一种环保阻燃绝缘料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种环保阻燃绝缘料，其特征在于，其包括以下重量份的原料：不饱和端氨基超支化聚酰胺50‑70份、端环氧基丁腈橡胶30‑40份、乙烯基改性季铵盐基杯吡咯10‑20份、端羧基液体氟橡胶10‑20份、无机填料8‑12份、环保增塑剂3‑5份、抗氧化剂0.3‑0.8份、紫外吸收剂0.5‑1.5份、偶联剂2‑4份、引发剂0.8‑1.2份。本发明专利技术还提供了一种所述环保阻燃绝缘料的制备方法。本发明专利技术公开的环保阻燃绝缘料耐候性和机械力学性能优异，阻燃性、绝缘性和环保性佳，性能稳定性好，使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】
一种环保阻燃绝缘料及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料
，尤其涉及一种环保阻燃绝缘料及其制备方法。
技术介绍
随着科技的进步及人们生活水平的提高，电气与我们的生活关系越来越密切，电线电缆是使用电气产品时必须配套的产品之一，起着传输电力、传递信息和实现电磁能量转换的作用。在电线电缆中必不可少的部件是绝缘料，绝缘料的作用在于保护电缆导线，其具有较好的绝缘性能和机械性能，同时也具备一定的阻燃耐热性能。目前，常见的电缆绝缘料为聚氯乙烯、聚烯烃低烟无卤材料、橡胶等，但是聚烯烃低烟无卤材料、橡胶为了达到相当的阻燃性能，需要添加大量的阻燃剂，造成机械性能和电性能的大幅度下降。聚氯乙烯材料由于其中掺入了大量的增塑剂和其他助剂，其耐燃性不足，在燃烧时会产生对人体有害的HCl气体，HCl还会对金属有很强的腐蚀作用，除了产生有毒气体，还会因为一些气体燃烧不完全而产生大量的烟雾，严重影响着人民的生命和财产安全。除此之外，现有技术中的绝缘料还普遍存在耐候性、阻燃性、绝缘性和环保性有待进一步提高的缺陷。专利文献CN103087394B公开了一种低烟无卤阻燃电缆材料，包括以下质量百分比的各组分：EVA树脂21％-29％，PE接枝物3％-9％，无机阻燃剂60％-70％，金属氧化物1％-3％，乙烯基三甲氧基硅烷0.2％-0.5％，润滑剂1％-3％，EBS0.1％-0.3％，抗氧剂0.05％-0.5％，通过采用以上组分及其配比，得到的所述低烟无卤阻燃电缆材料具有良好的低烟阻燃效果，能够满足垂直燃烧测试的要求，可以用于替代传统的PVC电缆材料，使用更加安全。但是该低烟无卤阻燃电缆材料是一种热塑性的低烟无卤阻燃材料，使用的范围较窄，而且制备得到的低烟无卤阻燃电缆材料容易吸收空气中的水分，使绝缘层的体积电阻系数大幅度下降，存在较大安全隐患。因此，开发一种耐候性和机械力学性能优异，阻燃性、绝缘性和环保性佳，性能稳定性好，使用寿命长的环保阻燃绝缘料符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进绝缘料行业的发展具有非常重要的意义。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种环保阻燃绝缘料，该绝缘料耐候性和机械力学性能优异，阻燃性、绝缘性和环保性佳，性能稳定性好，使用寿命长；同时，本专利技术还提供一种所述环保阻燃绝缘料的制备方法，该制备方法简单易行，对设备和反应条件要求低，制备效率和良品率高，适合连续规模化生产。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种环保阻燃绝缘料，其特征在于，其包括以下重量份的原料：不饱和端氨基超支化聚酰胺50-70份、端环氧基丁腈橡胶30-40份、乙烯基改性季铵盐基杯吡咯10-20份、端羧基液体氟橡胶10-20份、无机填料8-12份、环保增塑剂3-5份、抗氧化剂0.3-0.8份、紫外吸收剂0.5-1.5份、偶联剂2-4份、引发剂0.8-1.2份。优选的，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种；所述紫外吸收剂为紫外吸收剂UV-328、紫外吸收剂UV-329、紫外吸收剂UV-234中的至少一种；所述抗氧化剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076中的至少一种；所述环保增塑剂为环氧大豆油、环氧乙酰亚麻油酸甲酯、环氧糠油酸丁酯中的至少一种；所述无机填料为粉煤灰、海泡石粉、白炭黑、木质素中的至少一种。优选的，所述端羧基液体氟橡胶的制备方法，参见：申请号为201810738243.3的中国专利技术专利实施例1。优选的，所述乙烯基改性季铵盐基杯吡咯的制备方法，包括如下步骤：将季铵盐基杯吡咯、氯乙酸丙烯酯、碱性催化剂、阻聚剂加入到高沸点溶剂中，在80-90℃下搅拌反应6-8小时，后过滤除去不溶物，再旋蒸除去溶剂，并用乙醚洗涤产物3-6次，后旋蒸除去乙醚，得到乙烯基改性季铵盐基杯吡咯。优选的，所述季铵盐基杯吡咯、氯乙酸丙烯酯、碱性催化剂、阻聚剂、高沸点溶剂的摩尔比为1:2:(0.8-1.2):(0.1-0.2):(13-20)；所述碱性催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾中的至少一种；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述阻聚剂为1,4-萘醌、四氯苯醌中的至少一种。优选的，所述季铵盐基杯吡咯的制备方法，参见申请号为201711220558.0的中国专利技术专利实施例1；所述不饱和端氨基超支化聚酰胺的制备方法，参见申请号为201310502908.8的中国专利技术专利实施例8；所述端环氧基丁腈橡胶的环氧值为0.0032mol/g，为德国Struktol公司产品。本专利技术的另一个目的，在于提供一种所述环保阻燃绝缘料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：按重量份将各原料放入密炼机中混炼，在135-155℃温度范围内混炼12-22分钟，然后加入到双螺杆挤出机中挤出成型，得到环保阻燃绝缘料。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：(1)本专利技术提供的一种环保阻燃绝缘料的制备方法，该制备方法简单易行，对设备和反应条件要求低，制备效率和良品率高，适合连续规模化生产。(2)本专利技术提供的一种环保阻燃绝缘料，克服了传统绝缘料还普遍存在着的耐候性、阻燃性、绝缘性、机械力学性能和环保性有待进一步提高的缺陷，具有耐候性和机械力学性能优异，阻燃性、绝缘性和环保性佳，性能稳定性好，使用寿命长的优点。(3)本专利技术提供的一种环保阻燃绝缘料，原料不饱和端氨基超支化聚酰胺上的端氨基与端环氧基丁腈橡胶上的环氧基反应，乙烯基改性季铵盐基杯吡咯上季铵盐基团与端羧基液体氟橡胶上的羧基通过离子交换以离子键连接，不饱和端氨基超支化聚酰胺和乙烯基改性季铵盐基杯吡咯上均含有不饱和键，在引发剂的作用下会发生共聚反应，从而使得绝缘料的主体材料均以化学键连接，形成三维网络结构，有效改善了其综合性能。(4)本专利技术提供的一种环保阻燃绝缘料，不饱和端氨基超支化聚酰胺的引入不仅能为后续绝原料的交联提高反应位点，而且超支化结构的引入能改善材料各组分之间的相容性，提高其性能稳定性。聚酰胺、氰基、氟等结构的引入，使得绝缘料耐候性、阻燃性、绝缘性和耐老化性能明显改善；通过引入季铵盐杯吡咯，使得阻燃性和抗静电抗霉菌性能明显改善，杯吡咯结构的引入，由于其特有的结构，使得绝缘料综合性能更佳。(5)本专利技术提供的一种环保阻燃绝缘料，通过离子交换，乙烯基改性季铵盐基杯吡咯上的氯离子和碘离子均会除去，使得得到的材料不含卤素，更加环保，增塑剂选用的是环保性增塑剂，进一步改善环保性。具体实施方式为了使本
人员更好地理解本专利技术的技术方案，并使本专利技术的上述特征、目的以及优点更加清晰易懂，下面结合实施例对本专利技术做进一步的说明。实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。本专利技术实施例原料均为商业购买；所述端羧基液体氟橡胶的制备方法，参见：申请号为201810738243.3的中国专利技术专利实施例1；所述季铵盐基杯吡咯的制备方法，参见申请号为2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保阻燃绝缘料，其特征在于，其包括以下重量份的原料：不饱和端氨基超支化聚酰胺50-70份、端环氧基丁腈橡胶30-40份、乙烯基改性季铵盐基杯吡咯10-20份、端羧基液体氟橡胶10-20份、无机填料8-12份、环保增塑剂3-5份、抗氧化剂0.3-0.8份、紫外吸收剂0.5-1.5份、偶联剂2-4份、引发剂0.8-1.2份。/n

【技术特征摘要】
1.一种环保阻燃绝缘料，其特征在于，其包括以下重量份的原料：不饱和端氨基超支化聚酰胺50-70份、端环氧基丁腈橡胶30-40份、乙烯基改性季铵盐基杯吡咯10-20份、端羧基液体氟橡胶10-20份、无机填料8-12份、环保增塑剂3-5份、抗氧化剂0.3-0.8份、紫外吸收剂0.5-1.5份、偶联剂2-4份、引发剂0.8-1.2份。


2.根据权利要求1所述的一种环保阻燃绝缘料，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的一种环保阻燃绝缘料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种。


4.根据权利要求1所述的一种环保阻燃绝缘料，其特征在于，所述紫外吸收剂为紫外吸收剂UV-328、紫外吸收剂UV-329、紫外吸收剂UV-234中的至少一种。


5.根据权利要求1所述的一种环保阻燃绝缘料，其特征在于，所述抗氧化剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076中的至少一种；所述环保增塑剂为环氧大豆油、环氧乙酰亚麻油酸甲酯、环氧糠油酸丁酯中的至少一种。


6.根据权利要求1所述的一种环保阻燃绝缘料，其特征在于，所述无机填料为粉煤灰、海泡石粉、白炭黑、...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁全，
申请(专利权)人：袁全，
类型：发明
国别省市：四川;51