本发明涉及电缆技术领域，具体涉及一种耐候性防火阻燃的电缆材料及其制备方法。
背景技术：
电缆使用环境极为广泛，在某些地域条件复杂、环境变化剧烈地点使用电缆时尤其需要引起重视。电缆外护套作为面对外界环境的“第一道防线”，往往使用橡胶材料，然而，在面对环境温度骤然变化时，传统的橡胶材料往往发生形变，引起龟裂、破损等现象，从而破坏电缆结构的完整性；同时，由于橡胶材料的可燃特性，在一些高温环境中使用电缆时需要关注其阻燃性能。
技术实现要素：
本发明的目的之一在于克服上述现有技术的不足，提供一种耐候性防火阻燃的电缆材料，具有韧性高，耐候性好且阻燃性能优良。
本发明的目的之二在于提供该电缆材料的制备方法。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
一种耐候性防火阻燃的电缆材料，包括如下重量份计的原料：聚氯乙烯树脂40-60份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物30-40份、丁苯橡胶20-30份、改性纳米水镁石10-20份、功能填料5-15份、炭黑5-10份、硼酸锌3-8份、氢氧化铝1-5份、三氧化二锑10-20份、磷酸三苯酯1-5份、阻燃剂4-10份、抗氧剂0.5-2.5份、润滑剂1-3份和增塑剂0.3-0.8份。
优选的，所述聚氯乙烯树脂50份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物35份、丁苯橡胶25份、改性纳米水镁石15份、功能填料10份、炭黑7份、硼酸锌6份、氢氧化铝3份、三氧化二锑15份、磷酸三苯酯3份、阻燃剂7份、抗氧剂1.5份、润滑剂2份和增塑剂0.5份。
优选的，所述的改性纳米水镁石是按以下步骤制备的：
（1）将水镁石放入温度为500-600℃煅烧炉中煅烧6-8h，得到煅烧物a；
（2）将煅烧物a溶解到蒸馏水中，然后滴加浓度为0.02mol/l的十二烷基苯磺酸钠溶液，得到溶液b；
（3）向溶液b加入浓度为1mol/l的氢氧化钠溶液，调节溶液b的ph值为9，得到溶液c；
（4）在温度为80-100℃下对溶液c回流反应3-5h，再进行离心处理，得到固体物质d；
（5）将固体物质放入60-70℃干燥8-10h，即得到改性纳米水镁石。
优选的，所述功能填料为云母粉、海泡石粉、高岭土、瓷石粉中的一种或两种以上的组合。
优选的，所述阻燃剂为十溴二苯乙烷、聚磷酸铵或三聚氰胺多聚磷酸盐。
优选的，所述抗氧剂为聚羟基季戊四醇酯。
优选的，所述润滑剂为硬脂酸钡、硬脂酸镁、聚乙烯蜡、微晶蜡中的一种或两种以上的组合。
优选的，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯或己二酸二辛脂。
一种耐候性防火阻燃的电缆材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份数分别称取各原料，先将改性纳米水镁石、功能填料、炭黑、硼酸锌、氢氧化铝、三氧化二锑、磷酸三苯酯、阻燃剂、抗氧剂、润滑剂和增塑剂在高速混合机中进行混合6-8min，得到混合物a；再将聚氯乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、丁苯橡胶和混合物a在高速混合机中混合8-10min，得到混合后的混合物b；
（2）将步骤（1）的混合物b放入密炼机中进行密炼，料温控制在140-160℃，密炼10-20min，得到共聚物c；
（3）将步骤（2）的共聚物c放入双螺杆挤出机进行熔融塑化并挤出造粒，并于80-100℃下干燥1-3h，即制得所述的耐候性防火阻燃的电缆材料。
优选的，所述步骤（3）中挤出造粒的温度为120-140℃。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明的电缆材料，具有韧性高，耐候性好且阻燃性能优良，且制备方法简单，易于实现，具体情况如下：
（1）本发明通过采用聚氯乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、丁苯橡胶作为主料，大大提高了电缆材料的耐候性能和阻燃性能，同时也具备较好的拉伸强度和伸长率，而添加功能填料，进一步提高其耐候性能和防火性能；
（2）本发明通过添加氢氧化铝、三氧化二锑、硼酸锌、阻燃剂等阻燃材料，进一步电缆材料的阻燃性能；
（3）本发明的耐候性防火阻燃的电缆材料具有良好的加工性能，整个制备过程包括配料、混料、挤出造粒、干燥等基本步骤，工艺简单，易于实现。
具体实施方式
以下结合具体实施例对发明作进一步详细的描述。
实施例1
一种耐候性防火阻燃的电缆材料，包括如下重量份计的原料：聚氯乙烯树脂50份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物35份、丁苯橡胶25份、改性纳米水镁石15份、功能填料10份、炭黑7份、硼酸锌6份、氢氧化铝3份、三氧化二锑15份、磷酸三苯酯3份、阻燃剂7份、抗氧剂1.5份、润滑剂2份和增塑剂0.5份。
其中，所述的改性纳米水镁石是按以下步骤制备的：
（1）将水镁石放入温度为550℃煅烧炉中煅烧7h，得到煅烧物a；
（2）将煅烧物a溶解到蒸馏水中，然后滴加浓度为0.02mol/l的十二烷基苯磺酸钠溶液，得到溶液b；
（3）向溶液b加入浓度为1mol/l的氢氧化钠溶液，调节溶液b的ph值为9，得到溶液c；
（4）在温度为90℃下对溶液c回流反应4h，再进行离心处理，得到固体物质d；
（5）将固体物质放入65℃干燥9h，即得到改性纳米水镁石。
其中，所述功能填料为云母粉、海泡石粉、高岭土、瓷石粉中的一种或两种以上的组合。
其中，所述阻燃剂为十溴二苯乙烷、聚磷酸铵或三聚氰胺多聚磷酸盐。
其中，所述抗氧剂为聚羟基季戊四醇酯。
其中，所述润滑剂为硬脂酸钡、硬脂酸镁、聚乙烯蜡、微晶蜡中的一种或两种以上的组合。
其中，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯或己二酸二辛脂。
一种耐候性防火阻燃的电缆材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份数分别称取各原料，先将改性纳米水镁石、功能填料、炭黑、硼酸锌、氢氧化铝、三氧化二锑、磷酸三苯酯、阻燃剂、抗氧剂、润滑剂和增塑剂在高速混合机中进行混合7min，得到混合物a；再将聚氯乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、丁苯橡胶和混合物a在高速混合机中混合9min，得到混合后的混合物b；
（2）将步骤（1）的混合物b放入密炼机中进行密炼，料温控制在150℃，密炼15min，得到共聚物c；
（3）将步骤（2）的共聚物c放入双螺杆挤出机进行熔融塑化并挤出造粒，并于90℃下干燥2h，即制得所述的耐候性防火阻燃的电缆材料。
其中，所述步骤（3）中挤出造粒的温度为130℃。
实施例2
一种耐候性防火阻燃的电缆材料，包括如下重量份计的原料：聚氯乙烯树脂40份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物30份、丁苯橡胶20份、改性纳米水镁石10份、功能填料5份、炭黑5份、硼酸锌3份、氢氧化铝1份、三氧化二锑10份、磷酸三苯酯1份、阻燃剂4份、抗氧剂0.5份、润滑剂1份和增塑剂0.3份。
其中，所述的改性纳米水镁石是按以下步骤制备的：
（1）将水镁石放入温度为500℃煅烧炉中煅烧6h，得到煅烧物a；
（2）将煅烧物a溶解到蒸馏水中，然后滴加浓度为0.02mol/l的十二烷基苯磺酸钠溶液，得到溶液b；
（3）向溶液b加入浓度为1mol/l的氢氧化钠溶液，调节溶液b的ph值为9，得到溶液c；
（4）在温度为80℃下对溶液c回流反应3h，再进行离心处理，得到固体物质d；
（5）将固体物质放入60℃干燥8h，即得到改性纳米水镁石。
其中，所述功能填料为云母粉、海泡石粉、高岭土、瓷石粉中的一种或两种以上的组合。
其中，所述阻燃剂为十溴二苯乙烷、聚磷酸铵或三聚氰胺多聚磷酸盐。
其中，所述抗氧剂为聚羟基季戊四醇酯。
其中，所述润滑剂为硬脂酸钡、硬脂酸镁、聚乙烯蜡、微晶蜡中的一种或两种以上的组合。
其中，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯或己二酸二辛脂。
一种耐候性防火阻燃的电缆材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份数分别称取各原料，先将改性纳米水镁石、功能填料、炭黑、硼酸锌、氢氧化铝、三氧化二锑、磷酸三苯酯、阻燃剂、抗氧剂、润滑剂和增塑剂在高速混合机中进行混合6min，得到混合物a；再将聚氯乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、丁苯橡胶和混合物a在高速混合机中混合8min，得到混合后的混合物b；
（2）将步骤（1）的混合物b放入密炼机中进行密炼，料温控制在140-160℃，密炼10min，得到共聚物c；
（3）将步骤（2）的共聚物c放入双螺杆挤出机进行熔融塑化并挤出造粒，并于80℃下干燥1h，即制得所述的耐候性防火阻燃的电缆材料。
其中，所述步骤（3）中挤出造粒的温度为120℃。
实施例3
一种耐候性防火阻燃的电缆材料，包括如下重量份计的原料：聚氯乙烯树脂60份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物40份、丁苯橡胶30份、改性纳米水镁石20份、功能填料15份、炭黑10份、硼酸锌3-8份、氢氧化铝5份、三氧化二锑20份、磷酸三苯酯5份、阻燃剂10份、抗氧剂2.5份、润滑剂3份和增塑剂0.8份。
其中，所述的改性纳米水镁石是按以下步骤制备的：
（1）将水镁石放入温度为600℃煅烧炉中煅烧8h，得到煅烧物a；
（2）将煅烧物a溶解到蒸馏水中，然后滴加浓度为0.02mol/l的十二烷基苯磺酸钠溶液，得到溶液b；
（3）向溶液b加入浓度为1mol/l的氢氧化钠溶液，调节溶液b的ph值为9，得到溶液c；
（4）在温度为100℃下对溶液c回流反应5h，再进行离心处理，得到固体物质d；
（5）将固体物质放入70℃干燥10h，即得到改性纳米水镁石。
其中，所述功能填料为云母粉、海泡石粉、高岭土、瓷石粉中的一种或两种以上的组合。
其中，所述阻燃剂为十溴二苯乙烷、聚磷酸铵或三聚氰胺多聚磷酸盐。
其中，所述抗氧剂为聚羟基季戊四醇酯。
其中，所述润滑剂为硬脂酸钡、硬脂酸镁、聚乙烯蜡、微晶蜡中的一种或两种以上的组合。
其中，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯或己二酸二辛脂。
一种耐候性防火阻燃的电缆材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份数分别称取各原料，先将改性纳米水镁石、功能填料、炭黑、硼酸锌、氢氧化铝、三氧化二锑、磷酸三苯酯、阻燃剂、抗氧剂、润滑剂和增塑剂在高速混合机中进行混合8min，得到混合物a；再将聚氯乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、丁苯橡胶和混合物a在高速混合机中混合10min，得到混合后的混合物b；
（2）将步骤（1）的混合物b放入密炼机中进行密炼，料温控制在160℃，密炼20min，得到共聚物c；
（3）将步骤（2）的共聚物c放入双螺杆挤出机进行熔融塑化并挤出造粒，并于100℃下干燥1-3h，即制得所述的耐候性防火阻燃的电缆材料。
其中，所述步骤（3）中挤出造粒的温度为140℃。
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。