本发明涉及电缆护套材料
技术领域：
，具体涉及一种计算机用通信电缆护套材料及其制备工艺。
背景技术：
近几年来，随着经济的发展，特别是电力、电子及计算机信息化等行业的迅速发展，使得与之配套的电缆用量剧增，由于人们对电缆护套材料尤其是通信电缆用护套的性能指标有更加严格的要求，传统的通信电缆护套材料存在阻燃性差、化学稳定性能差、力学性能差等问题，给实际使用带来很多不便，甚至威胁到国家信息安全。因此，如何制备计算机用通信电缆护套材料，同时降低其工艺成本及提高阻燃增韧性能，始终是计算机用通信电缆护套材料推广应用的技术难题。为此，对中国专利文献进行检索，在中国专利申请文献“无卤阻燃电缆护套料及其制造方法（申请号：200810198131.x）”公开了一种无卤阻燃电缆护套料及其制造方法，其组分按质量份表示主要包括：80~90份的乙烯-醋酸乙烯共聚物；10~20份的相容剂；120~180份的无机阻燃剂；5~20份的阻燃增效剂；1~3份的抗氧剂；5~20份的加工助剂。本发明采用无机阻燃剂氢氧化镁和氢氧化铝，阻燃效果有限，并且为了提高阻燃效果添加过多的无机阻燃剂降低了材料的力学性能。而在中国专利申请文献“无卤阻燃电缆护套料（申请号：201410361481.9）”公开了一种无卤阻燃电缆护套料，由下列份数组成：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物100份，膨胀石墨80~120份，过氧化二异丙苯1~5份，抗氧化剂0.5~1.0份，助抗氧化剂0.1~0.5份。虽然该护套料阻燃性能得到一定的提升，但其仍然满足高阻燃电缆护套要求，并且其力学性能不足。基于此，有必要提出一种计算机用通信电缆护套材料及其制备工艺，以解决现有技术中存在的问题。技术实现要素：鉴于上述对现有技术的分析，本发明提供一种计算机用通信电缆护套材料及其制备工艺，具有较强的阻燃性能和力学性能，且制备工艺简单，具有广阔的应用前景。为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：一种计算机用通信电缆护套材料，由以下重量份的原料组成：基体树脂35-55份、包膜氢氧化镁17-26份、改性纳米滑石粉9-17份、硼酸锌5-11份、磷酸三苯酯11-17份、氮/磷复合阻燃剂4-10份、抗氧剂0.5-2份、增塑剂1-5份、热稳定剂0.2-0.6份、增强剂1-3份。作为优选，所述基体树脂为线性低密度聚乙烯与乙烯-醋酸乙烯酯共聚物按重量比为3-6:1的混合物。作为优选，所述包膜氢氧化镁的制备工艺为：将无机阻燃剂氢氧化镁与适量添加剂混合后，与所述包膜材料通过不同的喂料器加入单螺杆挤出机，充分混合并造粒，干燥，即得包膜的氢氧化镁阻燃剂颗粒；所述包衣材料为聚氯乙烯，且其所占重量百分比超过5%；所述无机阻燃剂氢氧化镁为纳米级别，粒径为250-350nm；所述单螺杆挤出机工艺参数设置如下：加工温度150℃，熔体温度<200℃，风切造粒。作为优选，所述改性纳米滑石粉的制备工艺为：首先将滑石在温度为550℃下煅烧5h，得到煅烧滑石；按重量份数将3份煅烧滑石溶解到100份蒸馏水中，再滴加100份浓度为0.01mol/l的十二烷基硫酸钠水溶液，再使用浓度为1mol/l的氢氧化钠溶液调节溶液的ph值为10，再在温度为65℃下回流反应2.5h，再陈化1h，再进行离心分离，将离心分离后的固体物质在85℃干燥24h，粉碎处理，过150目筛，即得改性纳米滑石粉。作为优选，所述氮/磷复合阻燃剂中氮/磷的配比为4:1，其中氮系阻燃剂为三聚氰胺，所述磷系阻燃为聚磷酸胺、磷胺或磷酸三甲苯酯。作为优选，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂300、抗氧剂168、抗氧剂1098中的一种或几种。作为优选，所述增塑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸钙、石蜡、硬脂酸单干酯中的一种或几种。作为优选，所述热稳定剂为硬脂酸钙或硬脂酸锌。作为优选，所述增强剂为碳酸钙、硫酸钙晶须中的一种或两种。本发明还提供了上述计算机筒通信电缆护套材料的制备工艺，包括以下步骤：步骤1：按规定重量称取各原料；步骤2：将基体树脂、包膜氢氧化镁、改性纳米滑石粉、硼酸锌、磷酸三苯酯、氮/磷复合阻燃剂、抗氧剂、增塑剂、热稳定剂和增强剂一起放入双辊开炼机中，辊温90-110℃，反复辊压至混料均匀；步骤3：将步骤2中的混合料送入双阶机塑化造粒机造粒，造粒机中各区温度从进料口至机头为125-160℃，出料热切风冷，即得所述的计算机用通信电缆护套材料。本发明与现有技术相比，具有如下的有益效果：（1）本发明采用不含卤素的基体树脂，燃烧时不会产生明显的烟雾和有毒气体，并添加包膜氢氧化镁，与基体树脂具有较好的相容性，改变了以往无机阻燃剂与树脂不相容的问题，这样制得电缆护套材料不仅较好的阻燃性能，同时各方面的力学性能也得到了显著的提高，同时，添加了改性纳米滑石粉可均匀分散于基体树脂，提高电缆护套阻燃性能、耐热性，改善其加工性能，提高电缆护套材料材料的力学性能。（2）本发明通过添加硼酸锌可在高温下释放出结晶水，吸收热量，抑制燃烧反应。（3）本发明的阻燃剂采用氮系和磷系阻燃剂复配的方式，可有效提高电缆护套的阻燃性能。（3）本发明通过添加抗氧剂，可进一步提高该电缆护套材料的抗老化能力；（4）本发明的添加的增塑剂，可使电缆护套材料的塑化能力得到进一步的提高；（5）本发明的电缆护套材料的制备工艺简单，容易实现工业化生产。具体实施方式以下通过实施例形式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实施例，凡基于本发明上述内容所属实现的技术均属于本发明的范围。实施例1本实施例的计算机用通信电缆护套材料，由以下重量份的原料组成：基体树脂35份、包膜氢氧化镁17份、改性纳米滑石粉9份、硼酸锌5份、磷酸三苯酯11份、氮/磷复合阻燃剂4份、抗氧剂0.5份、增塑剂1份、热稳定剂0.2份、增强剂1份。其中，所述基体树脂为线性低密度聚乙烯与乙烯-醋酸乙烯酯共聚物按重量比为3:1的混合物。其中，所述包膜氢氧化镁的制备工艺为：将无机阻燃剂氢氧化镁与适量添加剂混合后，与所述包膜材料通过不同的喂料器加入单螺杆挤出机，充分混合并造粒，干燥，即得包膜的氢氧化镁阻燃剂颗粒；所述包衣材料为聚氯乙烯，且其所占重量百分比超过5%；所述无机阻燃剂氢氧化镁为纳米级别，粒径为250-350nm；所述单螺杆挤出机工艺参数设置如下：加工温度150℃，熔体温度<200℃，风切造粒。其中，所述改性纳米滑石粉的制备工艺为：首先将滑石在温度为550℃下煅烧5h，得到煅烧滑石；按重量份数将3份煅烧滑石溶解到100份蒸馏水中，再滴加100份浓度为0.01mol/l的十二烷基硫酸钠水溶液，再使用浓度为1mol/l的氢氧化钠溶液调节溶液的ph值为10，再在温度为65℃下回流反应2.5h，再陈化1h，再进行离心分离，将离心分离后的固体物质在85℃干燥24h，粉碎处理，过150目筛，即得改性纳米滑石粉。其中，所述氮/磷复合阻燃剂中氮/磷的配比为4:1，其中氮系阻燃剂为三聚氰胺，所述磷系阻燃为聚磷酸胺、磷胺或磷酸三甲苯酯。其中，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂300、抗氧剂168、抗氧剂1098中的一种或几种。其中，所述增塑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸钙、石蜡、硬脂酸单干酯中的一种或几种。其中，所述热稳定剂为硬脂酸钙或硬脂酸锌。其中，所述增强剂为碳酸钙、硫酸钙晶须中的一种或两种。本发明还提供了上述计算机筒通信电缆护套材料的制备工艺，包括以下步骤：步骤1：按规定重量称取各原料；步骤2：将基体树脂、包膜氢氧化镁、改性纳米滑石粉、硼酸锌、磷酸三苯酯、氮/磷复合阻燃剂、抗氧剂、增塑剂、热稳定剂和增强剂一起放入双辊开炼机中，辊温90℃，反复辊压至混料均匀；步骤3：将步骤2中的混合料送入双阶机塑化造粒机造粒，造粒机中各区温度从进料口至机头为125℃，出料热切风冷，即得所述的计算机用通信电缆护套材料。实施例2本实施例的计算机用通信电缆护套材料，由以下重量份的原料组成：基体树脂55份、包膜氢氧化镁26份、改性纳米滑石粉17份、硼酸锌11份、磷酸三苯酯17份、氮/磷复合阻燃剂10份、抗氧剂2份、增塑剂5份、热稳定剂0.6份、增强剂3份。其中，所述基体树脂为线性低密度聚乙烯与乙烯-醋酸乙烯酯共聚物按重量比为6:1的混合物。其中，所述包膜氢氧化镁的制备工艺为：将无机阻燃剂氢氧化镁与适量添加剂混合后，与所述包膜材料通过不同的喂料器加入单螺杆挤出机，充分混合并造粒，干燥，即得包膜的氢氧化镁阻燃剂颗粒；所述包衣材料为聚氯乙烯，且其所占重量百分比超过5%；所述无机阻燃剂氢氧化镁为纳米级别，粒径为250-350nm；所述单螺杆挤出机工艺参数设置如下：加工温度150℃，熔体温度<200℃，风切造粒。其中，所述改性纳米滑石粉的制备工艺为：首先将滑石在温度为550℃下煅烧5h，得到煅烧滑石；按重量份数将3份煅烧滑石溶解到100份蒸馏水中，再滴加100份浓度为0.01mol/l的十二烷基硫酸钠水溶液，再使用浓度为1mol/l的氢氧化钠溶液调节溶液的ph值为10，再在温度为65℃下回流反应2.5h，再陈化1h，再进行离心分离，将离心分离后的固体物质在85℃干燥24h，粉碎处理，过150目筛，即得改性纳米滑石粉。其中，所述氮/磷复合阻燃剂中氮/磷的配比为4:1，其中氮系阻燃剂为三聚氰胺，所述磷系阻燃为聚磷酸胺、磷胺或磷酸三甲苯酯。其中，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂300、抗氧剂168、抗氧剂1098中的一种或几种。其中，所述增塑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸钙、石蜡、硬脂酸单干酯中的一种或几种。其中，所述热稳定剂为硬脂酸钙或硬脂酸锌。其中，所述增强剂为碳酸钙、硫酸钙晶须中的一种或两种。本发明还提供了上述计算机筒通信电缆护套材料的制备工艺，包括以下步骤：步骤1：按规定重量称取各原料；步骤2：将基体树脂、包膜氢氧化镁、改性纳米滑石粉、硼酸锌、磷酸三苯酯、氮/磷复合阻燃剂、抗氧剂、增塑剂、热稳定剂和增强剂一起放入双辊开炼机中，辊温110℃，反复辊压至混料均匀；步骤3：将步骤2中的混合料送入双阶机塑化造粒机造粒，造粒机中各区温度从进料口至机头为160℃，出料热切风冷，即得所述的计算机用通信电缆护套材料。实施例3本实施例的计算机用通信电缆护套材料，由以下重量份的原料组成：基体树脂45份、包膜氢氧化镁21份、改性纳米滑石粉12份、硼酸锌8.5份、磷酸三苯酯14份、氮/磷复合阻燃剂7份、抗氧剂1.2份、增塑剂3份、热稳定剂0.4份、增强剂2份。其中，所述基体树脂为线性低密度聚乙烯与乙烯-醋酸乙烯酯共聚物按重量比为4.5:1的混合物。其中，所述包膜氢氧化镁的制备工艺为：将无机阻燃剂氢氧化镁与适量添加剂混合后，与所述包膜材料通过不同的喂料器加入单螺杆挤出机，充分混合并造粒，干燥，即得包膜的氢氧化镁阻燃剂颗粒；所述包衣材料为聚氯乙烯，且其所占重量百分比超过5%；所述无机阻燃剂氢氧化镁为纳米级别，粒径为250-350nm；所述单螺杆挤出机工艺参数设置如下：加工温度150℃，熔体温度<200℃，风切造粒。其中，所述改性纳米滑石粉的制备工艺为：首先将滑石在温度为550℃下煅烧5h，得到煅烧滑石；按重量份数将3份煅烧滑石溶解到100份蒸馏水中，再滴加100份浓度为0.01mol/l的十二烷基硫酸钠水溶液，再使用浓度为1mol/l的氢氧化钠溶液调节溶液的ph值为10，再在温度为65℃下回流反应2.5h，再陈化1h，再进行离心分离，将离心分离后的固体物质在85℃干燥24h，粉碎处理，过150目筛，即得改性纳米滑石粉。其中，所述氮/磷复合阻燃剂中氮/磷的配比为4:1，其中氮系阻燃剂为三聚氰胺，所述磷系阻燃为聚磷酸胺、磷胺或磷酸三甲苯酯。其中，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂300、抗氧剂168、抗氧剂1098中的一种或几种。其中，所述增塑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸钙、石蜡、硬脂酸单干酯中的一种或几种。其中，所述热稳定剂为硬脂酸钙或硬脂酸锌。其中，所述增强剂为碳酸钙、硫酸钙晶须中的一种或两种。本发明还提供了上述计算机筒通信电缆护套材料的制备工艺，包括以下步骤：步骤1：按规定重量称取各原料；步骤2：将基体树脂、包膜氢氧化镁、改性纳米滑石粉、硼酸锌、磷酸三苯酯、氮/磷复合阻燃剂、抗氧剂、增塑剂、热稳定剂和增强剂一起放入双辊开炼机中，辊温100℃，反复辊压至混料均匀；步骤3：将步骤2中的混合料送入双阶机塑化造粒机造粒，造粒机中各区温度从进料口至机头为142℃，出料热切风冷，即得所述的计算机用通信电缆护套材料。实施例4本实施例的计算机用通信电缆护套材料，由以下重量份的原料组成：基体树脂40份、包膜氢氧化镁19份、改性纳米滑石粉11份、硼酸锌6份、磷酸三苯酯12份、氮/磷复合阻燃剂5份、抗氧剂1份、增塑剂2份、热稳定剂0.3份、增强剂1.5份。其中，所述基体树脂为线性低密度聚乙烯与乙烯-醋酸乙烯酯共聚物按重量比为4:1的混合物。其中，所述包膜氢氧化镁的制备工艺为：将无机阻燃剂氢氧化镁与适量添加剂混合后，与所述包膜材料通过不同的喂料器加入单螺杆挤出机，充分混合并造粒，干燥，即得包膜的氢氧化镁阻燃剂颗粒；所述包衣材料为聚氯乙烯，且其所占重量百分比超过5%；所述无机阻燃剂氢氧化镁为纳米级别，粒径为250-350nm；所述单螺杆挤出机工艺参数设置如下：加工温度150℃，熔体温度<200℃，风切造粒。其中，所述改性纳米滑石粉的制备工艺为：首先将滑石在温度为550℃下煅烧5h，得到煅烧滑石；按重量份数将3份煅烧滑石溶解到100份蒸馏水中，再滴加100份浓度为0.01mol/l的十二烷基硫酸钠水溶液，再使用浓度为1mol/l的氢氧化钠溶液调节溶液的ph值为10，再在温度为65℃下回流反应2.5h，再陈化1h，再进行离心分离，将离心分离后的固体物质在85℃干燥24h，粉碎处理，过150目筛，即得改性纳米滑石粉。其中，所述氮/磷复合阻燃剂中氮/磷的配比为4:1，其中氮系阻燃剂为三聚氰胺，所述磷系阻燃为聚磷酸胺、磷胺或磷酸三甲苯酯。其中，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂300、抗氧剂168、抗氧剂1098中的一种或几种。其中，所述增塑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸钙、石蜡、硬脂酸单干酯中的一种或几种。其中，所述热稳定剂为硬脂酸钙或硬脂酸锌。其中，所述增强剂为碳酸钙、硫酸钙晶须中的一种或两种。本发明还提供了上述计算机筒通信电缆护套材料的制备工艺，包括以下步骤：步骤1：按规定重量称取各原料；步骤2：将基体树脂、包膜氢氧化镁、改性纳米滑石粉、硼酸锌、磷酸三苯酯、氮/磷复合阻燃剂、抗氧剂、增塑剂、热稳定剂和增强剂一起放入双辊开炼机中，辊温95℃，反复辊压至混料均匀；步骤3：将步骤2中的混合料送入双阶机塑化造粒机造粒，造粒机中各区温度从进料口至机头为130℃，出料热切风冷，即得所述的计算机用通信电缆护套材料。实施例5计算机用通信电缆护套材料，由以下重量份的原料组成：基体树脂50份、包膜氢氧化镁24份、改性纳米滑石粉15份、硼酸锌10份、磷酸三苯酯16份、氮/磷复合阻燃剂9份、抗氧剂1.7份、增塑剂4份、热稳定剂0.5份、增强剂2.5份。其中，所述基体树脂为线性低密度聚乙烯与乙烯-醋酸乙烯酯共聚物按重量比为3-6:1的混合物。其中，所述包膜氢氧化镁的制备工艺为：将无机阻燃剂氢氧化镁与适量添加剂混合后，与所述包膜材料通过不同的喂料器加入单螺杆挤出机，充分混合并造粒，干燥，即得包膜的氢氧化镁阻燃剂颗粒；所述包衣材料为聚氯乙烯，且其所占重量百分比超过5%；所述无机阻燃剂氢氧化镁为纳米级别，粒径为250-350nm；所述单螺杆挤出机工艺参数设置如下：加工温度150℃，熔体温度<200℃，风切造粒。其中，所述改性纳米滑石粉的制备工艺为：首先将滑石在温度为550℃下煅烧5h，得到煅烧滑石；按重量份数将3份煅烧滑石溶解到100份蒸馏水中，再滴加100份浓度为0.01mol/l的十二烷基硫酸钠水溶液，再使用浓度为1mol/l的氢氧化钠溶液调节溶液的ph值为10，再在温度为65℃下回流反应2.5h，再陈化1h，再进行离心分离，将离心分离后的固体物质在85℃干燥24h，粉碎处理，过150目筛，即得改性纳米滑石粉。其中，所述氮/磷复合阻燃剂中氮/磷的配比为4:1，其中氮系阻燃剂为三聚氰胺，所述磷系阻燃为聚磷酸胺、磷胺或磷酸三甲苯酯。其中，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂300、抗氧剂168、抗氧剂1098中的一种或几种。其中，所述增塑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸钙、石蜡、硬脂酸单干酯中的一种或几种。其中，所述热稳定剂为硬脂酸钙或硬脂酸锌。其中，所述增强剂为碳酸钙、硫酸钙晶须中的一种或两种。本发明还提供了上述计算机筒通信电缆护套材料的制备工艺，包括以下步骤：步骤1：按规定重量称取各原料；步骤2：将基体树脂、包膜氢氧化镁、改性纳米滑石粉、硼酸锌、磷酸三苯酯、氮/磷复合阻燃剂、抗氧剂、增塑剂、热稳定剂和增强剂一起放入双辊开炼机中，辊温105℃，反复辊压至混料均匀；步骤3：将步骤2中的混合料送入双阶机塑化造粒机造粒，造粒机中各区温度从进料口至机头为155℃，出料热切风冷，即得所述的计算机用通信电缆护套材料。对比例1采用中国专利申请文献“无卤阻燃电缆护套料及其制造方法（申请号：200810198131.x）”中的方法制备的电缆护套材料。对比例2采用中国专利申请文献“无卤阻燃电缆护套料（申请号：201410361481.9）”中的方法制备的电缆护套材料。对比例3除未添加包膜氢氧化镁外，其原料含量及制备步骤同实施例1一致。对比例4除未添加改性纳米滑石粉外，其原料含量及制备步骤同实施例1一致。对比例5除未添加氮/磷复合阻燃剂外，其原料含量及制备步骤同实施例1一致。试验例将实施例1-5及对比例1-5制得的电缆护套材料进行性能测试，具体结果如表1所示。表1测试项目拉伸强度/mpa断裂伸长率/%氧指数/%20℃体积电阻率/ω.m实施例118.5310373.5×1013实施例218.8318393.6×1013实施例320.0329423.8×1013实施例419.5322403.7×1013实施例519.8324393.6×1013对比例110.5212275.5×1012对比例212.2224296.7×1012对比例315.6288323.2×101对比例414.7267353.3×101对比例517.5300343.4×101由表1可知，本发明的电缆护套材料的拉伸强度、断裂伸长率、氧指数和20℃体积电阻率均优于对比例，并且由对比例3-5可知，通过添加包膜氢氧化镁、改性纳米滑石粉及氮/磷复合阻燃剂能够提高电缆护套材料的拉伸强度、断裂伸长率、氧指数和20℃体积电阻率。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