一种高阻燃电缆材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高阻燃电缆材料及其制备方法，本发明专利技术所采用的木质素是一种天然有机高分子化合物，燃烧成炭能力强，然后利用聚乙烯亚胺对其进行改性，通过引入氮元素，进一步增强了木质素的阻燃性能，同时聚乙烯亚胺也是一种高分子化合物，将聚乙烯亚胺接枝在木质素的表面，增加了木质素的空间网络结构，聚乙烯亚胺中的柔性碳链结构在受到冲击时可以吸收更多的能量，提高了材料的增韧效果；此外，本发明专利技术利用氨基硅油对纳米二氧化硅进行改性，增加了纳米二氧化硅在树脂中的分散性能，同时氨基硅油具有良好的吸附性，可以提高改性木质素在树脂中的分散性，通过二者的协同配合，共同提高了材料的力学强度和韧性。高了材料的力学强度和韧性。

【技术实现步骤摘要】
一种高阻燃电缆材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电缆材料
，具体涉及一种高阻燃电缆材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]电缆是用以传输电能、磁能、信息以及实现电磁能转换的线材产品。电缆主要由导体、导体屏蔽层，绝缘层、绝缘屏蔽层、缓冲层、金属护套、外护套等组成。外护套大多数位于电缆的最外层，起到保护电缆的作用，目前多采用塑料、橡胶等作为主要材料。但传统的电缆阻燃性不佳，易发生火灾，造成财产损失和人员伤亡，因此研究者们越来越关注电缆材料阻燃性差的问题。
[0003]中国专利文献CN103087394B公开了一种低烟无卤阻燃电缆材料，所述低烟无卤阻燃电缆材料主要由EVA树脂、PE接枝物、无机阻燃剂、金属氧化物、乙烯基三甲氧基硅烷、润滑剂、EBS、抗氧剂等原料制备而成，制备得到的低烟无卤阻燃电缆材料具有良好的低烟阻燃效果，但是所制备的低烟无卤阻燃电缆材料使用范围较窄，并且容易吸收空气中的水分，使绝缘层的体积电阻系数大幅度下降，存在较大的安全隐患，同时所制备的电缆材料的力学性能不佳。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种高阻燃电缆材料及其制备方法，解决现有的电缆材料阻燃性差以及力学性能不佳的技术问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采取如下技术方案：一种高阻燃电缆材料，以重量份计，包括如下组分的原料：PVC树脂80
‑
100份、改性木质素8
‑
12份、改性纳米二氧化硅10
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15份、硬脂酸钠1
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2份、锡酸锌0.6
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0.8份、癸二酸二辛酯3
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5份。
[0006]优选的，所述改性木质素的制备方法如下：将碱木质素加入到去离子水中，搅拌均匀，然后向其中加入聚乙烯亚胺和戊二醛，加热搅拌反应，待反应完成后，将反应产物进行洗涤、干燥，即得到改性木质素。
[0007]优选的，碱木质素、聚乙烯亚胺和戊二醛的质量比为8
‑
12:5
‑
10:3
‑
6。
[0008]优选的，加热搅拌反应的温度为50
‑
80℃，加热搅拌反应的时间为3
‑
5h。
[0009]优选的，所述改性纳米二氧化硅的制备方法如下：将纳米二氧化硅分散在无水乙醇和去离子水的混合溶剂中，然后向其中加入氨基硅油和环氧氯丙烷，进行反应，待反应结束后，将反应产物进行洗涤、干燥，即得到改性纳米二氧化硅。
[0010]优选的，纳米二氧化硅、氨基硅油和环氧氯丙烷的质量比为8
‑
12:6
‑
10:5
‑
8。
[0011]优选的，混合溶剂中无水乙醇和去离子水的质量比为2
‑
3:1。
[0012]优选的，反应温度为60
‑
90℃，反应时间为2
‑
4h。
[0013]本专利技术提供上述高阻燃电缆材料的制备方法，包括如下步骤：按重量份称取各原料，然后将所有原料混合均匀，得到混合物料，将混合物料转移至双螺杆挤出机中进行挤出
造粒，即得到高阻燃电缆材料。
[0014]本专利技术还提供上述高阻燃电缆材料在制备电线或电缆中的应用。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：（1）本专利技术所采用的木质素是一种天然有机高分子化合物，燃烧成炭能力强，然后利用聚乙烯亚胺对其进行改性，通过引入氮元素，进一步增强了木质素的阻燃性能，同时聚乙烯亚胺也是一种高分子化合物，将聚乙烯亚胺接枝在木质素的表面，增加了木质素的空间网络结构，聚乙烯亚胺中的柔性碳链结构在受到冲击时可以吸收更多的能量，提高了材料的增韧效果。
[0016]（2）本专利技术利用氨基硅油对纳米二氧化硅进行改性，增加了纳米二氧化硅在树脂中的分散性能，同时氨基硅油具有良好的吸附性，可以提高改性木质素在树脂中的分散性，通过二者的协同配合，共同提高了材料的力学强度和韧性。
实施方式
[0017]以下通过具体较佳实施例对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术并不仅限于以下的实施例。
[0018]需要说明的是，无特殊说明外，本专利技术中涉及到的化学试剂均通过商业渠道购买。
[0019]本专利技术中所使用的碱木质素购自新沂市飞皇化工有限公司；聚乙烯亚胺购自武汉博莱特化工有限公司，CAS号：25987
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06
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8；纳米二氧化硅的粒径为20
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40nm；氨基硅油购自山东鑫润锦化工有限公司，CAS号：85
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89
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52；PVC树脂购自常州市荣仁贸易有限公司。
实施例
[0020]一种高阻燃电缆材料的制备方法，包括如下步骤：将80份PVC树脂、8份改性木质素、10份改性纳米二氧化硅、1份硬脂酸钠、0.6份锡酸锌和3份癸二酸二辛酯混合均匀，得到混合物料，将混合物料转移至双螺杆挤出机中进行挤出造粒，即得到高阻燃电缆材料；其中，改性木质素的制备方法如下：将8g碱木质素加入到150g去离子水中，搅拌均匀，然后向其中加入5g聚乙烯亚胺和3g戊二醛，在50℃下加热搅拌反应5h，待反应完成后，将反应产物进行洗涤、干燥，即得到改性木质素；改性纳米二氧化硅的制备方法如下：将8g纳米二氧化硅分散在100g无水乙醇和50g去离子水的混合溶剂中，然后向其中加入6g氨基硅油和5g环氧氯丙烷，在60℃下反应4h，待反应结束后，将反应产物进行洗涤、干燥，即得到改性纳米二氧化硅。
实施例
[0021]一种高阻燃电缆材料的制备方法，包括如下步骤：将100份PVC树脂、12份改性木质素、15份改性纳米二氧化硅、2份硬脂酸钠、0.8份锡酸锌和5份癸二酸二辛酯混合均匀，得到混合物料，将混合物料转移至双螺杆挤出机中进行挤出造粒，即得到高阻燃电缆材料；
其中，改性木质素的制备方法如下：将12g碱木质素加入到150g去离子水中，搅拌均匀，然后向其中加入10g聚乙烯亚胺和6g戊二醛，在80℃下加热搅拌反应3h，待反应完成后，将反应产物进行洗涤、干燥，即得到改性木质素；改性纳米二氧化硅的制备方法如下：将12g纳米二氧化硅分散在100g无水乙醇和50g去离子水的混合溶剂中，然后向其中加入10g氨基硅油和8g环氧氯丙烷，在90℃下反应2h，待反应结束后，将反应产物进行洗涤、干燥，即得到改性纳米二氧化硅。
实施例
[0022]一种高阻燃电缆材料的制备方法，包括如下步骤：将90份PVC树脂、10份改性木质素、12份改性纳米二氧化硅、2份硬脂酸钠、0.8份锡酸锌和4份癸二酸二辛酯混合均匀，得到混合物料，将混合物料转移至双螺杆挤出机中进行挤出造粒，即得到高阻燃电缆材料；其中，改性木质素的制备方法如下：将10g碱木质素加入到150g去离子水中，搅拌均匀，然后向其中加入8g聚乙烯亚胺和5g戊二醛，在70℃下加热搅拌反应4h，待反应完成后，将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高阻燃电缆材料，其特征在于，以重量份计，包括如下组分的原料：PVC树脂80
‑
100份、改性木质素8
‑
12份、改性纳米二氧化硅10
‑
15份、硬脂酸钠1
‑
2份、锡酸锌0.6
‑
0.8份、癸二酸二辛酯3
‑
5份。2.根据权利要求1所述的高阻燃电缆材料，其特征在于，所述改性木质素的制备方法如下：将碱木质素加入到去离子水中，搅拌均匀，然后向其中加入聚乙烯亚胺和戊二醛，加热搅拌反应，待反应完成后，将反应产物进行洗涤、干燥，即得到改性木质素。3.根据权利要求2所述的高阻燃电缆材料，其特征在于，碱木质素、聚乙烯亚胺和戊二醛的质量比为8
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12:5
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10:3
‑
6。4.根据权利要求2所述的高阻燃电缆材料，其特征在于，加热搅拌反应的温度为50
‑
80℃，加热搅拌反应的时间为3
‑
5h。5.根据权利要求1所述的高阻燃电缆材料，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：施荣兵，温继滦，李乐阳，
申请(专利权)人：飞达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：