一种抗开裂低烟阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗开裂低烟阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法将PVC母粒溶于环己酮，搅拌并加入改性剂和碳酸钾，搅拌处理后，加入甲醇水溶液中，过滤去除滤液，制得预处理母粒，将预处理母粒和阻燃填料加入转矩流变仪中，熔融混合，冷却至室温制得，当改性剂和PVC母粒共混时，改性剂上的巯基能够PVC分子链上的氯原子反应形成网格状结构，改性剂分子链中含有有机硅链段、有机磷和硼元素，在燃烧时能够产生碳层将包覆在燃烧处达到隔氧隔热的效果，阻燃填料由于纤维素的多孔结构能够降低烟气的扩散，同时表面的铜燃烧后能产生氧化铜进而使得增加碳层的致密性，降低了烟气的产生，且纤维素的加入增加机械性能。的加入增加机械性能。

【技术实现步骤摘要】
一种抗开裂低烟阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电缆材料制备
，具体涉及一种抗开裂低烟阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚氯乙烯是一种常用的高分子合成材料，是由氯乙烯单体聚合而成的热塑性高聚物。由于PVC树脂原料来源广泛、价格低廉、且具有优良的综合性能，如良好的物理、力学、化学、电绝缘性等优点，广泛用于电缆的制备，现有的阻燃电缆用护套料，广泛采用含卤素聚合物或添加卤素阻燃剂组合而成的化合物，虽然这些传统的阻燃材料具有优良的阻燃性能，但是当它们与火焰接触时，会产生大量有毒的腐蚀性卤化氢气体和烟雾，易使现场人员窒息，妨碍救火人员及时救火同时还会产生滴落现象易导致“二次危害”。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种抗开裂低烟阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法，解决了现阶段聚烯烃电缆料易开裂且易燃的问题。
[0004]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种抗开裂低烟阻燃聚烯烃电缆料的制备方法，具体包括如下步骤：步骤S1：将PVC母粒溶于环己酮，在转速为300
‑
500r/min，温度为50
‑
60℃的条件下，搅拌并加入改性剂和碳酸钾，搅拌20
‑
24h，加入甲醇水溶液中，过滤去除滤液，制得预处理母粒；步骤S2：将预处理母粒和阻燃填料加入转矩流变仪中，在转速为40
‑
60r/min，温度为165
‑
170℃的条件下，熔融混合10
‑
>15min，冷却至室温，制得抗开裂低烟阻燃聚烯烃电缆料。
[0005]步骤S1所述的PVC母粒、改性剂和碳酸钾的质量比为2:0.1:0.03，甲醇水溶液的质量分数为67%。
[0006]步骤S2所述的预处理母粒和阻燃填料的质量比为10:1
‑
2。
[0007]进一步，所述的改性剂由如下步骤制成：步骤A1：将多巴胺、DMF和三乙胺混合均匀，在转速为150
‑
200r/min，温度为130
‑
135℃的条件下，搅拌并加入3
‑
氯丙基二甲基甲氧基硅烷，进行反应5
‑
7h，制得中间体1，将中间体1、1,4
‑
苯二硼酸、二甲基亚砜和5A分子筛混合均匀，通入氮气保护，在转速为200
‑
300r/min，温度为60
‑
70℃的条件下，进行反应10
‑
15h，制得中间体2；步骤A2：将3
‑
甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、9，10
‑
二氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷杂菲
‑
10
‑
氧化物和偶氮二异丁腈混合均匀，在转速为150
‑
200r/min，温度为80
‑
85℃的条件下，进行反应8
‑
10h，制得中间体3，将中间体2、中间体3、去离子水混合，在转速为120
‑
150r/min，温度为25
‑
30℃的条件下，搅拌20
‑
30min后，加入四氢呋喃和浓硫酸，升温至60
‑
70℃，加入1,1,3,3
‑
四甲基二硅氧烷，进行反应3
‑
5h，制得端氢聚硅氧烷；
步骤A3：将端氢聚硅氧烷、乙烯醇和DMF混合均匀，在转速为200
‑
300r/min，温度为60
‑
70℃的条件下，搅拌并加入氯铂酸，进行反应4
‑
6h，制得端醇聚硅氧烷，将端醇聚硅氧烷、巯基乙酸、对甲基苯磺酸和DMF混合，在转速为150
‑
200r/min，温度为110
‑
120℃的条件下，进行反应6
‑
8h，制得改性剂。
[0008]进一步，步骤A1所述的多巴胺、三乙胺和3
‑
氯丙基二甲基甲氧基硅烷的摩尔比1:0.8:1，中间体1、1,4
‑
苯二硼酸和5A分子筛的用量比为15mmol:7.6mmol:2g。
[0009]进一步，步骤A2所述的3
‑
甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、9，10
‑
二氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷杂菲
‑
10
‑
氧化物和偶氮二异丁腈的用量比为50mmol:50mmol:0.165g，中间体2、中间体3、去离子水和1,1,3,3
‑
四甲基二硅氧烷的用量比为3mmol:2mmol:20mL:2mmol，浓硫酸的用量为中间体2、中间体3和1,1,3,3
‑
四甲基二硅氧烷质量和的6
‑
8%。
[0010]进一步，步骤A3所述的端氢聚硅氧烷和乙烯醇的摩尔比为1:2，氯铂酸的在端氢聚硅氧烷和乙烯醇混合物中的浓度为20
‑
25ppm，端醇聚硅氧烷和巯基乙酸的摩尔比为1:2，对甲基苯磺酸的用量为端醇聚硅氧烷和巯基乙酸质量和的3
‑
5%。
[0011]进一步，所述的阻燃填料由如下步骤制成：步骤B1：将微晶纤维素、去离子水和DMF混合均匀，通入氮气保护，在转速为150
‑
200r/min，温度为60
‑
70℃的条件下，搅拌并加入过硫酸钾和甲基丙烯酸缩水甘油酯，进行反应2
‑
3h，制得环氧纤维素，将环氧纤维素、氯乙酸钠和乙醇混合均匀，在转速为200
‑
300r/min，温度为70
‑
75℃的条件下，搅拌并加入氢氧化钠，进行反应3
‑
5h，调节pH为酸性，制得改性纤维素；步骤B2：将羟基锡酸锌分散在乙醇中，加入KH550和去离子水，在转速为200
‑
300r/min，温度为40
‑
50℃的条件下，搅拌处理2
‑
3h，制得改性羟基锡酸锌，将改性纤维素、改性羟基锡酸锌和DMF混合均匀，在转速为150
‑
200r/min，pH值为9
‑
10的条件下，搅拌1
‑
1.5h后，过滤去除滤液，将底物、三水硝酸铜和去离子水混合均匀，在温度为120
‑
125℃的条件下，进行反应20
‑
25h后，过滤制得阻燃填料。
[0012]进一步，步骤B1所述的微晶纤维素、去离子水、DMF、过硫酸钾和甲基丙烯酸缩水甘油酯的用量比为3g:25mL:25mL:0.1g:1.5mL，环氧纤维素、氯乙酸钠、乙醇和氢氧化钠的用量比为2g:2.5g:30mL:1.5g。
[0013]进一步，步骤B2所述的KH550用量为羟基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗开裂低烟阻燃聚烯烃电缆料的制备方法，其特征在于：具体包括如下步骤：步骤S1：将PVC母粒溶于环己酮，搅拌并加入改性剂和碳酸钾，搅拌处理后，加入甲醇水溶液中，过滤去除滤液，制得预处理母粒；步骤S2：将预处理母粒和阻燃填料加入转矩流变仪中，熔融混合，冷却至室温，制得抗开裂低烟阻燃聚烯烃电缆料。2.根据权利要求1所述的一种抗开裂低烟阻燃聚烯烃电缆料的制备方法，其特征在于：所述的改性剂由如下步骤制成：步骤A1：将多巴胺、DMF和三乙胺混合搅拌并加入3
‑
氯丙基二甲基甲氧基硅烷，进行反应，制得中间体1，将中间体1、1,4
‑
苯二硼酸、二甲基亚砜和5A分子筛混合反应，制得中间体2；步骤A2：将3
‑
甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、9，10
‑
二氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷杂菲
‑
10
‑
氧化物和偶氮二异丁腈混合反应，制得中间体3，将中间体2、中间体3、去离子水混合搅拌后，加入四氢呋喃和浓硫酸，升温并加入1,1,3,3
‑
四甲基二硅氧烷，进行反应，制得端氢聚硅氧烷；步骤A3：将端氢聚硅氧烷、乙烯醇和DMF混合搅拌并加入氯铂酸，进行反应，制得端醇聚硅氧烷，将端醇聚硅氧烷、巯基乙酸、对甲基苯磺酸和DMF混合反应，制得改性剂。3.根据权利要求2所述的一种抗开裂低烟阻燃聚烯烃电缆料的制备方法，其特征在于：步骤A1所述的多巴胺、三乙胺和3
‑
氯丙基二甲基甲氧基硅烷的摩尔比1:0.8:1，中间体1、1,4
‑
苯二硼酸和5A分子筛的用量比为15mmol:7.6mmol:2g。4.根据权利要求2所述的一种抗开裂低烟阻燃聚烯烃电缆料的制备方法，其特征在于：步骤A2所述的3
‑
甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、9，10
‑
二氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷杂菲
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘举，廖明磊，祝添，杨华侨，黄涛，孙玲玲，邓德元，甘为，
申请(专利权)人：四川安费尔高分子材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：