本发明涉及电缆材料技术领域，尤其是涉及一种高强度阻燃电缆绝缘材料。
背景技术
随着经济的发展，电线电缆的需求日益增加，尤其在高层建筑、电子产品、电器、汽车、计算机和航天工业产品等领域，对电缆料的要求也越来越高。电缆材料一般选用聚氯乙烯，其具有机械性能好，电性能优良、耐化学药品性、耐寒性、耐油性良好等一系列优点，是一种比较理想的工业电线电缆材料。但是聚氯乙烯材料耐老化和阻燃性能差。中国专利公开号cn103351556公开了一种柔软的聚氯乙烯电线电缆料，其是由以下重量份的原料组分：聚氯乙烯树脂，增塑剂，氯乙烯弹性材料，醋酸乙烯共聚物，碳酸钙，钙锌稳定剂，硬脂酸。此发明虽然具有柔软的优点，但是电缆料强度低，机械性能差，不具有阻燃性，限制了电缆的应用。
技术实现要素：
本发明是为了克服现有技术电缆强度低，阻燃性能差的问题，提供一种强度高，阻燃性能好的电缆绝缘材料。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种高强度阻燃电缆绝缘材料，包括按重量份计的下述成分：
聚氯乙烯树脂50～60份，改性滑石粉15～20份，纳米二氧化硅3～5份，二丁基羟基甲苯1～2份，有机氯化物抗菌剂0.2～0.6份，二亚磷酸酯类稳定剂0.5～1份，磷酸脂类增塑剂0.5～1份，邻苯二甲酸3～6份，三聚氰胺聚磷酸盐4～8份，硫酸钡0.1～0.5份。
本发明以聚氯乙烯树脂为电缆绝缘材料的基料，聚氯乙烯树脂具有良好的机械性能和绝缘性能；改性滑石粉为填料，滑石粉具有耐火、绝缘、熔点高、化学性质不活泼特性等优点，作为电缆填料不仅能降低成本，还能提高电缆的绝缘性、耐火性等性能；纳米二氧化硅填充到材料中不仅可以提高电缆绝缘材料的强度，还能提高其抗老化性能；二丁基羟基甲苯能够防止聚氯乙烯材料的过快老化，与纳米二氧化硅抗老化产生协同作用，使电缆材料具有极好的耐老化性能，大大延长聚氯乙烯电缆材料的使用寿命；磷酸脂类增塑剂可以使电缆材料的柔韧性增加，容易加工；二亚磷酸酯类稳定剂以减慢反应，防止光、热分解和氧化分解等作用；有机氯化物抗菌剂可以起到抑菌杀菌的作用，防止细菌对电缆材料的侵蚀；邻苯二甲酸具有较高的碳氢比例，当电缆发生燃烧后在高温条件下硫酸钡能够促进邻苯二甲酸在高温条件下发生碳化，在材料表面覆盖一层碳化层，从而起到隔绝氧气的作用，阻止电缆材料的燃烧。
作为优选，所述高强度阻燃电缆绝缘材料，包括按重量份计的下述组分：
聚氯乙烯树脂52～56份，改性滑石粉16～18份，纳米二氧化硅3～5份，二丁基羟基甲苯1～2份，有机氯化物抗菌剂0.3～0.5份，二亚磷酸酯类稳定剂0.6～0.8份，磷酸脂类增塑剂0.7～0.9份，邻苯二甲酸4～5份，三聚氰胺聚磷酸盐5～7份，硫酸钡0.2～0.4份。
作为优选，所述高强度阻燃电缆绝缘材料，包括按重量份计的下述组分：
聚氯乙烯树脂54份，改性滑石粉17份，纳米二氧化硅4份，二丁基羟基甲苯1.5份，有机氯化物抗菌剂0.4份，二亚磷酸酯类稳定剂0.7份，磷酸脂类增塑剂0.8份，邻苯二甲酸4.5份，三聚氰胺聚磷酸盐6份，硫酸钡0.3份。
作为优选，所述改性滑石粉的制备方法为：将滑石粉加入滑石粉重量20～30倍的水中，搅拌混合均匀，然后加入羧甲基壳聚糖，升温至50～60℃，继续搅拌2～4h，静置6～12h后依次经过过滤、干燥得到改性滑石粉。
本发明对滑石粉进行改性，在滑石粉外表面覆盖一层羧甲基壳聚糖，在高温条件下羧甲基壳聚糖与三聚氰胺聚磷酸盐发生交联反应，生成三维交联网状结构化合物，三维网状结构化合物具有较好的耐热和吸热性能，能够吸收在燃烧过程中产生的热量，从而达到进一步阻燃的目的，将壳聚糖覆盖在滑石粉上，相当于将滑石粉作为载体，能够大大增加壳聚糖在材料中混合的均匀性，使壳聚糖分散，有利于提高材料的阻燃性能。
作为优选，所述羧化壳聚糖与滑石粉的重量比为1:4～6。
作为优选，所述羧化壳聚糖的粘度为100～200cps。
因此，本发明具有如下有益效果：(1)纳米二氧化硅添加到电缆材料中，不仅大大提高其强度，还提高其抗老化性能，延长电缆材料的使用寿命；2)邻苯二甲酸在高温条件下发生碳化，在材料表面覆盖一层碳化层，从而起到隔绝氧气的作用，阻止电缆材料的燃烧；(3)羧甲基壳聚糖与三聚氰胺聚磷酸盐发生交联反应，生成三维交联网状结构化合物，三维网状结构化合物具有较好的耐热和吸热性能，能够吸收在燃烧过程中产生的热量，从而达到进一步阻燃的目的。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案做进一步说明。
本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的，实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
实施例1
一种高强度阻燃电缆绝缘材料，包括按重量份计的下述组分：
聚氯乙烯树脂50份，改性滑石粉15份，纳米二氧化硅3份，二丁基羟基甲苯1份，有机氯化物抗菌剂0.2份，二亚磷酸酯类稳定剂0.5份，磷酸脂类增塑剂0.5份，邻苯二甲酸3份，三聚氰胺聚磷酸盐4份，硫酸钡0.1份。
所述改性滑石粉的制备方法为：将滑石粉加入滑石粉重量20倍的水中，搅拌混合均匀，然后加入粘度为100cps的羧甲基壳聚糖，羧甲基壳聚糖与滑石粉的重量比为1:4，温至50℃，继续搅拌2h，静置6h后依次经过过滤、干燥得到改性滑石粉。
实施例2
一种高强度阻燃电缆绝缘材料，包括按重量份计的下述组分：
聚氯乙烯树脂52份，改性滑石粉16份，纳米二氧化硅3份，二丁基羟基甲苯1份，有机氯化物抗菌剂0.3份，二亚磷酸酯类稳定剂0.6份，磷酸脂类增塑剂0.7份，邻苯二甲酸4份，三聚氰胺聚磷酸盐5份，硫酸钡0.2份。
所述改性滑石粉的制备方法为：将滑石粉加入滑石粉重量24倍的水中，搅拌混合均匀，然后加入粘度为120cps的羧甲基壳聚糖，羧甲基壳聚糖与滑石粉的重量比为1:4，温至54℃，继续搅拌2h，静置8h后依次经过过滤、干燥得到改性滑石粉。
实施例3
一种高强度阻燃电缆绝缘材料，包括按重量份计的下述组分：
聚氯乙烯树脂54份，改性滑石粉17份，纳米二氧化硅4份，二丁基羟基甲苯1.5份，有机氯化物抗菌剂0.4份，二亚磷酸酯类稳定剂0.7份，磷酸脂类增塑剂0.8份，邻苯二甲酸4.5份，三聚氰胺聚磷酸盐6份，硫酸钡0.3份。
所述改性滑石粉的制备方法为：将滑石粉加入滑石粉重量25倍的水中，搅拌混合均匀，然后加入粘度为160cps的羧甲基壳聚糖，羧甲基壳聚糖与滑石粉的重量比为1:5，温至56℃，继续搅拌3h，静置9h后依次经过过滤、干燥得到改性滑石粉。
实施例4
一种高强度阻燃电缆绝缘材料，包括按重量份计的下述组分：
聚氯乙烯树脂56份，改性滑石粉18份，纳米二氧化硅5份，二丁基羟基甲苯2份，有机氯化物抗菌剂0.5份，二亚磷酸酯类稳定剂0.8份，磷酸脂类增塑剂0.9份，邻苯二甲酸5份，三聚氰胺聚磷酸盐7份，硫酸钡0.4份。
所述改性滑石粉的制备方法为：将滑石粉加入滑石粉重量26倍的水中，搅拌混合均匀，然后加入粘度为180cps的羧甲基壳聚糖，羧甲基壳聚糖与滑石粉的重量比为1:6，温至58℃，继续搅拌4h，静置10h后依次经过过滤、干燥得到改性滑石粉。
实施例5
一种高强度阻燃电缆绝缘材料，包括按重量份计的下述组分：
聚氯乙烯树脂60份，改性滑石粉20份，纳米二氧化硅5份，二丁基羟基甲苯2份，有机氯化物抗菌剂0.6份，二亚磷酸酯类稳定剂1份，磷酸脂类增塑剂1份，邻苯二甲酸6份，三聚氰胺聚磷酸盐8份，硫酸钡0.5份。
所述改性滑石粉的制备方法为：将滑石粉加入滑石粉重量30倍的水中，搅拌混合均匀，然后加入粘度为200cps的羧甲基壳聚糖，羧甲基壳聚糖与滑石粉的重量比为1:6，温至60℃，继续搅拌4h，静置12h后依次经过过滤、干燥得到改性滑石粉。
对比例1
对比例1与实施例1的区别在于滑石粉没有经过改性。
对比例2
对比例2与实施例1的区别在于没有添加邻苯二甲酸。
对比例3
对比例3与实施例1的区别在于没有添加纳米二氧化硅。
对比例4
对比例4为市场上购买的聚氯乙烯绝缘电缆材料。
对实施例1～5和对比例1～4电缆材料进行性能测试。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。