％等。其中，所述聚乙烯树脂的密度为0.910-0.945g/cm3；熔融指数为0.1-0.5g/10min(190℃，2.16KG)。在一些实施例中，所述聚乙烯树脂的密度也可以为0.910-0.925g/cm3或0.925-0.945g/cm3等。所述聚乙烯树脂的熔融指数也可以为0.1-0.2g/10min(190℃，2.16KG)；0.2-0.3g/10min(190℃，2.16KG)；0.3-0.4g/10min(190℃，2.16KG)；0.4-0.5g/10min(190℃，2.16KG)；0.15-0.25g/10min(190℃，2.16KG)；0.25-0.35g/10min(190℃，2.16KG)；或0.35-0.45g/10min(190℃，2.16KG)等。所述的聚乙烯树脂为线性低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯中的一种或多种的组合。所述线性低密度聚乙烯和茂金属聚乙烯的密度及熔融指数范围均与前述聚乙烯树脂要求的范围相同，不在赘述。本专利技术所提供的低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料中，所述低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料的原料按质量百分比计，包括12％-18％的乙烯-辛烯共聚物。在一些实施例中，所述乙烯-辛烯共聚物的质量百分比也可以为12％-14％；14％-16％；或16％-18％；13％-17％；12％-15％等。其中，所述乙烯-辛烯共聚物(POE)的密度为0.8-0.9g/cm3。熔融指数为1-5g/10min(190℃，2.16KG)。在一些实施例中，所述乙烯-辛烯共聚物(POE)的密度也可以为0.8-0.85g/cm3或0.85-0.9g/cm3等。所述乙烯-辛烯共聚物(POE)的熔融指数也可以为1-2g/10min(190℃，2.16KG)；2-3g/10min(190℃，2.16KG)；3-4g/10min(190℃，2.16KG)；4-5g/10min(190℃，2.16KG)；1-3g/10min(190℃，2.16KG)；或3-5g/10min(190℃，2.16KG)等。本专利技术所提供的低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料中，所述低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料的原料按质量百分比计，包括2％-6％的相容剂。在一些实施例中，所述相容剂的质量百分比也可以为2％-3％；3％-4％；4％-5％；5％-6％；2％-4％；或4％-6％等。其中，相容剂可以选自马来酸酐接枝POE。在一些实施例中，马来酸酐接枝率为0.5％-1％。熔融指数为1-2g/10min(190℃，2.16KG)。在一些具体实施例中，所述马来酸酐接枝POE中，马来酸酐接枝率也可以为0.5％-0.8％；0.8％-1％；0.5％-0.6％；0.6％-0.7％；0.7本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料，所述低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料的原料按质量百分比计，包括如下组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料，所述低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料的原料按质量百分比计，包括如下组分：





2.如权利要求1所述的低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料，其特征在于，所述的聚乙烯树脂为线性低密度聚乙烯树脂、茂金属聚乙烯树脂中的一种或多种的组合。


3.如权利要求1所述的低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料，其特征在于，所述的聚乙烯树脂的密度为0.910-0.945g/cm3；熔融指数为0.1-0.5g/10min。


4.如权利要求1所述的低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料，其特征在于，所述的乙烯-辛烯共聚物的密度为0.8-0.9g/cm3；熔融指数为1-5g/10min。


5.如权利要求1所述的低燃烧热值的陶瓷化聚烯烃耐火材料，其特征在于，所述的相容剂为马来酸酐接枝POE；马来酸酐接枝率为0.5％-1％；熔融指数为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹俊，张继成，秦克良，郑亚森，陈玲聪，宋永琦，
申请(专利权)人：常州市沃科科技有限公司，上海科特新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32