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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电缆,具体涉及一种无卤低烟阻燃电力电缆及其制备方法。
技术介绍
1、电力电缆是专门用来传输和分配大功率电能的电缆分类;目前大部分电力电缆材料主要为聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(eva)等高分子材料,但是大部分高分子材料属于易燃材料,添加卤素虽然会增强电力电缆的阻燃性能,却会产生大量有毒有害气体和烟气,无卤低烟阻燃的电力电缆成为不断优化的主要方向。
2、在现有技术中,通过在电缆材料中添加无机填料替代卤素材料,从而增强电缆的阻燃性能。但是,氢氧化镁、氢氧化铝等无机填料往往和有机聚合物的相容性差;不仅使得制备的电力电缆阻燃性能差,其制备的电力电缆材料的力学、机械等综合性能也往往较差。针对此方面的缺陷,现提出一种解决方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种无卤低烟阻燃电力电缆的制备方法。将线性低密度聚乙烯通过紫外辐照,形成网状结构的交联聚乙烯,从而改善高分子材料本身的耐热阻燃性能;此外,利用废弃的无机物和无机阻燃剂协同作用,形成阻燃体系,制备的电力电缆中,利用各组分材料的有机结合,在保持优异的机械性能的前提下,显著提高自身的阻燃性能。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现:一种无卤低烟阻燃电力电缆,包括:辐照交联后的聚乙烯100-110份、al(oh)310份、高温增塑剂totm 10-20份和防老剂40201-2份;
3、所述辐照交联后的聚乙烯的制备方法为:
4、a1、线性低密
5、a2、混炼后的线性低密度聚乙烯进行紫外辐照,得到辐照交联后的聚乙烯;
6、4,4'-二羟基二苯甲酮月桂酰氯作为二苯甲酮衍生物,是夺氢类光引发剂,吸收紫外光以后,从原来的基态跃迁到激发态,形成烷基自由基和羰游基,自由基和聚乙烯的双键发生加成反应,进行交联,得到经紫外辐照的交联聚乙烯,使得线型结构的聚乙烯分子转变为具有三维网状结构的分子。
7、所述4,4'-二羟基二苯甲酮月桂酰氯改性的固硫灰的制备方法为:
8、s1、固硫灰和蒸馏水混合超声,得到固硫灰水溶液;
9、s2、将4,4'-二羟基二苯甲酮月桂酰氯加入到无水乙醇中,得到4,4'-二羟基二苯甲酮月桂酰氯溶液;将4,4'-二羟基二苯甲酮月桂酰氯溶液与固硫灰水溶液混合搅拌、过滤洗涤、烘干,得到4,4'-二羟基二苯甲酮月桂酰氯改性的固硫灰。
10、进一步地,线性低密度聚乙烯、4,4'-二羟基二苯甲酮月桂酰氯改性的固硫灰和助交联剂tai c混合的用量比为100-120g:0.5-3g:1.5g。
11、进一步地,混炼的温度为140-150℃、混炼转速为50-60rpm、混炼时间为40-50min。
12、进一步地,紫外辐照时间为30s、60s、90s或120s。
13、进一步地,紫外辐照时间为120s。
14、进一步地,紫外辐照功率为3kw。
15、进一步地,固硫灰和4,4'-二羟基二苯甲酮月桂酰氯混合的用量比为20-30g:5g。
16、进一步地,一种无卤低烟阻燃电力电缆的制备方法,按照组成原料的重量份称取各原料,配好料后在双螺杆挤出机挤出造粒,得到无卤低烟阻燃电力电缆材料。
17、本专利技术具备下述有益效果:
18、1、本专利技术采用线性低密度聚乙烯(lldpe)作为原材料,由于线性低密度聚乙烯具有较高的结晶度,形成线性骨架结构,耐热性能好;在此基础上,对其进行交联,交联聚乙烯相较于线型结构的聚乙烯,能够极大地改善聚乙烯的耐热性能、对环境应力的、破裂的抵抗性能和物理-机械性能,此外经交联后的聚乙烯能够提高分解和碳化的温度,进一步提高制备电缆材料的耐热性能。
19、2、煤炭经循环流化床燃烧技术产生的固体排放物即为固硫灰,固硫灰的主要组分为二氧化硅、氧化铝、三氧化二铁等,其表面含有大量可以用于表面改性的羟基,能够和4,4'-二羟基二苯甲酮月桂酰氯形成氢键,形成经固硫灰改性的光引发剂;在后期制备电缆材料时,可以作为作为无机阻燃填料。此外,固硫灰颗粒形状极不规则,表面较为疏松,具有棱角状颗粒的表面和不规则的凹痕或者气孔,能够吸附小粒径的氢氧化铝,从而固硫灰-氢氧化铝的无机阻燃填料整体性较强。
20、3、氢氧化铝作为无机金属氧化物,其阻燃机理是这些含水化合物在高温下发生分解,生成金属氧化物并释放出水,金属氧化物在材料的表面形成致密的保护层,能够有效的保护内部易燃高分子材料,同时释放出来的水可以稀释空气中的氧浓度达到阻燃效果,则以固硫灰和氢氧化铝混合,形成复配协效阻燃体系。
21、4、经改性后的聚乙烯在进行紫外辐照时,采用无机阻燃剂络合的光引发剂发生交联反应,后期利用络合的无机阻燃剂的大孔径吸附小粒径的无机阻燃剂。并且,网状结构的聚乙烯材料吸附性能更好。所以,上述制备得到的电力电缆材料在具有优良的机械性能的前提下,仍然具有较高的阻燃性能。此外,选取材料绿色环保,拥有无卤低烟的优势。
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1.一种无卤低烟阻燃电力电缆,其特征在于,包括:辐照交联后的聚乙烯100-110份、Al(OH)310份、高温增塑剂TOTM 10-20份和防老剂40201-2份;
2.根据权利要求1所述的一种无卤低烟阻燃电力电缆,其特征在于,线性低密度聚乙烯、4,4'-二羟基二苯甲酮月桂酰氯改性的固硫灰和助交联剂TAIC混合的用量比为100-120g:0.5-3g:1.5g。
3.根据权利要求1所述的一种无卤低烟阻燃电力电缆,其特征在于,所述A1中,混炼的温度为140-150℃、混炼转速为50-60rpm、混炼时间为40-50min。
4.根据权利要求1所述的一种无卤低烟阻燃电力电缆,其特征在于,所述A2中,紫外辐照时间为30s、60s、90s或120s。
5.根据权利要求4所述的一种无卤低烟阻燃电力电缆,其特征在于,所述A2中,紫外辐照时间为120s。
6.根据权利要求1所述的一种无卤低烟阻燃电力电缆,其特征在于,所述A2中,紫外辐照功率为3kW。
7.根据权利要求1所述的一种无卤低烟阻燃电力电缆,其特征在于,按所述S2
8.一种如权利要求1所述的无卤低烟阻燃电力电缆的制备方法,其特征在于,按照组成原料的重量份称取各原料进行配料,后在双螺杆挤出机中挤出造粒,得到无卤低烟阻燃电力电缆。
...【技术特征摘要】
1.一种无卤低烟阻燃电力电缆,其特征在于,包括:辐照交联后的聚乙烯100-110份、al(oh)310份、高温增塑剂totm 10-20份和防老剂40201-2份;
2.根据权利要求1所述的一种无卤低烟阻燃电力电缆,其特征在于,线性低密度聚乙烯、4,4'-二羟基二苯甲酮月桂酰氯改性的固硫灰和助交联剂taic混合的用量比为100-120g:0.5-3g:1.5g。
3.根据权利要求1所述的一种无卤低烟阻燃电力电缆,其特征在于,所述a1中,混炼的温度为140-150℃、混炼转速为50-60rpm、混炼时间为40-50min。
4.根据权利要求1所述的一种无卤低烟阻燃电力电缆,其特征在于,...
【专利技术属性】
技术研发人员:周国庆,黄小龙,姜胜华,凌前忠,秦辉,钱灵敏,
申请(专利权)人:江西新吉电缆有限公司,
类型:发明
国别省市:
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