本发明涉及塑料技术领域，具体涉及一种电缆用阻燃塑料及其制备方法。
背景技术：
塑料是具有特殊性能的高分子材料，其具有质量轻、化学稳定性好、耐腐蚀、绝缘性好、成型方便、成本低的特点，广泛应用于电子工业、汽车制造、航空航天、工业等领域。但是塑料易燃烧，且燃烧速度快，会产生大量有毒气体。据统计，火灾中因窒息和烟气中毒造成的人员伤亡占火灾总伤亡人数的50-80%。近年来，电子电器、建筑、航空与汽车行业的快速发展对塑料的性能提出的更高的要求。其中，阻燃型的塑料不易燃烧，火焰传播速率小，质量损失速率及释热速率较低，而且具有一定的自熄性。但是，目前使用的阻燃塑料性能不能满足要求，并且多采用卤素阻燃剂，燃烧过程会放出卤化氢对人体造成严重的危害。因此，提出一种生产工序简单、阻燃效果好的阻燃塑料具有重要的研究和应用意义。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种电缆用阻燃塑料及其制备方法，该电缆用阻燃塑料阻燃效果好，能够满足防火性建筑材料的要求，同时，操作工艺简单，易于实现，适于工业化生产。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种电缆用阻燃塑料，由以下组分按重量份组成：聚丙烯40-60份、环氧树脂30-40份、丁晴橡胶15-35份、聚碳酸酯20-30份、纳米二氧化钛10-30份、硅微粉10-20份、钛酸钾晶须5-15份、碳化硅纳米粉末3-8份、乙萘酚5-10份、氯化石蜡8-16份、蒙脱土2-8份、硬脂酸钙5-10份、硼酸锌4-10份、炭黑2-6份、填充剂2-6份和助剂4-10份；
所述助剂由以下原料按照重量配比制成：阻燃剂3-8份、抗氧剂1-5份、偶联剂0.5-3.5份和增塑剂2-6份。
优选的，所述聚丙烯50份、环氧树脂35份、丁晴橡胶25份、聚碳酸酯25份、纳米二氧化钛20份、硅微粉15份、钛酸钾晶须10份、碳化硅纳米粉末5.5份、乙萘酚7.5份、氯化石蜡12份、蒙脱土5份、硬脂酸钙7.5份、硼酸锌7份、炭黑4份、填充剂4.5份和助剂7份；
所述助剂由以下原料按照重量配比制成：阻燃剂5份、抗氧剂3份、偶联剂2份和增塑剂4份。
优选的，所述纳米二氧化钛的粒径为3-8nm。
优选的，所述炭黑的粒径为100-120nm。
优选的，所述填充剂为碳酸镁、陶土或滑石粉中的一种或多种。
优选的，所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌按照质量比为1:0.2-0.4:0.5-0.7的混合物，所述抗氧剂为季戊四醇酯或聚丙烯聚丁烯，所述偶联剂为硅烷偶联剂，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类化合物、对苯二甲酸酸酯类化合物或偏苯三酸酯类化合物中的一种或多种。
一种电缆用阻燃塑料的制备方法，包括以下步骤：
（1）用计量装置将物料按照比例精确计量；
（2）将各组分投入到搅拌机中混合均匀，得到混合物；
（3）将步骤（2）中混合物加入双螺杆挤出机中，并控制挤出机及口模温度200-230℃，并将挤出物冷却至室温；
（4）将冷却后的挤出物送至造粒机，即得到电缆用阻燃塑料。
优选的，所述步骤（2）中混合均匀条件：以400-500r/min搅拌30-40min。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明的电缆用阻燃塑料阻燃效果好，能够满足防火性建筑材料的要求，同时，操作工艺简单，易于实现，适于工业化生产，具体情况如下：
（1）本发明的电缆用阻燃塑料，以聚丙烯、环氧树脂、丁晴橡胶、聚碳酸酯、纳米二氧化钛、硅微粉、钛酸钾晶须、碳化硅纳米粉末为主要成分，通过加入乙萘酚、氯化石蜡、蒙脱土、硬脂酸钙、硼酸锌、炭黑、填充剂和助剂为辅助成分，辅以高速搅拌、挤出、造粒等工艺，使得制备的电缆用阻燃塑料具有较好的阻燃性能，能够满足防火性建筑材料的要求；
（2）本发明使用环氧树脂、丁晴橡胶、氯化石蜡、阻燃剂等作为阻燃材料，可以有效提高本发明的阻燃塑料的阻燃效果；
（3）本发明通过采用纳米二氧化钛、硅微粉、钛酸钾晶须、碳化硅纳米粉末等无机无机材料，提高本发明的阻燃塑料的强度、抗老化能力及阻燃效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种电缆用阻燃塑料，由以下组分按重量份组成：聚丙烯50份、环氧树脂35份、丁晴橡胶25份、聚碳酸酯25份、纳米二氧化钛20份、硅微粉15份、钛酸钾晶须10份、碳化硅纳米粉末5.5份、乙萘酚7.5份、氯化石蜡12份、蒙脱土5份、硬脂酸钙7.5份、硼酸锌7份、炭黑4份、填充剂4.5份和助剂7份；
所述助剂由以下原料按照重量配比制成：阻燃剂5份、抗氧剂3份、偶联剂2份和增塑剂4份。
其中，所述纳米二氧化钛的粒径为5nm。
其中，所述炭黑的粒径为110nm。
其中，所述填充剂为碳酸镁、陶土或滑石粉中的一种或多种。
其中，所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌按照质量比为1:0.3:0.6的混合物，所述抗氧剂为季戊四醇酯或聚丙烯聚丁烯，所述偶联剂为硅烷偶联剂，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类化合物、对苯二甲酸酸酯类化合物或偏苯三酸酯类化合物中的一种或多种。
一种电缆用阻燃塑料的制备方法，包括以下步骤：
（1）用计量装置将物料按照比例精确计量；
（2）将各组分投入到搅拌机中混合均匀，得到混合物；
（3）将步骤（2）中混合物加入双螺杆挤出机中，并控制挤出机及口模温度215℃，并将挤出物冷却至室温；
（4）将冷却后的挤出物送至造粒机，即得到电缆用阻燃塑料。
其中，所述步骤（2）中混合均匀条件：以450r/min搅拌35min。
实施例2
一种电缆用阻燃塑料，由以下组分按重量份组成：聚丙烯40份、环氧树脂30份、丁晴橡胶15份、聚碳酸酯20份、纳米二氧化钛10份、硅微粉10份、钛酸钾晶须5份、碳化硅纳米粉末3份、乙萘酚5份、氯化石蜡8份、蒙脱土2份、硬脂酸钙5份、硼酸锌4份、炭黑2份、填充剂2份和助剂4份；
所述助剂由以下原料按照重量配比制成：阻燃剂3份、抗氧剂1份、偶联剂0.5份和增塑剂2份。
其中，所述纳米二氧化钛的粒径为3nm。
其中，所述炭黑的粒径为100nm。
其中，所述填充剂为碳酸镁、陶土或滑石粉中的一种或多种。
其中，所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌按照质量比为1:0.2:0.5的混合物，所述抗氧剂为季戊四醇酯或聚丙烯聚丁烯，所述偶联剂为硅烷偶联剂，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类化合物、对苯二甲酸酸酯类化合物或偏苯三酸酯类化合物中的一种或多种。
一种电缆用阻燃塑料的制备方法，包括以下步骤：
（1）用计量装置将物料按照比例精确计量；
（2）将各组分投入到搅拌机中混合均匀，得到混合物；
（3）将步骤（2）中混合物加入双螺杆挤出机中，并控制挤出机及口模温度200℃，并将挤出物冷却至室温；
（4）将冷却后的挤出物送至造粒机，即得到电缆用阻燃塑料。
其中，所述步骤（2）中混合均匀条件：以400r/min搅拌30min。
实施例3
一种电缆用阻燃塑料，由以下组分按重量份组成：聚丙烯60份、环氧树脂40份、丁晴橡胶35份、聚碳酸酯30份、纳米二氧化钛30份、硅微粉20份、钛酸钾晶须15份、碳化硅纳米粉末8份、乙萘酚10份、氯化石蜡16份、蒙脱土8份、硬脂酸钙10份、硼酸锌10份、炭黑6份、填充剂6份和助剂10份；
所述助剂由以下原料按照重量配比制成：阻燃剂8份、抗氧剂5份、偶联剂3.5份和增塑剂6份。
其中，所述纳米二氧化钛的粒径为8nm。
其中，所述炭黑的粒径为120nm。
其中，所述填充剂为碳酸镁、陶土或滑石粉中的一种或多种。
其中，所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌按照质量比为1:0.4:0.7的混合物，所述抗氧剂为季戊四醇酯或聚丙烯聚丁烯，所述偶联剂为硅烷偶联剂，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类化合物、对苯二甲酸酸酯类化合物或偏苯三酸酯类化合物中的一种或多种。
一种电缆用阻燃塑料的制备方法，包括以下步骤：
（1）用计量装置将物料按照比例精确计量；
（2）将各组分投入到搅拌机中混合均匀，得到混合物；
（3）将步骤（2）中混合物加入双螺杆挤出机中，并控制挤出机及口模温度230℃，并将挤出物冷却至室温；
（4）将冷却后的挤出物送至造粒机，即得到电缆用阻燃塑料。
其中，所述步骤（2）中混合均匀条件：以500r/min搅拌40min。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。