一种可陶瓷化耐火聚烯烃材料制造技术

本发明专利技术涉及一种可陶瓷化耐火聚烯烃材料，通过优选有机材料为耐烧蚀剂，优选疏水处理的陶瓷化粉，所生产的陶瓷化耐火聚烯烃物理性能、电性能良好，在转运，生产和使用过程中不用通过烘烤处理，可以避免电缆挤出或者使用过程中造成的“水树”现象。同时具有500℃开始结壳，壳体坚硬，成型稳定不开裂，从而达到在火焰燃烧情况下确保电缆持续运行的要求。烧情况下确保电缆持续运行的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种可陶瓷化耐火聚烯烃材料


[0001]本专利技术涉及耐火材料
，特别是涉及一种可陶瓷化耐火聚烯烃材料。

技术介绍

[0002]耐火电缆具有标准规定的耐火性能，能确保线路在火焰条件下一段时间持续供电，为救援提供保障。目前，国内外耐火电缆主要有氧化镁矿物绝缘耐火电缆、云母带绕包无机绝缘耐火电缆、陶瓷化硅橡胶复合带绕包耐火电缆和陶瓷化硅橡胶挤出耐火电缆。矿物绝缘耐火电缆有很好的耐火性能，但无法成盘运输施工。云母带绕包耐火电缆工艺简单，但云母带高温燃烧变脆，喷淋或震动后易脱落，耐火效果不佳。陶瓷化硅橡胶复合带耐火电缆工艺简单、易操作，可批量化生产，但陶瓷化硅橡胶复合带成本较高。可陶瓷化耐火硅橡胶电缆料需要凭借专用的橡胶挤出机挤出，并且需要经过加热硫化工序进行硫化处理，生产能耗高。
[0003]低烟无卤阻燃聚烯烃电线电缆料是常用的一种绝缘性电缆料，但实际情况中，阻燃电缆在火灾中并不能有效的保护消防设备的线路安全，只能在电缆起火前，短时间阻碍火焰的传播，而火灾发生后就必须依赖耐火电缆的作用。这导致了利用现有的生产设备生产可陶瓷化聚烯烃耐火电线电缆，成为电缆生产厂家的一种选择。
[0004]现有技术中公开号为 CN109762237A的中国专利技术专利申请中公布了一种陶瓷化聚烯烃材料及其制备方法，原料包括聚烯烃材料、陶瓷化粉、支撑填料、功能性填料。其中支撑填料使用亲水性白炭黑，功能性填料选用碳酸锌、碱式碳酸锌、硼酸锌、碳酸镁等材料。此类材料能确保电缆燃烧的过程中形成比较稳定不容易收缩的陶瓷层，更好地发挥防火功能。但是，此类材料在正常存放过程中容易吸潮，因此也常用于医用皮肤保护剂。在生产电缆过程中，此类材料吸潮容易造成“水树”。DL /T 1070—2007 标准对水树的定义是“在绝缘中存在水分、电应力和某些诱发因素，如杂质、突起、空间电荷或离子时发展成的一些微通道”。在交流电场和水分的作用下，水树是聚合物绝缘材料发生降解的一种现象。在潮气和电场的共同作用下，水树是诱发电力电缆破坏的主要原因。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种可陶瓷化耐火聚烯烃材料，该可陶瓷化耐火聚烯烃材料通过改进的填料配方，使耐火聚烯烃物料在转运、生产和使用过程中不受到环境湿度的影响。同时具备物理性能、电性能优良，可以直接用于耐火电缆绝缘层，高温结壳壳体坚硬、不收缩。
[0006]本专利技术实施例提供了一种可陶瓷化耐火聚烯烃材料，由包括聚烯烃材料、陶瓷化粉、耐烧蚀材料、抗氧剂和分散剂的原料而制得，其中，耐烧蚀材料为有机材料，陶瓷化粉经过疏水性处理。本专利技术通过优选有机材料为耐烧蚀剂，优选疏水处理的陶瓷化粉，所生产的陶瓷化耐火聚烯烃物理性能、电性能良好，在转运，生产和使用过程中不用通过烘烤处理，可以避免电缆挤出或者使用过程中造成的“水树”现象。
[0007]优选的，以重量份数计数，由包括10
‑
100份的聚烯烃材料、40
‑
160份的陶瓷化粉、1
‑
30份的耐烧蚀材料、0.1
‑
5份的抗氧剂和0.1
‑
5份的分散剂的原料而制得。本专利技术对聚烯烃材料、陶瓷化粉、耐烧蚀材料、抗氧剂和分散剂的混合比例进行限定，可调节第优化可陶瓷化耐火聚烯烃材料的性能。
[0008]优选的，聚烯烃材料为高密度聚乙烯、聚丙烯、三元乙丙橡胶、乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物、苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物、乙烯
‑
辛烯共聚物、乙烯
‑
丁烯共聚物、乙烯
‑
己烯共聚物中的一种或几种。本专利技术中聚烯烃材料作为通用塑胶的基材具有相对密度小、耐化学药品性、耐水性好；良好的机械强度、电绝缘性等特点。可用于薄膜、管材、板材、各种成型制品、电线电缆等。
[0009]优选的，陶瓷化粉为有机膨润土、滑石粉、硅灰石粉、凹凸棒土中的一种或者几种。陶瓷化粉的粉体粒径在0.1
‑
10μm。陶瓷化粉经过六甲基二硅氮烷、脂肪酸盐、铝酸酯、钛酸酯、硅烷偶联剂中的一种或者几种进行疏水性处理。本专利技术的陶瓷化粉通过疏水性处理，使制得的耐火聚烯烃物料在转运、生产和使用过程中不受到环境湿度的影响。
[0010]优选的，耐烧蚀材料为芳纶纤维、芳纶浆粕、热塑性环氧树脂、热固性环氧树脂、硼酚醛树脂中的一种或几种。耐烧蚀材料使用500℃开始分解，1000℃残碳率＞50%的硼酚醛树脂。本专利技术的耐烧蚀材料选用有机材料具有良好的可塑性，耐酸、耐碱、耐腐蚀性，施工、维修比较方便，并能与其他封堵材料合并应用。
[0011]优选的，抗氧剂为三[2.4
‑
二叔丁基苯基]亚磷酸酯、β
‑
（3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯、四[β
‑
（3，5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸双月桂酯中的一种或几种。
[0012]优选的，分散剂为脂肪酸类、脂肪族酰胺类、酯类、石蜡类、金属皂类、低分子蜡类中的一种或者几种。
[0013]相比于相关技术，本专利技术实施例提供的可陶瓷化耐火聚烯烃材料，通过优选有机材料为耐烧蚀剂，优选疏水处理的陶瓷化粉，所生产的陶瓷化耐火聚烯烃物理性能、电性能良好，在转运，生产和使用过程中不用通过烘烤处理，可以避免电缆挤出或者使用过程中造成的“水树”现象。同时具有500℃开始结壳，壳体坚硬，成型稳定不开裂，从而达到在火焰燃烧情况下确保电缆持续运行的要求。
[0014]本专利技术的一个或多个实施例的细节在以下描述中提出，以使本专利技术的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
具体实施方式
[0015]为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、配方比例、所实现目的及效果，以下结合实施方式详予说明。
[0016]以下实施例中，如未特别说明，凡是涉及份数均是指重量份。
[0017]实施例1（1）将有粒径D50=2μm的机膨润土粉配置成质量分数30%的水溶液，于反应釜内不断搅拌，缓慢加入有机膨润土重量15%的六甲基硅氮烷，在90℃温度下反应1小时，取出溶液烘干至恒重得到疏水性的有机膨润土。
[0018]（2）将高密度聚乙烯（HDPE）70份、苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物（SBS）30份、
疏水性有机膨润土140份、硼改性酚醛树脂4份、三[2.4
‑
二叔丁基苯基]亚磷酸酯抗氧剂（168）1.6份、PE蜡3.2份共混，于高速分散设备中搅拌20分钟，物料温度控制在50
‑
80℃。
[0019]（3）将上述混合物用双螺杆挤出机在 130
‑
140℃温度下共混、挤出、热切、风冷，得到可陶瓷化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可陶瓷化耐火聚烯烃材料，由包括聚烯烃材料、陶瓷化粉、耐烧蚀材料、抗氧剂和分散剂的原料而制得，其特征在于，所述耐烧蚀材料为有机材料，所述陶瓷化粉经过疏水性处理。2.根据权利要求1所述的一种可陶瓷化耐火聚烯烃材料，其特征在于，以重量份数计数，由包括10
‑
100份的聚烯烃材料、40
‑
160份的陶瓷化粉、1
‑
30份的耐烧蚀材料、0.1
‑
5份的抗氧剂和0.1
‑
5份的分散剂的原料而制得。3.根据权利要求1或2所述的一种可陶瓷化耐火聚烯烃材料，其特征在于，所述聚烯烃材料为高密度聚乙烯、聚丙烯、三元乙丙橡胶、乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物、苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物、乙烯
‑
辛烯共聚物、乙烯
‑
丁烯共聚物、乙烯
‑
己烯共聚物中的一种或几种。4.根据权利要求1或2所述的一种可陶瓷化耐火聚烯烃材料，其特征在于，所述陶瓷化粉为有机膨润土、滑石粉、硅灰石粉、凹凸棒土中的一种或者几种。5.根据权利要求4所述的一种可陶...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖兆文，熊云，刘亮，刘玉，邵奎，
申请(专利权)人：广东安迪新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：