一种耐高温耐火陶瓷化聚烯烃材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于聚烯烃材料技术领域，具体涉及一种耐高温耐火陶瓷化聚烯烃材料及其制备方法和应用

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温耐火陶瓷化聚烯烃材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于聚烯烃材料
，具体涉及一种耐高温耐火陶瓷化聚烯烃材料及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]目前国内市场对于防火耐火电缆料的需求日益增减，陶瓷化聚烯电缆料也受到了广泛的关注
。
防火耐火陶瓷化聚烯烃电缆料是对老体系的防火电缆料进行的改进，主要体现在电缆材料的加工成本，燃烧后的成瓷效果，快速成瓷后对线缆的保护避免对线缆的二次伤害等
。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对上述现有技术存在的缺陷，本专利技术提供了一种耐高温耐火陶瓷化聚烯烃材料及其制备方法和应用
。
[0004]为此，本专利技术提供了以下技术方案，
[0005]本专利技术提供了一种耐高温耐火陶瓷化聚烯烃材料，包括如下重量份的原料：
[0006][0007]其中，所述聚乙烯弹性体的断裂强度
≥25Mpa
，断裂伸长率
≥800
％
。
[0008]在上述原料中，当聚乙烯弹性体低于
25
份时，材料的断裂伸长率差，可挤出加工时拉伸比短，挤出稳定性差，并且烧结成瓷时易开裂，高于
30
份时，材料的拉伸强度低，材料在挤出时流动性差
。
当茂金属线性聚乙烯低于4份时，材料的拉伸强度低，流动性差，高于8份时，材料的断裂伸长率低，挤出拉伸比短，挤出不稳定
。
当茂金属聚乙烯接枝相容剂低于5份时，材料的机械性能差，树脂材料和填充的相容性不好，颗粒表面出现螺纹影响挤出加工，高于8份时，材料的流动性差，无法挤出加工
。
当混合陶瓷粉低于
35
份时，材料在烧结过程中成瓷效果差，烧结残余率小，无法达到保护线缆内部结构，高于
40
份时，材料的硬度变大机械性能变差，流动性变差，比重过高
。
当阻燃剂低于7份时，材料烧结成壳性变差，材料烧结硬度变差，高于
10
份时，材料成瓷效果变差，成瓷残余率变低
。
当低温玻璃粉低于5份时，材
料的成瓷时间边长，烧制温度变高，不利于材料的低温成瓷，高于8份时，吸水率变大，降低材料成瓷的完整性
。
当偶联助剂低于
0.4
份时，材料中填充剂的分散变差性能稳定性变差，高于
0.8
份时，材料成本过高，材料密炼制作时易粘连在密炼缸体上
。
当抗氧剂低于2份时，材料的老化性能不合格耐温等级变差，高于3份时，材料表面析出明显
。
当润滑剂低于2份时，材料的流动性变差加工性能不好，表面润滑不够，高于3份时，材料过润滑导致材料在挤出中出现不稳定现象
。
[0009]在本专利技术中，作为一种可选的实施方式，所述茂金属线性聚乙烯的熔融指数
≥10g/10min
；
[0010]和
/
或，所述茂金属聚乙烯接枝相容剂为茂金属聚乙烯，所述茂金属聚乙烯的断裂强度
≥50MPa。
[0011]为了增加材料流动性，保证加工性能，需要控制茂金属线性聚乙烯的熔融指数
≥10g/10min。
[0012]在本专利技术中，作为一种可选的实施方式，所述混合陶瓷粉为硅酸盐粉末，所述硅酸盐粉末的粒径为
4000
‑
6000
目；
[0013]和
/
或，所述阻燃剂为磷酸阻燃剂，所述磷酸阻燃剂包括聚磷酸铵
、
三聚氰胺氰尿酸盐中的一种或多种
。
[0014]在本专利技术中，作为一种可选的实施方式，所述低温玻璃粉的熔融温度低于
450℃
，粒径为
2500
目左右；
[0015]和
/
或，所述偶联助剂包括偶联剂
171、
偶联剂
172、
偶联剂
173
和偶联剂
174
中的一种或多种
。
[0016]在本专利技术中，作为一种可选的实施方式，所述润滑剂为硅酮和聚乙烯蜡的混合物，所述硅酮和聚乙烯蜡的质量比为
60
‑
80
％：
20
‑
40
％，所述硅酮和聚乙烯蜡的质量之和为
100
％；
[0017]在本专利技术中，作为一种可选的实施方式，所述抗氧剂为双酚类抗氧剂和氨类抗氧剂的混合物，且所述混合物经过硅烷偶联剂和酞酸酯处理；
[0018]所述双酚类抗氧剂和氨类抗氧剂的质量比为1：
(2
‑
5)
；
[0019]所述抗氧剂和硅烷偶联剂的质量比例为
96
‑
98
％：2‑4％；
[0020]所述酞酸酯的质量为所述抗氧剂和硅烷偶联剂总质量的
0.2
‑
0.5
％；
[0021]和
/
或，所述硅烷偶联剂包括偶联剂
171、
偶联剂
172、
偶联剂
173
和偶联剂
174
中的一种或多种
。
[0022]本专利技术还提供了一种上述耐高温耐火陶瓷化聚烯烃材料的制备方法，包括以下步骤：
[0023]将原料进行密炼
、
喂料
、
剪切
、
挤出，得到耐高温耐火陶瓷化聚烯烃材料；
[0024]所述密炼的温度为
165
‑
170℃。
[0025]传统的密炼温度为，
150
‑
160℃
，在本专利技术中，则需要将密炼温度控制在
165
‑
170℃
之间，低于
165℃
密炼会使配方中的玻璃粉在空气中吸收的水分无法彻底挥发掉，导致材料在烧结中出现开裂现象
。
[0026]在本专利技术中，作为一种可选的实施方式，在所述喂料步骤前，进行预热处理，所述预热处理的温度为
130℃
；
[0027]和
/
或，所述剪切的温度为
120
‑
145℃
；
[0028]和
/
或，所述挤出的温度为
135℃。
[0029]在本专利技术中，作为一种可选的实施方式，在所述挤出步骤后，还包括切粒
、
收集
、
冷却
、
收料
、
包装步骤
。
[0030]本专利技术还提供了一种上述耐高温耐火陶瓷化聚烯烃材料或上述制备方法得到的耐高温耐火陶瓷化聚烯烃材料在防火电缆中的应用
。
[0031]本专利技术和现有技术相比，具有如下有益效果：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种耐高温耐火陶瓷化聚烯烃材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：其中，所述聚乙烯弹性体的断裂强度
≥25Mpa
，断裂伸长率
≥800
％
。2.
根据权利要求1所述的耐高温耐火陶瓷化聚烯烃材料，其特征在于，所述茂金属线性聚乙烯的熔融指数
≥10g/10min
；和
/
或，所述茂金属聚乙烯接枝相容剂为茂金属聚乙烯，所述茂金属聚乙烯的断裂强度
≥50MPa。3.
根据权利要求1所述的耐高温耐火陶瓷化聚烯烃材料，其特征在于，所述混合陶瓷粉为硅酸盐粉末，所述硅酸盐粉末的粒径为
4000
‑
6000
目；和
/
或，所述阻燃剂为磷酸阻燃剂，所述磷酸阻燃剂包括聚磷酸铵
、
三聚氰胺氰尿酸盐中的一种或多种
。4.
根据权利要求1所述的耐高温耐火陶瓷化聚烯烃材料，其特征在于，所述低温玻璃粉的熔融温度低于
450℃
，粒径为
2500
目左右；和
/
或，所述偶联助剂包括偶联剂
171、
偶联剂
172、
偶联剂
173
和偶联剂
174
中的一种或多种
。5.
根据权利要求1所述的耐高温耐火陶瓷化聚烯烃材料，其特征在于，所述润滑剂为硅酮和聚乙烯蜡的混合物，所述硅酮和聚乙烯蜡的质量比为
60
‑
80
％：
20
‑
40
％，所述硅酮和聚乙烯蜡的质量之和为
100
％
。6.
根据权利要求1所述的耐高温耐火陶瓷化聚烯烃材料，其特征在于，所述抗氧剂为双酚类抗氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：王登辉，王志豪，吕成建，
申请(专利权)人：苏州铂玛新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：