本发明涉及一种电缆料，特别是涉及一种阻燃PE复合电缆料及其制备方法。
背景技术：
PE是聚乙烯的英文简称，是乙烯经聚合而成的一种热塑性树脂，无臭、无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-70至-100℃)，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的腐蚀(不耐具有氧化性质的酸)，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性能优良，因此是制作电缆料的较佳原料。不过，PE易燃且离火后会继续燃烧，在燃烧时热释放速率大，热值高，火焰传播速度快，因此不易熄灭。
公开号为CN103214712B、公开日为2015.09.09、申请人为安徽双荣电器电缆有限公司的中国专利公开了“一种耐寒聚乙烯电缆料及其制备方法”，其组成原料的重量份为：线型聚乙烯1802：95-105、聚乙烯蜡：0.04-0.06、乙二醇：0.04-0.06、抗氧剂1010：0.09-0.11、乙撑双硬脂酸酰胺：0.02-0.04、流变剂PPA：0.07-0.09、防老剂MB：0.01-0.03、改性树木灰烬：0.3-0.5、硼酸锌：0.008-0.012和抗氧剂1024：0.04-0.06；该发明采用线型聚乙烯1802作为本发明的基础材料，同时增加了辅料聚乙烯蜡、乙二醇、改性树木灰烬、防老剂、硼酸锌和多种抗氧剂，解决了电缆材料不能满足在耐寒的环境下工作使用现状，以及具有良好的耐磨、耐油、绝缘电气、物理机械以及柔软的特性。然而，该聚乙烯电缆料也同样存在阻燃性较差、易燃的缺陷。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种阻燃PE复合电缆料，其阻燃性较强。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种阻燃PE复合电缆料，其重量份组份为：PE 100份，润滑剂0.4～0.9份，交联剂2～4份，抗氧剂1～1.5份，填料20～25份，偶联剂0.5～1份，紫外线吸收剂0.1～0.6份，弹性体10～15份，磷硼硅复合阻燃剂9～14份。
优选地，本发明所述PE为LLDPE。
优选地，本发明所述润滑剂为乙烯基双硬脂酰胺。
优选地，本发明所述交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯。
优选地，本发明所述抗氧剂为抗氧剂1024和抗氧剂1010的混合物。
优选地，本发明所述填料为纳米陶土。
优选地，本发明所述偶联剂为硅烷偶联剂。
优选地，本发明所述紫外线吸收剂为UV-531。
优选地，本发明所述弹性体为POE。
本发明要解决的另一技术问题是提供上述阻燃PE复合电缆料的制备方法。
为解决上述技术问题，技术方案是：
一种阻燃PE复合电缆料的制备方法，其步骤如下：
(1)按P与B的化学计量比为1:1称取磷酸氢二铵、硼酸铵，加入去离子水中加热至65℃后水浴搅拌过夜，待水分蒸发后成糊状后置于恒温干燥箱中110℃下干燥3小时，转入马弗炉中550℃下焙烧5小时得到前驱体，将前驱体粉碎后过40目筛，然后装入还原炉中，氢气氛围下以1℃/分的速度升温至600℃后保温5小时，自然冷却至室温后钝化10小时，研磨后得到磷硼复合物；
(2)将1:3重量比的正硅酸乙酯、无水乙醇加入烧瓶中，加入稀盐酸调节ph值为8后加热至75℃后搅拌4小时，得到透明均匀的硅溶胶，将硅溶胶加入2倍体积的去离子水中，搅拌均匀后得到硅溶胶溶液，将磷硼复合物加入5倍重量的无水乙醇中，加热至90℃后搅拌1小时，然后超声分散30分钟得到均匀的磷硼复合物溶液；
(3)按Si与B的化学计量比为1:1将硅溶胶溶液、磷硼复合物溶液混合，置于55℃的水浴锅中以400转/分的搅拌速度搅拌2小时得到均匀的混合液，将混合液用喷雾干燥仪喷雾干燥得到混合物前驱体，将混合物前驱体放入马弗炉中900℃下焙烧6小时，随炉冷却至室温后取出，研磨后过40目筛得到磷硼硅复合阻燃剂；
(4)按重量份称取各组份，将各组份投入高混机中混合15分钟，排料后得到混合料，将混合料投入双螺杆挤出机挤出造粒得到粒料，双螺杆挤出机的挤出温度为120～190℃，将粒料置于热风干燥机中85～90℃下热风流动干燥2小时，得到阻燃PE复合电缆料。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
磷和硼是环保型阻燃元素，本发明以磷酸氢二铵为磷源、以硼酸铵为硼源依次通过溶解、蒸发、焙烧、升温还原制得了磷硼复合物，磷硼复合物的阻燃性优异，但是稳定性、分散性不佳，因此本发明将磷硼复合物和硅溶胶通过喷雾干燥法制得前驱体，在通过焙烧制得磷硼硅复合阻燃剂，磷硼硅复合阻燃剂中的硅元素的形式为二氧化硅，其具有很好的稳定性和分散性，而且还具有较好的抑烟成炭性，也属于环保型阻燃元素，因此可进一步提高磷硼硅复合阻燃剂的阻燃性，与PE共混时磷硼硅复合阻燃剂能均匀分散于PE基体中，使得PE复合电缆料的阻燃性得到了大幅提升。
具体实施方式
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1
阻燃PE复合电缆料，其重量份组份为：LLDPE 100份，乙烯基双硬脂酰胺0.4份，三烯丙基异氰脲酸酯4份，抗氧剂1024和抗氧剂1010的混合物1.4份，纳米陶土21份，硅烷偶联剂0.7份，UV-531 0.2份，POE 11份，磷硼硅复合阻燃剂13份。
其制备方法的步骤如下：
(1)按P与B的化学计量比为1:1称取磷酸氢二铵、硼酸铵，加入去离子水中加热至65℃后水浴搅拌过夜，待水分蒸发后成糊状后置于恒温干燥箱中110℃下干燥3小时，转入马弗炉中550℃下焙烧5小时得到前驱体，将前驱体粉碎后过40目筛，然后装入还原炉中，氢气氛围下以1℃/分的速度升温至600℃后保温5小时，自然冷却至室温后钝化10小时，研磨后得到磷硼复合物；
(2)将1:3重量比的正硅酸乙酯、无水乙醇加入烧瓶中，加入稀盐酸调节ph值为8后加热至75℃后搅拌4小时，得到透明均匀的硅溶胶，将硅溶胶加入2倍体积的去离子水中，搅拌均匀后得到硅溶胶溶液，将磷硼复合物加入5倍重量的无水乙醇中，加热至90℃后搅拌1小时，然后超声分散30分钟得到均匀的磷硼复合物溶液；
(3)按Si与B的化学计量比为1:1将硅溶胶溶液、磷硼复合物溶液混合，置于55℃的水浴锅中以400转/分的搅拌速度搅拌2小时得到均匀的混合液，将混合液用喷雾干燥仪喷雾干燥得到混合物前驱体，将混合物前驱体放入马弗炉中900℃下焙烧6小时，随炉冷却至室温后取出，研磨后过40目筛得到磷硼硅复合阻燃剂；
(4)按重量份称取各组份，将各组份投入高混机中混合15分钟，排料后得到混合料，将混合料投入双螺杆挤出机挤出造粒得到粒料，双螺杆挤出机的挤出温度为120～190℃，将粒料置于热风干燥机中85～90℃下热风流动干燥2小时，得到阻燃PE复合电缆料。实施例2
阻燃PE复合电缆料，其重量份组份为：LLDPE 100份，乙烯基双硬脂酰胺0.6份，三烯丙基异氰脲酸酯2.5份，抗氧剂1024和抗氧剂1010的混合物1.2份，纳米陶土23份，硅烷偶联剂0.5份，UV-531 0.6份，POE 13份，磷硼硅复合阻燃剂11份。
其制备方法与实施例1一样。
实施例3
阻燃PE复合电缆料，其重量份组份为：LLDPE 100份，乙烯基双硬脂酰胺0.8份，三烯丙基异氰脲酸酯3份，抗氧剂1024和抗氧剂1010的混合物1份，纳米陶土25份，硅烷偶联剂0.9份，UV-531 0.4份，POE 15份，磷硼硅复合阻燃剂9份。
其制备方法与实施例1一样。
实施例4
阻燃PE复合电缆料，其重量份组份为：LLDPE 100份，乙烯基双硬脂酰胺0.5份，三烯丙基异氰脲酸酯3.5份，抗氧剂1024和抗氧剂1010的混合物1.5份，纳米陶土20份，硅烷偶联剂0.8份，UV-531 0.5份，POE 10份，磷硼硅复合阻燃剂14份。
其制备方法与实施例1一样。
实施例5
阻燃PE复合电缆料，其重量份组份为：LLDPE 100份，乙烯基双硬脂酰胺0.7份，三烯丙基异氰脲酸酯2.2份，抗氧剂1024和抗氧剂1010的混合物1.3份，纳米陶土22份，硅烷偶联剂1份，UV-531 0.1份，POE 12份，磷硼硅复合阻燃剂12份。
其制备方法与实施例1一样。
实施例6
阻燃PE复合电缆料，其重量份组份为：LLDPE 100份，乙烯基双硬脂酰胺0.9份，三烯丙基异氰脲酸酯2份，抗氧剂1024和抗氧剂1010的混合物1.1份，纳米陶土24份，硅烷偶联剂0.6份，UV-531 0.3份，POE 14份，磷硼硅复合阻燃剂10份。
其制备方法与实施例1一样。
将实施例1-6以及对比例的阻燃性能分别进行测试，其中，
对比例为公开号为CN103214712B的中国专利；
阻燃性能从极限氧指数和垂直燃烧性能两方面测试，极限氧指数参照GB/T 2406-2008标准测试，垂直燃烧性能则参照UL-94标准测试，极限氧指数越高、UL-94等级越低表明阻燃性越强。
测试结果如下表所示：
可以从上表看出，实施例1-6的极限氧指数高于对比例很多，UL-94等级则低于对比例，表明具有较强的阻燃性。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。