本发明专利技术涉及一种含聚膦腈-半芳酰胺的复合阻燃电缆料及其制备方法。本发明专利技术的电缆料采用聚膦腈-半芳酰胺、氢氧化镁和氢氧化铝作阻燃剂，能够增加电缆料高温下的残留率，提高电缆料的热稳定性；由于电缆料具有发烟量低的特点，并且不含有铅、锑等有毒物质，是一种绿色环保型电缆料；聚膦腈-半芳酰胺的加入，在提高材料阻燃性能的同时，由于其结构中存在高分子链段，能改善电缆料的相容性和加工性能，减少氢氧化镁和氢氧化铝的填充量，增加材料的力学性能，此电缆料是一种新型高效阻燃电缆料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种复合阻燃电缆料及其制备方法，特别是一种含聚膦腈-半芳酰胺 的复合阻燃电缆料及其制备方法。
技术介绍
电线电缆是人们生产生活中完成电力输送和信息输送的主要途径。随着社会的发 展，对电线电缆材料提出了更高的要求，设计和制备低烟、低毒，同时又具备优异阻燃性能 和绝缘性能的电缆料，成为当今电缆阻燃研究的趋势。 传统的氢氧化镁与氢氧化铝类阻燃剂，虽然能赋予材料良好的阻燃性能，但是由 于大多数电缆料的基体树脂为非极性的聚烯烃类高分子，与极性的氢氧化镁、氢氧化铝的 相容性较差，往往会降低材料的力学性能和加工性能。 聚膦腈-半芳酰胺是一类主链中间以磷氮原子交替排列、两端为含氮高分子链段 的无机-高分子化合物，由于其特殊的化学结构，具有优异的热稳定性，在空气中600°C下 的残留率达到50%以上，同时聚磷腈链段中高含量的磷氮构成协同体系，具有优越的阻燃 效果。另一方面，由于聚膦腈-半芳酰胺主链中存在含氮高分子链段，其与电缆料树脂基体 具有良好的相容性和阻燃性，比传统无机阻燃剂具有更好的分散性能及加工性能。因此，聚 膦腈-半芳酰胺是一种高效的新型阻燃剂。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种含聚膦腈_半芳酰胺的复合阻燃电缆料。通过同 时加入聚膦腈-半芳酰胺、氢氧化镁和氢氧化铝，赋予材料优异的阻燃性能、良好的机械加 工性、较好的耐磨性能。 本专利技术的目的之二在于提供该电缆料的制备方法。 为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案： 一种含聚膦腈-半芳酰胺的复合阻燃电缆料，其特征在于该电缆料的组分及质量百分 含量为： 低密度聚乙烯 30%~35%; 乙烯-醋酸乙烯共聚物 18%~25% ; 聚膦腈-半芳酰胺 19^10% ; 氢氧化镁 25%~35% ; 氢氧化错 12%~18% ； 以上各组分质量百分含量之和为100% ;所述的聚膦腈-半芳酰胺的结构式为： -种制备上述的含聚膦腈-半芳酰胺的复合阻燃电缆料的方法，其特征在于该方 法的具体步骤为： (1) 将除氢氧化镁和氢氧化铝之外的物料混合均匀，得到混合物A; (2) 将氢氧化镁、氢氧化铝均匀混合，得到混合物B; (3) 将步骤a所得混合物A进行密炼，料温设为160~180°C;在密炼5~10min后，加入将 步骤b所得到的混合物B进行密炼，料温设为160~180°C，密炼时间5~12min，制得共混物； 将步骤c制得的共混物进行开炼，料温设为170~190°C，进行5~20次混炼，即得到含聚 膦腈-半芳酰胺的复合阻燃电缆料。 本专利技术的阻燃电缆料中可以根据实际需要，添加各种添加剂，例如抗氧化剂：四 季戊四醇酯(抗氧剂1010)、三（2, 4-二叔丁基 苯基）亚磷酸酯(抗氧剂168)等；润滑剂包括PE蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌等。 与现有技术相比，本专利技术产品具有以下优点： 1.高阻燃性，由于聚膦腈-半芳酰胺含有苯环，具有较高的残炭率，结构中含有交替排 列的-P=N-结构，与氢氧化镁、氢氧化铝复配，能够提高电缆料高温下的残留率，得到阻燃 性能优良的电缆料。 2.绿色环保，该电缆料在较高温度下燃烧，无论是有焰燃烧还是无焰燃烧，具有发 烟量小的优点，同时，电缆不含铅、锑等毒性物质，是一种绿色环保型电缆料。 3.高分散性及优良的机械和加工性能，由于聚膦腈-半芳酰胺阻燃剂是一类主链 中间以磷氮原子交替排列，两端为高分子链段的无机-高分子化合物，其分子链中的高分 子链段能够有效促进其聚磷腈单元较好地分散于有机高分子树脂基体当中，提高电缆料的 力学性能和加工性能。此外，高分子链段中氮元素的存在，也有利于提高材料的阻燃性能。【具体实施方式】 聚膦腈-半芳酰胺的制备方法请参见中国专利ZL201110178029. 5,聚膦腈-半芳 酰胺阻燃剂制备工艺： 将环三膦腈溶解于溶剂四氢呋喃中，滴加苯酚钠的四氢呋喃溶液，在惰性气氛保护下， 在20~50°C反应12~24小时，除去溶剂，去离子水洗涤、干燥，得到1，1，3, 5-四苯氧基 环三膦腈；将所得的1，1，3, 5-四苯氧基环三膦腈溶解于四氢呋喃溶剂中，滴加乙二胺的 四氢呋喃溶液，在惰性气氛下，在20~60°C温度下反应12~24小时。除去溶剂、去离子水 和乙醇反复洗涤、真空干燥12~24小时，得淡黄色胶体为具有端基为氨基的环三膦腈齐聚 物N3P3 (0C6H5) 4 (NHCH2CH2NH2) 2;将所得环三磷腈齐聚物与吡啶或三乙胺溶于LiCl和N-甲基 吡咯烷酮或N，N-二甲基乙酰胺的复合溶剂中，在惰性气氛保护下，在冰浴条件下分次加入 对苯二甲酰氯，反应30分钟后，在室温反应直至出现爬杆现象，终止反应；去离子水洗涤产 物，在80~120°C熟化6~12小时，真空干燥得聚膦腈-半芳酰胺。 实施例一：各组分及其质量百分数如下：上述电缆料的片材或板材模压制备方法，其制备方法步骤如下： 按总重量200g进行配料，将60gLDPE、40g乙烯-醋酸乙烯共聚物、2g聚膦腈-半芳酰 胺混合均匀得到混合物A。 将氢氧化镁66g和氢氧化铝32g混合均匀，得到混合物B。 将混合物A加入密炼机进行密炼，料温设为160°C;密炼5min后，将混合物B加入 密炼机继续进行密炼，料温设为160°C，密炼时间lOmin，制得共混物。 将上述制得的共混物放入开放式炼塑机开炼，料温设为180°C，进行20次混炼，出 片。 将混炼后的片材剪碎，取适量放入模具，将装有试样的模具放入平板硫化机在 180°C下加热4min，然后保持温度在180°C，用15MPa压力热压6min。撤去压力，将装有试样 的模具迅速转移至温度为室温的平板硫化机，以15MPa压力冷压5min，出模，得到LDPE/聚 膦腈-半芳酰胺电缆料片材或板材。然后，对该电缆料片材或板材进行性能检测试验，结果 见表1。 实施例二：所含组分及其质量百分数如下：上述电缆料的制备方法与实施例1相同，进行性能检测试验，结果见表1。 实施例三：所含组分及其质量百分数如下：上述电缆料的制备方法与实施例1相同，进行性能检测试验，结果见表1。【主权项】1. 一种含聚膦腈-半芳酰胺的复合阻燃电缆料，其特征在于该电缆料的组分及质量百 分含量为： 低密度聚乙烯 30%~35%; 乙烯-醋酸乙烯共聚物 18%~25% ; 聚膦腈-半芳酰胺 19^10% ; 氢氧化镁 25%~35% ; 氢氧化错 12%~18% ； 以上各组分质量百分含量之和为100% ;所述的聚膦腈-半芳酰胺的结构式为：2. -种制备根据权利要求1所述的含聚膦腈-半芳酰胺的复合阻燃电缆料的方法，其 特征在于该方法的具体步骤为： a. 将除氢氧化镁和氢氧化铝之外的物料混合均匀，得到混合物A; b. 将氢氧化镁、氢氧化铝均匀混合，得到混合物B; c. 将步骤a所得混合物A进行密炼，料温设为160~180°C;在密炼5~10min后，加入将 步骤b所得到的混合物B进行密炼，料温设为160~180°C，密炼时间5~12min，制得共混物； d. 将步骤c制得的共混物进行开炼，料温设为170~190°C，进行5~20次混炼，即得到含 聚膦腈-半芳酰胺的复合阻燃电缆料。【专利摘要】本专利技术涉及一种。本专利技术的电缆料采用聚膦腈-半芳酰胺、本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含聚膦腈‑半芳酰胺的复合阻燃电缆料，其特征在于该电缆料的组分及质量百分含量为：低密度聚乙烯 30%~35%； 乙烯‑醋酸乙烯共聚物 18%~25%；聚膦腈‑半芳酰胺 1%~10%；氢氧化镁 25%~35%；氢氧化铝 12%~18%；以上各组分质量百分含量之和为100%；所述的聚膦腈‑半芳酰胺的结构式为：。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘海彬，余舟，黄英东，翟盼，刘隽，郭强，毕宸洋，徐放，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。