【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力电缆，具体地，涉及纳米无卤高阻燃电缆填充绳生产工艺。
技术介绍
1、电线电缆的相与相之间有绝缘层，外层一般包覆有保护层和绝缘层，填充绳是用于填充各相线之间以及与防护层的间隙，使电缆保持圆整，提升电缆的整体结构稳定性。
2、聚丙烯具有较低的密度，良好的耐热性能，优良的抗弯曲疲劳性，优异的化学稳定性和电性能等优点，是制作电缆填充绳的优良材料；而聚丙烯作为有机高分子材料，其具有一定的可燃性，一旦发生电气火灾，用电系统发生瘫痪，且难以扑灭，因此，具有阻燃性能的填充绳被相继开发；现有技术中，生产阻燃填充绳的技术手段主要是向高分子材料中添加阻燃剂，所使用的阻燃剂主要可分为无机和有机两类，其中，无机阻燃剂以氢氧化镁、氢氧化铝等为代表，在高温下分解形成水和氧化物阻碍燃烧，该类阻燃剂需要大量添加才能形成良好的阻燃效果，然而，该类阻燃剂通常为硬质刚性粒子，大量添加引起对高分子材料的力学性能急剧恶化；有机阻燃剂中种类繁多，以卤系、磷系、氮系以及磷氮系阻燃剂应用偏多，其中，卤系阻燃剂在燃烧过程中易形成有毒有害气体，逐步被取消，而磷、氮系阻燃剂多为小分子材料，在高温状态下易偏析，阻燃效果不均；无论是有机阻燃剂还是无机阻燃剂，其作用机理均是在高温燃烧过程中缓慢释放具有阻燃作用的物质，逐步阻碍燃烧的进行，从而达到阻燃的目的，无法在燃烧接触层形成连续的隔绝层。
技术实现思路
1、为了解决
技术介绍
中提到的技术问题，本专利技术的目的在于提供纳米无卤高阻燃电缆填充绳生产工艺。
3、纳米无卤高阻燃电缆填充绳生产工艺，具体包括如下工序：
4、工序s1：将聚丙烯树脂、线型低密度聚乙烯树脂、纳米复合阻燃剂、偶联剂、抗氧剂和润滑剂投加到高混机中混匀，得到配合料；
5、工序s2：将配合料采用双螺杆挤出机塑化挤出，压延成膜，冷却后分切成条，收卷得到坯条；
6、工序s3：对坯条热拉伸，之后撕裂开网成型，烘制去应力并收卷，即得到填充绳。
7、进一步地，配合料中各原料的用量按照中重量比百分比计为：线型低密度聚乙烯树脂15-20wt%、纳米复合阻燃剂12-18wt%、偶联剂0.1-0.13wt%、抗氧剂0.12-0.15wt%和润滑剂0.2-0.25wt%，余量为聚丙烯树脂。
8、进一步地，塑化挤出过程中，双螺杆挤出机的料筒温区设置为：一区180-190℃，二区195-210℃，三区温度为210-220℃，四区温度为220℃，五区温度为210℃，模头温度为225℃。
9、进一步地，热拉伸过程中的拉伸比为2.2-2.8，拉伸温度为110-125℃。
10、进一步地，抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168混合而成。
11、进一步地，润滑剂为硬脂酸酰胺。
12、进一步地，所述纳米复合阻燃剂由以下方法制备：
13、步骤a1：将二乙烯三胺混溶于丙酮中，采用冰水浴调控温度不高于5℃，通入氮气保护，施加240-360rpm中速搅拌，加入三氯氧磷反应30-40min，之后施加超声震荡，缓慢加入四氯硅烷并升温至45-55℃，控制四氯硅烷的加入反应时间为18-25min，反应结束减压脱除以溶剂丙酮为主的杂质，得到有机团簇载体；
14、进一步地，二乙烯三胺、三氯氧磷、四氯硅烷和丙酮的用量比为0.1mol：65-70mmol：40-50mmol：120-150ml，在低温状态下，三氯氧磷与过量二乙烯三胺分子中的伯胺反应，形成具有多支状的磷酰化合物，之后在超声状态下，以四氯硅烷为交联材料，与各支链间的酰胺结构反应，形成团簇状的化合物，并向团簇中引入硅元素。
15、步骤a2：将有机团簇载体、氯化镁和乙醇溶液混匀，升温至50-60℃，超声震荡下缓慢加入氢氧化钠溶液调节直至ph为11，控制氢氧化钠溶液的加入反应时间为1.5-2.2h，反应结束离心取底层沉淀，水洗干燥，得到纳米复合阻燃剂；
16、进一步地，有机团簇载体、氯化镁和乙醇溶液的用量比为10g：0.35-0.45mol：80-100ml，乙醇溶液的质量分数60%，有机团簇载体分子中由二乙烯三胺引入的多元含氮结构对镁螯合，在有机团簇载体表面富集镁离子，之后与氢氧化钠反应，在表面形成氢氧化镁包覆层。
17、本专利技术的有益效果：
18、本专利技术公开一种聚丙烯基填充绳，通过复配自制的纳米复合阻燃剂获得优异的阻燃性能，该纳米复合阻燃剂由三氯氧磷与过量二乙烯三胺分子中的伯胺反应，形成具有多支状的磷酰化合物，之后在超声状态下，以四氯硅烷为交联材料，与各支链间的酰胺结构反应，形成团簇状的化合物，利用二乙烯三胺引入的多元含氮结构对镁螯合，在有机团簇载体表面富集镁离子，之后与氢氧化钠反应进行原位沉积，在表面形成氢氧化镁包覆层；在发生火灾初期时，纳米复合阻燃剂芯部的磷酰胺类化合物优先受热分解并集聚在芯层中，随着温度的升高，表层的氢氧化镁分解，壳层支撑作用失效，芯部分解产物迅速释放，在燃烧接触层迅速形成连续的阻隔层，阻断燃烧的蔓延；同时，迅速释放的分解产物在燃烧接触层形成膨化，针对编织加工而成的填充层，膨化作用使得编织间隙更密实，阻碍燃烧的深入，且表层的膨化层在烧蚀后形成碳硅蓬松产物，具有良好的耐烧损能力，持续阻燃燃烧深入，测试中阻燃等级可达到v-0级别；此外，纳米复合阻燃剂具有纳米级的类球状结构，在未烧蚀状态状为硬质材料，对聚丙烯基体具有良好的强化作用，使得填充绳具有更为优异的力学性能。
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1.纳米无卤高阻燃电缆填充绳生产工艺，其特征在于，包括如下工序：
2.根据权利要求1所述的纳米无卤高阻燃电缆填充绳生产工艺，其特征在于，纳米复合阻燃剂由以下方法制备：
3.根据权利要求2所述的纳米无卤高阻燃电缆填充绳生产工艺，其特征在于，二乙烯三胺、三氯氧磷、四氯硅烷和丙酮的用量比为0.1mol：65-70mmol：40-50mmol：120-150mL。
4.根据权利要求3所述的纳米无卤高阻燃电缆填充绳生产工艺，其特征在于，有机团簇载体、氯化镁和乙醇溶液的用量比为10g：0.35-0.45mol：80-100mL。
5.根据权利要求4所述的纳米无卤高阻燃电缆填充绳生产工艺，其特征在于，配合料中各原料的用量按照中重量比百分比计为：线型低密度聚乙烯树脂15-20wt%、纳米复合阻燃剂12-18wt%、偶联剂0.1-0.13wt%、抗氧剂0.12-0.15wt%和润滑剂0.2-0.25wt%，余量为聚丙烯树脂。
6.根据权利要求5所述的纳米无卤高阻燃电缆填充绳生产工艺，其特征在于，抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168混合而成
7.根据权利要求5所述的纳米无卤高阻燃电缆填充绳生产工艺，其特征在于，润滑剂为硬脂酸酰胺。
8.根据权利要求5所述的纳米无卤高阻燃电缆填充绳生产工艺，其特征在于，塑化挤出过程中，双螺杆挤出机的料筒温区设置为：一区180-190℃，二区195-210℃，三区温度为210-220℃，四区温度为220℃，五区温度为210℃，模头温度为225℃。
9.根据权利要求5所述的纳米无卤高阻燃电缆填充绳生产工艺，其特征在于，热拉伸过程中的拉伸比为2.2-2.8，拉伸温度为110-125℃。
...【技术特征摘要】
1.纳米无卤高阻燃电缆填充绳生产工艺，其特征在于，包括如下工序：
2.根据权利要求1所述的纳米无卤高阻燃电缆填充绳生产工艺，其特征在于，纳米复合阻燃剂由以下方法制备：
3.根据权利要求2所述的纳米无卤高阻燃电缆填充绳生产工艺，其特征在于，二乙烯三胺、三氯氧磷、四氯硅烷和丙酮的用量比为0.1mol：65-70mmol：40-50mmol：120-150ml。
4.根据权利要求3所述的纳米无卤高阻燃电缆填充绳生产工艺，其特征在于，有机团簇载体、氯化镁和乙醇溶液的用量比为10g：0.35-0.45mol：80-100ml。
5.根据权利要求4所述的纳米无卤高阻燃电缆填充绳生产工艺，其特征在于，配合料中各原料的用量按照中重量比百分比计为：线型低密度聚乙烯树脂15-20wt%、纳米复合阻燃剂12-18wt%、...
【专利技术属性】
技术研发人员：张云，江涛，陆赵情，张灿灿，邹红飞，毕乃梅，庞红梅，成娟，徐友勤，
申请(专利权)人：扬州腾飞电缆电器材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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