本发明涉及电缆技术领域，具体涉及一种低烟无卤环保电缆保护套。
背景技术：
随着全球经济的迅猛发展，及人类环保意识的增强，各领域对电线电缆的质量和性能的要求越来越高。电线老老化而引发的火灾越来越多，如何降低火灾的发生率及发生火灾的时的死亡率，低烟、无卤、阻燃、环保也成为电线电缆行业的发展方向。在倡导绿色环保的今天，无卤电缆保护套已成为势在必行之趋。传统的电缆保护套使用的pvc材料，其燃烧产生的有毒、有害和腐蚀性气体对人体及环境造成的严重危害，作为低烟无卤的聚烯烃材料，虽然达到无卤的要求，但是其中大量添加的无机阻燃剂，材料的力学性能、绝缘性能有所下降，有通过辐照交联的方式来提高其材料的力学性能，但是其产品一般硬度较大，不适合做一些软制品，加工程序也复杂。聚苯醚树脂具有优异的绝缘性能、耐温、耐水、阻燃等综合性能，化学改性的聚苯醚产品多依赖于进口，国内有少数通过共混改性的制成聚苯醚合金产品，其产品的耐温、耐开裂、抗老化、流动性等性能都差强人意。目前市场上出现了多种环保电缆保护套，但现有环保电缆护套有的虽然达到了环保要求，但往往护套机械性能降低，难以满足使用要求。
技术实现要素：
鉴于上述现有技术的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种低烟无卤环保电缆保护套，其在能够满足较大机械强度基础上，具有低烟无卤的特点，燃烧时不产生有害气体，对环境友好。
鉴于上述要解决的技术问题，本发明提供如下的技术方案：
一种低烟无卤环保电缆保护套，包括如下重量份组分：改性聚亚芳醚树脂60-85份、热塑性橡胶弹性体25-45份、纳米活性碳酸钙30-35份、改性陶土10-13份、纳米改性复合钙锌稳定剂2.0-2.7份、助交联剂taic1-5份、阻燃剂3-7份、抗氧剂1-3份。
优选的，所述改性聚亚芳醚树脂的制备方法，包括如下步骤：
(1)先将聚苯醚树脂加入压力反应釜，然后加入质量分数为6％的封端剂n-甲基-4-硝基-苯邻酰亚胺的白油溶液；聚苯醚与白油添加量的质量比为(1-3)：1；
(2)通入氮气保护，压强控制在4.7-5.3mpa,升温到122-128℃的条件下，打开搅拌桨，搅拌速度为120r/min。
优选的，所述热塑性橡胶弹性体为氢化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、三元乙丙橡胶中的任意一种或者多种的组合。
优选的，所述纳米活性碳酸钙粒径为15-40nm，所含水分≤0.3％。
优选的，所述纳米改性复合钙锌稳定剂通过0.075mm筛的细度率≥99％，所含水分≤2％。
优选的，所述改性陶土的制备方法，包括如下步骤：
(1)陶土用10-15％盐酸浸泡3-4小时，去离子水洗涤，再用10-12％双氧水溶浸液泡3-4小时，再用去离子水洗涤至中性，烘干；
(2)将步骤(1)所得的陶土加入水中，再加入相当于陶土重量2-3％的月桂醇硫酸钠、1-2％的氧化锌、2-3％的硅藻土、3-5％氢氧化铝，以1200-1500r/min的速度搅拌，得到分散液，分散液烘干粉碎成超细粉末，即得改性陶土。
优选的，所述阻燃剂为三聚氰胺尿酸盐、三聚氰胺多聚磷酸盐、次磷酸铝类阻燃剂中的一种或多种的组合。
优选的，所述抗氧剂为020铜防锈剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明制备电缆保护套的原料中添加了经过改性的聚亚芳醚树脂以及热塑性橡胶弹性体，其通过化学改性、共混改性结合更适合的加工工艺制成改性聚亚芳醚树脂复合无卤材料；通过n-甲基-4-硝基-苯邻酰亚胺来实现聚苯醚的末端封基，提高其抗氧化性能和热稳定性。通过高压高温搅拌实现聚苯醚的充油处理，白油进入ppo的分子链间，既降低了聚苯醚的硬度和塑化温度，有增加聚苯醚的流动性。改性后聚苯醚树脂再通过与阻燃剂、抗氧剂、交联剂等共混加工造粒，制得强度高、尺寸稳定性和绝缘性能好、耐温等级高、热稳定性好、即使燃烧时也低烟无卤，发烟量非常少，不产生有毒气体，不产生腐蚀性气体，产品外观优良且手感柔和的电缆保护套；
(2)本发明中用纳米活性碳酸钙取代普通碳酸钙作为填充剂，由于粒子的超细化，纳米活性碳酸钙其晶体结构和表面电子结构发生变化，产生了普通碳酸钙所不具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观遂道效应，从而具有一系列优良的理化性能，纳米活性碳酸钙粒径远远小于普通碳酸钙，且分布均匀，纳米活性碳酸钙比表面积比普通碳酸钙大几十甚至数百倍，纳米活性碳酸钙粒子晶形为立方形，且十分规整，与普通碳酸钙产品相比，可起到增强、增韧作用；另外还用纳米改性复合钙锌稳定剂取代传统铅盐稳定剂，该产品将纳米技术引入稳定剂中，其稳定性能均优于传统三二盐配方及其它类型的复合稳定剂，无毒无害，耐高温、耐腐蚀、不开裂、不渗漏、强度高。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明的技术方案。这些实施例仅用于说明本发明的最优方案而不用于限制本发明的保护范围。
实施例1
一种低烟无卤环保电缆保护套，包括如下重量份组分：改性聚亚芳醚树脂60份、氢化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯25份、纳米活性碳酸钙30份、改性陶土10份、纳米改性复合钙锌稳定剂2.0份、助交联剂taic1份、三聚氰胺尿酸盐3份、020铜防锈剂1份。其中纳米活性碳酸钙粒径为15-40nm，所含水分为0.3％；纳米改性复合钙锌稳定剂通过0.075mm筛的细度率为99.3％，所含水分为2％。
上述改性聚亚芳醚树脂的制备方法，包括如下步骤：
(1)先将聚苯醚树脂加入压力反应釜，然后加入质量分数为6％的封端剂n-甲基-4-硝基-苯邻酰亚胺的白油溶液；聚苯醚与白油添加量的质量比为1：1；
(2)通入氮气保护，压强控制在4.7mpa,升温到122℃的条件下，打开搅拌桨，搅拌速度为120r/min。
所述改性陶土的制备方法，包括如下步骤：
(1)陶土用10％的盐酸浸泡3小时，去离子水洗涤，再用10％双氧水溶浸液泡3小时，再用去离子水洗涤至中性，烘干；
(2)将步骤(1)所得的陶土加入水中，再加入相当于陶土重量2％的月桂醇硫酸钠、1％的氧化锌、2％的硅藻土、3％氢氧化铝，以1200r/min的速度搅拌，得到分散液，分散液烘干粉碎成超细粉末，即得改性陶土。
实施例2
一种低烟无卤环保电缆保护套，包括如下重量份组分：改性聚亚芳醚树脂85份、三元乙丙橡胶45份、纳米活性碳酸钙35份、改性陶土13份、纳米改性复合钙锌稳定剂2.7份、助交联剂taic5份、三聚氰胺多聚磷酸盐7份、020铜防锈剂3份。其中纳米活性碳酸钙粒径为15-40nm，所含水分为0.2％；纳米改性复合钙锌稳定剂通过0.075mm筛的细度率为99。4％，所含水分为1.8％。
上述改性聚亚芳醚树脂的制备方法，包括如下步骤：
(1)先将聚苯醚树脂加入压力反应釜，然后加入质量分数为6％的封端剂n-甲基-4-硝基-苯邻酰亚胺的白油溶液；聚苯醚与白油添加量的质量比为3：1；
(2)通入氮气保护，压强控制在5.3mpa,升温到128℃的条件下，打开搅拌桨，搅拌速度为120r/min。
所述改性陶土的制备方法，包括如下步骤：
(1)陶土用15％盐酸浸泡4小时，去离子水洗涤，再用12％双氧水溶浸液泡4小时，再用去离子水洗涤至中性，烘干；
(2)将步骤(1)所得的陶土加入水中，再加入相当于陶土重量3％的月桂醇硫酸钠、2％的氧化锌、3％的硅藻土、5％氢氧化铝，以1500r/min的速度搅拌，得到分散液，分散液烘干粉碎成超细粉末，即得改性陶土。
实施例3
一种低烟无卤环保电缆保护套，包括如下重量份组分：改性聚亚芳醚树脂65份、氢化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯30份、纳米活性碳酸钙32份、改性陶土11份、纳米改性复合钙锌稳定剂2.2份、助交联剂taic2份、次磷酸铝类阻燃剂5份、020铜防锈剂2份。其中纳米活性碳酸钙粒径为15-40nm，所含水分为0.28％；纳米改性复合钙锌稳定剂通过0.075mm筛的细度率为99.5％，所含水分为1.5％。
上述改性聚亚芳醚树脂的制备方法，包括如下步骤：
(1)先将聚苯醚树脂加入压力反应釜，然后加入质量分数为6％的封端剂n-甲基-4-硝基-苯邻酰亚胺的白油溶液；聚苯醚与白油添加量的质量比为2：1；
(2)通入氮气保护，压强控制在5.0mpa,升温到124℃的条件下，打开搅拌桨，搅拌速度为120r/min。
所述改性陶土的制备方法，包括如下步骤：
(1)陶土用12％盐酸浸泡3.5小时，去离子水洗涤，再用11％双氧水溶浸液泡3.5小时，再用去离子水洗涤至中性，烘干；
(2)将步骤(1)所得的陶土加入水中，再加入相当于陶土重量2.5％的月桂醇硫酸钠、1.5％的氧化锌、2.5％的硅藻土、4％氢氧化铝，以1300r/min的速度搅拌，得到分散液，分散液烘干粉碎成超细粉末，即得改性陶土。
实施例4
一种低烟无卤环保电缆保护套，包括如下重量份组分：改性聚亚芳醚树脂80份、三元乙丙橡胶40份、纳米活性碳酸钙34份、改性陶土12份、纳米改性复合钙锌稳定剂2.6份、助交联剂taic4份、三聚氰胺尿酸盐6份、020铜防锈剂2份。其中纳米活性碳酸钙粒径为15-40nm，所含水分为0.18·％；纳米改性复合钙锌稳定剂通过0.075mm筛的细度率为99.4％，所含水分为1.3％。
上述改性聚亚芳醚树脂的制备方法，包括如下步骤：
(1)先将聚苯醚树脂加入压力反应釜，然后加入质量分数为6％的封端剂n-甲基-4-硝基-苯邻酰亚胺的白油溶液；聚苯醚与白油添加量的质量比为2：1；
(2)通入氮气保护，压强控制在5.2mpa,升温到126℃的条件下，打开搅拌桨，搅拌速度为120r/min。
所述改性陶土的制备方法，包括如下步骤：
(1)陶土用14％盐酸浸泡4小时，去离子水洗涤，再用11％双氧水溶浸液泡4小时，再用去离子水洗涤至中性，烘干；
(2)将步骤(1)所得的陶土加入水中，再加入相当于陶土重量3％的月桂醇硫酸钠、2％的氧化锌、3％的硅藻土、4％氢氧化铝，以1400r/min的速度搅拌，得到分散液，分散液烘干粉碎成超细粉末，即得改性陶土。
将上述实施例1至实施例4中的低烟无卤环保电缆保护套的制备原料，按照如下的方法制备成电缆保护套：
(1)按组成原料的重量份称取各原料，将改性聚亚芳醚树脂、热塑性橡胶弹性体、纳米活性碳酸钙和改性陶土混合均匀，得到混合料a；
(2)在上述步骤(1)中的混合料a中按重量份加入纳米改性复合钙锌稳定剂、助交联剂taic、阻燃剂和抗氧剂，常温下低速搅拌1-2分钟，使得混合均匀，得到混合料b；
(3)将上述步骤(2)得到的混合料b加入双螺杆挤出机混炼、造粒，控制温度在140-170℃，得到低烟无卤环保电缆保护套成品。
对实施例1至实施例4按照上述制备方法制得的电缆保护套进行性能检测，检测结果如下：
有上述表格中的数据可以看出，本发明的上述4个具体实施例制备出了电缆保护套都具有优异的综合性能，其在能够满足较大机械强度基础上，具有低烟无卤的特点，燃烧时不产生有害气体，对环境友好，完全能够满足市场需求。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。