本发明属于电缆料阻燃改性领域，具体涉及一种磷酸三甲苯酯改性低烟无卤阻燃电缆料。
背景技术：
据国家消防局统计，中国30％的火灾都是由于电缆着火引起的。由于传统的电缆采用较多的是聚氯乙烯(PVC)绝缘和聚乙烯绝缘，即使阻燃电缆，绝缘材料中都不会添加阻燃剂，只是在电缆护套材料方面采用阻燃材料。很多火灾都是由于电缆过载或短路导致绝缘着火而引起的火灾，虽然PVC绝缘本身就具有一定的阻燃效果，但由于PVC绝缘在着火时会释放大量的烟雾和有毒气体，且燃烧容易滴落，因而不仅会引发火灾，且还影响到人员的逃生，而聚乙烯绝缘由于添加阻燃剂较困难，国内采用聚乙烯绝缘基本上是不添加阻燃剂的，所以着火时这种材料也易燃和滴落，而引发火灾。
现有技术在聚乙烯绝缘中添加氢氧化镁或氢氧化铝之类的无机阻燃剂，但这种无机阻燃剂对XLPE的机械性能、电性能影响较大，且不易于加工，因此很少用于电线电缆领域。而在聚乙烯绝缘中添加有机阻燃剂，基本都是含卤族元素的，燃烧时会释放有毒气体，又不符合环保要求。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述技术缺陷，提供一种磷酸三甲苯酯改性低烟无卤阻燃电缆料，此阻燃电缆料具有较好的阻燃效果，且能实现低烟无卤的目的。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种磷酸三甲苯酯改性低烟无卤阻燃电缆料，其特征在于，所述电缆料由以下重量份的成分制成：聚烯烃100份、磷酸三甲苯酯1～5份、纳米石墨烯粉2～8份、二茂铁5～8份、二月桂酸二丁基锡0.5～1.5份。
优选的，所述电缆料由以下重量份的成分制成：聚烯烃100份、磷酸三甲苯酯2～4份、纳米石墨烯粉4～6份、二茂铁6～7份、二月桂酸二丁基锡0.8～1.2份。
进一步优选的，所述电缆料由以下重量份的成分制成：聚烯烃100份、磷酸三甲苯酯3份、纳米石墨烯粉5份、二茂铁6.5份、二月桂酸二丁基锡1份。
所述磷酸三甲苯酯改性低烟无卤阻燃电缆料制备方法如下：
a)称取上述重量份的聚烯烃、磷酸三甲苯酯、纳米石墨烯粉、二茂铁、二月桂酸二丁基锡，混合后加入高速混合机中，在300～500转/分的转速下混合15～20min，制得预混料；
b)将步骤a)所得的预混料在捏炼机中进行捏炼，在140～150℃温度下，在捏炼机中混炼20～30min，制得混炼后原料；
c)将步骤b)所得的混炼后原料加入双阶式单螺杆挤出机中，在机身温度150～185℃、机头温度190～210℃下挤出造粒，制得低烟无卤阻燃电缆料。
所述的聚烯烃为硅烷接枝低密度聚乙烯。
所述磷酸三甲酯生成的受热放出二氧化碳、和水等不燃性气体。空气中氧和高分子材料受热分解时所产生的可燃性气体的浓度被这些气体所稀释，同时在形成的过载中所产生的热对流能带走一部分热量。并且燃烧时能形成膨胀炭层，其绝热效应是基于束缚在膨胀炭质层上气体的导热性比固体差一个数量级以及热辐射的反射作用，此外，膨胀炭质层还可以有效的限制氧气扩散到基材的表面，从而有效的延缓和阻止聚合物材料的热降解，限制可燃性气体的释放，制止高分子材料的继续燃烧。
所述二茂铁燃烧时，二茂铁迅速转化为α-Fe2O3,对炭化起催化灼烧使生成CO和CO2，从而减少了燃烧时的烟黑数量和抑制酸的生成。
所述纳米石墨烯粉加入聚烯烃材料中，在燃烧时，加入的石墨烯会在聚合物表面会形成泡沫状炭，在材料表面形成有效的保护层，阻止了热和氧向聚合物内部传递，同时也阻止了聚合物降解产物向火焰扩散，使聚合物的热分解速率小于维持火焰所需的速率，最终熄灭火焰。此外，石墨烯性能的炭化物层吸附在燃烧的聚合物熔融区域，防止了滴流，避免了电缆料常会出现的火焰蔓延。
本发明的有益效果为：提供一种磷酸三甲苯酯改性低烟无卤阻燃电缆料，不含有卤族元素，燃烧时不会释放有毒气体，起到环保的目的，并且改性的电缆具有很好低烟、阻燃效果，电缆料的氧指数可以达到36，UL94阻燃级别达到V-0，有焰烟密度最大不超过50，毒性指数不超过2.0。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
实施例1
(1)称取聚烯烃100份、磷酸三甲苯酯1份、纳米石墨烯粉2份、二茂铁5份、二月桂酸二丁基锡0.5份混合后，加入高速混合机中，在300转/分的转速下混合15min，制得预混料；
(2)将步骤(1)所得的预混料在捏炼机中进行捏炼，在140℃温度下，在捏炼机中混炼20min，制得混炼后原料；
(3)将步骤(2)所得的混炼后原料加入双阶式单螺杆挤出机中，在机身温度150～185℃、机头温度190～210℃下挤出造粒，制得低烟无卤阻燃电缆料。
经试验测得，电缆料的氧指数可以达到36，UL94阻燃级别达到V-0，有焰烟密度49，毒性指2.0。
实施例2
(1)称取聚烯烃100份、磷酸三甲苯酯5份、纳米石墨烯粉8份、二茂铁8份、二月桂酸二丁基锡1.5份混合后，加入高速混合机中，在300转/分的转速下混合16min，制得预混料；
(2)将步骤(1)所得的预混料在捏炼机中进行捏炼，在143℃温度下，在捏炼机中混炼22min，制得混炼后原料；
(3)将步骤(2)所得的混炼后原料加入双阶式单螺杆挤出机中，在机身温度150～185℃、机头温度190～210℃下挤出造粒，制得低烟无卤阻燃电缆料。
经试验测得，电缆料的氧指数可以达到38，UL94阻燃级别达到V-0，有焰烟密度46，毒性指1.9。
实施例3
(1)称取聚烯烃100份、磷酸三甲苯酯2份、纳米石墨烯粉3份、二茂铁5份、二月桂酸二丁基锡0.8份混合后，加入高速混合机中，在300转/分的转速下混合17min，制得预混料；
(2)将步骤(1)所得的预混料在捏炼机中进行捏炼，在145℃温度下，在捏炼机中混炼24min，制得混炼后原料；
(3)将步骤(2)所得的混炼后原料加入双阶式单螺杆挤出机中，在机身温度150～185℃、机头温度190～210℃下挤出造粒，制得低烟无卤阻燃电缆料。
经试验测得，电缆料的氧指数可以达到37，UL94阻燃级别达到V-0，有焰烟密度45，毒性指1.74。
实施例4
(1)称取聚烯烃100份、磷酸三甲苯酯2份、纳米石墨烯粉4份、二茂铁6份、二月桂酸二丁基锡1.2份混合后，加入高速混合机中，在300转/分的转速下混合18min，制得预混料；
(2)将步骤(1)所得的预混料在捏炼机中进行捏炼，在147℃温度下，在捏炼机中混炼26min，制得混炼后原料；
(3)将步骤(2)所得的混炼后原料加入双阶式单螺杆挤出机中，在机身温度150～185℃、机头温度190～210℃下挤出造粒，制得低烟无卤阻燃电缆料。
经试验测得，电缆料的氧指数可以达到36.8，UL94阻燃级别达到V-0，有焰烟密度46，毒性指1.85。
实施例5
(1)称取聚烯烃100份、磷酸三甲苯酯4份、纳米石墨烯粉6份、二茂铁7份、二月桂酸二丁基锡0.9份混合后，加入高速混合机中，在300转/分的转速下混合19min，制得预混料；
(2)将步骤(1)所得的预混料在捏炼机中进行捏炼，在149℃温度下，在捏炼机中混炼28min，制得混炼后原料；
(3)将步骤(2)所得的混炼后原料加入双阶式单螺杆挤出机中，在机身温度150～185℃、机头温度190～210℃下挤出造粒，制得低烟无卤阻燃电缆料。
经试验测得，电缆料的氧指数可以达到37.6，UL94阻燃级别达到V-0，有焰烟密度45，毒性指1.8。
实施例6
(1)称取聚烯烃100份、磷酸三甲苯酯3份、纳米石墨烯粉5份、二茂铁6.5份、二月桂酸二丁基锡1份混合后加入高速混合机中300转/分的转速下混合20min，制得预混料；
(2)将步骤(1)所得的预混料在捏炼机中进行捏炼，在150℃温度下，在捏炼机中混炼30min，制得混炼后原料；
(3)将步骤(2)所得的混炼后原料加入双阶式单螺杆挤出机中，在机身温度150～185℃、机头温度190～210℃下挤出造粒，制得低烟无卤阻燃电缆料。
经试验测得，电缆料的氧指数可以达到38，UL94阻燃级别达到V-0，有焰烟密度40，毒性指1.6。
燃烧释出气体的毒性，最为直观的是动物暴露法。但简便其且实用的是测量毒性指数，根据JB/T10707-2007标准，所谓毒性指数就是100g材料在1m3体积中充分燃烧所产生的各种气体的浓度与暴露在相应气体中30min致人死命的浓度比值的总和。试验箱中燃烧产物的分析应该包括的气体有：二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)、硫化氢(H2S)、氨气(NH3)、甲醛(HCHO)、氯化氢(HCl)、丙烯氰(CH2CHCN)、二氧化硫(SO2)、氧化氮(NO+NO2)、苯酚(C6H5OH)、氰化氢(HCN)、溴化氢(HBr)、氟化氢(HF)、光气(COCl2)。毒性指数试验可按照JB/T10707-2007中的规定进行，具体试验参照标准附录A中的规定。
烟密度试验是在有焰条件下进行，按照JB/T10707-2007中的规定进行烟密度试验。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。