本发明涉及电缆材料
技术领域：
，具体涉及一种阻燃型电缆料的制备方法及其应用。
背景技术：
：电线电缆绝缘及护套用塑料俗称电缆料，其中包括了橡胶、塑料、尼龙等多种品种。随着社会、经济和科学技术的发展，电线电缆不论是在人们的日常生活中，还是在航天、军事等高科技领域中的应用都越来越多。在实际应用中，电缆不仅用在室内，更多的用在室外，受各种恶劣环境与天气的影响，以及各种施工环境的影响，近些年，由电缆引发火灾的次数直线上升，据统计42％以上火宅是由于电缆老化引起的，给国民经济造成了巨大的损失。这就需要开发一种自身具备良好阻燃性能的电缆料，从根本上防止火灾的发生。技术实现要素：为解决上述技术问题，本发明提供一种阻燃型电缆料的制备方法及其应用，该方法采用将高密度聚乙烯、磷酸三苯酯搅拌混合后滴加三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，随后加入到聚山梨酯80的水溶液中超声处理，再加入乙烯-醋酸乙烯共聚物等在酸性条件下搅拌反应，将沉淀洗涤、烘干得到改性混合物；将四丙氟橡胶进行硫化并加入芳烃油保温搅拌得到硫化胶料混合物；将硅藻土、高岭土等在碱性溶液中研磨细化后调回中性，静置过夜后离心得到离心沉淀物；最后将上述产物混合后加入氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷等进行捏合，再加入分散剂、抗氧剂混炼、造粒，得成品电缆料。制备而成的电缆料，其阻燃性能好、韧性足，在电缆制造上具有良好的应用前景。技术方案：为了解决上述问题，本发明公开了一种阻燃型电缆料的制备方法，包括以下步骤：（1）将高密度聚乙烯45-55份、磷酸三苯酯30-40份搅拌混合，升温至60-70℃，随后在300-500转/分钟的搅拌速率下采用滴加的方法边搅拌边加入三羟甲基丙烷三丙烯酸酯16-20份，混合均匀后出料，得到搅拌混合料；（2）将步骤（1）得到的搅拌混合料加入到200份聚山梨酯80的水溶液中，超声分散处理后在搅拌条件下加入乙烯-醋酸乙烯共聚物12-16份、溴化环氧树脂10-15份，用稀盐酸调节ph至4.5-5.5后继续搅拌30分钟，离心分离得到沉淀后，将沉淀用去离子水洗涤2-4次，随后转入真空干燥箱中于80-90℃下干燥至恒重，得到改性混合物；（3）将四丙氟橡胶20-30份、硫化剂2-4份加入到硫化罐中，在140-150℃下高温硫化8-10小时，随后将罐内温度降至100-120℃，加入芳烃油6-8份，在200-300转/分钟的搅拌速率下保温搅拌15-25分钟，得到硫化胶料混合物；（4）将硅藻土3-5份、高岭土3-5份、微晶蜡2-4份、氢氧化铝2-4份混合后加入到蒸馏水中，用naoh溶液调节ph至8，在800-1000转/分钟的速率下研磨细化20-30分钟，随后用稀盐酸调节ph至中性，静置过夜，离心分离得到离心沉淀物；（5）将步骤（2）的改性混合物、步骤（3）的硫化胶料混合物、步骤（4）的离心沉淀物与氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷7-9份、聚乙烯基吡咯烷酮1-3份加入到高速捏合机中，在95-105℃下调整捏和10-15分钟，得到半成型料；（6）将步骤（5）的半成型料和分散剂1-3份、抗氧剂1-3份加入到密炼机中进行混炼，混炼时间为8-10分钟，随后将混炼后的物料趁热加入到双螺杆造粒机中进行造粒，冷却至室温后得到成品电缆料。进一步的，所述步骤（2）中超声波频率为20-25khz，超声功率为300-350w，超声处理时间为20-40分钟。进一步的，所述步骤（3）中的硫化剂选自过氧化二异丙苯、2-巯基苯并噻唑、四甲基秋兰姆中的任意一种。进一步的，所述步骤（6）中的分散剂选自椰油酸二乙醇酰胺、三乙基己基磷酸、六甲基磷酸三胺中的任意一种。进一步的，所述步骤（6）中的抗氧剂选自硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙烯酸双十二醇酯、4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)中的任意一种。进一步的，所述步骤（6）中双螺杆造粒机的各段温度分别为：加料段温度70-80℃、压缩段温度180-190℃、均化段温度120-140℃、机头温度120-130℃。与此同时，本发明还公开了上述制备方法制得的阻燃型电缆料在电缆制造上的应用。本发明与现有技术相比，其有益效果为：（1）本发明的阻燃型电缆料的制备方法采用将高密度聚乙烯、磷酸三苯酯搅拌混合后滴加三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，随后加入到聚山梨酯80的水溶液中超声处理，再加入乙烯-醋酸乙烯共聚物等在酸性条件下搅拌反应，将沉淀洗涤、烘干得到改性混合物；将四丙氟橡胶进行硫化并加入芳烃油保温搅拌得到硫化胶料混合物；将硅藻土、高岭土等在碱性溶液中研磨细化后调回中性，静置过夜后离心得到离心沉淀物；最后将上述产物混合后加入氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷等进行捏合，再加入分散剂、抗氧剂混炼、造粒，得成品电缆料。制备而成的电缆料，其阻燃性能好、韧性足，在电缆制造上具有良好的应用前景。（2）本发明采用了磷酸三苯酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、溴化环氧树脂、聚乙烯基吡咯烷酮等原料参与制备阻燃型电缆料，对电缆料进行了有效的性能提升，虽然这些材料并非首次应用于电缆料中，但按照一定配比量组合后，辅以相应的处理方式，给最后制备得到的电缆料带来了使用性能上的大幅度提高，这在以往的研究中是不曾报道过的，对于实现本发明的技术效果起到了决定性的作用。具体实施方式实施例1（1）将高密度聚乙烯45份、磷酸三苯酯30份搅拌混合，升温至60℃，随后在300转/分钟的搅拌速率下采用滴加的方法边搅拌边加入三羟甲基丙烷三丙烯酸酯16份，混合均匀后出料，得到搅拌混合料；（2）将步骤（1）得到的搅拌混合料加入到200份聚山梨酯80的水溶液中，在超声波频率为20khz，超声功率为300w的条件下超声分散处理20分钟，超声分散处理后在搅拌条件下加入乙烯-醋酸乙烯共聚物12份、溴化环氧树脂10份，用稀盐酸调节ph至4.5后继续搅拌30分钟，离心分离得到沉淀后，将沉淀用去离子水洗涤2次，随后转入真空干燥箱中于80℃下干燥至恒重，得到改性混合物；（3）将四丙氟橡胶20份、过氧化二异丙苯2份加入到硫化罐中，在140℃下高温硫化8小时，随后将罐内温度降至100℃，加入芳烃油6份，在200转/分钟的搅拌速率下保温搅拌15分钟，得到硫化胶料混合物；（4）将硅藻土3份、高岭土3份、微晶蜡2份、氢氧化铝2份混合后加入到蒸馏水中，用naoh溶液调节ph至8，在800转/分钟的速率下研磨细化20分钟，随后用稀盐酸调节ph至中性，静置过夜，离心分离得到离心沉淀物；（5）将步骤（2）的改性混合物、步骤（3）的硫化胶料混合物、步骤（4）的离心沉淀物与氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷7份、聚乙烯基吡咯烷酮1份加入到高速捏合机中，在95℃下调整捏和10分钟，得到半成型料；（6）将步骤（5）的半成型料和椰油酸二乙醇酰胺1份、硫代二丙酸二月桂酯1份加入到密炼机中进行混炼，混炼时间为8分钟，随后将混炼后的物料趁热加入到双螺杆造粒机中进行造粒，双螺杆造粒机的各段温度分别为：加料段温度70℃、压缩段温度180℃、均化段温度120℃、机头温度120℃，冷却至室温后得到成品电缆料。制得的电缆料的性能测试结果如表1所示。实施例2（1）将高密度聚乙烯50份、磷酸三苯酯35份搅拌混合，升温至65℃，随后在400转/分钟的搅拌速率下采用滴加的方法边搅拌边加入三羟甲基丙烷三丙烯酸酯18份，混合均匀后出料，得到搅拌混合料；（2）将步骤（1）得到的搅拌混合料加入到200份聚山梨酯80的水溶液中，在超声波频率为22.5khz，超声功率为325w的条件下超声分散处理30分钟，超声分散处理后在搅拌条件下加入乙烯-醋酸乙烯共聚物14份、溴化环氧树脂12份，用稀盐酸调节ph至5后继续搅拌30分钟，离心分离得到沉淀后，将沉淀用去离子水洗涤3次，随后转入真空干燥箱中于85℃下干燥至恒重，得到改性混合物；（3）将四丙氟橡胶25份、2-巯基苯并噻唑3份加入到硫化罐中，在145℃下高温硫化9小时，随后将罐内温度降至110℃，加入芳烃油7份，在250转/分钟的搅拌速率下保温搅拌20分钟，得到硫化胶料混合物；（4）将硅藻土4份、高岭土4份、微晶蜡3份、氢氧化铝3份混合后加入到蒸馏水中，用naoh溶液调节ph至8，在900转/分钟的速率下研磨细化25分钟，随后用稀盐酸调节ph至中性，静置过夜，离心分离得到离心沉淀物；（5）将步骤（2）的改性混合物、步骤（3）的硫化胶料混合物、步骤（4）的离心沉淀物与氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷8份、聚乙烯基吡咯烷酮2份加入到高速捏合机中，在100℃下调整捏和13分钟，得到半成型料；（6）将步骤（5）的半成型料和三乙基己基磷酸2份、硫代二丙烯酸双十二醇酯2份加入到密炼机中进行混炼，混炼时间为9分钟，随后将混炼后的物料趁热加入到双螺杆造粒机中进行造粒，双螺杆造粒机的各段温度分别为：加料段温度75℃、压缩段温度185℃、均化段温度130℃、机头温度125℃，冷却至室温后得到成品电缆料。制得的电缆料的性能测试结果如表1所示。实施例3（1）将高密度聚乙烯55份、磷酸三苯酯40份搅拌混合，升温至70℃，随后在500转/分钟的搅拌速率下采用滴加的方法边搅拌边加入三羟甲基丙烷三丙烯酸酯20份，混合均匀后出料，得到搅拌混合料；（2）将步骤（1）得到的搅拌混合料加入到200份聚山梨酯80的水溶液中，在超声波频率为25khz，超声功率为350w的条件下超声分散处理40分钟，超声分散处理后在搅拌条件下加入乙烯-醋酸乙烯共聚物16份、溴化环氧树脂15份，用稀盐酸调节ph至5.5后继续搅拌30分钟，离心分离得到沉淀后，将沉淀用去离子水洗涤4次，随后转入真空干燥箱中于90℃下干燥至恒重，得到改性混合物；（3）将四丙氟橡胶30份、四甲基秋兰姆4份加入到硫化罐中，在150℃下高温硫化10小时，随后将罐内温度降至120℃，加入芳烃油8份，在300转/分钟的搅拌速率下保温搅拌25分钟，得到硫化胶料混合物；（4）将硅藻土5份、高岭土5份、微晶蜡4份、氢氧化铝4份混合后加入到蒸馏水中，用naoh溶液调节ph至8，在1000转/分钟的速率下研磨细化30分钟，随后用稀盐酸调节ph至中性，静置过夜，离心分离得到离心沉淀物；（5）将步骤（2）的改性混合物、步骤（3）的硫化胶料混合物、步骤（4）的离心沉淀物与氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷9份、聚乙烯基吡咯烷酮3份加入到高速捏合机中，在105℃下调整捏和15分钟，得到半成型料；（6）将步骤（5）的半成型料和六甲基磷酸三胺3份、4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)3份加入到密炼机中进行混炼，混炼时间为10分钟，随后将混炼后的物料趁热加入到双螺杆造粒机中进行造粒，双螺杆造粒机的各段温度分别为：加料段温度80℃、压缩段温度190℃、均化段温度140℃、机头温度130℃，冷却至室温后得到成品电缆料。制得的电缆料的性能测试结果如表1所示。对比例1（1）将高密度聚乙烯50份升温至65℃，随后在400转/分钟的搅拌速率下采用滴加的方法边搅拌边加入三羟甲基丙烷三丙烯酸酯18份，混合均匀后出料，得到搅拌混合料；（2）将步骤（1）得到的搅拌混合料加入到200份聚山梨酯80的水溶液中，在超声波频率为22.5khz，超声功率为325w的条件下超声分散处理30分钟，超声分散处理后在搅拌条件下加入乙烯-醋酸乙烯共聚物14份、溴化环氧树脂12份，用稀盐酸调节ph至5后继续搅拌30分钟，离心分离得到沉淀后，将沉淀用去离子水洗涤3次，随后转入真空干燥箱中于85℃下干燥至恒重，得到改性混合物；（3）将四丙氟橡胶25份、2-巯基苯并噻唑3份加入到硫化罐中，在145℃下高温硫化9小时，随后将罐内温度降至110℃，加入芳烃油7份，在250转/分钟的搅拌速率下保温搅拌20分钟，得到硫化胶料混合物；（4）将硅藻土4份、高岭土4份、微晶蜡3份、氢氧化铝3份混合后加入到蒸馏水中，用naoh溶液调节ph至8，在900转/分钟的速率下研磨细化25分钟，随后用稀盐酸调节ph至中性，静置过夜，离心分离得到离心沉淀物；（5）将步骤（2）的改性混合物、步骤（3）的硫化胶料混合物、步骤（4）的离心沉淀物与氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷8份、聚乙烯基吡咯烷酮2份加入到高速捏合机中，在100℃下调整捏和13分钟，得到半成型料；（6）将步骤（5）的半成型料和三乙基己基磷酸2份、硫代二丙烯酸双十二醇酯2份加入到密炼机中进行混炼，混炼时间为9分钟，随后将混炼后的物料趁热加入到双螺杆造粒机中进行造粒，双螺杆造粒机的各段温度分别为：加料段温度75℃、压缩段温度185℃、均化段温度130℃、机头温度125℃，冷却至室温后得到成品电缆料。制得的电缆料的性能测试结果如表1所示。对比例2（1）将高密度聚乙烯50份、磷酸三苯酯35份搅拌混合，升温至65℃，随后在400转/分钟的搅拌速率下采用滴加的方法边搅拌边加入三羟甲基丙烷三丙烯酸酯18份，混合均匀后出料，得到搅拌混合料；（2）将步骤（1）得到的搅拌混合料加入到200份聚山梨酯80的水溶液中，在超声波频率为22.5khz，超声功率为325w的条件下超声分散处理30分钟，超声分散处理后在搅拌条件下加入溴化环氧树脂12份，用稀盐酸调节ph至5后继续搅拌30分钟，离心分离得到沉淀后，将沉淀用去离子水洗涤3次，随后转入真空干燥箱中于85℃下干燥至恒重，得到改性混合物；（3）将四丙氟橡胶25份、2-巯基苯并噻唑3份加入到硫化罐中，在145℃下高温硫化9小时，随后将罐内温度降至110℃，加入芳烃油7份，在250转/分钟的搅拌速率下保温搅拌20分钟，得到硫化胶料混合物；（4）将硅藻土4份、高岭土4份、微晶蜡3份、氢氧化铝3份混合后加入到蒸馏水中，用naoh溶液调节ph至8，在900转/分钟的速率下研磨细化25分钟，随后用稀盐酸调节ph至中性，静置过夜，离心分离得到离心沉淀物；（5）将步骤（2）的改性混合物、步骤（3）的硫化胶料混合物、步骤（4）的离心沉淀物与氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷8份、聚乙烯基吡咯烷酮2份加入到高速捏合机中，在100℃下调整捏和13分钟，得到半成型料；（6）将步骤（5）的半成型料和三乙基己基磷酸2份、硫代二丙烯酸双十二醇酯2份加入到密炼机中进行混炼，混炼时间为9分钟，随后将混炼后的物料趁热加入到双螺杆造粒机中进行造粒，双螺杆造粒机的各段温度分别为：加料段温度75℃、压缩段温度185℃、均化段温度130℃、机头温度125℃，冷却至室温后得到成品电缆料。制得的电缆料的性能测试结果如表1所示。对比例3（1）将高密度聚乙烯50份、磷酸三苯酯35份搅拌混合，升温至65℃，随后在400转/分钟的搅拌速率下采用滴加的方法边搅拌边加入三羟甲基丙烷三丙烯酸酯18份，混合均匀后出料，得到搅拌混合料；（2）将步骤（1）得到的搅拌混合料加入到200份聚山梨酯80的水溶液中，在超声波频率为22.5khz，超声功率为325w的条件下超声分散处理30分钟，超声分散处理后在搅拌条件下加入乙烯-醋酸乙烯共聚物14份，用稀盐酸调节ph至5后继续搅拌30分钟，离心分离得到沉淀后，将沉淀用去离子水洗涤3次，随后转入真空干燥箱中于85℃下干燥至恒重，得到改性混合物；（3）将四丙氟橡胶25份、2-巯基苯并噻唑3份加入到硫化罐中，在145℃下高温硫化9小时，随后将罐内温度降至110℃，加入芳烃油7份，在250转/分钟的搅拌速率下保温搅拌20分钟，得到硫化胶料混合物；（4）将硅藻土4份、高岭土4份、微晶蜡3份、氢氧化铝3份混合后加入到蒸馏水中，用naoh溶液调节ph至8，在900转/分钟的速率下研磨细化25分钟，随后用稀盐酸调节ph至中性，静置过夜，离心分离得到离心沉淀物；（5）将步骤（2）的改性混合物、步骤（3）的硫化胶料混合物、步骤（4）的离心沉淀物与氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷8份、聚乙烯基吡咯烷酮2份加入到高速捏合机中，在100℃下调整捏和13分钟，得到半成型料；（6）将步骤（5）的半成型料和三乙基己基磷酸2份、硫代二丙烯酸双十二醇酯2份加入到密炼机中进行混炼，混炼时间为9分钟，随后将混炼后的物料趁热加入到双螺杆造粒机中进行造粒，双螺杆造粒机的各段温度分别为：加料段温度75℃、压缩段温度185℃、均化段温度130℃、机头温度125℃，冷却至室温后得到成品电缆料。制得的电缆料的性能测试结果如表1所示。对比例4（1）将高密度聚乙烯50份、磷酸三苯酯35份搅拌混合，升温至65℃，随后在400转/分钟的搅拌速率下采用滴加的方法边搅拌边加入三羟甲基丙烷三丙烯酸酯18份，混合均匀后出料，得到搅拌混合料；（2）将步骤（1）得到的搅拌混合料加入到200份聚山梨酯80的水溶液中，在超声波频率为22.5khz，超声功率为325w的条件下超声分散处理30分钟，超声分散处理后在搅拌条件下加入乙烯-醋酸乙烯共聚物14份、溴化环氧树脂12份，用稀盐酸调节ph至5后继续搅拌30分钟，离心分离得到沉淀后，将沉淀用去离子水洗涤3次，随后转入真空干燥箱中于85℃下干燥至恒重，得到改性混合物；（3）将四丙氟橡胶25份、2-巯基苯并噻唑3份加入到硫化罐中，在145℃下高温硫化9小时，随后将罐内温度降至110℃，加入芳烃油7份，在250转/分钟的搅拌速率下保温搅拌20分钟，得到硫化胶料混合物；（4）将硅藻土4份、高岭土4份、微晶蜡3份、氢氧化铝3份混合后加入到蒸馏水中，用naoh溶液调节ph至8，在900转/分钟的速率下研磨细化25分钟，随后用稀盐酸调节ph至中性，静置过夜，离心分离得到离心沉淀物；（5）将步骤（2）的改性混合物、步骤（3）的硫化胶料混合物、步骤（4）的离心沉淀物与氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷8份加入到高速捏合机中，在100℃下调整捏和13分钟，得到半成型料；（6）将步骤（5）的半成型料和三乙基己基磷酸2份、硫代二丙烯酸双十二醇酯2份加入到密炼机中进行混炼，混炼时间为9分钟，随后将混炼后的物料趁热加入到双螺杆造粒机中进行造粒，双螺杆造粒机的各段温度分别为：加料段温度75℃、压缩段温度185℃、均化段温度130℃、机头温度125℃，冷却至室温后得到成品电缆料。制得的电缆料的性能测试结果如表1所示。将实施例1-3和对比例1-4的制得的电缆料分别进行ul94防火等级测试，同时按照gb/t1040-2006的方法测定其拉伸性能和断裂伸长率。表1ul94（级）拉伸强度（mpa）断裂伸长率（%）实施例1v015.8630实施例2v016.1680实施例3v015.9650对比例1v012.7590对比例2v013.1600对比例3v012.5580对比例4v013.0600本发明的阻燃型电缆料的制备方法采用将高密度聚乙烯、磷酸三苯酯搅拌混合后滴加三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，随后加入到聚山梨酯80的水溶液中超声处理，再加入乙烯-醋酸乙烯共聚物等在酸性条件下搅拌反应，将沉淀洗涤、烘干得到改性混合物；将四丙氟橡胶进行硫化并加入芳烃油保温搅拌得到硫化胶料混合物；将硅藻土、高岭土等在碱性溶液中研磨细化后调回中性，静置过夜后离心得到离心沉淀物；最后将上述产物混合后加入氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷等进行捏合，再加入分散剂、抗氧剂混炼、造粒，得成品电缆料。制备而成的电缆料，其阻燃性能好、韧性足，在电缆制造上具有良好的应用前景。并且，本发明采用了磷酸三苯酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、溴化环氧树脂、聚乙烯基吡咯烷酮等原料参与制备阻燃型电缆料，对电缆料进行了有效的性能提升，虽然这些材料并非首次应用于电缆料中，但按照一定配比量组合后，辅以相应的处理方式，给最后制备得到的电缆料带来了使用性能上的大幅度提高，这在以往的研究中是不曾报道过的，对于实现本发明的技术效果起到了决定性的作用。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
技术领域：
，均同理包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12