一种低烟无卤的电缆材料制造技术

本发明专利技术涉及电缆材料技术领域，具体涉及一种低烟无卤的电缆材料，具体制备方法如下：将氧化石墨烯和聚磷酸铵分别经改性处理后，以硅烷偶联剂KH

【技术实现步骤摘要】
一种低烟无卤的电缆材料


[0001]本专利技术涉及电缆材料
，具体为一种低烟无卤的电缆材料。

技术介绍

[0002]近年来，人们发现火灾事故中的人员致死原因80％以上与材料产生的浓烟和有毒气体有关。随着我国现代工业的迅速发展，安全防患措施也应越来越完善，在许多大型公共场所，为避免电缆着火造成的二次灾难(电缆燃烧时产生大量的烟雾和酸性气体),对专供传输电能和通讯信号使用的电线电缆，不仅要求具有在电缆及周围环境着火时，具有可阻止火焰蔓延等阻燃性能，并能维持电缆继续传输电能和通讯信号，而且在燃烧时还应具有低发烟量，产生气体腐蚀性低，利于工作人员安全撤离现场的性能，即应使电缆具有无卤、低烟、阻燃等性能。
[0003]目前也有一些关于阻燃电缆的技术公开，普通的低烟无卤电缆以EVA(乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物)和PE(聚乙烯)树脂为基材，加入无机阻燃剂、偶联剂、抗氧剂1010、润滑剂等助剂经高速混料机混合，密炼机密炼，再由平行双螺杆塑化，最后在单螺杆机挤出造粒成型。例如公告号为CN103087394A的专利技术专利公开了一种低烟无卤阻燃电缆材料，包括EVA树脂、PE接枝物、无机阻燃剂、金属氧化物、乙烯基三甲氧基硅烷、润滑剂、EBS以及抗氧剂1010；通过以上组分得到的电缆材料，虽然具有良好的低烟阻燃效果，并且能够满足垂直燃烧测试的要求，但是电缆材料在经过长时间的火灾灼烧之后，由于其组分原料较多，各组分的热膨胀系数不同，导致电缆材料表面形成的碳层在热膨胀作用下容易开裂，造成碳层的结构出现崩塌，从而导致电缆材料无法满足长时间的阻燃效果。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种低烟无卤的电缆材料。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种低烟无卤的电缆材料，所述电缆材料的制备方法如下：
[0007]1)将氧化石墨烯和聚磷酸铵分别经改性处理，得到改性氧化石墨烯和改性聚磷酸铵，然后以硅烷偶联剂KH
‑
550作为交联剂，通过水热还原法将二者结合，得到复合阻燃剂；
[0008]2)将复合阻燃剂与经过塑炼的甲基乙烯基硅橡胶以及白炭黑、钛酸酯偶联剂NDZ
‑
201、陶瓷化粉、硅烷偶联剂KH
‑
792、抗氧剂1010、羟基硅油进行混炼，然后与铂金硫化剂CL
‑
100AB混炼得到胶料，经硫化处理后，挤包到电缆绝缘上即可。
[0009]作为本专利技术的进一步优选方案，具体包括如下步骤：
[0010]1)将改性氧化石墨烯分散于去离子水中，得到分散液，量取适量的分散液，向其中加入硅烷偶联剂KH
‑
550水解溶液，磁力搅拌30
‑
40min后，加入改性聚磷酸铵，继续在70
‑
75℃下磁力搅拌4
‑
6h，然后加入抗坏血酸，充分搅拌后，在100
‑
110℃下水热反应8
‑
10h，将得到的产物用10
‑
15wt％乙醇透析12
‑
15h后冷冻过夜，并经冷冻干燥，得到复合阻燃剂；
[0011]2)将甲基乙烯基硅橡胶加入双辊开炼机内，在45
‑
55℃下塑炼3
‑
8min，然后加入白
炭黑、钛酸酯偶联剂NDZ
‑
201、陶瓷化粉、硅烷偶联剂KH
‑
792、抗氧剂1010、羟基硅油和复合阻燃剂，混炼3
‑
5min，加入铂金硫化剂CL
‑
100AB，继续混炼3
‑
5min得到胶料，静置24
‑
30h后，在温度180
‑
190℃和15
‑
20MPa的压力下硫化10
‑
20min；
[0012]3)将硫化后的材料置入烘箱内，于185
‑
195℃下硫化2
‑
3h，然后置于密炼机上加工制得混炼胶，再经挤橡机挤包到电缆绝缘上，经硫化后即可制得所需的电缆材料。
[0013]作为本专利技术的进一步优选方案，所述分散液的浓度为5
‑
10mg/mL；
[0014]所述分散液、硅烷偶联剂KH
‑
550水解溶液、改性聚磷酸铵以及抗坏血酸的用量比例为(100
‑
150)mL：(2
‑
5)mL：(1
‑
2)g：(6
‑
10)g；
[0015]所述硅烷偶联剂KH
‑
550水解溶液的浓度为10
‑
15wt％。
[0016]作为本专利技术的进一步优选方案，所述甲基乙烯基硅橡胶、白炭黑、钛酸酯偶联剂NDZ
‑
201、陶瓷化粉、硅烷偶联剂KH
‑
792、抗氧剂1010、羟基硅油、复合阻燃剂以及铂金硫化剂CL
‑
100AB，按照重量份数计，分别为100
‑
120份、10
‑
20份、1
‑
3份、10
‑
15份、3
‑
6份、1
‑
3份、2
‑
3份、50
‑
60份、0.5
‑
1.2份。
[0017]作为本专利技术的进一步优选方案，所述改性氧化石墨烯的制备方法如下：
[0018]1)将氧化石墨烯与去离子水混合于容器中，在冰浴中超声处理1
‑
3h，得到氧化石墨烯分散液，然后量取适量的氧化石墨烯分散液和氨水至反应釜中，升温至180
‑
186℃并恒温反应12
‑
16h，待反应结束后，对产物研磨后进行真空冷冻干燥，得到多孔氧化石墨烯载体；
[0019]2)将钛酸异丙酯和超纯水按照4：(10
‑
12)的体积比加入到容器中，在室温下搅拌30
‑
50min，待反应结束后，对产物进行离心分离，并用超纯水进行反复洗涤，经冷冻干燥后得到二氧化钛纳米颗粒；
[0020]3)在水热反应釜中，分别加入二氧化钛纳米颗粒和氢氧化钠溶液，充分搅拌后加入多孔氧化石墨烯载体，混匀后密封，并置于120
‑
130℃恒温干燥箱中水热反应4
‑
6h，待反应结束后，将产物离心分离，并用盐酸进行反复洗涤至上清液为中性，经冷冻干燥后，即可得到改性氧化石墨烯。
[0021]作为本专利技术的进一步优选方案，所述氧化石墨烯分散液的浓度为5
‑
8mg/mL；
[0022]所述氧化石墨烯分散液、氨水的体积比为(125
‑
132)：(28
‑
35)。
[0023]作为本专利技术的进一步优选方案，所述二氧化钛本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低烟无卤的电缆材料，其特征在于，所述电缆材料的制备方法如下：1）将氧化石墨烯和聚磷酸铵分别经改性处理，得到改性氧化石墨烯和改性聚磷酸铵，然后以硅烷偶联剂KH
‑
550作为交联剂，通过水热还原法将二者结合，得到复合阻燃剂；2）将复合阻燃剂与经过塑炼的甲基乙烯基硅橡胶以及白炭黑、钛酸酯偶联剂NDZ
‑
201、陶瓷化粉、硅烷偶联剂KH
‑
792、抗氧剂1010、羟基硅油进行混炼，然后与铂金硫化剂CL
‑
100AB混炼得到胶料，经硫化处理后，挤包到电缆绝缘上即可。2.根据权利要求1所述的一种低烟无卤的电缆材料，其特征在于，具体包括如下步骤：1）将改性氧化石墨烯分散于去离子水中，得到分散液，量取适量的分散液，向其中加入硅烷偶联剂KH
‑
550水解溶液，磁力搅拌30
‑
40min后，加入改性聚磷酸铵，继续在70
‑
75℃下磁力搅拌4
‑
6h，然后加入抗坏血酸，充分搅拌后，在100
‑
110℃下水热反应8
‑
10h，将得到的产物用10
‑
15wt%乙醇透析12
‑
15h后冷冻过夜，并经冷冻干燥，得到复合阻燃剂；2）将甲基乙烯基硅橡胶加入双辊开炼机内，在45
‑
55℃下塑炼3
‑
8min，然后加入白炭黑、钛酸酯偶联剂NDZ
‑
201、陶瓷化粉、硅烷偶联剂KH
‑
792、抗氧剂1010、羟基硅油和复合阻燃剂，混炼3
‑
5min，加入铂金硫化剂CL
‑
100AB，继续混炼3
‑
5min得到胶料，静置24
‑
30h后，在温度180
‑
190℃和15
‑
20MPa的压力下硫化10
‑
20min；3）将硫化后的材料置入烘箱内，于185
‑
195℃下硫化2
‑
3h，然后置于密炼机上加工制得混炼胶，再经挤橡机挤包到电缆绝缘上，经硫化后即可制得所需的电缆材料。3.根据权利要求2所述的一种低烟无卤的电缆材料，其特征在于，所述分散液的浓度为5
‑
10mg/mL；所述分散液、硅烷偶联剂KH
‑
550水解溶液、改性聚磷酸铵以及抗坏血酸的用量比例为（100
‑
150）mL：（2
‑
5）mL：（1
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2）g：（6
‑
10）g；所述硅烷偶联剂KH
‑
550水解溶液的浓度为10
‑
15wt%。4.根据权利要求2所述的一种低烟无卤的电缆材料，其特征在于，所述甲基乙烯基硅橡胶、白炭黑、钛酸酯偶联剂NDZ
‑
201、陶瓷化粉、硅烷偶联剂KH
‑
792、抗氧剂1010、羟基硅油、复合阻燃剂以及铂金硫化剂CL
‑
100AB，按照重量份数计，分别为100
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120份、10
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20份、1
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3份、10
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15份、3
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6份、1
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3份、2
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3份、50
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60份、0.5
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1.2份。5.根据权利要求1所述的一种低烟无卤的电缆材料，其特征在于，所述改性氧化石墨烯的制备方法如下：1）将氧化石墨烯与去离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：马义生，马晓燕，朱升华，盛凯，高云，盛大庆，沈育才，
申请(专利权)人：扬州市好年华高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：