本发明属于高分子材料
技术领域：
，具体涉及一种环保阻燃电缆材料及其制备方法。
背景技术：
：现有的电线电缆燃烧时释放出的大量烟雾和有毒的、腐蚀性的气体是火灾中危险因素，在火灾中妨碍了人们的安全撤离和灭火工作，使生命财产遭到严重损失，同时随着通讯事业、汽车工业和计算机工业的发展，特别是航空导线、汽车用线、高温仪表电缆、石油钻井平台电缆等许多场合，越来越需要使用阻燃、热稳定性能好、热变形温度高的电线电缆材料。此外，现有的电缆料还存在着强度低、韧性差和易老化的问题。技术实现要素：为了解决现有的电缆料存在着环保性差、阻燃性差、强度低和易老化的问题，本发明的目的是提供一种环保阻燃电缆材料及其制备方法，制得的环保阻燃电缆材料具有环保性好、阻燃性好、强度高和抗老化性好的优点。本发明提供了如下的技术方案：一种环保阻燃电缆材料，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯100-120份、双环戊二烯20-30份、gna型氯丁橡胶21-25份、聚酰胺树脂18-20份、缩醛树脂14-22份、环氧脂肪酸辛酯10-14份、硬脂酸钡5-7份、氢氧化铝3-5份、四硫化双五亚甲基秋兰姆0.3-0.5份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.2-0.4份、纳米氧化锌13-17份、硼纤维16-20份、硅微粉6-10份、抗氧剂0.3-0.9份、相容剂0.4-0.8份、增塑剂0.2-0.8份和固化剂0.5-0.9份。优选地，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯110份、双环戊二烯25份、gna型氯丁橡胶23份、聚酰胺树脂19份、缩醛树脂18份、环氧脂肪酸辛酯12份、硬脂酸钡6份、氢氧化铝4份、四硫化双五亚甲基秋兰姆0.4份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.3份、纳米氧化锌15份、硼纤维18份、硅微粉8份、抗氧剂0.6份、相容剂0.6份、增塑剂0.5份和固化剂0.7份。优选地，所述抗氧剂为三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、二(2，4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯和三(壬基苯基)亚磷酸酯中的一种或两种以上混合物。优选地，所述相容剂为丙烯酸型相容剂。优选地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二乙酯。优选地，所述固化剂为n-氨乙基哌嗪。一种环保阻燃电缆材料的制备方法，包括以下步骤：(1)按照环保阻燃电缆材料原料的重量份数称取原料；(2)将聚氯乙烯、双环戊二烯、gna型氯丁橡胶、聚酰胺树脂和缩醛树脂混合均匀得到主料，将主料置于单螺杆挤出机中共混，造粒得到基础树脂；(3)打开密炼机并预热至50-60℃，然后加入步骤(2)所得基础树脂进行密炼，密炼时间为4-5min，即得混合料a；(4)向制备的混合料a中加入环氧脂肪酸辛酯、硬脂酸钡、氢氧化铝、纳米氧化锌、硼纤维、硅微粉、抗氧剂、相容剂、增塑剂和固化剂，转速为1000-1100r/min搅拌3-5min，混合均匀，即得混合料b；(5)将步骤(4)所得混合料b加热至105-115℃，加入四硫化双五亚甲基秋兰姆与三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯混炼2-3min，然后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待混料完全熔融后挤出到注塑机中,在300℃注塑成型。本发明的有益效果是：1、本发明制得的环保阻燃电缆材料具有环保性好、阻燃性好、强度高和抗老化性好的优点，环保性主要体现在无卤环保。2、本发明的原料中添加了聚酰胺树脂，聚酰胺树脂具有无毒、质轻、机械强度高、耐磨性好、阻燃性好、韧性好和抗冲击性好的优点。3、本发明的原料中添加了缩醛树脂，缩醛树脂具有拉伸强度高、韧性好、耐磨性好、耐疲劳性好、热稳定性好和抗冲击性好的优点。4、本发明的原料中添加了纳米氧化锌，纳米氧化锌具有抗氧化能力强、稳定性好、抗菌和抑菌的优点，有助于提高环保阻燃电缆材料的抗老化能力和环保性能。5、本发明的原料中添加了硼纤维，硼纤维具有耐高温和抗拉强度高的优点。6、本发明的原料中添加了硅微粉，硅微粉具有耐酸碱腐蚀、绝缘性好、化学稳定性好和耐火性好的优点。7、本发明中所述相容剂为丙烯酸型相容剂，借助分子间的键合力，促使不相容的两种聚合物结合在一起，进而达到稳定共混物的目的。8、本发明中所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二乙酯，使得制备的环保阻燃电缆材料的塑化效果增强，还使其柔韧性增强，更加容易加工。9、本发明中所述固化剂为n-氨乙基哌嗪，经过n-氨乙基哌嗪固化后的环保阻燃电缆材料，其韧性、耐高温性和阻燃性得到增强。具体实施方式实施例1一种环保阻燃电缆材料，包括以下重量的原料：聚氯乙烯110kg、双环戊二烯25kg、gna型氯丁橡胶23kg、聚酰胺树脂19kg、缩醛树脂18kg、环氧脂肪酸辛酯12kg、硬脂酸钡6kg、氢氧化铝4kg、四硫化双五亚甲基秋兰姆0.4kg、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.3kg、纳米氧化锌15kg、硼纤维18kg、硅微粉8kg、抗氧剂0.6kg、相容剂0.6kg、增塑剂0.5kg和固化剂0.7kg。抗氧剂为三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、二(2，4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯和三(壬基苯基)亚磷酸酯的混合物。相容剂为丙烯酸型相容剂。增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。固化剂为n-氨乙基哌嗪。一种环保阻燃电缆材料的制备方法，包括以下步骤：(1)按照环保阻燃电缆材料原料的重量称取原料；(2)将聚氯乙烯、双环戊二烯、gna型氯丁橡胶、聚酰胺树脂和缩醛树脂混合均匀得到主料，将主料置于单螺杆挤出机中共混，造粒得到基础树脂；(3)打开密炼机并预热至50-60℃，然后加入步骤(2)所得基础树脂进行密炼，密炼时间为4-5min，即得混合料a；(4)向制备的混合料a中加入环氧脂肪酸辛酯、硬脂酸钡、氢氧化铝、纳米氧化锌、硼纤维、硅微粉、抗氧剂、相容剂、增塑剂和固化剂，转速为1000-1100r/min搅拌3-5min，混合均匀，即得混合料b；(5)将步骤(4)所得混合料b加热至105-115℃，加入四硫化双五亚甲基秋兰姆与三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯混炼2-3min，然后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待混料完全熔融后挤出到注塑机中,在300℃注塑成型。实施例2一种环保阻燃电缆材料，包括以下重量的原料：聚氯乙烯100kg、双环戊二烯20kg、gna型氯丁橡胶21kg、聚酰胺树脂18kg、缩醛树脂14kg、环氧脂肪酸辛酯10kg、硬脂酸钡5kg、氢氧化铝3kg、四硫化双五亚甲基秋兰姆0.3kg、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.2kg、纳米氧化锌13kg、硼纤维16kg、硅微粉6kg、抗氧剂0.3kg、相容剂0.4kg、增塑剂0.2kg和固化剂0.5kg。抗氧剂为三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。相容剂为丙烯酸型相容剂。增塑剂为苯二甲酸二乙酯。固化剂为n-氨乙基哌嗪。一种环保阻燃电缆材料的制备方法，包括以下步骤：(1)按照环保阻燃电缆材料原料的重量称取原料；(2)将聚氯乙烯、双环戊二烯、gna型氯丁橡胶、聚酰胺树脂和缩醛树脂混合均匀得到主料，将主料置于单螺杆挤出机中共混，造粒得到基础树脂；(3)打开密炼机并预热至50-60℃，然后加入步骤(2)所得基础树脂进行密炼，密炼时间为4-5min，即得混合料a；(4)向制备的混合料a中加入环氧脂肪酸辛酯、硬脂酸钡、氢氧化铝、纳米氧化锌、硼纤维、硅微粉、抗氧剂、相容剂、增塑剂和固化剂，转速为1000-1100r/min搅拌3-5min，混合均匀，即得混合料b；(5)将步骤(4)所得混合料b加热至105-115℃，加入四硫化双五亚甲基秋兰姆与三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯混炼2-3min，然后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待混料完全熔融后挤出到注塑机中,在300℃注塑成型。实施例3一种环保阻燃电缆材料，包括以下重量的原料：聚氯乙烯120kg、双环戊二烯30kg、gna型氯丁橡胶25kg、聚酰胺树脂20kg、缩醛树脂22kg、环氧脂肪酸辛酯14kg、硬脂酸钡7kg、氢氧化铝5kg、四硫化双五亚甲基秋兰姆0.5kg、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.4kg、纳米氧化锌17kg、硼纤维20kg、硅微粉10kg、抗氧剂0.9kg、相容剂0.8kg、增塑剂0.8kg和固化剂0.9kg。抗氧剂为二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯。相容剂为丙烯酸型相容剂。增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。固化剂为n-氨乙基哌嗪。一种环保阻燃电缆材料的制备方法，包括以下步骤：(1)按照环保阻燃电缆材料原料的重量称取原料；(2)将聚氯乙烯、双环戊二烯、gna型氯丁橡胶、聚酰胺树脂和缩醛树脂混合均匀得到主料，将主料置于单螺杆挤出机中共混，造粒得到基础树脂；(3)打开密炼机并预热至50-60℃，然后加入步骤(2)所得基础树脂进行密炼，密炼时间为4-5min，即得混合料a；(4)向制备的混合料a中加入环氧脂肪酸辛酯、硬脂酸钡、氢氧化铝、纳米氧化锌、硼纤维、硅微粉、抗氧剂、相容剂、增塑剂和固化剂，转速为1000-1100r/min搅拌3-5min，混合均匀，即得混合料b；(5)将步骤(4)所得混合料b加热至105-115℃，加入四硫化双五亚甲基秋兰姆与三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯混炼2-3min，然后进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，待混料完全熔融后挤出到注塑机中,在300℃注塑成型。将实施例1、实施例2和实施例3制得的环保阻燃电缆材料与对比例1现有技术中的电线电缆料进行性能测试，测试结果如表1所示：指标实施例1实施例2实施例3对比例1拉伸强度(mpa)42.137.636.527.2断裂伸长率(％)319314298280热变形温度(℃)16815815690氧指数(％)45414135从表1数据比较可以看出，本发明的优点是：1、一种环保阻燃电缆材料及其制备方法，从测得的拉伸强度可以看出，实施例1-3的拉伸强度均高于对比例1，说明本发明环保阻燃电缆材料的拉伸强度高。2、一种环保阻燃电缆材料及其制备方法，从测得的断裂伸长率可以看出，实施例1-3的断裂伸长率均高于对比例1，说明本发明环保阻燃电缆材料的韧性好。3、一种环保阻燃电缆材料及其制备方法，从测得的热变形温度可以看出，实施例1-3的热变形温度均高于对比例1，说明本发明环保阻燃电缆材料的热稳定性好。4、一种环保阻燃电缆材料及其制备方法，从测得的氧指数可以看出，实施例1-3的氧指数均高于对比例1，说明本发明环保阻燃电缆材料的阻燃性好。5、一种环保阻燃电缆材料及其制备方法，从测得的各个指标的数据可以看出，实施例1均优于实施例2、实施例3和对比例1，说明本发明环保阻燃电缆材料的原料配方和制备方法的合理性。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12