本发明涉及电缆材料，具体涉及一种高阻燃电缆材料及其制备方法。
背景技术：
1、电缆是用以传输电能、磁能、信息以及实现电磁能转换的线材产品。电缆主要由导体、导体屏蔽层，绝缘层、绝缘屏蔽层、缓冲层、金属护套、外护套等组成。外护套大多数位于电缆的最外层，起到保护电缆的作用，目前多采用塑料、橡胶等作为主要材料。但传统的电缆阻燃性不佳，易发生火灾，造成财产损失和人员伤亡，因此研究者们越来越关注电缆材料阻燃性差的问题。
2、中国专利文献cn103087394b公开了一种低烟无卤阻燃电缆材料，所述低烟无卤阻燃电缆材料主要由eva树脂、pe接枝物、无机阻燃剂、金属氧化物、乙烯基三甲氧基硅烷、润滑剂、ebs、抗氧剂等原料制备而成，制备得到的低烟无卤阻燃电缆材料具有良好的低烟阻燃效果，但是所制备的低烟无卤阻燃电缆材料使用范围较窄，并且容易吸收空气中的水分，使绝缘层的体积电阻系数大幅度下降，存在较大的安全隐患，同时所制备的电缆材料的力学性能不佳。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高阻燃电缆材料及其制备方法，解决现有的电缆材料阻燃性差以及力学性能不佳的技术问题。
2、为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：
3、一种高阻燃电缆材料，以重量份计，包括如下组分的原料：pvc树脂80-100份、改性木质素8-12份、改性纳米二氧化硅10-15份、硬脂酸钠1-2份、锡酸锌0.6-0.8份、癸二酸二辛酯3-5份。
4、优选的，所述改性木质素的制备方法如下：将碱木质素加入到去离子水中，搅拌均匀，然后向其中加入聚乙烯亚胺和戊二醛，加热搅拌反应，待反应完成后，将反应产物进行洗涤、干燥，即得到改性木质素。
5、优选的，碱木质素、聚乙烯亚胺和戊二醛的质量比为8-12:5-10:3-6。
6、优选的，加热搅拌反应的温度为50-80℃，加热搅拌反应的时间为3-5h。
7、优选的，所述改性纳米二氧化硅的制备方法如下：将纳米二氧化硅分散在无水乙醇和去离子水的混合溶剂中，然后向其中加入氨基硅油和环氧氯丙烷，进行反应，待反应结束后，将反应产物进行洗涤、干燥，即得到改性纳米二氧化硅。
8、优选的，纳米二氧化硅、氨基硅油和环氧氯丙烷的质量比为8-12:6-10:5-8。
9、优选的，混合溶剂中无水乙醇和去离子水的质量比为2-3:1。
10、优选的，反应温度为60-90℃，反应时间为2-4h。
11、本发明提供上述高阻燃电缆材料的制备方法，包括如下步骤：按重量份称取各原料，然后将所有原料混合均匀，得到混合物料，将混合物料转移至双螺杆挤出机中进行挤出造粒，即得到高阻燃电缆材料。
12、本发明还提供上述高阻燃电缆材料在制备电线或电缆中的应用。
13、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
14、（1）本发明所采用的木质素是一种天然有机高分子化合物，燃烧成炭能力强，然后利用聚乙烯亚胺对其进行改性，通过引入氮元素，进一步增强了木质素的阻燃性能，同时聚乙烯亚胺也是一种高分子化合物，将聚乙烯亚胺接枝在木质素的表面，增加了木质素的空间网络结构，聚乙烯亚胺中的柔性碳链结构在受到冲击时可以吸收更多的能量，提高了材料的增韧效果。
15、（2）本发明利用氨基硅油对纳米二氧化硅进行改性，增加了纳米二氧化硅在树脂中的分散性能，同时氨基硅油具有良好的吸附性，可以提高改性木质素在树脂中的分散性，通过二者的协同配合，共同提高了材料的力学强度和韧性。
16、实施方式
17、以下通过具体较佳实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明并不仅限于以下的实施例。
18、需要说明的是，无特殊说明外，本发明中涉及到的化学试剂均通过商业渠道购买。
19、本发明中所使用的碱木质素购自新沂市飞皇化工有限公司；
20、聚乙烯亚胺购自武汉博莱特化工有限公司，cas号：25987-06-8；
21、纳米二氧化硅的粒径为20-40nm；
22、氨基硅油购自山东鑫润锦化工有限公司，cas号：85-89-52；
23、pvc树脂购自常州市荣仁贸易有限公司。
24、实施例
25、一种高阻燃电缆材料的制备方法，包括如下步骤：
26、将80份pvc树脂、8份改性木质素、10份改性纳米二氧化硅、1份硬脂酸钠、0.6份锡酸锌和3份癸二酸二辛酯混合均匀，得到混合物料，将混合物料转移至双螺杆挤出机中进行挤出造粒，即得到高阻燃电缆材料；
27、其中，改性木质素的制备方法如下：将8g碱木质素加入到150g去离子水中，搅拌均匀，然后向其中加入5g聚乙烯亚胺和3g戊二醛，在50℃下加热搅拌反应5h，待反应完成后，将反应产物进行洗涤、干燥，即得到改性木质素；
28、改性纳米二氧化硅的制备方法如下：将8g纳米二氧化硅分散在100g无水乙醇和50g去离子水的混合溶剂中，然后向其中加入6g氨基硅油和5g环氧氯丙烷，在60℃下反应4h，待反应结束后，将反应产物进行洗涤、干燥，即得到改性纳米二氧化硅。
29、实施例
30、一种高阻燃电缆材料的制备方法，包括如下步骤：
31、将100份pvc树脂、12份改性木质素、15份改性纳米二氧化硅、2份硬脂酸钠、0.8份锡酸锌和5份癸二酸二辛酯混合均匀，得到混合物料，将混合物料转移至双螺杆挤出机中进行挤出造粒，即得到高阻燃电缆材料；
32、其中，改性木质素的制备方法如下：将12g碱木质素加入到150g去离子水中，搅拌均匀，然后向其中加入10g聚乙烯亚胺和6g戊二醛，在80℃下加热搅拌反应3h，待反应完成后，将反应产物进行洗涤、干燥，即得到改性木质素；
33、改性纳米二氧化硅的制备方法如下：将12g纳米二氧化硅分散在100g无水乙醇和50g去离子水的混合溶剂中，然后向其中加入10g氨基硅油和8g环氧氯丙烷，在90℃下反应2h，待反应结束后，将反应产物进行洗涤、干燥，即得到改性纳米二氧化硅。
34、实施例
35、一种高阻燃电缆材料的制备方法，包括如下步骤：
36、将90份pvc树脂、10份改性木质素、12份改性纳米二氧化硅、2份硬脂酸钠、0.8份锡酸锌和4份癸二酸二辛酯混合均匀，得到混合物料，将混合物料转移至双螺杆挤出机中进行挤出造粒，即得到高阻燃电缆材料；
37、其中，改性木质素的制备方法如下：将10g碱木质素加入到150g去离子水中，搅拌均匀，然后向其中加入8g聚乙烯亚胺和5g戊二醛，在70℃下加热搅拌反应4h，待反应完成后，将反应产物进行洗涤、干燥，即得到改性木质素；
38、改性纳米二氧化硅的制备方法如下：将10g纳米二氧化硅分散在100g无水乙醇和50g去离子水的混合溶剂中，然后向其中加入8g氨基硅油和6g环氧氯丙烷，在80℃下反应3h，待反应结束后，将反应产物进行洗涤、干燥，即得到改性纳米二氧化硅。
39、一种电缆材料的制备方法，包括如下步骤：
40、将90份pvc树脂、10份木质素、12份纳米二氧化硅、2份硬脂酸钠、0.8份锡酸锌和4份癸二酸二辛酯混合均匀，得到混合物料，将混合物料转移至双螺杆挤出机中进行挤出造粒，即得到电缆材料。
41、一种电缆材料的制备方法，包括如下步骤：
42、将90份pvc树脂、10份改性木质素、12份纳米二氧化硅、2份硬脂酸钠、0.8份锡酸锌和4份癸二酸二辛酯混合均匀，得到混合物料，将混合物料转移至双螺杆挤出机中进行挤出造粒，即得到电缆材料；
43、其中，改性木质素的制备方法如下：将10g碱木质素加入到150g去离子水中，搅拌均匀，然后向其中加入8g聚乙烯亚胺和5g戊二醛，在70℃下加热搅拌反应4h，待反应完成后，将反应产物进行洗涤、干燥，即得到改性木质素。
44、将实施例1-3和对比例1-2所制备的材料进行性能测试，具体如下：
45、拉伸强度以及断裂伸长率的测试：按照gb/t8804.2-2016中的规定进行测试；
46、极限氧指数测试：按照iso 4589-2的要求进行测试；
47、试验结果如下表所示： 拉伸强度（mpa） 断裂伸长率（%） 氧指数（%） 实施例1 73.2 243 46.5 实施例2 74.7 261 47.2 实施例3 73.8 252 46.9 对比例1 60.1 186 39.3 对比例2 65.9 214 42.7
48、最后需要说明的是：以上实施例不以任何形式限制本发明。对本领域技术人员来说，在本发明基础上，可以对其作一些修改和改进。因此，凡在不偏离本发明精神的基础上所做的任何修改或改进，均属于本发明要求保护的范围之内。