本发明属于材料科学技术领域，尤其涉及一种用于电缆阻燃的纳米护套料。
背景技术：
随着计算机及网络工程的不断发展，出于对机房安全的考虑，人们越来越多地使用无卤阻燃电缆和硅烷交联电缆。由于eva树脂具有良好的填料包容性和可交联性，因此在无卤阻燃电缆、半导体屏蔽电缆和二步法硅烷交联电缆中使用较多。另外，eva树脂还被应用于制作一些特殊电缆的护套。在电线电缆中使用的eva树脂，醋酸乙烯含量一般在12%～24%。近年来人们致力于环境友好型阻燃剂的研究与开发,其热点主要集中在化学膨胀阻燃体系和纳米阻燃体系。
eva：乙烯-醋酸乙烯共聚物，英文简称：eva，编码：1314，分子式：(c2h4)x.(c4h6o2)y，化学性质：通用高分子聚合物。乙烯与醋酸乙烯共聚物是乙烯共聚物中最重要的产品，国外一般将其统称为eva。但是在我国，人们根据其中醋酸乙烯含量的不同，将乙烯与醋酸乙烯共聚物分为eva树脂、eva橡胶和vae乳液。醋酸乙烯含量小于40％的产品为eva树脂；醋酸乙烯含量40％～70％的产品很柔韧；富有弹性特征，人们将这一含量范围的eva树脂有时称为eva橡胶；醋酸乙烯含量在70％～95％范围内通常呈乳液状态，称为vae乳液。
eva中的醋酸乙烯的含量低于20%时，这时才可作为塑料使用。eva有很好的耐低温性能，其热分解温度较低，约为230℃左右，随着分子量的增大，eva的软化点上升，加工性和塑件表面光泽性下降，但强度增加，冲击韧性和耐环境应力开裂性提高，eva的耐化学药品、耐油性方面较之pe，pvc稍差，并随醋酸乙烯含量的增加，变化更加明显。
eva树脂是乙烯-醋酸乙烯共聚物，一般醋酸乙烯（va）含量在5%～40%。与聚乙烯相比，eva由于在分子链中引入了醋酸乙烯单体，从而降低了高结晶度，提高了柔韧性、抗冲击性、填料相溶性和热密封性能，被广泛应用于发泡鞋料、功能性棚膜、包装膜、热熔胶、电线电缆及玩具等领域。一般来说，eva树脂的性能主要取决于分子链上醋酸乙烯的含量。
化学膨胀型阻燃(intumescentflameretardant)体系起源于传统的所谓“三源”:即酸源、炭源、气源三个基本组分构成的一类阻燃体系。化学膨胀型阻燃技术起源于20世纪30年代出现的膨胀型防火涂料。tramm于1938年提出了第一篇关于膨胀型防火涂料的专利tramm在专利中指出,在基材表面的这种防火涂料在加热的时候可以形成膨胀的炭层,从而能够有效地保护基材免受火焰的进一步燃烧。之后olsen和bechle在1948年使用了“膨胀”一词描述聚合物受热或燃烧时所发生的膨胀或发泡现象。jones等详细研究了膨胀限燃体系多种成分所起的作用,将提供炭的碳化物称之为炭源,而将导致泡珠效应的化合物称之为发泡源。另外在燃烧时生成酸的称之为酸源。在化学膨胀型阻燃技术应用于聚合物研究的初期,即20世纪70年代至80年代间,camino等为推进这一技术的研究与发展,围绕化学膨胀型阻燃体系在聚稀烃中的应用,开展了一系列的基础研究。其中最为典型的是聚磷酸铵/季戊四醇(app/per)阻燃聚丙稀(pp)为基础的阻燃体系。
尽管目前膨胀型阻燃剂的合成报道很多,但是大多数仍处于实验室的研究阶段,并没有实现工业化生产,主要原因如下:(1)膨胀型阻燃剂吸湿性强。比如,以app/mel/per为主要成分的膨胀型阻燃剂,各个组分之间较易发生醇解,使得阻燃的基体抗水性下降。(2)膨胀型阻燃剂与基体的相容性差,使得基体的绝缘性能和电性能下降,尤其是力学性能如抗冲击强度和拉伸强度都会大幅度下降。(3)膨胀型阻燃刻的相对分子量都较小,比较容易迁移到聚合物的表面,也会使材料的热稳定性下降,最终导致基体的物理机械性能和外观性下降。(4)膨胀型阻燃剂与基体之间的理论配比仍不明确。(5)膨胀型阻燃剂的添加量仍需较大。
协同阻燃是指由两种或者两种以上的组分构成的阻燃体系,其阻燃效果优于各组分阻燃效果之和到目前为止,典型的协同阻燃体系主要包括卤磷协同、卤祶协同、磷氮协同等。纳米材料自20世纪80年代开.发问世之后,引起了世界各国的极大关注,而研究表明纳米阻燃剂在低添加量下就可以使系统的热释放速率(hrr)和热释放速率峰值(phrr)有明显的降低。由于卤系阻燃刻对环境的危害,膨胀阻燃剂与纳米阻燃剂受到越来越多的关注,而膨胀阻燃与纳米技术的结合,添加mmt、ldh、cnt、poss等,在提高阻燃效率的同时,又能不同程度地改善阻燃聚合物材料的热稳定性、物理机械性能等。所以,对这两者之间的协同研究也最为集中。
膨胀/纳米协同阻燃具有代表性的是关于分子筛应用于app/per体系的研究。研究发现1%~1.5%含量的分子筛可以使添加30%app/per的膨胀型阻燃pp、pe、ps以及乙稀基聚合物的loi提高了2~20。
在聚合物纳米复合物材料与膨胀阻燃结合的研究中,应用最多的是mmt。这与mmt来源丰富、纳米片层结构较易在聚合物链中插层等有关,也与层状桂酸盐对膨胀阻燃体系热降解成炭过程中的催化作用有关。数据表明,mmt纳米复合物体系的加入导致膨胀阻燃pp的hrr普遍下降。研究指出mmt与ifr之间的协同作用机理是降解反应产生的酸性点具有强烈的催化作用,有利于膨胀阻燃体系氧化脱氢交联成炭过程的进行;在燃烧过程中,纳米复合物表面重组形成耐热的硅酸盐炭层,加强了炭层对氧及挥发产物的阻隔作用。
碳纳米管的加入对聚合物的抗热与阻燃性能都能带来正面效果,所以它与膨胀阻燃剂的结合,能够达到改善聚合物成炭质量、提高阻燃性能,同时改善热稳定性和力学等性能。
尽管纳米/膨胀协同阻燃体系的研究有了很大的进步,但仍有很多问题虽待解决:(1)膨胀型阻燃剂与纳米阻燃剂的协同目前仍旧停留在将两者直接共混的阶段,因此协同效果仍有较大提高空间;(2)膨胀/纳米协同阻燃的机理仍不清楚,如硅酸盐与膨胀型阻燃及各组分的相互反应、残炭结构的定量表征、硅酸盐对膨胀型阻燃剖及聚合物基体的催化作用仍然很笼统;(3)膨胀/纳米协同阻燃体系是一个复杂的多相体系,多元组分共存时对彼此微观结构的影响以及对复合体系最终阻燃性能的关系仍需进一步的研究。
由于eva与无机填料的相容性好，所以，现有技术中eva的阻燃一般采用填充量较大且具有一定抑烟作用的无机填料阻燃剂阻燃。氧化镁(mgo)和氢氧化铝(ath)是eva比较适合的阻燃剂，但是ath的阻燃效果不及mgo。研究表明,mgo对eva有促进成炭的作用,而且其填充的eva残留物热稳定性更高。但锥形量热的数据表明,在高添加量(49%)的情况下,ath比mgo更有效，但mgo能够延长点燃时间,而ath不行,且在低添加量时点燃时间甚至缩短。
现有技术中，含卤阻燃剂体系对eva也有较好的阻燃效果,十溴二苯醚与三氧化二锑并用能够获得较好的阻燃效果,但是由于溴系阻燃剂会产生有毒气体及浓烟的缺点,其在电线电缆阻燃材料中应用的也不多。
技术实现要素：
为解决上述现有的技术问题，本发明采用如下方案：
一种用于电缆阻燃的纳米护套料，其原料及原料重量百分含量如下：
eva40-50％；
增塑剂0.1-1％；
微胶囊化红磷0.1-3％；
纳米活性剂0.1-3％；
纳米二氧化硅0.1-3％；
改性水滑石40-60％。
本发明具有阻燃、耐热，柔软抗老化，使用寿命长的特点。
具体实施方式
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例
本发明所述一种用于电缆阻燃的纳米护套料，其原料及原料重量百分含量如下：eva45％、增塑剂0.5％、微胶囊化红磷0.5％、纳米活性剂1％、纳米二氧化硅2％、改性水滑石51％。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。