一种加工性好的高阻燃光电复合缆护套材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种加工性好的高阻燃光电复合缆护套材料及其制备方法，属于线缆护套材料技术领域。所述高阻燃光电复合缆护套材料，包括以下原料：树脂基料、相容、复合阻燃剂、协效阻燃剂、抗氧化剂、改性玻璃纤维和润滑剂。并通过将树脂基料、相容剂、复合阻燃剂、协效阻燃剂、抗氧化剂、改性玻璃纤维和润滑剂混合均匀后，挤出造粒制成。本发明专利技术引入复合阻燃剂和改性玻璃纤维，并通过与其他原料的科学配比，得到了加工性好的高阻燃光电复合缆护套材料；且本发明专利技术不含有害重金属，不含卤代烃，具有优异的阻燃效果和低烟特性，还具备良好的加工性能和耐热性能，能够满足特定的使用环境，市场应用前景广阔。用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
一种加工性好的高阻燃光电复合缆护套材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于线缆护套材料
，具体地，涉及一种加工性好的高阻燃光电复合缆护套材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]传统的聚氯乙烯光电复合缆护套套料存在以下缺点：一是在使用过程中极易因线路发热量过大等原因起火燃烧，从而引发火灾，且燃烧时产生大量的有毒气体和烟雾，严重危害人们的生命和财产安全；二是，PVC树脂本身的加工流动性能和热稳定性较差，因此需要加入增塑剂和稳定剂来保证加工性能，而增塑剂中最常用的邻苯二甲酸酯和稳定剂中的铅、镉等重金属元素均是不环保的，所以用无卤阻燃电缆料来代替传统的有卤电缆料就成为了线缆护套管材料专利技术的必然趋势。
[0003]现有的无卤阻燃电缆料的阻燃主要是通过在聚烯烃材料中添加氢氧化镁和氢氧化铝来实现阻燃的，存在阻燃效率低的缺点；且其阻燃效果通常需要大量无机填料的添加来实现，这种大量添加无机填料往往会造成复合材料的加工性能以及力学性能的大幅降低，造成无卤电缆料的高阻燃和力学性能或加工性能之间不能兼得的问题。
[0004]因此，研发一种高阻燃且力学性能优，且加工性能好的电缆料是目前线缆护套材料领域要解决掉技术问题。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术的第一个方面提供了一种加工性好的高阻燃光电复合缆护套材料，包括以下重量份原料：树脂基料80
‑
100份、相容剂2
‑
6份、复合阻燃剂35
‑
55份、协效阻燃剂5
>‑
10份、抗氧化剂0.5
‑
2.5份、改性玻璃纤维3
‑
7份、润滑剂0.5
‑
2.5份。
[0006]进一步地，所述树脂基料选自乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物、聚乙烯、乙烯
‑
辛稀弹性体、聚丙烯、乙烯
‑
辛烯共聚物中的一种或几种任意比的混合物。
[0007]进一步地，所述乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的质量含量为25
‑
30％。
[0008]进一步地，所述复合阻燃剂为改性聚磷酸铵，通过以下步骤制成：
[0009]将聚磷酸铵粉体超声分散于无水乙醇中，得混合液，然后在搅拌下，向混合溶液中滴加异丙醇铝和反应型硅阻燃剂的无水乙醇溶液，滴加速度为1
‑
3滴/秒然后加热至回流，搅拌20
‑
30min，再滴加去离子水，滴加速度为1
‑
3滴/秒，滴加完全后，继续搅拌反应2
‑
3h，冷却至室温，抽滤，洗涤，烘干，得改性聚磷酸铵，其中，异丙醇铝、反应型硅阻燃剂、聚磷酸铵粉体的质量比为3
‑
8:2
‑
5:100，异丙醇铝、去离子水的质量比为50:14
‑
16。
[0010]进一步地，所述反应型硅阻燃剂通过以下步骤制成：
[0011]将甲基硅酸季戊四醇酯和环氧氯丙烷加入三口烧瓶内，然后加入无水碳酸钾和甲苯，搅拌，加热至75℃，开环反应4
‑
6h，加入NaOH固体，闭环反应4
‑
6h，反应结束后，抽滤，滤液旋蒸，得反应型硅阻燃剂，其中，甲基硅酸季戊四醇酯、环氧氯丙烷、无水碳酸钾、甲苯、氢氧化钠的用量比为19g:9.5
‑
10g:15g:100
‑
120mL:4
‑
5g。
[0012]进一步地，所述甲基硅酸季戊四醇酯采用本领域技术人员常知的方法合成，具体为将季戊四醇和甲基三甲氧基硅烷在溶剂(二乙二醇二甲醚)中加热回流反应获得，其中，季戊四醇和甲基三甲氧基硅烷的摩尔比为1:1，反应时间3
‑
6h。
[0013]进一步地，所述相容剂为马来酸酐接枝乙烯醋酸乙烯酯、马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物中的一种。
[0014]进一步地，所述抗氧化剂选自抗氧化剂1010、抗氧化剂1035、抗氧化剂168、抗氧化剂1024中的一种或几种任意比的混合。
[0015]进一步地，所述协效阻燃剂为氮系阻燃剂。
[0016]进一步地，所述改性玻璃纤维通过以下步骤制成：
[0017]将玻璃纤维在300℃下热处理2h，冷却至室温后，加入去离子水，超声20
‑
30min，然后，抽滤，烘干，得处理后玻璃纤维，其中，玻璃纤维去离子水的质量比为1:10；室温下将处理后玻璃纤维浸入聚二甲基二烯丙基氯化铵的水溶液中，以300
‑
500r/min搅拌20
‑
30min，然后抽滤，洗涤，干燥，得包裹玻璃纤维，其中，处理后玻璃纤维和聚二甲基二烯丙基氯化铵的水溶液的固溶比为5g:4
‑
5L，聚二甲基二烯丙基氯化铵的水溶液中聚二甲基二烯丙基氯化铵的浓度为2g/L；将包裹玻璃纤维分散在纳米二氧化硅的乙醇溶液中，超声分散20
‑
30min，静置20
‑
30min，抽滤，水洗数次，干燥，得改性玻璃纤维，其中，包裹玻璃纤维、纳米二氧化硅的乙醇溶液的用量比为1g:1
‑
2L，纳米二氧化硅乙醇溶液的质量分数为20
‑
30％。
[0018]进一步地，所述润滑剂为硬质酸盐、聚乙烯蜡中的一种。
[0019]本专利技术的第二个方面提供了加工性好的高阻燃光电复合缆护套材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0020]将树脂基料、相容剂、复合阻燃剂、协效阻燃剂、抗氧化剂、改性玻璃纤维和润滑剂混合均匀后，挤出造粒，得高阻燃光电复合缆护套材料。
[0021]本专利技术的有益效果：
[0022]为解决
技术介绍
中提到的问题，本专利技术向树脂基料中引入复合阻燃剂和协效阻燃剂为光电复合缆护套材料的阻燃增强剂，其中，复合阻燃剂为改性聚磷酸铵，通过异丙醇铝的水解形成氢氧化铝，而异丙醇铝的水解环境中存在聚磷酸铵颗粒，使得水解形成的氢氧化铝会沉积在聚磷酸铵颗粒的表面，实现对聚磷酸铵颗粒的表面改性，同时引入的反应型硅阻燃剂中的环氧基与异丙醇铝的水解形成的羟基反应，即在形成的氢氧化铝表面接枝有笼型硅结构(甲基硅酸季戊四醇酯)，进而使得聚磷酸铵颗粒的表面同时修饰有氢氧化铝和笼型硅结构，一方面降低聚磷酸铵的吸水性能，另一方面因笼型硅的结构为有机硅的一种，具有低表面能的特性，与树脂基料具有良好的界面相容性，提高了改性聚磷酸铵在树脂基料的分散性能，提高了改性聚磷酸铵与树脂基料的界面作用力，提高了光电复合缆护套材料的加工性能，再次，改性聚磷酸铵既具有聚磷酸铵阻燃性能，又具有氢氧化铝的阻燃抑烟特性，以及笼型硅的阻燃特性，复合了三重阻燃剂的阻燃性能，且以上三种阻燃剂的阻燃原理不相同，在阻燃方面可以发挥协同作用，其阻燃增强作用比单独将三种阻燃剂的简单混合所起的作用更大，与协效阻燃剂协同发挥阻燃增强作用，赋予光电复合缆护套材料高的阻燃性能和低烟特性；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加工性好的高阻燃光电复合缆护套材料，其特征在于：包括以下重量份原料：树脂基料80
‑
100份、相容剂2
‑
6份、复合阻燃剂35
‑
55份、协效阻燃剂5
‑
10份、抗氧化剂0.5
‑
2.5份、改性玻璃纤维3
‑
7份、润滑剂0.5
‑
2.5份；所述复合阻燃剂为改性聚磷酸铵，包括以下步骤制成：将聚磷酸铵粉体超声分散于无水乙醇中，得混合液，然后在搅拌下，向混合溶液中滴加异丙醇铝和反应型硅阻燃剂的无水乙醇溶液，滴加完全后，加热至回流，搅拌20
‑
30min，再滴加去离子水，滴加完全后，继续搅拌反应2
‑
3h，冷却至室温，抽滤，洗涤，烘干，得改性聚磷酸铵。2.根据权利要求1所述的一种加工性好的高阻燃光电复合缆护套材料，其特征在于：所述异丙醇铝、反应型硅阻燃剂、聚磷酸铵粉体的质量比为3
‑
8:2
‑
5:100，异丙醇铝、去离子水的质量比为50:14
‑
16。3.根据权利要求1所述的一种加工性好的高阻燃光电复合缆护套材料，其特征在于：所述树脂基料选自乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物、聚乙烯、乙烯
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辛稀弹性体、聚丙烯、乙烯
‑
辛烯共聚物中的一种或几种任意比的混合物。4.根据权利要求1所述的一种加工性好的高阻燃光电复合缆护套材料，其特征在于：所述反应型硅阻燃剂通过以下步骤制成：将甲基硅酸季戊四醇酯和环氧氯丙烷加入三口烧瓶内，然后加入无水碳酸钾和甲苯，搅拌，加热至75℃，开环反应4
‑
6h，加入NaOH固体，闭环反...

【专利技术属性】
技术研发人员：李同兵，刘悦，钟荣栋，
申请(专利权)人：广东安拓普聚合物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：