一种阻燃电缆的制作方法

文档序号:17733206发布日期:2019-05-22 02:59阅读:150来源:国知局
本发明涉及电缆
技术领域
,具体涉及一种阻燃电缆。
背景技术
:随着经济的迅速发展,电线电缆在各个行业、领域中都得到广泛的应用,随着电气火灾事故的频繁发生,电线电缆的阻燃问题逐渐引起世界各国的重视,电缆燃烧时释放出大量烟雾和有毒的、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等的发展,因此,市场对阻燃电缆的需求量越来越大、性能要求越来越高。技术实现要素:基于
背景技术
存在的技术问题,本发明提出了一种阻燃电缆,具有较强的阻燃性、热稳定性和力学性能,材料使用寿命长,可安全使用。本发明提出了一种阻燃电缆,包括导体和绝缘保护层,所述绝缘保护层的原料按重量份包括:70-80份聚丙烯、20-35份聚氯乙烯、25-50份聚苯乙烯、2-5份椰子纤维、0.5-3份硬脂酸镁、11-19份氢氧化镁、10-16份碳酸钙、2-5份膨胀石墨、5-10份改性水滑石、1-3份防老剂、0.1-0.2份抗氧剂、0.5-1.5份环氧大豆油。优选地,所述聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、改性水滑石的重量比为73-76:25-31:35-46:6-9。优选地,所述椰子纤维、硬脂酸镁、氢氧化镁、碳酸钙、膨胀石墨、改性水滑石、环氧大豆油的重量比为3-4:1.0-2.5:13-17:11-15:3-4:6-9:0.8-1.3。优选地,所述改性水滑石的原料包括水滑石、硅烷偶联剂、辛基酚聚氧乙烯醚、十八胺盐酸盐、乙醇溶液、醋酸、去离子水。优选地,所述改性水滑石的制备工艺如下:将水滑石、乙醇溶液混合,研磨,调节ph,加入硅烷偶联剂、辛基酚聚氧乙烯醚、十八胺盐酸盐的复合改性剂,加热并搅拌,洗涤,在高温下进行真空干燥,冷却,即可得到改性水滑石。优选地,所述水滑石和乙醇溶液的料液比(g/ml)为5-7:13-16。优选地,所述复合改性剂的添加量占水滑石重量的0.2-0.4%。优选地,所述硅烷偶联剂、辛基酚聚氧乙烯醚、十八胺盐酸盐的重量比为13-15:8-10:3-5。优选地,所述改性水滑石的制备工艺如下:将水滑石、50-70%的乙醇溶液混合,研磨20-30min,加醋酸调节ph为4-5,加入硅烷偶联剂、辛基酚聚氧乙烯醚、十八胺盐酸盐的复合改性剂,加热至85-90℃,并以500-1000r/min的转速搅拌2-3h,用乙醇洗涤1-3次,接着用去离子水洗涤至中性,置于110-130℃下真空干燥30-50min,冷却,即可得到改性水滑石。本发明以聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、椰子纤维、硬脂酸镁、氢氧化镁、碳酸钙、膨胀石墨、改性水滑石、防老剂、抗氧剂、环氧大豆油为原料,具有较强的阻燃性、热稳定性和力学性能,使用寿命长。本发明添加的改性水滑石,是由硅烷偶联剂、辛基酚聚氧乙烯醚、十八胺盐酸盐共同改性得到,改变了其表面性质,提高其在聚合物中的分散性和相容性,其中硅烷偶联剂中的羟基可与水滑石表面的羟基形成氢键,还可进一步发生脱水反应与水滑石之间形成共价键连接,提高于高分子材料的相容性,辛基酚聚氧乙烯醚和十八胺盐酸盐可以吸附在水滑石表面,一方面降低了材料亲水性,一方面随着电荷的增大,水滑石的电势增强,有效地控制因晶核快速团聚而引起的凝聚;将改性水滑石运用到本发明中,与碳酸钙、膨胀石墨共同作为填料,可以提高了填料、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等原料间的相容性,达到提高材料性能的目的。本发明采用氢氧化镁作为阻燃剂使用,改性水滑石与氢氧化镁产生协同作用,与其他原料共同作用,使得本发明绝缘材料的力学性能、阻燃性、抑烟、热稳定性和耐热性都有了显著提高,提高了其在应用中的安全性和使用寿命。具体实施方式下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。实施例1一种阻燃电缆,包括导体和绝缘保护层,所述绝缘保护层的原料按重量份包括:80份聚丙烯、20份聚氯乙烯、50份聚苯乙烯、2份椰子纤维、3份硬脂酸镁、11份氢氧化镁、16份碳酸钙、2份膨胀石墨、10份改性水滑石、1份防老剂、0.2份抗氧剂、0.5份环氧大豆油;其中,所述改性水滑石的原料包括水滑石、硅烷偶联剂、辛基酚聚氧乙烯醚、十八胺盐酸盐、乙醇溶液、醋酸、去离子水;所述改性水滑石的制备工艺如下:将水滑石、70%的乙醇溶液混合,研磨20min,加醋酸调节ph为5,加入硅烷偶联剂、辛基酚聚氧乙烯醚、十八胺盐酸盐的复合改性剂,加热至85℃,并以1000r/min的转速搅拌2h,用乙醇洗涤3次,接着用去离子水洗涤至中性,置于110℃下真空干燥50min,冷却,即可得到改性水滑石;所述水滑石和乙醇溶液的料液比(g/ml)为5:16;所述复合改性剂的添加量占水滑石重量的0.2%;所述硅烷偶联剂、辛基酚聚氧乙烯醚、十八胺盐酸盐的重量比为15:8:5。实施例2一种阻燃电缆,包括导体和绝缘保护层,所述绝缘保护层的原料按重量份包括:70份聚丙烯、35份聚氯乙烯、25份聚苯乙烯、5份椰子纤维、0.5份硬脂酸镁、19份氢氧化镁、10份碳酸钙、5份膨胀石墨、5份改性水滑石、3份防老剂、0.1份抗氧剂、1.5份环氧大豆油;其中,所述改性水滑石的原料包括水滑石、硅烷偶联剂、辛基酚聚氧乙烯醚、十八胺盐酸盐、乙醇溶液、醋酸、去离子水;所述改性水滑石的制备工艺如下:将水滑石、50%的乙醇溶液混合,研磨30min,加醋酸调节ph为4,加入硅烷偶联剂、辛基酚聚氧乙烯醚、十八胺盐酸盐的复合改性剂,加热至90℃,并以500r/min的转速搅拌3h,用乙醇洗涤1次,接着用去离子水洗涤至中性,置于130℃下真空干燥30min,冷却,即可得到改性水滑石;所述水滑石和乙醇溶液的料液比(g/ml)为7:13;所述复合改性剂的添加量占水滑石重量的0.4%;所述硅烷偶联剂、辛基酚聚氧乙烯醚、十八胺盐酸盐的重量比为13:10:3。实施例3一种阻燃电缆,包括导体和绝缘保护层,所述绝缘保护层的原料按重量份包括:76份聚丙烯、25份聚氯乙烯、46份聚苯乙烯、3份椰子纤维、2.5份硬脂酸镁、13份氢氧化镁、15份碳酸钙、3份膨胀石墨、9份改性水滑石、1.5份防老剂、0.2份抗氧剂、0.8份环氧大豆油;其中,所述改性水滑石的原料包括水滑石、硅烷偶联剂、辛基酚聚氧乙烯醚、十八胺盐酸盐、乙醇溶液、醋酸、去离子水;所述改性水滑石的制备工艺如下:将水滑石、65%的乙醇溶液混合,研磨22min,加醋酸调节ph为5,加入硅烷偶联剂、辛基酚聚氧乙烯醚、十八胺盐酸盐的复合改性剂,加热至86℃,并以800r/min的转速搅拌2h,用乙醇洗涤2次,接着用去离子水洗涤至中性,置于115℃下真空干燥45min,冷却,即可得到改性水滑石;所述水滑石和乙醇溶液的料液比(g/ml)为5:14;所述复合改性剂的添加量占水滑石重量的0.4%;所述硅烷偶联剂、辛基酚聚氧乙烯醚、十八胺盐酸盐的重量比为13:8:3。实施例4一种阻燃电缆,包括导体和绝缘保护层,所述绝缘保护层的原料按重量份包括:73份聚丙烯、31份聚氯乙烯、35份聚苯乙烯、4份椰子纤维、1.0份硬脂酸镁、17份氢氧化镁、11份碳酸钙、4份膨胀石墨、6份改性水滑石、2.5份防老剂、0.1份抗氧剂、1.3份环氧大豆油;其中,所述改性水滑石的原料包括水滑石、硅烷偶联剂、辛基酚聚氧乙烯醚、十八胺盐酸盐、乙醇溶液、醋酸、去离子水;所述改性水滑石的制备工艺如下:将水滑石、55%的乙醇溶液混合,研磨28min,加醋酸调节ph为4,加入硅烷偶联剂、辛基酚聚氧乙烯醚、十八胺盐酸盐的复合改性剂,加热至88℃,并以600r/min的转速搅拌3h,用乙醇洗涤2次,接着用去离子水洗涤至中性,置于125℃下真空干燥35min,冷却,即可得到改性水滑石;所述水滑石和乙醇溶液的料液比(g/ml)为7:15;所述复合改性剂的添加量占水滑石重量的0.2%;所述硅烷偶联剂、辛基酚聚氧乙烯醚、十八胺盐酸盐的重量比为14:9:5。实施例5一种阻燃电缆,包括导体和绝缘保护层,所述绝缘保护层的原料按重量份包括:75份聚丙烯、28份聚氯乙烯、40份聚苯乙烯、3.5份椰子纤维、2份硬脂酸镁、15份氢氧化镁、13份碳酸钙、3.5份膨胀石墨、8份改性水滑石、2份防老剂、0.2份抗氧剂、1份环氧大豆油;其中,所述改性水滑石的原料包括水滑石、硅烷偶联剂、辛基酚聚氧乙烯醚、十八胺盐酸盐、乙醇溶液、醋酸、去离子水;所述改性水滑石的制备工艺如下:将水滑石、60%的乙醇溶液混合,研磨25min,加醋酸调节ph为4.5,加入硅烷偶联剂、辛基酚聚氧乙烯醚、十八胺盐酸盐的复合改性剂,加热至88℃,并以700r/min的转速搅拌2.5h,用乙醇洗涤2次,接着用去离子水洗涤至中性,置于120℃下真空干燥40min,冷却,即可得到改性水滑石;所述水滑石和乙醇溶液的料液比(g/ml)为2:5;所述复合改性剂的添加量占水滑石重量的0.3%;所述硅烷偶联剂、辛基酚聚氧乙烯醚、十八胺盐酸盐的重量比为14:9:4。对比例1对比例1与实施例5相比,添加未改性的水滑石,其他条件与实施例5完全相同。试验例1采用常规制备方法制得实施例1-5和对比例1的电缆,步骤如下:将各组分原料予以分别混合,然后予以热熔,在利用设置有通孔的模具挤出制备出符合要求的电缆,随后予以过水冷却降温,并进行干燥处理,即获得成品。分别对实施例1-5和对比例1的电缆进行性能测量,所测得的数据如表1所示。(拉伸强度:按gb/t1040.3-2006进行测试,拉伸速率为250mm/min;体积电阻率:按gb/t1410-2006进行测试,试样厚度1.0mm,测试电压为1kv;极限氧指数(loi):按gb/t2406-2009进行测试,试样尺寸为120mm×6.5mm×3mm)表1项目拉伸强度/mpa20℃体积电阻率/(ω·m)极限氧指数(loi)/%实施例115.51.10×101339实施例215.81.09×101338实施例316.21.12×101339实施例416.01.11×101341实施例516.21.13×101340对比例113.50.97×101335由表1可以看出,与对比例相比,根据电缆的拉伸强度、体积电阻率、极限氧指数等数据知道,实施例的性能明显优于对比例,因此,本发明具有很好的阻燃性、绝缘性及力学性能,应用范围广。以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本
技术领域
的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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