一种含镁铁尖晶石的阻燃电缆绝缘材料的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种包含纳米镁铝尖晶石/ZIF的高效阻燃电缆绝缘材料，所述纳米镁铝尖晶石MgAl2O4具有特殊的结构，可以作为优质的无机纳米氧化物材料，添加到聚烯材料LDPE/EVA中，提高绝缘材料的耐热性和强度，降低绝缘材料的老化时间，可以保持高温作用下长时间不降解，而且还能保持较好的阻燃效果，增加残炭量，大幅提高LOI烧失量指数。
【专利说明】
一种含镆铁尖晶石的阻燃电缆绝缘材料
技术领域
[0001] 本发明涉及一种包含纳米镁铝尖晶石的阻燃电缆绝缘材料的制备方法，所述镁铝 尖晶石具有特殊的结构，可以作为优质的无机材料，添加到聚烯LDPE/EVA材料中，提高绝缘 材料的耐热性和强度，降低绝缘材料的老化时间，可以保持高温作用下长时间不降解，而且 还能保持较好的阻燃效果，大幅提高L0I烧失量指数。
【背景技术】
[0002] 电缆中常用的绝缘材料有油浸纸、聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯、橡皮等。在电工 技术上，将体积电阻率大于1〇9Ω · cm的物质所构成的材料称为绝缘材料，也就是用来使 器件在电气上能够阻止电流通过的材料。交联聚乙烯具有优良的介电性能和机械性能，己 被广泛应用于高压和超高压塑料绝缘电力电缆中。随着超高压、特高压直流输变电系统的 发展，运行过程中的绝缘老化问题越来越严重，己成为绝缘电缆向超高压发展的主要障碍。 当绝缘聚合物的工作电场强度达到击穿电场强度的十分之一时，长时间工作的电力设备绝 缘中会引起树枝化，降低电缆使用寿命。由低密度聚乙烯构成的高压电力电缆绝缘材料，在 长期运行过程中受到各种老化因素的影响逐渐老化，导致材料的介电性能和机械性能的下 降。根据老化因素的分类可分为电老化、热老化、机械老化和电化学老化。其中热老化是聚 乙烯电缆绝缘损害的主要诱因，不同热老化时间及条件会导致聚乙烯内部分子结构的差 异，进而影响其空间电荷特性。
[0003] 研究表明，在直流电场作用下，聚合物绝缘中容易形成空间电荷，而空间电荷会使 电场分布发生畸变，加剧聚合物绝缘老化，材料的老化导致了材料电气性能的下降。聚合物 中空间电荷主要由电极注入的入陷载流子或可迀移的载流的同极性空间电荷与绝缘体内 有机或无机杂质在电场作用下电离产生的异极性电。为了抑制空间电荷的形成，需要对聚 乙烯改性从而改变其中的陷阱能及分布，改变空间电荷分布，减低畸变几率，改善聚合物的 介电性能，减少聚合物绝缘老化，并同时不影响聚合物的加工性能。
[0004] 低密度聚乙烯是本领域常用的电缆绝缘材料，但是阻燃性能不尽人意。目前对于 绝缘材料的阻燃性能改进，加入适宜的阻燃剂是主要方式之一。成炭对聚合物的阻燃性具 有很大影响。因此，研发高效的能够促进聚烯材料自身更多参与炭的阻燃剂或炭化剂具有 重要意义。近年来，为了提高阻燃聚乙烯材料的成炭效率、改善碳层结构和提高炭成质量， 对于协同阻燃、硅氧烷阻燃、聚合物纳米阻燃等方面出现重点研究。
【发明内容】
[0005] 研究证明，空间电荷是造成电力电缆电场畸变，引发局部放电、电树枝和绝缘击穿 事故的重要原因。目前对聚合物中的空间电荷的研究主要集中于抑制介质内空间电荷的产 生及其迀移特性，一般情况下，绝缘材料（如聚乙烯）中的空间电荷主要由2部分组成：一是 在较高场强作用下从与介质接触的电极注入的入陷载流子或可迀移的载流子，称为同极性 电荷；另外一部分是在较低场强作用下，介质内的杂质在电场作用下电离并发生迀移而形 成的空间电荷，称为异极性电荷。CNFS的掺杂并取向成功改变了载流子在介质内的输运方 式，降低了陷阱能级，使载流子易于沿垂直于厚度方向输运，有效抑制了载流子沿厚度方向 的注入和空间电荷在介质内的积聚.半导电层在样品厚度方向上一定程度地削弱了外加电 场，减弱了半导电层与绝缘层界面处的场强，减少了阴极注入的空间电荷量，短路后样品内 最终残余少量空间电荷.有助于阻燃，阻碍聚合物的电荷聚合，提高绝缘材料的使用寿命。
[0006] 磷和含磷化合物阻燃剂与卤系、无机系并列为三大阻燃体系。磷系化合物的阻燃 效果较好，因为燃烧时生成的偏磷酸可聚合成稳定的多聚态，成为燃烧点的保护层，能隔绝 被燃物与氧气的接触。生成的磷酸和聚偏磷酸则都是强酸，具有很强的脱水性，能够使聚合 物脱水炭化，并在聚合物表面形成炭化层，达到隔绝氧气阻止燃烧的目的。
[0007] 含氮阻燃剂在发生火灾时燃烧时，受热易放出10^、呢、1€13、勵2和勵等不燃性气 体。这些气体稀释了空气中的氧和高聚物受热分解时产生的可燃性气体的浓度，同时含氮 阻燃剂分解过程也吸收了一部分热量，另外氮气还能捕捉自由基，抑制高聚物的连锁反应， 达到清除自由基的作用，从而达到了阻燃目的。
[0008] 双氰胺具有无卤、低毒、低烟的优点，含氮阻燃剂在聚酯塑料的阻燃效果较好，尤 其是与磷系阻燃剂结合，可以形成膨胀型阻燃体系，通过二者的协同作用，可以大幅提高聚 烯烃绝缘材料的阻燃效果。本申请采用了双氰胺与磷酸三乙酯、羟基磷灰石组合使用，并调 整三者的比例，使三者发挥协同作用，形成膨胀型阻燃体系，试验表明，三者(双氰胺:磷酸 三乙酯:羟基磷灰石)最佳的质量比为1:1:1。可以大幅提高阻燃效果。
【申请人】认为主要是含 磷组分是通过有机磷与无机磷形式共同作用，在不同的磷形式基础上，结合氮系阻燃剂，在 结构上可以增加膨胀度，而且无机磷在膨胀阻燃体系中还可以占据中间活性位置，与有机 磷、有机氮形成稳定的体系，比如插层、链层、多面体等稳定结构，有利于聚烯绝缘材料的阻 燃、强度等性能。
[0009] 纳米无机氧化物是阻燃剂的良好选择，比如纳米氧化镁，纳米氧化锌等都可以作 为纳米无机氧化物阻燃剂加入到聚稀材料中。由于纳米效应，聚合物/无机纳米复合材料具 有较常规聚合物/填料复合物无法比拟的有点，比如密度小、机械强度高、吸气性和透气性 能第，特别是耐热性和阻燃性可以得到大幅度提高。进一步，也有学者研究凹凸棒、蒙脱土、 分子筛等粘土类层状硅酸盐纳米复合材料的阻燃性能，上述无机材料均有不同程度的阻燃 效果。尖晶石化合物具有独特的光学、电学和磁学性能，在生物及陶瓷方面有广泛的应用， 具有热稳定性好、成本低等优点。目前还没有采用结构更加优异的镁铝尖晶石复合金属氧 化物作为阻燃材料。
[0010] 高分子化合物在空气中的燃烧是一种非常激烈的氧化反应，属于连锁反应历程。 燃烧过程中增殖大量活泼的羟基游离基，当羟基游离基和高分子化合物相遇时，生成碳氢 化合物游离基和水，在氧的存在下，碳氢化合物游离基分解，又形成新的羟基游离基。如此 循环，使燃烧反应不断延续。阻燃剂的作用机理比较复杂，包含许多因素，但主要是通过采 用物理或化学方法来阻止燃烧循环。
[0011] 有人采用无机材料沸石作为绝缘材料的阻燃剂，但是沸石为刚性结构，桥氧键相 对较短，且缺乏柔性，存在一定缺陷。近年来，一种新型的MOFs材料一咪唑酯-金属-有机骨 架材料(ZIFs)引起了人们的注意。该材料结构同沸石的结构极其相似，并且比表面积大、孔 容高、水热稳定性好、耐有机溶剂。因此，本申请试探将ZIFS材料作为复合阻燃剂的材料，可 以提尚电缆绝缘材料的耐尚温性能，从而提尚使用寿命。ZIFs材料是具有尚稳定性的刚性 MOFs材料，MOFs的稳定性主要由无机金属单元的稳定性，以及金属与配体间结合力的强弱 来决定。由于金属有机骨架材料是以金属离子为连接点的配位聚合物，在与聚乙烯材料结 合时，既可以利用聚合物中咪唑骨架与聚乙烯材料在高分子性能上的相容性，形成有效结 构，利用四面体结构可以有效分散空间电荷，避免空间电荷的聚集，提高耐高温、耐老化性 能；另一方面，ZIFS中含有金属离子，可以形成无机化合物，而无机化合物如纳米无机氧化 镁、氧化铁等是本领域的阻燃剂之一，在与聚乙烯材料结合后可以利用无机材料的互补作 用，进一步强化绝缘材料的电荷运输效率，提高阻燃性能，提高了绝缘材料的耐高温、耐老 化性能。
[0012] 复合型导电高分子材料是将各种导电性填料以不同的方式和加工工艺(如分散复 合、层积复合、形成表面电膜等）填充到聚合物基体中。导电复合材料常用的基体树脂有： EVA, PS, PE(LDPE, HDPE), PP, PVC, ABS, PA, ΡΒΤ,ΡΕΤ, PC, PI, PPS,酚醛树脂、环氧 树脂、聚芳飒、聚丙烯酸醋、丁睛橡胶、有机硅橡胶等聚合物。复合型导电高分子材料在技术 上比结构型导电高分子材料具有更加成熟的优势，与金属相比，导电性复合材料具有加工 性好、工艺简单、耐腐蚀、电阻率可调范围大、价格低等优点。EVA是由乙烯-醋酸乙烯共聚得 到的共聚物。高分子材料的加工特性和导电填充物的导电性两者的功能共同决定了高分子 基导电复合材料具有可在较大范围内根据使用需要调节其电学、力学和其他性能，化学稳 定性较好，成本低廉，易于成型和大规模生产等，常作抗静电和电磁屏蔽材料，广泛应用于 电子、电器、纺织、煤矿等工业。此外，复合型导电高分子还具有许多独特的物理现象，如绝 缘体-导体突变现象(渗滤现象），电阻率对温度、压力、气体浓度敏感，电流-电压非线性行 为，电流噪声等。
[0013] 本发明首次采用镁铝尖晶石作为无机纳米阻燃剂成分，与金属有机骨架ZIF复合 后，加入到聚烯材料LDPE/EVA中，由于镁铝尖晶石的加入，可以改变载流子在介质内的输运 方式，降低陷阱能级，使载流子易于沿垂直于厚度方向输运，有效抑制了载流子沿厚度方向 的注入和空间电荷在介质内的积聚.半导电层在样品厚度方向上一定程度地削弱了外加电 场，减弱了半导电层与绝缘层界面处的场强，减少了阴极注入的空间电荷量，短路后样品内 最终残余少量空间电荷，降低了电荷的聚集性，改善了材料的节电性能，提高绝缘材料的抗 老化、耐高温性能，起到高效的阻燃目的。
[0014] 本申请聚烯主材料为LDPE/EVA:低密度聚乙烯LDPE、EVA混合，复合高分子种类拓 展，有利于各种高分子材料的结构互补，复合阻燃剂材料与聚烯的直接接触，紧密结合，形 成有效表面覆盖与空间侵袭，占据适宜的阻燃活性位置，而且增加了陷阱数量，提高了电荷 流动，增加了平均击穿强度，有利于提高绝缘材料的使用寿命。因此，本申请的绝缘材料既 可以提高使用寿命，耐老化，耐冲击，强度高，而且还能保持较好的阻燃效果，增加聚烯材料 的残炭量，大幅提高L0I烧失量指数。发明人偶然发现，加入少量碳酸锰可以有效缓解电缆 材料解热过程，增加残炭，提高L0I指数。可能是由于碳酸锰加热分解后形成氧化锰和二氧 化碳类物质，正好得到了纳米无机氧化物与气体阻燃剂，从而提高阻燃性能。
[0015] 本发明涉及一种包含镁铝尖晶石/金属有机骨架的电缆绝缘材料，所述电缆绝缘 材料LDPE 80-100份、EVA60-80份、白炭黑10-20份、增塑剂5-10份、环氧树脂10-20份、双氰 胺5-15份、磷酸三乙酯5-15份、羟基磷灰石5-15份、抗氧剂3-5份、镁铁尖晶石MgAl 2〇4/ZIF- 90复合物10-20份、云母片5-15份、聚二氧基硅氧烷10-20份、蛭石5-10份、丙烯酸甲酯5-10 份、碳酸锰5-10份，其中所述镁铁尖晶石与ZIF-90的质量比为2-5:1。更优选的，1^12〇4: ZIF-90的质量比2-3:1。其中，增塑剂为偏苯三酸三辛酯。所述镁铝尖晶石平均粒径为20-65nm,优选 25_45nm〇
[0016] 所述电缆绝缘材料是按照如下步骤制备得到： (1)制备复合物镁铁尖晶石MgAl2〇4/ZIF-90: (a)MgAl2〇4制备：分别称取0.02molMg(N03)2 · 6H20、0 · 04molAl (N03)3 · 9H20溶于 50ml去离子水肿，配得混合盐溶液，取0.04molNa2C03、0.06molNa0H溶于50ml去离子水中，然 后快速搅拌，将盐溶液加入碱溶液，使pH保持在9-11，混合均匀，将沉淀过滤，去离子水洗至 中性。80-100°C烘箱中烘干8-10h。然后在800-1000°C马弗炉中焙烧4-6h。
[0017] (b)ZIF-90制备：将 Zn(N03)2 6H20(2.1mmol)和咪唑-2-甲醛ICA (3.0mmol)溶于 30mL的DMF中搅拌均匀将得到的反应液转移至容积为40mL聚四氟乙烯衬里的反应釜在 100°C下反应18h自然冷却至室温备用； (c)将MgAl2〇4加入到上述反应釜中，控制温度60-80 °C，保持30分钟，然后80-100 °C烘 干30分钟，得到MgAl2〇4/ZIF-90复合物材料，备用。其中，控制MgAl2〇4: ZIF的质量比为2-5: 1〇
[0018] (2)取LDPE 80-100份、EVA60-80份、白炭黑10-20份、增塑剂5-10份、环氧树脂10-20份、双氰胺5-15份、磷酸三乙酯5-15份、羟基磷灰石5-15份、抗氧剂3-5份、云母片5-15份、 聚二氧基硅氧烷10-20份、蛭石5-10份、丙烯酸甲酯5-10份、碳酸锰5-10份和步骤(1)得到的 MgAl2〇4/ZIF-90 10-20份混合，加入离心机中，在800-1000r/min条件下搅拌10-20分钟，混 合均匀后，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，然后用注射机将熔融体快速注入模具中，冷 却定型，开模后成品进入副模，切割。其中，步骤(2)中熔融温度为控制温度180-220°C。
[0019] 所述抗氧剂主可以有效防止聚合物的自氧化，主要采用的是抗氧剂1024、抗氧剂 565、抗氧剂1010等，并且不局限于本领域常用的抗氧剂材料。
[0020] 本发明的电缆绝缘材料由于首次采用镁铝尖晶石材料，利用其优势空间结构，并 与ZIF材料复合，一部分可以产生较多的无机纳米阻燃成分，免去单独加入无机纳米氧化镁 等无机阻燃材料，另一部分可以利用空间缺位与ZIF的骨架结构，优化聚合物材料的成炭性 能，提高L0I指数，而且ZIF中的有机骨架可以与聚烯材料进一步复合，有利于阻燃材料的全 面覆盖，大幅提高阻燃性能。该电缆绝缘材料在于高压和超高压塑料绝缘电力电缆中的应 用，可以大大降低老化，提高电缆绝缘材料的耐高温、使用强度和耐阻燃性能。
[0021] 本申请研究了包括复合材料MgAl2〇4/ZIF-90对LDPE/EVA复合材料的阻燃及力学性 能，通过有限氧指数、垂直燃烧及力学性能实验测定，可知复合电缆材料综合性能优良，性 能稳定、氧指数高、阻燃效果好、效果持久，价格低廉；由不挥发、烟雾小，无毒性，该复合阻 燃材料兼有阻燃、抑烟和降低有毒气体的功能，是一种无环境污染阻燃材料具有工业应用 前景。
【具体实施方式】
[0022]下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0023] 实施例1 (1)制备复合物镁铁尖晶石MgAl2〇4/ZIF-90: (a)MgAl2〇4制备：分别称取0.02molMg(N03)2 · 6H20、0.04molAl(N〇3)3 · 9H20溶于 50ml去离子水肿，配得混合盐溶液，取0.04molNa2C03、0.06molNa0H溶于50ml去离子水中， 然后快速搅拌，将盐溶液加入碱溶液，使PH保持在9-11，混合均匀，将沉淀过滤，去离子水洗 至中性。80 °C烘箱中烘干8h。然后在800 °C马弗炉中焙烧4-6h。
[0024] (b)ZIF-90制备：将 Zn(N03)2 6H20(2.1mmol)和咪唑-2-甲醛ICA (3.0mmol)溶于 30mL的DMF中搅拌均匀将得到的反应液转移至容积为40mL聚四氟乙烯衬里的反应釜在 100°C下反应18h自然冷却至室温备用； (c)将MgAl2〇4加入到上述反应釜中，控制温度60 °C，保持30分钟，然后80-100 °C烘干30 分钟，得到MgAl2〇4/ZIF-90复合物材料，备用。其中，控制MgAl2〇4: ZIF的质量比为3:1。
[0025] (2)取LDPE 100份、EVA80份、白炭黑20份、增塑剂6份、环氧树脂8份、双氰胺10份、 磷酸三乙酯10份、羟基磷灰石10份、抗氧剂3份、云母片5份、聚二氧基硅氧烷10份、蛭石5份、 丙烯酸甲酯5份、碳酸锰5份和步骤（1)得到的MgAl2〇4/ZIF-90 20份混合，加入离心机中，在 800-1000r/min条件下搅拌10-20分钟，混合均匀后，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，然 后用注射机将熔融体快速注入模具中，冷却定型，开模后成品进入副模，切割。
[0026] 实施例2 (1)制备复合物镁铁尖晶石MgAl2〇4/ZIF-90: (a)MgAl2〇4制备：分别称取0.02molMg(N03)2 6H20、0.04molAl(N03)3 9H20溶于50ml 去离子水肿，配得混合盐溶液，取〇 · 〇4molNa2C03、0 · 06molNa0H溶于50ml去离子水中，然后 快速搅拌，将盐溶液加入碱溶液，使PH保持在9-11，混合均匀，将沉淀过滤，去离子水洗至中 性。100 °C烘箱中烘干1 Oh。然后在800 °C马弗炉中焙烧4h。
[0027] (b)ZIF-90制备：将 Zn(N03)2 · 6H20(2.1mmol)和咪唑-2-甲醛ICA (3.0mmol)溶 于30mL的DMF中搅拌均匀将得到的反应液转移至容积为40mL聚四氟乙烯衬里的反应釜在 100°C下反应18h自然冷却至室温备用； (c)将MgAl2〇4加入到上述反应釜中，控制温度60°C，保持30分钟，然后80°C烘干30分 钟，得到MgAl2〇4/ZIF-90复合物材料，备用。其中，控制MgAl2〇4: ZIF的质量比为2:1。
[0028] (2)取LDPE 80份、EVA60份、白炭黑10份、增塑剂5份、环氧树脂10份、双氰胺5份、磷 酸三乙酯5份、羟基磷灰石5份、抗氧剂3份、云母片5份、聚二氧基硅氧烷10份、蛭石5份、丙烯 酸甲酯5份、碳酸锰10份和步骤（1)得到的MgAl2〇4/ZIF-90 15份混合，加入离心机中，在 800r/min条件下搅拌20分钟，混合均匀后，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，然后用注射 机将熔融体快速注入模具中，冷却定型，开模后成品进入副模，切割。
[0029] 实施例3 (1)制备复合物镁铁尖晶石MgAl2〇4/ZIF-90: (a)MgAl2〇4制备：分别称取0.02molMg(N03)2 6H2〇、0.04molAl(N〇3)3 9H20溶于50ml去 离子水肿，配得混合盐溶液，取〇. 〇4molNa2C03、0.06molNa0H溶于50ml去离子水中，然后快 速搅拌，将盐溶液加入碱溶液，使PH保持在9-11，混合均匀，将沉淀过滤，去离子水洗至中 性。80 °C烘箱中烘干1 Oh。然后在800 °C马弗炉中焙烧6h。
[0030] (b)ZIF-90制备：将 Zn(N03)2 6H20(2.1mmol)和咪唑-2-甲醛ICA (3.0mmol)溶于 30mL的DMF中搅拌均匀将得到的反应液转移至容积为40mL聚四氟乙烯衬里的反应釜在 100°C下反应18h自然冷却至室温备用； (c)将MgAl2〇4加入到上述反应釜中，控制温度60°C，保持30分钟，然后80°C烘干30分 钟，得到MgAl2〇4/ZIF-90复合物材料，备用。其中，控制MgAl2〇4: ZIF的质量比为2:1。
[0031] (2)取LDPE 100份、EVA80份、白炭黑20份、增塑剂10份、环氧树脂20份、双氰胺10 份、磷酸三乙酯10份、羟基磷灰石10份、抗氧剂3份、云母片5份、聚二氧基硅氧烷10份、蛭石 10份、丙烯酸甲酯10份、碳酸锰10份和步骤（1)得到的MgAl2〇4/ZIF-90 20份混合，加入离心 机中，在1000r/min条件下搅拌20分钟，混合均匀后，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，然 后用注射机将熔融体快速注入模具中，冷却定型，开模后成品进入副模，切割。
[0032] 对比例1 不加入纳米镁铝尖晶石，其他实验参数同实施例1。
[0033] 对比例2 不加入ZIFS材料，其他实验参数同实施例1。
[0034] 对比例3 采用凹凸棒代替本发明的镁铝尖晶石，其他实验参数同实施例1。
[0035] 对比例4 采用普通分子筛代替本发明的ZIF，其他实验参数同实施例1。
[0036] 具体检测 检测上述抗老化电缆绝缘材料的拉伸强度（〇t/MPa)、断裂伸长率(s/%)、残炭量、硬 度、L0I指数然后将上述抗老化电缆绝缘材料经过250°CX30天下进行热空气老化，接着检 测拉伸强度保持率(EV% )与断裂伸长率保持率(E2/% )，具体结果见表1。
[0037]表1电力绝缘材料各个检测指标
有上述结果可以看出，经过镁铝尖晶石与ZIF复合材料改性的聚烯材料LDPE/PP，有利 于降低绝缘材料的密度，提高绝缘材料的耐热性和强度，降低绝缘材料的老化时间，提高 L0I指数，具有良好的阻燃性，可以保持高温作用下长时间（250ΓΧ30天)不降解，而且经过 长时间（250°C X 30天)仍然具有较高的L0I指数，阻燃性能仍然较好。
[0038]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何 熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或 替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限 定的保护范围为准。
【主权项】
1. 一种含镁铁尖晶石的阻燃电缆绝缘材料，其特征在于，所述电缆绝缘材料包括LDPE 80-100份、EVA60-80份、白炭黑10-20份、增塑剂5-10份、环氧树脂10-20份、双氰胺5-15份、 磷酸三乙酯5-15份、羟基磷灰石5-15份、抗氧剂3-5份、镁铁尖晶石MgAl 2〇4/ZIF-90复合物 10-20份、云母片5-15份、聚二氧基硅氧烷10-20份、蛭石5-10份、丙烯酸甲酯5-10份、碳酸锰 5-10份，其中所述镁铁尖晶石与ZIF-90的质量比为2-5:1。2. 如权利要求1所述的阻燃电缆绝缘材料，其特征在于，增塑剂为偏苯三酸三辛酯，所 述镁铝尖晶石平均粒径为20-65nm，优选25-45nm。3. 如权利要求1或2所述的阻燃电缆绝缘材料，其特征在于，MgAl2〇4:ZIF-90的质量比2-3:1〇4. 如权利要求1所述的阻燃电缆绝缘材料，其特征在于，绝缘材料是按照如下步骤制备 得到： (1) 制备复合物镁铁尖晶石MgAl2〇4/ZIF-90: (2) LDPE 80-100份、EVA60-80份、白炭黑10-20份、增塑剂5-10份、环氧树脂10-20份、双 氰胺5-15份、磷酸三乙酯5-15份、羟基磷灰石5-15份、抗氧剂3-5份、云母片5-15份、聚二氧 基硅氧烷10-20份、蛭石5-10份、丙烯酸甲酯5-10份、碳酸锰5-10份和步骤（1)得到的 MgAl2〇4/ZIF-90 10-20份混合，加入离心机中，在800-1000r/min条件下搅拌10-20分钟，混 合均匀后，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，然后用注射机将熔融体快速注入模具中，冷 却定型，开模后成品进入副模，切割。5. 如权利要求4所述的阻燃电缆绝缘材料，其特征在于，所述步骤（1)中MgAl2〇4的制备 方法为:分别称取0.02molMg(N0 3)2 · 6H20、0.04molAl(N〇3)3 9H20溶于50ml去离子水肿，配 得混合盐溶液，取0.04molNa2C0 3、0.06molNa0H溶于50ml去离子水中，然后快速搅拌，将盐溶 液加入碱溶液，使pH保持在9-11，混合均匀，将沉淀过滤，去离子水洗至中性，80-100 °C烘箱 中烘干8-10h，然后在800-1000°C马弗炉中焙烧4-6h。6. 如权利要求4或5所述的阻燃电缆绝缘材料，其特征在于，所述步骤(1)中ZIF-90的制 备方法为：将 Zn(N03)2 6H20(2.1mmol)和咪唑-2-甲醛ICA (3.0mmol)溶于30mL的DMF 中 搅拌均匀将得到的反应液转移至容积为40mL聚四氟乙烯衬里的反应釜在100°C下反应18h 自然冷却至室温。7. 如权利要求4或5所述的阻燃电缆绝缘材料，其特征在于，所述步骤(2)中熔融温度为 控制温度180-220 °C。8. 如权利要求1-7任一项所述的绝缘材料在高压或超高压塑料绝缘电力电缆中的应 用。
【文档编号】C08L23/06GK106009167SQ201610458504
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月23日
【发明人】叶澄
【申请人】温州泓呈祥科技有限公司