【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电缆料，具体地，涉及一种无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法。
技术介绍
1、随着全球经济的迅猛发展，以及人们环保意识的增强，各领域对电线电缆的质量和性能的要求越来越高，因电线、电缆的老化而引发的火灾也越来越多，如何降低火灾的发生率及发生火灾时的死亡率成为电线电缆行业的发展方向。
2、早期人们通过在电线电缆制造过程中添加一定量的含卤素阻燃剂或使用聚氯乙烯和锑系阻燃剂来达到阻燃的目的，但是这类电缆在燃烧过程中会释放出卤素、酸雾和烟雾，这些物质会在人们逃亡和救援过程中造成二次伤害，严重时还会导致人的窒息死亡，同时电缆的机械性能和电性能有所下降。现有的无卤阻燃电缆材料在燃烧时虽然不会产生有毒有害物质，但现有的无卤阻燃电缆料的阻燃剂可能会受到外界环境的影响迁出而失效、燃烧时会发出较多烟雾、阻燃性能也有待进一步地提升。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种无卤阻燃聚烯烃电缆料，包括如下重量份原料：40-50份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、60-70份高密度聚乙烯、15-25份低密度聚乙烯、8-10份阻燃剂、7-9份无机填料、0.8-1份抗氧剂、0.8-1份紫外线吸收剂、0.5-1份润滑剂、0.5-1份分散剂、0.02-0.04引发剂；
4、进一步地，所述阻燃剂通过如下步骤制备：
5、s1、室温下向干燥的四口
6、在三丁基锡的催化作用下，控制异氰酸丙基三乙氧基硅烷和2,4-二氨基-6-二烯丙氨基-1,3,5-三嗪的摩尔比为1:1，异氰酸丙基三乙氧基硅烷的异氰酸酯基和2,4-二氨基-6-二烯丙氨基-1,3,5-三嗪的氨基发生亲核加成反应，生成中间体1，反应过程如下所示：
7、
8、s2、室温下向干燥的四口烧瓶通入30分钟的氮气，吹尽瓶内的空气，接着加入中间体1、十二醇、n,n-二甲基甲酰胺(dmf)和钛酸四异丙酯，搅拌溶解，随后升温至100℃，反应36h，反应结束后冷却至室温，减压蒸馏，整个过程均在氮气保护下进行，得到中间体2；中间体1、十二醇、dmf和钛酸四异丙酯的用量比为13.6g:6.7ml:130ml:0.043g；
9、在钛酸四异丙酯的催化作用下，控制中间体1与十二醇的摩尔比为1:1，中间体1的硅乙氧基与十二醇的羟基发生如下化学反应，生成中间体2，反应过程如下所示：
10、
11、s3、室温下向干燥的棕色四口烧瓶通入30分钟的氮气，吹尽瓶内的空气，接着加入氯磷酸二正丁基酯、三乙胺、甲苯，充分搅拌至混合均匀，随后缓慢加入3-氯-1-丙醇，室温下搅拌反应3h，反应结束后减压蒸馏，整个过程均在氮气保护下进行，得到中间体3；氯磷酸二正丁基酯、3-氯-1-丙醇、三乙胺和甲苯的用量比为11.4g:4.2ml:7ml:110ml；
12、氯磷酸二正丁基酯和3-氯-1-丙醇可在三乙胺的作用下发生如下化学反应，生成中间体3，反应过程如下所示：
13、
14、s4、室温下向干燥的棕色四口烧瓶通入30分钟的氮气，吹尽瓶内的空气，随后加入中间体2、中间体3、三乙胺和dmf，搅拌溶解，随后升温至90℃，保温反应5h，反应结束后冷却至室温，减压蒸馏，用无水乙醇洗涤5次，旋蒸，整个过程均在氮气保护下进行，得到阻燃剂；中间体2、中间体3、三乙胺和dmf的11.9g:5.7g:3ml:120ml。
15、中间体2的-nh2和中间体3的-cl发生一分子的亲核取代反应，三乙胺除去反应生成的氯化氢，得到阻燃剂，反应过程如下所示：
16、
17、本专利技术阻燃剂为氮、磷、硅协效阻燃，当基体燃烧时，基体中的阻燃剂会分解产生磷酸、偏磷酸等脱水剂促进基体的成炭，在氮元素作用下基体表面形成的熔融炭层会膨胀发泡，形成多孔泡沫状结构，而大量的膨胀多孔的泡沫状炭层会起到阻隔可燃气体和热量的流通的作用，从而阻止基体材料燃烧，同时还会释放出大量的如二氧化碳、二氧化氮、水蒸气和氨气等不燃气体，进一步阻止基体材料燃烧；阻燃剂上的硅烷氧基会水解、缩聚，进而与无机填料间产生化学作用，促进无机填料与阻燃剂的高度分散，二者协同发挥作用，赋予电缆料优异的阻燃性和抑烟性；本专利技术阻燃剂中含能自由伸缩旋转的长碳链，长碳链穿插于基体树脂的大分子链之间，起到增韧效果，同时也增加了阻燃剂与其余原料的相容性，磷酸酯基、氨基、酰胺基等的存在则进一步增加了阻燃剂与各原料间的相容性，加之阻燃剂上多个末端碳碳双键能在引发剂作用下与基体树脂末端未反应完全的碳碳双键产生化学作用，因此本专利技术阻燃剂能高度分散并稳定存在于电缆料中，不易迁出，长期发挥阻燃抑烟效果。
18、进一步地，所述无机填料为氢氧化铝、氢氧化镁、氧化锌中的一种或几种。
19、进一步地，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂ca、抗氧剂1076和抗氧剂168中的一种或几种。
20、进一步地，所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2'-羟基-3',5'-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶中的一种或几种。
21、进一步地，所述润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸镁中的一种或几种。
22、进一步地，所述分散剂为硬脂酸锌。
23、进一步地，所述引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯。
24、一种无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备方法，包括以下步骤：
25、按比例将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、高密度聚乙烯及低密度聚乙烯混合均匀后进行密炼，得到混合料；接着向混合料中加入阻燃剂、无机填料、分散剂、引发剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、润滑剂，混合均匀后再次进行密炼，得到密炼混合物；最后将密炼混合物经过挤出、切粒、整粒、冷却及筛选后，得到无卤阻燃聚烯烃电缆料。
26、本专利技术的有益效果：阻燃剂中的无卤阻燃元素氮、磷、硅协效阻燃，且阻燃剂与无机填料协同作用，共同赋予了电缆料高效安全的抑烟阻燃性；阻燃剂、无机填料等均匀分散于基体材料中，且与其余原料间相容性良好，进而各原料充分发挥相应作用，赋予电缆料优异的抑烟阻燃性、抗氧化性和韧性等。
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1.一种无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，包括如下重量份原料：40-50份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、60-70份高密度聚乙烯、15-25份低密度聚乙烯、8-10份阻燃剂、7-9份无机填料、0.8-1份抗氧剂、0.8-1份紫外线吸收剂、0.5-1份润滑剂、0.5-1份分散剂、0.02-0.04引发剂；
2.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，步骤S1的异氰酸丙基三乙氧基硅烷、2,4-二氨基-6-二烯丙氨基-1,3,5-三嗪、三丁基锡和二甲基亚砜的用量比为12.4mL:10.3g:120mL:0.081g；步骤S2的中间体1、十二醇、DMF和钛酸四异丙酯的用量比为13.6g:6.7mL:130mL:0.043g；步骤S3的氯磷酸二正丁基酯、3-氯-1-丙醇、三乙胺和甲苯的用量比为11.4g:4.2mL:7mL:110mL；步骤S4的中间体2、中间体3、三乙胺和DMF的11.9g:5.7g:3mL:120mL。
3.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，所述无机填料为氢氧化铝、氢氧化镁、氧化锌中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2'-羟基-3',5'-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，所述润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸镁中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，所述分散剂为硬脂酸锌。
8.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，所述引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯。
9.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，包括如下重量份原料：40-50份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、60-70份高密度聚乙烯、15-25份低密度聚乙烯、8-10份阻燃剂、7-9份无机填料、0.8-1份抗氧剂、0.8-1份紫外线吸收剂、0.5-1份润滑剂、0.5-1份分散剂、0.02-0.04引发剂；
2.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃聚烯烃电缆料，其特征在于，步骤s1的异氰酸丙基三乙氧基硅烷、2,4-二氨基-6-二烯丙氨基-1,3,5-三嗪、三丁基锡和二甲基亚砜的用量比为12.4ml:10.3g:120ml:0.081g；步骤s2的中间体1、十二醇、dmf和钛酸四异丙酯的用量比为13.6g:6.7ml:130ml:0.043g；步骤s3的氯磷酸二正丁基酯、3-氯-1-丙醇、三乙胺和甲苯的用量比为11.4g:4.2ml:7ml:110ml；步骤s4的中间体2、中间体3、三乙胺和dmf的11.9g:5.7g:3ml:120ml。
3.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃聚烯烃电缆料，...
【专利技术属性】
技术研发人员：张贺，张钊，李锐，张乔，许珂，尤晓柔，
申请(专利权)人：天龙伟业线缆有限公司，
类型：发明
国别省市：
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