一种阻燃电缆护套料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阻燃电缆护套料及其制备方法，由以下质量比例的原料制成：PVC树脂80‑90kg、增塑剂15‑20kg、复合阻燃剂25‑35kg、热稳定剂6‑8kg、抗氧剂2‑4kg、白炭黑4‑6kg、促进剂2‑4kg、硫化剂1‑3kg。本发明专利技术电缆护套料原料易得，工艺简单可行，适用于工业化生产，所得护套料产品具有良好的阻燃抑烟性能，同时可在高温下保持良好的力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃电缆护套料及其制备方法
本专利技术属于电缆材料
，尤其涉及一种阻燃电缆护套料及其制备方法。
技术介绍
电线电缆是电力输送及信息传递的载体，广泛用于工业、民用用电设施中。电线电缆使用于不同的环境或场合，要求各异，这就对包覆于电缆线外的电缆护套提出了较高的要求。电缆护套的主要功能是在机械上和电气上保护传输用的电缆线不致遭受会使其失去传输功能的各种情况。电缆护套须在安装、接续与电缆的整个服务寿命期中完成这种保护功能。在使用过程中，对电缆的绝缘性、拉伸强度、耐磨性能、耐寒性能以及阻燃性能均有严格的要求，因此不断提高电缆护套料的各项性能是使用者的迫切需求。这其中，电缆护套的阻燃性能是一项很重要的性能指标，由于用于电线电缆的绝缘层及护套料大多属于有机聚合物，这类电线电缆在高压、热源、一定温度、氧气浓度等条件下易引发燃烧，在电线电缆的绝缘层及护套料的开发中，早期广泛使用的卤素类阻燃剂具有阻燃效率高、用量少、价格低的显著优点，但是随着社会的进步和环保意识的增强，卤素类阻燃剂燃烧时生成大量的烟、腐蚀性和有毒气体，使其应用受到限制。而目前研究较多的无卤阻燃剂如氢氧化镁和氢氧化铝等，虽然环保达到要求，但其与基材的相容性成为问题。与此同时，燃烧高温下的电缆护套料力学性能容易遭到破坏，也加速了其更新替换，提高了使用成本。
技术实现思路
本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种阻燃电缆护套料及其制备方法。为了实现上述的目的，本专利技术提供以下技术方案：一种阻燃电缆护套料，由以下质量比例的原料制成：PVC树脂80-90kg、增塑剂15-20kg、复合阻燃剂25-35kg、热稳定剂6-8kg、抗氧剂2-4kg、白炭黑4-6kg、促进剂2-4kg、硫化剂1-3kg。优选的，所述的阻燃电缆护套料，由以下质量比例的原料制成：PVC树脂85kg、增塑剂18kg、复合阻燃剂30kg、热稳定剂7kg、抗氧剂3kg、白炭黑5kg、促进剂3kg、硫化剂2kg。进一步的，所述复合阻燃剂的制备方法包括以下步骤：(1)取等物质的量的硝酸钙和硝酸铝，溶于水中形成混合盐溶液，之后向其中加入等质量5％氢氧化钠碱溶液，完成后搅拌均匀，于60-70℃晶化10-14小时，在于室温下老化12-16小时，抽滤干燥得到阻燃剂前驱体备用；(2)向阻燃剂前驱体中加入1％的钛酸酯偶联剂以及5％的硬脂酸，于37-43℃搅拌1小时，完成后烘干得到改性前驱体；(3)将改性前驱体与三氧化钼混合置于球磨罐中，加水形成浆液，以氧化锆球进行球磨，完成后所得产物经抽滤干燥，即得复合阻燃剂。进一步的，所述步骤3中改性前驱体与三氧化钼的质量比为(9-10)：1。进一步的，所述步骤3中球磨时以550-650转/分钟球磨10-14小时。进一步的，所述热稳定剂的制备方法为：取马来酸酐与乙二胺按摩尔比2：1混合溶于乙腈中，充分回流反应，沉淀完成后抽滤真空干燥后所得产物再与氢氧化钙按摩尔比1：1混合研磨30-60分钟，所得混合物即热稳定剂。一种如上所述的阻燃电缆护套料的制备方法，包括以下步骤：(1)先将PVC树脂与增塑剂混合，送入开炼机中塑炼，完成后再加入热稳定剂，薄通2-4次制得母胶备用；(2)将母胶与复合阻燃剂、抗氧剂、白炭黑混合送入密炼机中密炼，完成后于冷辊上薄通出片；(3)将上述所得与促进剂、硫化剂混合后再次送入开炼机中，设定混炼温度为125-135℃，反复混炼10-20分钟，拉片后热压成型即可。进一步的，所述步骤2中密炼时控制密炼机转子速度为20-30转/分钟，完成温度设定为130℃。本专利技术的优点是：1、本专利技术电缆护套料中以复合阻燃剂代替传统溴系阻燃剂以及单一氢氧化铝、氢氧化镁等阻燃剂，一方面在复合阻燃剂中的钙铝水滑石成分经受热后能释放大量的水蒸气和二氧化碳来延缓PVC的分解，同时凭借其碱性板层吸收和中和PVC释放出的HCl气体，降低燃烧后的PVC温度，另一方面伴随着三氧化钼的加入，其在PVC热分解初期，可令PVC顺式多烯异构化转化为反式多烯，反式多烯无法环化成芳香化合物，抑制了苯及芳烃化合物形成，使烟密度呈现逐渐下降，达到阻燃抑烟的目的，同时三氧化钼还能促进燃烧后PVC分子间的交联反应生成交联聚合物，形成稳定的炭层，从而与上述复合成分达到协同阻燃的目的。2、在加入复合阻燃剂的基础上，配合了热稳定剂的使用，热稳定剂中含有的亲双烯体结构能够与燃烧后降解的PVC所含有的共轭二烯烃结构发生反应，生成环状稳定结构，阻隔了共轭链，从而提高了PVC材料结构的稳定性，在阻燃条件下能够很好的保障护套料的力学性能，延长其使用寿命。3、本专利技术电缆护套料原料易得，工艺简单可行，适用于工业化生产，所得护套料产品具有良好的阻燃抑烟性能，同时可在高温下保持良好的力学性能。具体实施方式以下结合具体的实例对本专利技术的技术方案做进一步说明：实施例1一种阻燃电缆护套料，由以下质量的原料制成：PVC树脂80kg、增塑剂15kg、复合阻燃剂25kg、热稳定剂6kg、抗氧剂2kg、白炭黑4kg、促进剂2kg、硫化剂1kg。所述复合阻燃剂的制备方法包括以下步骤：(1)取等物质的量的硝酸钙和硝酸铝，溶于水中形成混合盐溶液，之后向其中加入等质量5％氢氧化钠碱溶液，完成后搅拌均匀，于60℃晶化14小时，在于室温下老化12小时，抽滤干燥得到阻燃剂前驱体备用；(2)向阻燃剂前驱体中加入1％的钛酸酯偶联剂以及5％的硬脂酸，于37℃搅拌1小时，完成后烘干得到改性前驱体；(3)将改性前驱体与三氧化钼按质量比9：1混合置于球磨罐中，加水形成浆液，以氧化锆球、550转/分钟球磨14小时，完成后所得产物经抽滤干燥，即得复合阻燃剂。所述热稳定剂的制备方法为：取马来酸酐与乙二胺按摩尔比2：1混合溶于乙腈中，充分回流反应，沉淀完成后抽滤真空干燥后所得产物再与氢氧化钙按摩尔比1：1混合研磨30分钟，所得混合物即热稳定剂。一种如上所述的阻燃电缆护套料的制备方法，包括以下步骤：(1)先将PVC树脂与增塑剂混合，送入开炼机中塑炼，完成后再加入热稳定剂，薄通2次制得母胶备用；(2)将母胶与复合阻燃剂、抗氧剂、白炭黑混合送入密炼机中密炼，控制密炼机转子速度为20转/分钟，完成温度设定为130℃，完成后于冷辊上薄通出片；(3)将上述所得与促进剂、硫化剂混合后再次送入开炼机中，设定混炼温度为125℃，反复混炼20分钟，拉片后热压成型即可。实施例2一种阻燃电缆护套料，由以下质量的原料制成：PVC树脂90kg、增塑剂20kg、复合阻燃剂35kg、热稳定剂8kg、抗氧剂4kg、白炭黑6kg、促进剂4kg、硫化剂3kg。所述复合阻燃剂的制备方法包括以下步骤：(1)取等物质的量的硝酸钙和硝酸铝，溶于水中形成混合盐溶液，之后向其中加入等质量5％氢氧化钠碱溶液，完成后搅拌均匀，于70℃晶化10小时，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻燃电缆护套料，其特征在于，由以下质量比例的原料制成：PVC树脂80-90kg、增塑剂15-20kg、复合阻燃剂25-35kg、热稳定剂6-8kg、抗氧剂2-4kg、白炭黑4-6kg、促进剂2-4kg、硫化剂1-3kg。/n

【技术特征摘要】
1.一种阻燃电缆护套料，其特征在于，由以下质量比例的原料制成：PVC树脂80-90kg、增塑剂15-20kg、复合阻燃剂25-35kg、热稳定剂6-8kg、抗氧剂2-4kg、白炭黑4-6kg、促进剂2-4kg、硫化剂1-3kg。


2.根据权利要求1所述的阻燃电缆护套料，其特征在于，由以下质量比例的原料制成：PVC树脂85kg、增塑剂18kg、复合阻燃剂30kg、热稳定剂7kg、抗氧剂3kg、白炭黑5kg、促进剂3kg、硫化剂2kg。


3.根据权利要求1所述的阻燃电缆护套料，其特征在于，所述复合阻燃剂的制备方法包括以下步骤：
（1）取等物质的量的硝酸钙和硝酸铝，溶于水中形成混合盐溶液，之后向其中加入等质量5%氢氧化钠碱溶液，完成后搅拌均匀，于60-70℃晶化10-14小时，在于室温下老化12-16小时，抽滤干燥得到阻燃剂前驱体备用；
（2）向阻燃剂前驱体中加入1%的钛酸酯偶联剂以及5%的硬脂酸，于37-43℃搅拌1小时，完成后烘干得到改性前驱体；
（3）将改性前驱体与三氧化钼混合置于球磨罐中，加水形成浆液，以氧化锆球进行球磨，完成后所得产物经抽滤干燥，即得复合阻燃剂。


4.根据权利要求3所述的阻燃电缆护套...

【专利技术属性】
技术研发人员：宰学龙，夏侯东，周俊，韩俊宝，徐晓丽，朱道进，朱元忠，陈安鹏，郑斌，陶恒莹，高美玲，
申请(专利权)人：安徽电缆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34