一种阻燃陶瓷化复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种阻燃陶瓷化复合材料，按重量计，含有：聚烯烃100份、硅橡胶0～100份、二氧化硅1～100份、硅油0～30份、铂络合物或铂化合物中以铂计算的份数为0.00001～10份、偶联剂0～10份、阻燃剂0～100份、瓷化粉1～250份、抗氧剂0～10份，硫化剂0.01到10份。将上述材料在捏合机中混炼，经过抽真空加入捏合机，混炼均匀，形成团状陶瓷化橡胶，冷却，添加硫化剂进行开炼，即得阻燃陶瓷化复合材料。本发明专利技术易于加工，生产成本低，能被烧蚀成陶瓷状的壳体，保护被烧的物体不受损坏。本发明专利技术阻燃陶瓷化复合材料由于添加有铂络合物或铂化合物，能够使得阻燃陶瓷化复合材料的烧结温度降低，且能够提高制备反应速度，提高了生产效率，降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃陶瓷化复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种聚合物，尤其涉及一种具有耐火功能的聚合物。
技术介绍
目前防火阻燃电缆大多采用氧化镁矿物绝缘或云母带缠绕实现耐火的功能。然而，氧化镁矿物耐火绝缘电缆在制造与应用方面存在以下缺点：第一，设备成本高，氧化镁矿物耐火绝缘电缆需要专门的生产加工设备，价格昂贵，设备成本较高；第二，生产成本高，因氧化镁矿物耐火绝缘电缆的外护层是全铜的，铜的价格高，使得生产成本较高，在实际应用方面，受到一定程度的限制；第三，生产加工、运输、线路的敷设安装和使用不方便，由于铜护套氧化镁矿物防火绝缘电缆在生产加工、运输、线路的敷设安装和使用过程中有特殊要求，如氧化镁矿物防火绝缘电缆的生产加工不能像高分子材料那样加工便捷，敷设安装繁琐复杂，原材料成本造价高，很难大规模普及应用，特别是民用建筑等，直到现在没能得到广泛、普遍的应用。而云母带缠绕的耐火电缆，在生产过程中，需要多层缠绕，由于工艺条件的限制，往往造成搭接缝处出现搭接缺陷，加上火烧后云母带容易发脆、脱落，很大程度上降低了耐火效果，造成线路短路，从而难以保障电力、通讯在火灾的情况下的安全畅通。云母带密封也不好，且材料里常含氟，不符合一些无卤电缆的要求。因此，迫切需要一种耐火材料替代氧化镁矿物耐火绝缘或云母带缠绕的方式实现耐火的功能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种易于加工、生产成本低、具有耐火功能的阻燃陶瓷化复合材料、制备方法及其用途。为实现上述目的，本专利技术提供一种阻燃陶瓷化复合材料，按重量计，含有：聚烯烃100份；硅橡胶0～100份；二氧化硅1～100份；硅油0～30份；铂络合物和/或铂化合物以铂计算0.00001～10份；偶联剂0～10份；阻燃剂1～100份；瓷化粉1～250份；硫化剂0.1～10份；抗氧剂0～10份。当所述铂络合物或铂化合物为溶液形态时，所述铂络合物为100~10000ppm的铂络合物，所述铂化合物为含铂100~10000ppm的铂化合物溶液。优选地，所述铂络合物为氯铂酸的异丙醇溶液、邻苯二甲酸二乙酯配位络合物、铂-四氢呋喃络合物、甲基乙烯基硅氧烷配位络合物、甲基乙烯基配位铂催化剂、铂乙烯基络合物、乙烯基硅氧烷络合物、氯铂酸-辛醇络合催化剂或者氯铂酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷中的一种或若干种。优选地，所述铂化合物为二氧化铂、氯铂酸或者铂金催化剂中的一种或若干种。聚烯烃是烯烃的聚合物。由乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等α-烯烃以及某些环烯烃单独聚合或共聚合而得到的一类热塑性树脂的总称。优选地，所述聚烯烃选自以下材料中的一种或若干种：乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物（EMA）、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EBA)、三元乙丙胶（EPDM）、低密度聚乙烯（LDPE）、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)。优选地，所述硅橡胶为二甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶或者甲基苯基乙烯基硅橡胶中的一种或若干种。优选地，所述硅油黏度为1～10000厘泊。优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝钛复合偶联剂中的任意一种或若干种。优选地，所述偶联剂为KH560、A151、A171、A172、KR-TTS、OL-T671中的一种或若干种。优选地，所述阻燃剂无卤阻燃剂。无卤阻燃剂优选为红磷、磷酸酯类阻燃剂、氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌、聚磷酸铵、苯三唑、三聚氰胺焦磷酸盐或聚磷酸盐或季戊四醇阻燃剂中的一种或若干种。当然，阻燃剂还可以为卤系阻燃剂，可以为氯化石蜡、四氯邻苯二甲酸酐、二溴苯酯、四溴乙烷、十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、四溴双酚、八溴醚、溴化聚苯乙烯、溴化环氧树脂等中的一种或若干种。优选地，所述瓷化粉为氧化合物、含氧盐、玻璃粉中的一种或若干种，和/或以氧化合物、含氧盐或者玻璃粉中的一种或若干种为主要成分的矿物质。优选地，所述氧化合物为三氧化二铝、二氧化硅、氧化镁、氧化钙、氧化钛、氧化铁、氧化锌、氧化锑中的一种或若干种。优选地，所述含氧盐为碳酸盐、硅酸盐、偏硅酸盐、硼酸盐、磷酸盐等中的一种或若干种，其中含氧盐中的金属元素为钠、锂、镁、钙、钛、铁、锌、铝、锑中的一种或若干种。优选地，所述硫化剂为过氧化物类硫化剂。过氧化物类硫化剂可为2,5～二甲基～2,5～双（叔丁基过氧基）己烷（俗称双～二五）、2,4～二氯过氧化苯甲酰（俗称双～二四）、过氧化二异丙苯（俗称DCP）等双二五、DCP、铂硫化剂、偶氮二异丁氰等含O-O键或者N-N键能够产生自由基的化合物一种或若干种。本专利技术还提供一种阻燃陶瓷化复合材料的制备方法，包括以下步骤：①将所述聚烯烃100份、硅橡胶0～100份、二氧化硅1～100份、硅油0～30份、铂络合物和/或铂化合物以铂计算0.00001～10份、偶联剂0～10份、抗氧剂0～10份、阻燃剂1～100份在捏合机中混炼；②对捏合机进行抽真空，真空度保持在-0.1～-0.04Mpa，温度保持100~200℃；③将瓷化粉1～250份加入捏合机，使瓷化粉与已混炼的聚烯烃、二氧化硅、硅油、铂络合物或铂化合物、偶联剂、抗氧剂、阻燃剂混炼均匀，形成团状的陶瓷化橡胶；④将所述团状的陶瓷化橡胶移出捏合机，并进行冷却；⑤将冷却后的团状的陶瓷化橡胶在开炼机上开炼，添加硫化剂0.1~10份开炼后即形成陶瓷化橡胶。本专利技术还提供另一种制备阻燃陶瓷化复合材料的制备方法，包括以下步骤：①将所述聚烯烃100份、硅橡胶0～100份、二氧化硅1～100份、硅油0～30份、偶联剂0.1～10份、抗氧剂0～10份、阻燃剂1～100份、瓷化粉1～250份在捏合机中混炼；②对捏合机进行抽真空，真空度保持在-0.1～-0.04Mpa，温度保持100~200℃；③添加铂络合物和/或铂化合物0.00001～10份进行捏合④将所述团状的陶瓷化橡胶移出捏合机，并进行冷却；⑤将冷却后的团状的陶瓷化橡胶在开炼机上开炼，添加0.1~10份的硫化剂开炼后即形成陶瓷化橡胶。本专利技术提供一种电线，包括导体与包覆该导体的绝缘层，该绝缘层由上述阻燃陶瓷化复合材料制成。本专利技术提供一种电线，包括导体与包覆该导体的绝缘层，所述绝缘层材料含有上述阻燃陶瓷化复合材料。本专利技术提供一种电缆，包括若干包绝缘导体与包覆该等包绝缘导体的护套，所述护套材料含有上述阻燃陶瓷化复合材料。本专利技术提供一种电缆，包括导体、包覆该导体的绝缘层以及护套，该护套由上述的阻燃陶瓷化复合材料制成。本专利技术提供一种防火板，防火板的耐火层由上述的阻燃陶瓷化复合材料制成。本专利技术提供一种防火门，具有隔火层，该隔火层由上述的阻燃陶瓷化复合材料制成。本专利技术提供一种阻燃陶瓷化复合材料复合带，具有耐火层，该耐火层由上述阻燃陶瓷化复合材料制成。本专利技术提供一种汽车线路保护套管，该套管由上述阻燃陶瓷化复合材料制成。本专利技术阻燃陶瓷化复合材料是一种新型的高分子复合材料，易于加工，生产成本低，在常温下无毒、无味，具有很好的柔软性和弹性，在接触火焰时能够烧蚀转化成陶瓷状的壳体，而不是被烧成粉状灰烬，该陶瓷状的壳体形成一层坚硬的保护层，该保护层阻挡火焰的继续燃烧，起到隔绝外界火焰的作用，从而保护被烧的物体不受损坏，烧蚀时间越长，温度越高，壳体越坚硬。不仅如此，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻燃陶瓷化复合材料，其特征在于：其中按重量计，含有：聚烯烃100份；硅橡胶0～100份；二氧化硅1～100份；?硅油0～30份；铂络合物和/或铂化合物以铂计算0.00001～10份；?偶联剂0～10份；阻燃剂1～100份；?瓷化粉1～250份；硫化剂0.1～10份；抗氧剂0～10份。

【技术特征摘要】
1.一种阻燃陶瓷化复合材料，其特征在于：其中按重量计，含有：聚烯烃100份；硅橡胶0～100份；二氧化硅1～100份；硅油0～30份；铂络合物和/或铂化合物以铂计算0.00001～10份；偶联剂0～10份；阻燃剂1～100份；瓷化粉1～250份；硫化剂0.1～10份；抗氧剂0～10份，当所述铂络合物或铂化合物为溶液形态时，所述铂络合物为含铂量为100ppm到10000ppm的铂络合物的溶液，所述铂化合物为含铂量为100到10000ppm的铂化合物的溶液，所述铂络合物为氯铂酸的异丙醇溶液、邻苯二甲酸二乙酯配位络合物、铂-四氢呋喃络合物、甲基乙烯基配位铂催化剂、铂乙烯基络合物、氯铂酸-辛醇络合催化剂或者氯铂酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷中的一种或若干种，所述铂化合物为二氧化铂、氯铂酸或者铂金催化剂中的一种或若干种。2.如权利要求1所述的阻燃陶瓷化复合材料，其特征在于：所述聚烯烃选自以下材料中的一种或若干种：乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EBA)、三元乙丙胶(EPDM)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)。3.如权利要求1所述的阻燃陶瓷化复合材料，其特征在于：所述硅橡胶为二甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶或者甲基苯基乙烯基硅橡胶中的一种或若干种。4.如权利要求1所述的阻燃陶瓷化复合材料，其特征在于：所述硅油黏度为1～10000厘泊。5.如权利要求1所述的阻燃陶瓷化复合材料，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或者铝钛复合偶联剂中的任意一种或若干种。6.如权利要求1所述的阻燃陶瓷化复合材料，其特征在于：所述偶联剂为KH560、A151、A171、A172、KR-TTS或者OL-T671中的一种或若干种。7.根据权利要求1所述的阻燃陶瓷化复合材料，其特征在于：所述阻燃剂为无卤阻燃剂。8.根据权利要求7所述的阻燃陶瓷化复合材料，其特征在于：所述无卤阻燃剂为红磷、磷酸酯类阻燃剂、氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌、苯三唑、三聚氰胺焦磷酸盐或聚磷酸盐或季戊四醇阻燃剂中的一种或若干种。9.根据权利要求1所述的阻燃陶瓷化复合材料，其特征在于：所述阻燃剂为卤系阻燃剂。10.根据权利要求9所述的阻燃陶瓷化复合材料，其特征在于：所述卤系阻燃剂为氯化石蜡、四氯邻苯二甲酸酐、四溴乙烷、十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、四溴双酚、八溴醚、溴化聚苯乙烯、溴化环氧树脂等中的一种或若干种。11.如权利要求1所述的阻燃陶瓷化复合材...

【专利技术属性】
技术研发人员：周和平，康树峰，桂全宏，刘卫东，饶喜梅，郑亚森，
申请(专利权)人：深圳市沃尔核材股份有限公司，深圳市沃尔特种线缆有限公司，金坛市沃尔新材料有限公司，乐庭电线工业惠州有限公司，惠州乐庭电子线缆有限公司，
类型：发明
国别省市：