一种高效阻燃电缆护套材料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高效阻燃电缆护套材料，包括：将聚氯乙烯、甲基乙烯基硅橡胶及乙稀-醋酸乙稀共聚物放入塑炼机中塑炼，待温度升高至80-83℃加入硬脂酸钡、碳酸钙及氢氧化镁与改性微胶囊红磷阻燃剂混合均匀，然后继续加入四丙季戊四醇酯与氧化聚乙烯蜡混合4-10min；其中改性微胶囊红磷阻燃剂按重量百分比由红磷及囊壁组成，所述囊壁按重量百分比由金属氢氧化物和酚醛树脂的组成；再加入偶联剂钛酸酯和N-β(氨乙级)-γ-氨丙级三乙氧基硅烷继续搅拌混合至手摸后无粉料粘手，混炼结束后挤塑、切粒得到高效阻燃电缆护套材料。本发明中，上述高效阻燃电缆护套材料阻燃性能极为优异，抗冲击强度与热变形温度较高，热稳定性能好。
【专利说明】一种高效阻燃电缆护套材料
【技术领域】
[0001]本发明涉及电缆护套【技术领域】，尤其涉及一种高效阻燃电缆护套材料。
【背景技术】
[0002]众所周知无论从机械性、热火化学耐受性以及灾害防护角度考虑，电缆的护套在防护内部原料受损以维持其正常运行方面均起到至关重要的作用，在具体应用过程中，电缆护套必须能都抵抗日晒、UV辐射、臭氧老化、化学药品侵蚀，同时在意外灾害情况下仍能保证或暂时保证其正常运行，随着电气火灾事故的频繁发生，电线电缆的阻燃问题逐渐引起世界各国的重视；电缆燃烧时释放出大量烟雾和有毒的、腐蚀性的气体是火灾中危险因素，在火灾中妨碍了人们的安全撤离和灭火工作，使生命财产遭到严重损失，同时随着通讯事业、汽车工业和计算机工业的发展，特别是航空导线、汽车用线、高温仪表电缆、石油钻井平台电缆等许多场合，越来越需要使用阻燃、热稳定性能好、热变形温度高的电缆护套材料。
【发明内容】
[0003]为了解决【背景技术】中存在的技术问题，本发明提出了一种高效阻燃电缆护套材料，阻燃性能极为优异，抗冲击强度与热变形温度较高，热稳定性能好。
[0004]本发明提出的一种高效阻燃电缆护套材料，包括:按重量份将70-80份聚氯乙烯、10-30份甲基乙烯基硅橡胶及0.5-1份乙稀-醋酸乙稀共聚物放入塑炼机中塑炼2-3min，塑炼温度为65-73°C ，其中聚氯乙烯采用如下工艺制备:按重量份将100份1_3°C蒸馏水与1-3份链引发剂置于反应器中搅拌均匀，搅拌温度为3-5°C，然后升高温度至25-29°C加入45-48份聚乙烯醇、50-55份氯乙烯及以聚乙烯醇为基准0.05-0.072wt%链转移剂进行聚合反应得到聚氯乙烯，其中反应压力0.25-0.4MPa，反应温度30_40°C，反应时间7_10min ；
[0005]待温度升高至80_83°C加入0.1-1份硬脂酸钡、20-35份碳酸钙及按聚氯乙烯为基准2.4-3.2wt%氢氧化镁与2-2.5wt%改性微胶囊红磷阻燃剂混合均匀，然后继续加入按聚氯乙烯为基准0.1-0.33wt%四丙季戍四醇酯与l-2wt%氧化聚乙烯腊混合4-10min,混合温度为125-132°C ;其中改性微胶囊红磷阻燃剂按重量百分比由77.3-82.5wt%红磷及17.5-22.7?七％囊壁组成，所述囊壁按重量百分比由20-36?七％金属氢氧化物和64_80wt%改性酚醛树脂的组成；
[0006]再加入以聚氯乙烯为基准0.1_0.35被％偶联剂钛酸酯和0.15-0.2wt% Ν_β (氨乙级)-Y -氨丙级三乙氧基硅烷继续搅拌混合至手摸后无粉料粘手，混炼结束后挤塑、切粒得到高效阻燃电缆护套材料。
[0007]优选地，所述囊壁为三层结构，由内而外依次为改性酚醛树脂、金属氢氧化物、改性酚醛树脂及金属氢氧化物混合物。
[0008]优选地，改性酚醛树脂采用如下方法制备:a、称取浓度为97.5_98.5%苯酚、36.5-36.92 %的甲醛及27-29 %的氢氧化钠溶液，三者的摩尔比为(1-1.2):(1-1.2):I ;以称量的氢氧化钠为基准将50-57wt%氢氧化钠与苯酚混合并在温度为41-43°c保温15-18min,然后加入剩余的氢氧化钠溶液在温度为52_55°C保温8_10min,然后加入剩余的甲醛溶液，升温至75-78°C保温25-30min ;b、向得到的溶液中加入相当于苯酚0.75-lwt%的双酚A型环氧树脂、0.15-0.33wt %的羟丙基聚二甲基硅氧烷，在温度为90-93 °C回流50-55min,降温得到改性酚醛树脂。
[0009]优选地，引发剂为过氧化二异丙苯或过氧化二 _(3，5，5-三甲基乙酰)。
[0010]优选地，引发剂由99-99.5wt%S氧化二-(3，5，5-三甲基乙酰)与0.5-lwt%S
氧化月桂酸。
[0011]优选地，链转移剂为碘、氯碘甲烷、1-氯-1，2-二碘乙烷及碘酮睛的一种或多种。
[0012]本发明中，通过采用一定的方式制备聚氯乙烯，并与甲基乙烯基硅橡胶及乙稀-醋酸乙稀共聚物共同作用，配合添加适量氢氧化镁与改性微胶囊红磷阻燃剂作为阻燃剂，并与原料中其他组分一起作用，可大大减少生胶的用量，节约成本，阻燃性能极为优异，在空气中的使用温度可达100-125°C，在油内则可在更高的温度下长期使用，热稳定性能高，机械性能和抗开裂性能好，抗冲击强度与热变形温度高。
【具体实施方式】
[0013]本发明提出的一种高效阻燃电缆护套材料，包括:按重量份将70-80份聚氯乙烯、10-30份甲基乙烯基硅橡胶及0.5-1份乙稀-醋酸乙稀共聚物放入塑炼机中塑炼2-3min，塑炼温度为65-73°C， 其中聚氯乙烯采用如下工艺制备:按重量份将100份1_3°C蒸馏水与1-3份链引发剂置于反应器中搅拌均匀，搅拌温度为3-5°C，然后升高温度至25-29°C加入45-48份聚乙烯醇、50-55份氯乙烯及以聚乙烯醇为基准0.05-0.072wt%链转移剂进行聚合反应得到聚氯乙烯，其中反应压力0.25-0.4MPa，反应温度30_40°C，反应时间7_10min ；
[0014]待温度升高至80_83°C加入0.1-1份硬脂酸钡、20_35份碳酸钙及按聚氯乙烯为基准2.4-3.2wt%氢氧化镁与2-2.5wt%改性微胶囊红磷阻燃剂混合均匀，然后继续加入按聚氯乙烯为基准0.1-0.33wt%四丙季戍四醇酯与l-2wt%氧化聚乙烯腊混合4-10min,混合温度为125-132°C ;其中改性微胶囊红磷阻燃剂按重量百分比由77.3-82.5wt%红磷及17.5-22.7?七％囊壁组成，所述囊壁按重量百分比由20-36?七％金属氢氧化物和64_80wt%酚醛树脂的组成；
[0015]再加入以聚氯乙烯为基准0.1-0.35wt%偶联剂钛酸酯和0.15-0.2wt% Ν_β (氨乙级)-Y -氨丙级三乙氧基硅烷继续搅拌混合至手摸后无粉料粘手，混炼结束后挤塑、切粒得到高效阻燃电缆护套材料。
[0016]实施例1
[0017]本发明提出的一种高效阻燃电缆护套材料，包括:按重量份将72份聚氯乙烯、30份甲基乙烯基硅橡胶及0.52份乙稀-醋酸乙稀共聚物放入塑炼机中塑炼3min，塑炼温度为66°C，其中聚氯乙烯采用如下工艺制备:按重量份将100份33°C蒸馏水与1.5份链引发剂置于反应器中搅拌均匀，搅拌温度为4°C，然后升高温度至25°C加入47份聚乙烯醇、52份氯乙烯及以聚乙烯醇为基准0.07wt%链转移剂进行聚合反应得到聚氯乙烯，其中反应压力
0.27MPa，反应温度38°C，反应时间7min ；
[0018]待温度升高至82°C加入0.26份硬脂酸钡、24份碳酸钙及按聚氯乙烯为基准2.5wt%氢氧化镁与2.4wt%改性微胶囊红磷阻燃剂混合均匀，然后继续加入按聚氯乙烯为基准0.12wt%四丙季戊四醇酯与1.8wt%氧化聚乙烯蜡混合5min，混合温度为130°C;其中改性微胶囊红磷阻燃剂按重量百分比由77.5wt%红磷及22.5wt%囊壁组成，所述囊壁按重量百分比由25￥七％金属氢氧化物和75wt%.醛树脂的组成；
[0019]再加入以聚氯乙烯为基准0.15wt %偶联剂钛酸酯和0.18wt % Ν-β (氨乙级)-Y -氨丙级三乙氧基硅烷继续搅拌混合至手摸后无粉料粘手，混炼结束后挤塑、切粒得到高效阻燃电缆护套材料。
[0020]实施例2
[0021]本发明提出的一种高效阻燃电缆护套材料，包括:按重量份将80份聚氯乙烯、13份甲基乙烯基硅橡胶及0.85份乙稀-醋酸乙稀共聚物放入塑炼机中塑炼2.5min，塑炼温度为72°C，其中聚氯乙烯采用如下工艺制备:按重量份将100份1°C蒸馏水与3份链引发剂置于反应器中搅拌均匀，搅拌温度为4°C，然后升高温度至28°C加入46份聚乙烯醇、54份氯乙烯及以聚乙烯醇为基准0.15wt%链转移剂进行聚合反应得到聚氯乙烯，其中反应压力
0.4MPa，反应温度32°C，反应时间IOmin ；
[0022]待温度升高至80°C加入0.9份硬脂酸钡、22份碳酸钙及按聚氯乙烯为基准
3.lwt%氢氧化镁与2.3wt%改性微胶囊红磷阻燃剂混合均匀，然后继续加入按聚氯乙烯为基准0.32wt%四丙季戊四醇酯与lwt%氧化聚乙烯蜡混合6min，混合温度为126°C;其中改性微胶囊红磷阻燃剂按重量百分比由79.5wt%红磷及20.5wt%囊壁组成，所述囊壁按重量百分比由35?1:%金属氢氧化物和65wt%?)醒树脂的组成；
[0023]再加入以聚氯乙烯为基准0.32被％偶联剂钛酸酯和0.17wt% Ν_β (氨乙级)-Y -氨丙级三乙氧基硅烷继续搅拌混合至手摸后无粉料粘手，混炼结束后挤塑、切粒得到高效阻燃电缆护套材料。
[0024]实施例3
[0025]本发明提出的一种高效阻燃电缆护套材料，包括:按重量份将78份聚氯乙烯、15份甲基乙烯基硅橡胶及0.9份乙稀-醋酸乙稀共聚物放入塑炼机中塑炼3min，塑炼温度为68°C，其中聚氯乙烯采用如下工艺制备:按重量份将100份2°C蒸馏水与2.8份链引发剂置于反应器中搅拌均匀，引发剂由99-99.5被％过氧化二 -(3，5，5-三甲基乙酰)与
0.5-lwt%过氧化月桂酸组成，搅拌温度为4°C，然后升高温度至27°C加入47份聚乙烯醇、54份氯乙烯及以聚乙烯醇为基准0.063wt% 1-氯-1，2- 二碘乙烷进行聚合反应得到聚氯乙烯，其中反应压力0.35MPa，反应温度35°C，反应时间8min ；
[0026]待温度升高至81°C加入0.45份硬脂酸钡、31份碳酸钙及按聚氯乙烯为基准
2.8wt%氢氧化镁与2.3wt%改性微胶囊红磷阻燃剂混合均匀，然后继续加入按聚氯乙烯为基准0.28wt%四丙季戍四醇酯与1.8wt%氧化聚乙烯腊混合8min,混合温度为13(TC;其中改性微胶囊红磷 阻燃剂按重量百分比由78.5wt%红磷及21.5wt%囊壁组成，所述囊壁按重量百分比由32wt%金属氢氧化物和68wt%酚醛树脂的组成，所述囊壁为三层结构，由内而外依次为改性酚醛树脂、金属氢氧化物、改性酚醛树脂及金属氢氧化物混合物。
[0027]再加入以聚氯乙烯为基准0.25被％偶联剂钛酸酯和0.19wt% Ν_β (氨乙级)-Y -氨丙级三乙氧基硅烷继续搅拌混合至手摸后无粉料粘手，混炼结束后挤塑、切粒得到高效阻燃电缆护套材料。[0028]其中改性酚醛树脂采用如下方法制备:a、称取浓度为98%苯酚、36.8%的甲醛及28.5 %的氢氧化钠溶液，三者的摩尔比为1.2:1.2:1 ；以称量的氢氧化钠为基准将53.45wt%氢氧化钠与苯酹混合并在温度为42°C保温17min,然后加入剩余的氢氧化钠溶液在温度为53°C保温9min，然后加入剩余的甲醛溶液，升温至76°C保温26min ;b、向得到的溶液中加入相当于苯酚0.85wt%的双酚A型环氧树脂、0.32wt%的羟丙基聚二甲基硅氧烷，在温度为92°C回流54min，降温得到改性酚醛树脂。
[0029]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等 同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种高效阻燃电缆护套材料，其特征在于，包括:按重量份将70-80份聚氯乙烯、10-30份甲基乙烯基硅橡胶及0.5-1份乙稀-醋酸乙稀共聚物放入塑炼机中塑炼2-3min，塑炼温度为65-73°C，其中聚氯乙烯采用如下工艺制备:按重量份将100份1_3°C蒸馏水与1-3份链引发剂置于反应器中搅拌均匀，搅拌温度为3-5°C，然后升高温度至25-29°C加入45-48份聚乙烯醇、50-55份氯乙烯及以聚乙烯醇为基准0.05-0.072wt%链转移剂进行聚合反应得到聚氯乙烯，其中反应压力0.25-0.4MPa，反应温度30_40°C，反应时间7_10min ； 待温度升高至80-83°C加入0.1-1份硬脂酸钡、20-35份碳酸钙及按聚氯乙烯为基准2.4-3.2wt%氢氧化镁与2-2.5wt%改性微胶囊红磷阻燃剂混合均匀，然后继续加入按聚氯乙烯为基准0.1-0.33wt%四丙季戍四醇酯与l-2wt%氧化聚乙烯腊混合4-10min,混合温度为125-132°C ;其中改性微胶囊红磷阻燃剂由TL 3-82.5wt%红磷及17.5-22.7￥七％囊壁组成，所述囊壁按重量百分比由20-36?1:%金属氢氧化物和64-80wt%?)醒树脂的组成； 再加入以聚氯乙烯为基准0.1-0.35被％偶联剂钛酸酯和0.15-0.2wt% Ν-β (氨乙级)-Y -氨丙级三乙氧基硅烷继续搅拌混合至手摸后无粉料粘手，混炼结束后挤塑、切粒得到高效阻燃电缆护套材料。
2.根据权利要求1所述的高效阻燃电缆护套材料，其特征在于，所述囊壁为三层结构，由内而外依次为改性酚醛树脂、金属氢氧化物、改性酚醛树脂及金属氢氧化物混合物。
3.根据权利要求1或2所述的高效阻燃电缆护套材料，其特征在于，改性酚醛树脂采用如下方法制备:a、称取浓度为97.5-98.5%苯酚、36.5-36.92%的甲醛及27-29%的氢氧化钠溶液，三者的摩尔比为(1-1.2):(1-1.2):1 ;以称量的氢氧化钠为基准将50-57被％氢氧化钠与苯酚混合并在温度为41-43°C保温15-18min，然后加入剩余的氢氧化钠溶液在温度为52-55°C保温8-1 0min，然后加入剩余的甲醛溶液，升温至75_78°C保温25_30min ;b、向得到的溶液中加入相当于苯酹0.75-lwt%的双酹A型环氧树脂、0.15-0.33wt%的轻丙基聚二甲基硅氧烷，在温度为90-93°C回流50-55min，降温得到改性酚醛树脂。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的高效阻燃电缆护套材料，其特征在于，引发剂为过氧化二异丙苯或过氧化二 _(3，5，5-三甲基乙酰)。
5.根据权利要求1-4中任一项的高效阻燃电缆护套材料，其特征在于，引发剂由99-99.5wt%过氧化二 -(3，5, 5-三甲基乙酰)与0.5-lwt%过氧化月桂酸组成。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的高效阻燃电缆护套材料，其特征在于，链转移剂为碘、氯碘甲烷、1-氯-1，2- 二碘乙烷及碘酮睛的一种或多种组成。
【文档编号】C08K9/10GK103992580SQ201410177849
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年4月29日 优先权日:2014年4月29日
【发明者】景宝玺 申请人:晋源电气集团股份有限公司