一种高阻燃高耐温电缆绝缘材料及制备方法技术

本发明专利技术是一种高阻燃高耐温电缆绝缘材料，按重量份包括以下组分：三元乙丙橡胶：100份，乙烯基聚硅氧烷：10‑20份，乙烯基苯基聚硅氧烷：5‑15份，磷酸‑二‑（2,3‑二氯丙基）六次甲基四胺（单组份膨胀型阻燃剂）：20‑40份，环糊精：10‑20份，纳米云母：5‑10份，纳米高岭土：5‑10份，甘油单硬脂酸酯：0.5‑1份，过氧化二异丙苯：1‑3份；磷酸‑二‑（2,3‑二氯丙基）六次甲基四胺与环糊精在电缆绝缘材料中形成包合物存在。本发明专利技术利用环糊精的优良输送分散能力，使阻燃剂达到在树脂基体中的分子级均匀分散，大大提高阻燃效果。

A high flame retardant and high temperature resistant cable insulation material and preparation method

The invention relates to a high flame retardant high temperature resistant cable insulation material, which comprises the following components by weight: three Yuan rubber: 100, 20: 10 vinyl polysiloxane, vinyl phenyl polysiloxane: 5 15 copies, two phosphate (2,3 two 3-chloropropyl) six methyl four amine (monocomponent intumescent flame retardant): 20 40 copies, 10 copies of 20 cyclodextrins:, nano mica: 5 10, nanokaolin: 5 10, glycerol monostearate: 0.5 1 copies, two cumene peroxide: 1 3; two (phosphate 2,3 two 3-chloropropyl) six methyl four amine and cyclodextrin inclusion complexes are formed in the material in the insulated cable. The present invention makes use of the excellent transportation dispersion ability of cyclodextrin to make the flame retardant disperse evenly in the molecular level of the resin matrix, and greatly improve the flame retardant effect.

【技术实现步骤摘要】
一种高阻燃高耐温电缆绝缘材料及制备方法
本专利技术涉及一种电缆绝缘材料及制备方法，具体的说是一种高阻燃高耐温电缆绝缘材料及制备方法。
技术介绍
现有的电缆绝缘材料阻燃耐高温效果不理想，为了达到耐高温效果，其组成成分中往往都添加有高分子树脂；为了达到阻燃效果，其组成成分中往往都添加有阻燃剂；然而阻燃效果的好坏，很大程度上受阻燃剂在整个材料中的分散均匀性影响；高分子树脂与阻燃剂性在分子量、物理化学性质上都差异巨大，相容性差，阻燃剂往往难以在高分子树脂基体中均匀分散，从而导致电缆绝缘材料阻燃耐高温效果并不理想。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种高阻燃高耐温电缆绝缘材料及制备方法，既能有效提高耐高温效果，又能提高阻燃效果，解决了阻燃剂难以在高分子树脂基体中均匀分散的技术问题。本专利技术解决以上技术问题的技术方案是：一种高阻燃高耐温电缆绝缘材料，按重量份包括以下组分：三元乙丙橡胶：100份，乙烯基聚硅氧烷：10-20份，乙烯基苯基聚硅氧烷：5-15份，磷酸-二-（2,3-二氯丙基）六次甲基四胺（单组份膨胀型阻燃剂）：20-40份，环糊精：10-20份，纳米云母：5-10份，纳米高岭土：5-10份，甘油单硬脂酸酯：0.5-1份，过氧化二异丙苯：1-3份；其中，磷酸-二-（2,3-二氯丙基）六次甲基四胺与环糊精在所述电缆绝缘材料中形成包合物存在。本专利技术以三元乙丙橡胶、乙烯基聚硅氧烷、乙烯基苯基聚硅氧烷复合高分子材料为树脂基体，采用过氧化物引发剂，形成均匀交联结构。利用聚有机硅氧烷的突出耐高温性能提升高分子复合材料的耐温稳定性，而聚有机硅氧烷中双键的引入，使其可以与三元乙丙橡胶一样，可以采用过硫化物交联的方式，避免了传统硅橡胶温水交联导致绝缘性能的下降和因交联方式不同而带来的工艺流程的繁琐与加工的不便。此外，采用膨胀型阻燃剂来实现电缆材料的阻燃性能。而阻燃效果的好坏，很大程度上受阻燃剂在整个材料中的分散均匀性影响。高分子树脂与阻燃剂性在分子量、物理化学性质上都差异巨大，相容性差，阻燃剂往往难以在高分子树脂基体中均匀分散。而阻燃剂在基体中的团聚，会导致阻燃效果的大大降低。为此，配方中采用环糊精作为分散剂，利用其独特的空腔结构，与阻燃剂分子形成主客体复合物，利用环糊精的优良输送分散能力，使阻燃剂达到在树脂基体中的分子级均匀分散，大大提高阻燃效果。本专利技术的高阻燃高耐温电缆绝缘材料，本实施例的高阻燃高耐温电缆绝缘材料各项性能为：抗张强度：≥25Mpa；断裂伸长率：≥30%；氧指数：≥35；烟密度（透光率）：≥60%。耐温性能（150±2℃，168h）：抗张强度变化率≤20%；断裂伸长率变化率≤20%。交流电压火花测试（50Hz）：绝缘每点通过电极的时间≥0.2秒；4小时的交流耐压测试不击穿。本专利技术的高阻燃高耐温电缆绝缘材料的制备方法，包括以下步骤：㈠将磷酸-二-（2,3-二氯丙基）六次甲基四胺与环糊精按配比在研钵中研磨30-60分钟，或在捏合机中捏合20-40分钟，得到两者的包合物；㈡将步骤㈠所得包合物与配方中其他物料按配比混合，在捏合机中将配好的原料搅拌均匀，然后将搅拌好的原料送入双螺杆双阶挤塑机，控温110℃-130℃，塑化挤出，即得到高阻燃高耐温电缆绝缘材料。高分子树脂与阻燃剂性在分子量、物理化学性质上都差异巨大，相容性差，阻燃剂往往难以在高分子树脂基体中均匀分散，而阻燃剂在基体中的团聚，会导致阻燃效果的大大降低。为此，配方中采用环糊精作为分散剂，利用其独特的空腔结构，与阻燃剂分子形成主客体复合物，利用杯芳烃和环糊精的优良输送分散能力，使阻燃剂达到在树脂基体中的分子级均匀分散，大大提高阻燃效果。为此，先将阻燃剂（磷酸-二-（2,3-二氯丙基）六次甲基四胺）与环糊精进行研磨或捏合，形成环糊精/阻燃剂包合物，然后加入配方中，这样环糊精就作为分散剂，利用其独特的空腔结构与阻燃剂分子形成主客体复合物，利用环糊精的优良输送分散能力，使阻燃剂达到在树脂基体中的分子级均匀分散；因此，本专利技术利用阻燃剂与环糊精形成主客体包合物来提高阻燃剂在树脂基体中的分散性，在大提高阻燃效果，测试表明，使用利用阻燃剂与环糊精形成主客体包合物，可以使含有同等用量阻燃剂树脂基体的氧指数提高10-20%。具体实施方式实施例1本实施例是一种高阻燃高耐温电缆绝缘材料，按重量份包括以下组分：三元乙丙橡胶：100份，乙烯基聚硅氧烷：10份，乙烯基苯基聚硅氧烷：5份，磷酸-二-（2,3-二氯丙基）六次甲基四胺：20份，环糊精：10份，纳米云母：5份，纳米高岭土：5份，甘油单硬脂酸酯：0.5份，过氧化二异丙苯：1份。本实施例的高阻燃高耐温电缆绝缘材料的制备方法，包括以下步骤：㈠将磷酸-二-（2,3-二氯丙基）六次甲基四胺与环糊精按配比在研钵中研磨30分钟，或在捏合机中捏合20分钟，得到两者的包合物；㈡将步骤㈠所得包合物与配方中其他物料按配比混合，在捏合机中将配好的原料搅拌均匀，然后将搅拌好的原料送入双螺杆双阶挤塑机，控温110℃，塑化挤出，即得到高阻燃高耐温电缆绝缘材料。本实施例的高阻燃高耐温电缆绝缘材料各项性能为：抗张强度：≥25Mpa；断裂伸长率：≥40%；氧指数：≥35；烟密度（透光率）：≥60%。耐温性能（150±2℃，168h）：抗张强度变化率≤20%；断裂伸长率变化率≤20%。交流电压火花测试（50Hz）：绝缘每点通过电极的时间≥0.2秒；4小时的交流耐压测试不击穿。实施例2本实施例是一种高阻燃高耐温电缆绝缘材料，按重量份包括以下组分：三元乙丙橡胶：100份，乙烯基聚硅氧烷：15份，乙烯基苯基聚硅氧烷：10份，磷酸-二-（2,3-二氯丙基）六次甲基四胺：30份，环糊精：15份，纳米云母：7份，纳米高岭土：8份，甘油单硬脂酸酯：1份，过氧化二异丙苯：2份。本实施例的高阻燃高耐温电缆绝缘材料的制备方法，包括以下步骤：㈠将磷酸-二-（2,3-二氯丙基）六次甲基四胺与环糊精按配比在研钵中研磨50分钟，或在捏合机中捏合30分钟，得到两者的包合物；㈡将步骤㈠所得包合物与配方中其他物料按配比混合，在捏合机中将配好的原料搅拌均匀，然后将搅拌好的原料送入双螺杆双阶挤塑机，控温120℃，塑化挤出，即得到高阻燃高耐温电缆绝缘材料。本实施例的高阻燃高耐温电缆绝缘材料各项性能为：抗张强度：≥28MPa；断裂伸长率：≥35%；氧指数：≥38；烟密度（透光率）：≥65%。耐温性能（150±2℃，168h）：抗张强度变化率≤20%；断裂伸长率变化率≤20%。交流电压火花测试（50Hz）：绝缘每点通过电极的时间≥0.2秒；4小时的交流耐压测试不击穿。实施例3本实施例是一种高阻燃高耐温电缆绝缘材料，按重量份包括以下组分：三元乙丙橡胶：100份，乙烯基聚硅氧烷：20份，乙烯基苯基聚硅氧烷：15份，磷酸-二-（2,3-二氯丙基）六次甲基四胺：40份，环糊精：20份，纳米云母：10份，纳米高岭土：10份，甘油单硬脂酸酯：1份，过氧化二异丙苯：3份。本实施例的高阻燃高耐温电缆绝缘材料的制备方法，包括以下步骤：㈠将磷酸-二-（2,3-二氯丙基）六次甲基四胺与环糊精按配比在研钵中研磨60分钟，或在捏合机中捏合40分钟，得到两者的包合物；㈡将步骤㈠所得包合物与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高阻燃高耐温电缆绝缘材料，其特征在于：按重量份包括以下组分：三元乙丙橡胶：100份，乙烯基聚硅氧烷：10‑20份，乙烯基苯基聚硅氧烷：5‑15份，磷酸‑二‑（2,3‑二氯丙基）六次甲基四胺：20‑40份，环糊精：10‑20份，纳米云母：5‑10份，纳米高岭土：5‑10份，甘油单硬脂酸酯：0.5‑1份，过氧化二异丙苯：1‑3份；所述磷酸‑二‑（2,3‑二氯丙基）六次甲基四胺与环糊精在所述电缆绝缘材料中形成包合物存在。

【技术特征摘要】
1.一种高阻燃高耐温电缆绝缘材料，其特征在于：按重量份包括以下组分：三元乙丙橡胶：100份，乙烯基聚硅氧烷：10-20份，乙烯基苯基聚硅氧烷：5-15份，磷酸-二-（2,3-二氯丙基）六次甲基四胺：20-40份，环糊精：10-20份，纳米云母：5-10份，纳米高岭土：5-10份，甘油单硬脂酸酯：0.5-1份，过氧化二异丙苯：1-3份；所述磷酸-二-（2,3-二氯丙基）六次甲基四胺与环糊精在所述电缆绝缘材料中形成包合物存在。2.如权利要求1所述的高阻燃高耐温电缆绝缘材料，其特征在于：按重量份包括以下组分：三元乙丙橡胶：100份，乙烯基聚硅氧烷：10份，乙烯基苯基聚硅氧烷：5份，磷酸-二-（2,3-二氯丙基）六次甲基四胺：20份，环糊精：10份，纳米云母：5份，纳米高岭土：5份，甘油单硬脂酸酯：0.5份，过氧化二异丙苯：1份。3.如权利要求1所述的高阻燃高耐温电缆绝缘材料，其特征在于：按重量份包括以下组分：三元乙丙橡胶：100份，乙烯基聚硅氧烷：15份，乙烯基苯基聚硅氧烷：1...

【专利技术属性】
技术研发人员：芮黎春，胡杰，
申请(专利权)人：江苏浦漕科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32