一种耐火阻燃护套料、其制备方法及应用技术

本申请涉及电缆技术领域，具体公开了一种耐火阻燃护套料、其制备方法及应用。耐火阻燃护套料由如下组分组成：高密度聚乙烯200‑300份；乙烯‑醋酸乙烯共聚物40‑60份；相容剂5‑10份；抗氧剂3‑8份；纳米二氧化硅30‑40份；偶联剂3‑8份；抑烟剂5‑10份；耐火阻燃剂5‑10份；耐火阻燃剂的制备方法为：将水滑石煅烧后，加入氢氧化钠溶液并研磨，加入盐酸溶液调节pH至3‑4，陈化，再次加入氢氧化钠溶液调节pH至中性，过滤，烘干，得到改性水滑石粉；将改性水滑石粉、玻璃纤维、芳砜纶纤维、液体石蜡混合研磨，加入硅烷偶联剂，搅拌分散，即得。本申请的耐火阻燃护套料具有良好的耐火阻燃性能和力学强度。

【技术实现步骤摘要】
一种耐火阻燃护套料、其制备方法及应用
本申请涉及电缆的
，更具体地说，它涉及一种耐火阻燃护套料、其制备方法及应用。
技术介绍
电线电缆作为传输能源与信号的重要元件，是实现各工业领域正常运转及科学技术得以实现作用的必要配套条件，被喻为现代社会的血管与神经。电缆护套是电缆的最外层,作为电缆中维护内部结构安全最重要的屏障，维护电缆在装置期间和装置后不受机械损坏。此外，电缆护套还可起到耐水浸泡、耐化学腐蚀、耐紫外线、耐高低温、耐火阻燃等作用。耐火阻燃电缆是一种能在发生火灾情况下，保持电路的完整性，确保关键的应急系统的功能安全正常运行的电缆，常用于大型商场、医院、办公场所、车站、机场、民用住宅等建筑物内的火灾警报系统、烟雾探测系统、应急照明动力系统和公共广播系统等，其通常由线芯和设置在线芯外的耐火阻燃护套组成。目前，耐火阻燃电缆护套料按主要功能材料划分，可分为有机类与无机类两种，其中有机类电缆护套料通常采用阻燃聚氯乙烯、阻燃聚乙烯等材料作为护套材料，无机类电缆通常采用云母、氧化镁、氢氧化镁、氢氧化铝等材料作为护套材料。针对上述中的相关技术，有机类耐火阻燃电缆护套料的耐高温性能较差，影响了其耐火阻燃性能；无机类耐火阻燃电缆护套料中无机阻燃组分添加量达50％以上，其虽然具有较高的耐火阻燃性能，但是力学性能较差。因此，研发出一种不仅具有较高的耐火阻燃性能，还兼备较好的力学性能的电缆护套料具有广阔的发展前景。
技术实现思路
为了提高护套料的耐火阻燃性能，同时赋予电缆护套料较好的力学强度，提高电缆的使用安全性，本申请提供一种耐火阻燃护套料、其制备方法及应用。第一方面，本申请提供一种耐火阻燃护套料，采用如下的技术方案：一种耐火阻燃护套料，按重量份数计算，由如下组分组成：高密度聚乙烯200-300份；乙烯-醋酸乙烯共聚物40-60份；相容剂5-10份；抗氧剂3-8份；纳米二氧化硅30-40份；偶联剂3-8份；抑烟剂5-10份；润滑剂3-8份；耐火阻燃剂5-10份；所述耐火阻燃剂的制备方法如下：a，将水滑石煅烧后，加入氢氧化钠溶液并研磨，加入盐酸溶液调节pH至3-4，陈化，陈化结束后再次加入氢氧化钠溶液调节pH至中性，过滤，烘干，得到改性水滑石粉；b，将改性水滑石粉、玻璃纤维、芳砜纶纤维、液体石蜡混合研磨，加入硅烷偶联剂，搅拌分散，即得耐火阻燃剂。通过采用上述技术方案，当护套料燃烧时，水滑石粉首先失去层间水，大量吸热，然后随着温度的升高，水滑石粉发生脱羟基作用，并且释放出二氧化碳，冲淡氧气，达到阻燃效果。当温度进一步升高时，羧基完全脱除，生成镁和铝的混合氧化物，该混合氧化物是良好的耐火材料，进一步提高了护套料的耐火性能。通过对水滑石粉的改性处理，提高了水滑石粉的力学强度，同时，还使水滑石粉在混合基体内具有较好的分散性能。芳砜纶纤维和玻璃纤维均具有优良的电绝缘性、耐热性和耐腐蚀性能，将芳砜纶纤维、玻璃纤维与改性水滑石粉混合使用，在提高护套料耐火阻燃性能方面具有较好的协同促进作用。将芳砜纶纤维、玻璃纤维与改性水滑石粉混合后研磨，使三者充分接触，从而使改性水滑石粉充分附着在纤维表面，随纤维分散在护套料基体内，提高护套料的力学性能和耐火阻燃性能。优选的，所述耐火阻燃电缆料，按重量份数计算，由如下组分组成：高密度聚乙烯240-280份；乙烯-醋酸乙烯共聚物48-56份；相容剂7-9份；抗氧剂5-7份；纳米二氧化硅34-38份；偶联剂5-7份；抑烟剂7-9份；润滑剂5-7份；耐火阻燃剂7-9份。通过采用上述技术方案，对耐火阻燃护套料的各组分配比进一步优化，使制得的耐火阻燃护套料具有更好的耐火阻燃性能和力学强度。优选的，所述耐火阻燃剂的制备方法内步骤b中，按重量比计算，改性水滑石粉:玻璃纤维:芳砜纶纤维:液体石蜡为1:(0.2-0.4):(0.1-0.3):(0.05-0.01)。通过采用上述技术方案，在制备耐火阻燃剂时，当改性水滑石粉、玻璃纤维、芳砜纶纤维、液体石蜡按上述比例使用时，可明显提高制得的护套料的耐火阻燃性能和强度。优选的，所述耐火阻燃剂的制备方法内步骤b中，所述硅烷偶联剂的使用量，按重量比计算，按改性水滑石粉:硅烷偶联剂为1:(0.02-0.05)使用。通过采用上述技术方案，在耐火阻燃剂的制备过程中，使用硅烷偶联剂对改性水滑石粉进一步改性，提高改性水滑石粉在玻璃纤维、芳砜纶纤维表面的分散性，使改性水滑石粉与纤维充分混合，从而提高制得电缆护套料的耐火阻燃性能和力学强度。优选的，所述抑烟剂由氢氧化镁、氢氧化铝和八钼酸铵按重量比1:(0.8-1.2):(0.4-0.6)混合组成。通过采用上述技术方案，氢氧化镁和氢氧化铝是填充型抑烟剂，电缆护套燃烧时，氢氧化镁和氢氧化铝受热释放出结晶水，吸收大量热量，高温下水汽与炭进一步氧化，在护套表面形成碳化层，降低生烟量，且水汽能够冲淡可燃性气体，减慢焚烧速度，起到阻燃作用。八钼酸铵能够抑制苯衍生物的形成，与氢氧化镁和氢氧化铝复配使用，在抑烟和阻燃方面起到较好的协同促进作用。优选的，所述抗氧剂采用抗氧剂1010、抗氧剂DSTOP、抗氧剂2246中的一种或多种。通过采用上述技术方案，加入抗氧剂能消除氧化反应中生成的过氧化游离基，还原烷氧基或羟基游离基，以及分解过氧化物，从而使氧化链反应终止，可抑制或延长聚合物的氧化反应，达到防止聚合物氧化的目的，延缓电缆护套的老化并延长电缆护套的使用寿命，同时，上述抗氧剂的贮存稳定性好，便于保存，有利于降低生产成本。优选的，所述润滑剂采用聚乙烯蜡、硬脂酸锌、甲基硅油中的一种或多种。通过采用上述技术方案，润滑剂的加入通过降低原料与原料之间及原料与加工设备表面的摩擦力，从而降低熔体的流动阻力，降低熔体粘度，提高熔体的流动性，减少熔体与设备的粘附，改善护套料加工的流变性，提高制得耐火阻燃护套料的表面光洁度，利于工业化生产。第二方面，本申请提供一种耐火阻燃护套料的制备方法，采用如下的技术方案：一种耐火阻燃护套料的制备方法，包括以下步骤：S1,将高密度聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物搅拌混合，得到混合料A；S2,向混合料A中加入纳米二氧化硅、偶联剂后，搅拌混合，得到混合料B；S3,向混合料B中加入相容剂、抗氧剂、抑烟剂、润滑剂、耐火阻燃剂后，继续搅拌，得到混合料C；S4,将混合料C熔融挤出，即得耐火阻燃护套料。通过采用上述技术方案，本申请的制备方法步骤简单，原料易于获得，条件便于控制且要求较低，适合大规模工业化生产。同时，通过采用分步搅拌混合的方式，提高了各原料在护套料基体内的分散性，从而提高了护套料的各项性能。优选的，所述S2中，先将纳米二氧化硅和偶联剂超声搅拌，得到预混料，再将预混料加入混合料A中搅拌，得到混合料B。通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐火阻燃护套料，其特征在于，按重量份数计算，由如下组分组成：/n高密度聚乙烯 200-300份；/n乙烯-醋酸乙烯共聚物 40-60份；/n相容剂 5-10份；/n抗氧剂3-8份；/n纳米二氧化硅 30-40份；/n偶联剂 3-8份；/n抑烟剂 5-10份；/n润滑剂 3-8份；/n耐火阻燃剂 5-10份；/n所述耐火阻燃剂的制备方法如下：/na，将水滑石煅烧后，加入氢氧化钠溶液并研磨，加入盐酸溶液调节pH至3-4，陈化，陈化结束后再次加入氢氧化钠溶液调节pH至中性，过滤，烘干，得到改性水滑石粉；/nb，将改性水滑石粉、玻璃纤维、芳砜纶纤维、液体石蜡混合研磨，加入硅烷偶联剂，搅拌分散，即得耐火阻燃剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐火阻燃护套料，其特征在于，按重量份数计算，由如下组分组成：
高密度聚乙烯200-300份；
乙烯-醋酸乙烯共聚物40-60份；
相容剂5-10份；
抗氧剂3-8份；
纳米二氧化硅30-40份；
偶联剂3-8份；
抑烟剂5-10份；
润滑剂3-8份；
耐火阻燃剂5-10份；
所述耐火阻燃剂的制备方法如下：
a，将水滑石煅烧后，加入氢氧化钠溶液并研磨，加入盐酸溶液调节pH至3-4，陈化，陈化结束后再次加入氢氧化钠溶液调节pH至中性，过滤，烘干，得到改性水滑石粉；
b，将改性水滑石粉、玻璃纤维、芳砜纶纤维、液体石蜡混合研磨，加入硅烷偶联剂，搅拌分散，即得耐火阻燃剂。


2.根据权利要求1所述的耐火阻燃护套料，其特征在于，所述耐火阻燃电缆料，按重量份数计算，由如下组分组成：
高密度聚乙烯240-280份；
乙烯-醋酸乙烯共聚物48-56份；
相容剂7-9份；
抗氧剂5-7份；
纳米二氧化硅34-38份；
偶联剂5-7份；
抑烟剂7-9份；
润滑剂5-7份；
耐火阻燃剂7-9份。


3.根据权利要求1所述的耐火阻燃护套料，其特征在于，所述耐火阻燃剂的制备方法内步骤b中，按重量比计算，改性水滑石粉:玻璃纤维:芳砜纶纤维:液体石蜡为1:(0.2-0.4):(0.1-0.3):(0.05-0.01)。


4.根据权利要求1所述的耐火阻燃...

【专利技术属性】
技术研发人员：范国新，施生，
申请(专利权)人：上海银箭特种线缆有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31