本发明属于电缆制备技术领域，具体涉及一种高阻燃电缆被覆层及其制备方法。
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。电缆料生产企业是以电缆生产企业为用户，只要有电线电缆需求就有电缆料的市场。电线电缆产品中除钢芯铝绞线、电磁线等裸线产品外几乎都需要绝缘层口。目前我国有电线电缆生产企业近5000家，又有城乡电网改造、西部大开发及通信设施大面积升级改造对电线电缆产品的巨大需求，因而从一段时间来看，电缆料在我国具有广泛的市场发展前景。
中国专利文献“一种高阻燃电缆被覆层及其制备方法(授权公告号:CN10395189B)”公开了一种高阻燃电缆被覆层，由树脂组合物形成，该树脂组合物分别包含40至65质量份的丙烯均聚物、15-20质量份的聚氯乙烯树脂、3至5质量份的乙烯基三甲氧基硅烷，10至15质量份的阻燃组分，3至5质量份的增塑剂，2至5质量份的稳定剂，2-5质量份的润滑剂以及1-3质量份的填料组成；所述的聚氯乙烯树脂为PVC-SG2型，聚合度为1500；所述的丙烯均聚物的聚合度为2500；所述阻燃组分为阻燃剂和抑烟剂的混合物；所述阻燃组分为三氧化二锑与硼酸锌的混合物；所述阻燃组分中三氧化锑与硼酸锌质量份数比为4:1；所述增塑剂为磷酸二苯异辛酯、磷酸二苯异丙苯酯中一种或两种。该电缆被覆层虽然具有一定的拉伸强度和阻燃性能，但是其耐磨性能无法满足实际使用时的需求，无法满足实际电缆使用时对优异耐磨性能的需求。
技术实现要素：
本发明提供一种高阻燃电缆被覆层及其制备方法，以解决在中国专利文献“一种高阻燃电缆被覆层及其制备方法(授权公告号:CN10395189B)”公开的耐磨性能不足的问题。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案:
一种高阻燃电缆被覆层，包括以下原料：丙烯均聚物、聚氯乙烯树脂、氯化聚乙烯、氯醋树脂、聚氨酯、乙烯基三甲氧基硅烷、硬脂酸钙、玻璃纤维、纳米氮化硼、矿渣棉、三氧化二锑、硼酸锌、三聚磷酸铝、镁粉、纳米二氧化硅、磷酸三异丙苯基酯、N,N’-双亚糠基丙酮、磷酸二苯异辛酯、磷酸二苯异丙苯酯、二苯胺、硫黄、磷酸三苯酯、甘油三醋酸酯、领苯二甲酸二甲酯、二马来酸单丁酯二丁基锡、硫化剂VA-7、促进剂BZ；
所述的氯醋树脂、聚氨酯、三聚磷酸铝、镁粉、纳米二氧化硅、磷酸三异丙苯基酯、N,N’-双亚糠基丙酮重量比为(5-15):(10-20):(4-8):(3-6):(6-12):(3-6):(1-4)。
进一步的，所述的氯醋树脂、聚氨酯、三聚磷酸铝、镁粉、纳米二氧化硅、磷酸三异丙苯基酯、N,N’-双亚糠基丙酮重量比为5:20:4:5.3:12:3:1。
进一步的，以重量份为单位，包括以下原料:丙烯均聚物30-50份、聚氯乙烯树脂40-60份、氯化聚乙烯15-35份、氯醋树脂5-15份、聚氨酯10-20份、乙烯基三甲氧基硅烷5-15份、硬脂酸钙4-8份、玻璃纤维3-9份、纳米氮化硼1-5份、矿渣棉2-6份、三氧化二锑4-8份、硼酸锌3-5份、三聚磷酸铝4-8份、镁粉3-6份、纳米二氧化硅6-12份、磷酸三异丙苯基酯3-6份、N,N’-双亚糠基丙酮1-4份、磷酸二苯异辛酯4-6份、磷酸二苯异丙苯酯2-5份、二苯胺1-4份、硫黄3-6份、磷酸三苯酯2-8份、甘油三醋酸酯3-5份、领苯二甲酸二甲酯4-8份、二马来酸单丁酯二丁基锡3-9份、硫化剂VA-72-5份、促进剂BZ 3-9份。
本发明还提供一种高阻燃电缆被覆层的制备方法，包括以下步骤：
S1、将丙烯均聚物、聚氯乙烯树脂、氯化聚乙烯、氯醋树脂和聚氨酯送入密炼机中进行一次密炼得到一次密炼胶，其中一次密炼的温度为110-130℃，一次密炼的时间为5-9min；
S2、向S1得到的一次密炼胶中加入乙烯基三甲氧基硅烷、硬脂酸钙、玻璃纤维、纳米氮化硼、矿渣棉、三氧化二锑、硼酸锌、三聚磷酸铝、镁粉、纳米二氧化硅、磷酸三异丙苯基酯、N,N’-双亚糠基丙酮、磷酸二苯异辛酯、磷酸二苯异丙苯酯、二苯胺、硫黄、磷酸三苯酯、甘油三醋酸酯、领苯二甲酸二甲酯和二马来酸单丁酯二丁基锡，进行二次密炼得到二次密炼胶，其中二次密炼的温度为110-130℃，二次密炼的时间为10-20min；
S3、将S2制备的二次密炼胶冷却12-16h后加入硫化剂VA-7和促进剂BZ混炼至112-132℃排胶得到中间物；
S4、将S3制备的中间物进行硫化得到高阻燃电缆被覆层，其中，硫化压力为12.5-16.9MPa，硫化温度为142-169℃，硫化时间为5-15min。
本发明具有以下有益效果:
(1)由实施例1-3和对比例9的数据可见，施用实施例1-3高阻燃电缆被覆层的阻燃和耐磨性能显著提高；同时由实施例1-3的数据可见，实施例1为最优实施例。
(2)由实施例1和对比例1-8的数据可见，氯醋树脂、聚氨酯、三聚磷酸铝、镁粉、纳米二氧化硅、磷酸三异丙苯基酯、N,N’-双亚糠基丙酮在制备高阻燃电缆被覆层中起到了协同作用，协同提高了高阻燃电缆被覆层的阻燃和耐磨性能，这可能是:氯醋树脂和聚氨酯作为树脂料具有优异的阻燃和耐磨性能，运用到本发明电缆被覆层的制备中相互配合有效提高电缆被覆层的阻燃和耐磨性能，其中三聚磷酸铝、镁粉和纳米二氧化硅作为填料，在磷酸三异丙苯基酯和N,N’-双亚糠基丙酮的改性作用下，实现与树脂料的有效结合，运用到电缆被覆层的制备中，进一步提高了被覆层的阻燃和耐磨性能。且本发明通过控制氯醋树脂、聚氨酯、三聚磷酸铝、镁粉、纳米二氧化硅、磷酸三异丙苯基酯、N,N’-双亚糠基丙酮重量比为(5-15):(10-20):(4-8):(3-6):(6-12):(3-6):(1-4)，合理控制氯醋树脂和聚氨酯用量，在保证其作为树脂料赋予本发明电缆覆盖层优异的阻燃耐磨性能的前提下，也为填料和助剂提供重复的结合空间，使得填料和助剂充分发挥了其接枝改性的性能，赋予了本发明电缆被覆层的阻燃耐磨性能。
【具体实施方式】
为便于更好地理解本发明，通过以下实例加以说明，这些实例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。
在实施例中，高阻燃电缆被覆层，以重量份为单位，包括以下原料:丙烯均聚物30-50份、聚氯乙烯树脂40-60份、氯化聚乙烯15-35份、氯醋树脂5-15份、聚氨酯10-20份、乙烯基三甲氧基硅烷5-15份、硬脂酸钙4-8份、玻璃纤维3-9份、纳米氮化硼1-5份、矿渣棉2-6份、三氧化二锑4-8份、硼酸锌3-5份、三聚磷酸铝4-8份、镁粉3-6份、纳米二氧化硅6-12份、磷酸三异丙苯基酯3-6份、N,N’-双亚糠基丙酮1-4份、磷酸二苯异辛酯4-6份、磷酸二苯异丙苯酯2-5份、二苯胺1-4份、硫黄3-6份、磷酸三苯酯2-8份、甘油三醋酸酯3-5份、领苯二甲酸二甲酯4-8份、二马来酸单丁酯二丁基锡3-9份、硫化剂VA-72-5份、促进剂BZ3-9份。
所述高阻燃电缆被覆层的制备方法，包括以下步骤:
S1、将丙烯均聚物、聚氯乙烯树脂、氯化聚乙烯、氯醋树脂和聚氨酯送入密炼机中进行一次密炼得到一次密炼胶，其中一次密炼的温度为110-130℃，一次密炼的时间为5-9min；
S2、向S1得到的一次密炼胶中加入乙烯基三甲氧基硅烷、硬脂酸钙、玻璃纤维、纳米氮化硼、矿渣棉、三氧化二锑、硼酸锌、三聚磷酸铝、镁粉、纳米二氧化硅、磷酸三异丙苯基酯、N,N’-双亚糠基丙酮、磷酸二苯异辛酯、磷酸二苯异丙苯酯、二苯胺、硫黄、磷酸三苯酯、甘油三醋酸酯、领苯二甲酸二甲酯和二马来酸单丁酯二丁基锡，进行二次密炼得到二次密炼胶，其中二次密炼的温度为110-130℃，二次密炼的时间为10-20min；
S3、将S2制备的二次密炼胶冷却12-16h后加入硫化剂VA-7和促进剂BZ混炼至112-132℃排胶得到中间物；
S4、将S3制备的中间物进行硫化得到高阻燃电缆被覆层，其中，硫化压力为12.5-16.9MPa，硫化温度为142-169℃，硫化时间为5-15min。
下面通过更具体实施例对本发明进行说明。
实施例1
一种高阻燃电缆被覆层，以重量份为单位，包括以下原料:丙烯均聚物39.6份、聚氯乙烯树脂51.3份、氯化聚乙烯29.5份、氯醋树脂5份、聚氨酯20份、乙烯基三甲氧基硅烷7.8份、硬脂酸钙4.2份、玻璃纤维8.1份、纳米氮化硼3.2份、矿渣棉4.1份、三氧化二锑5.6份、硼酸锌3.2份、三聚磷酸铝4份、镁粉5.3份、纳米二氧化硅12份、磷酸三异丙苯基酯3份、N,N’-双亚糠基丙酮1份、磷酸二苯异辛酯5.1份、磷酸二苯异丙苯酯4.2份、二苯胺3.5份、硫黄5.1份、磷酸三苯酯6.9份、甘油三醋酸酯4.3份、领苯二甲酸二甲酯6.5份、二马来酸单丁酯二丁基锡5.4份、硫化剂VA-73.9份、促进剂BZ 7.8份。
所述高阻燃电缆被覆层的制备方法，包括以下步骤:
S1、将丙烯均聚物、聚氯乙烯树脂、氯化聚乙烯、氯醋树脂和聚氨酯送入密炼机中进行一次密炼得到一次密炼胶，其中一次密炼的温度为129℃，一次密炼的时间为6min；
S2、向S1得到的一次密炼胶中加入乙烯基三甲氧基硅烷、硬脂酸钙、玻璃纤维、纳米氮化硼、矿渣棉、三氧化二锑、硼酸锌、三聚磷酸铝、镁粉、纳米二氧化硅、磷酸三异丙苯基酯、N,N’-双亚糠基丙酮、磷酸二苯异辛酯、磷酸二苯异丙苯酯、二苯胺、硫黄、磷酸三苯酯、甘油三醋酸酯、领苯二甲酸二甲酯和二马来酸单丁酯二丁基锡，进行二次密炼得到二次密炼胶，其中二次密炼的温度为123℃，二次密炼的时间为19min；
S3、将S2制备的二次密炼胶冷却15h后加入硫化剂VA-7和促进剂BZ混炼至119℃排胶得到中间物；
S4、将S3制备的中间物进行硫化得到高阻燃电缆被覆层，其中，硫化压力为12.8MPa，硫化温度为156℃，硫化时间为9min。
实施例2
一种高阻燃电缆被覆层，以重量份为单位，包括以下原料:丙烯均聚物46.8份、聚氯乙烯树脂52.6份、氯化聚乙烯32.7份、氯醋树脂15份、聚氨酯10份、乙烯基三甲氧基硅烷9.8份、硬脂酸钙5.1份、玻璃纤维7.5份、纳米氮化硼4.6份、矿渣棉5.3份、三氧化二锑7.1份、硼酸锌3.4份、三聚磷酸铝8份、镁粉4.1份、纳米二氧化硅12份、磷酸三异丙苯基酯6份、N,N’-双亚糠基丙酮4份、磷酸二苯异辛酯5.7份、磷酸二苯异丙苯酯4.3份、二苯胺3.4份、硫黄5.9份、磷酸三苯酯6.8份、甘油三醋酸酯4.1份、领苯二甲酸二甲酯7.8份、二马来酸单丁酯二丁基锡6.9份、硫化剂VA-74.9份、促进剂BZ 8.1份。
所述高阻燃电缆被覆层的制备方法，包括以下步骤:
S1、将丙烯均聚物、聚氯乙烯树脂、氯化聚乙烯、氯醋树脂和聚氨酯送入密炼机中进行一次密炼得到一次密炼胶，其中一次密炼的温度为126℃，一次密炼的时间为8min；
S2、向S1得到的一次密炼胶中加入乙烯基三甲氧基硅烷、硬脂酸钙、玻璃纤维、纳米氮化硼、矿渣棉、三氧化二锑、硼酸锌、三聚磷酸铝、镁粉、纳米二氧化硅、磷酸三异丙苯基酯、N,N’-双亚糠基丙酮、磷酸二苯异辛酯、磷酸二苯异丙苯酯、二苯胺、硫黄、磷酸三苯酯、甘油三醋酸酯、领苯二甲酸二甲酯和二马来酸单丁酯二丁基锡，进行二次密炼得到二次密炼胶，其中二次密炼的温度为122℃，二次密炼的时间为15min；
S3、将S2制备的二次密炼胶冷却13h后加入硫化剂VA-7和促进剂BZ混炼至126℃排胶得到中间物；
S4、将S3制备的中间物进行硫化得到高阻燃电缆被覆层，其中，硫化压力为15.4MPa，硫化温度为158℃，硫化时间为7min。
实施例3
一种高阻燃电缆被覆层，以重量份为单位，包括以下原料:丙烯均聚物31.9份、聚氯乙烯树脂49.6份、氯化聚乙烯22.3份、氯醋树脂15份、聚氨酯20份、乙烯基三甲氧基硅烷10.9份、硬脂酸钙6.3份、玻璃纤维5.1份、纳米氮化硼4.8份、矿渣棉3.2份、三氧化二锑5.7份、硼酸锌3.7份、三聚磷酸铝4份、镁粉3份、纳米二氧化硅12份、磷酸三异丙苯基酯3份、N,N’-双亚糠基丙酮4份、磷酸二苯异辛酯4.2份、磷酸二苯异丙苯酯4.1份、二苯胺2.8份、硫黄4.9份、磷酸三苯酯6.1份、甘油三醋酸酯4.2份、领苯二甲酸二甲酯5.6份、二马来酸单丁酯二丁基锡4.8份、硫化剂VA-73.9份、促进剂BZ 6.8份。
所述高阻燃电缆被覆层的制备方法，包括以下步骤:
S1、将丙烯均聚物、聚氯乙烯树脂、氯化聚乙烯、氯醋树脂和聚氨酯送入密炼机中进行一次密炼得到一次密炼胶，其中一次密炼的温度为119℃，一次密炼的时间为8min；
S2、向S1得到的一次密炼胶中加入乙烯基三甲氧基硅烷、硬脂酸钙、玻璃纤维、纳米氮化硼、矿渣棉、三氧化二锑、硼酸锌、三聚磷酸铝、镁粉、纳米二氧化硅、磷酸三异丙苯基酯、N,N’-双亚糠基丙酮、磷酸二苯异辛酯、磷酸二苯异丙苯酯、二苯胺、硫黄、磷酸三苯酯、甘油三醋酸酯、领苯二甲酸二甲酯和二马来酸单丁酯二丁基锡，进行二次密炼得到二次密炼胶，其中二次密炼的温度为127℃，二次密炼的时间为17min；
S3、将S2制备的二次密炼胶冷却15h后加入硫化剂VA-7和促进剂BZ混炼至126℃排胶得到中间物；
S4、将S3制备的中间物进行硫化得到高阻燃电缆被覆层，其中，硫化压力为14.9MPa，硫化温度为159℃，硫化时间为8min。
对比例1
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备高阻燃电缆被覆层的原料中缺少氯醋树脂、聚氨酯、三聚磷酸铝、镁粉、纳米二氧化硅、磷酸三异丙苯基酯、N,N’-双亚糠基丙酮。
对比例2
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备高阻燃电缆被覆层的原料中缺少氯醋树脂。
对比例3
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备高阻燃电缆被覆层的原料中缺少聚氨酯。
对比例4
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备高阻燃电缆被覆层的原料中缺少三聚磷酸铝。
对比例5
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备高阻燃电缆被覆层的原料中缺少镁粉。
对比例6
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备高阻燃电缆被覆层的原料中缺少纳米二氧化硅。
对比例7
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备高阻燃电缆被覆层的原料中缺少磷酸三异丙苯基酯。
对比例8
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备高阻燃电缆被覆层的原料中缺少N,N’-双亚糠基丙酮。
对比例9
采用中国专利文献“一种高阻燃电缆被覆层及其制备方法(授权公告号:CN10395189B)”实施例1-6的工艺制备电缆被覆层。
对实施例1-3和对比例1-6的高阻燃电缆被覆层进行各项指标检测，得到的检测结果如下表:
由上表可知:(1)由实施例1-3和对比例9的数据可见，施用实施例1-3高阻燃电缆被覆层的阻燃和耐磨性能显著提高；同时由实施例1-3的数据可见，实施例1为最优实施例。
(2)由实施例1和对比例1-8的数据可见，氯醋树脂、聚氨酯、三聚磷酸铝、镁粉、纳米二氧化硅、磷酸三异丙苯基酯、N,N’-双亚糠基丙酮在制备高阻燃电缆被覆层中起到了协同作用，协同提高了高阻燃电缆被覆层的阻燃和耐磨性能，这可能是:氯醋树脂和聚氨酯作为树脂料具有优异的阻燃和耐磨性能，运用到本发明电缆被覆层的制备中相互配合有效提高电缆被覆层的阻燃和耐磨性能，其中三聚磷酸铝、镁粉和纳米二氧化硅作为填料，在磷酸三异丙苯基酯和N,N’-双亚糠基丙酮的改性作用下，实现与树脂料的有效结合，运用到电缆被覆层的制备中，进一步提高了被覆层的阻燃和耐磨性能。且本发明通过控制氯醋树脂、聚氨酯、三聚磷酸铝、镁粉、纳米二氧化硅、磷酸三异丙苯基酯、N,N’-双亚糠基丙酮重量比为(5-15):(10-20):(4-8):(3-6):(6-12):(3-6):(1-4)，合理控制氯醋树脂和聚氨酯用量，在保证其作为树脂料赋予本发明电缆覆盖层优异的阻燃耐磨性能的前提下，也为填料和助剂提供重复的结合空间，使得填料和助剂充分发挥了其接枝改性的性能，赋予了本发明电缆被覆层的阻燃耐磨性能。
以上内容不能认定本发明具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。