一种抑烟阻燃电缆的制作方法

本发明属于电缆材料，具体的，涉及一种抑烟阻燃电缆。

背景技术：

1、聚氯乙烯（简称pvc）具有较低的密度，优良的耐腐蚀性和阻燃性能，价格低廉，使其广泛的应用于电缆料的生产中，在电线电缆绝缘保护材料中占据重要地位。

2、但由于pvc的含氯质量分数达到56.8%，且燃烧时会释放高浓度的有毒烟雾，妨碍视线，影响逃生及灭火，火灾中释放时烟雾是直接导致人们窒息甚至死亡的关键因素，同时也会造成严重的环境污染，目前在聚氯乙烯电缆料的生产中，会添加氢氧化铝或氢氧化镁达到阻燃效果，加入三氧化钼抑烟剂增加抑烟功能，但都需要添加很高的量才能达到其阻燃抑烟功能，而且大量添加的无机阻燃剂和抑烟剂会降低pvc的力学强度。

技术实现思路

1、为了解决背景技术中提到的技术问题，本发明的目的在于提供一种抑烟阻燃电缆；

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种抑烟阻燃电缆，按照重量份计包括如下原料：

4、聚氯乙烯树脂100份、无机阻燃剂15-24份、有机抑烟剂20-35份、硅烷偶联剂5-8份、增塑剂20-30份、抗氧剂1-3份、稳定剂1-3份和润滑剂0.5-1.5份；

5、有机抑烟剂的制备：

6、步骤a1：取顺式己二烯二酸、马来酸、三氯化铝和dmf混合投料到反应釜中，控制搅拌反应速率为200-300r/min，升温至130-145℃，搅拌反应3-4h后得到多元羧酸中间体；

7、进一步地，顺式己二烯二酸、马来酸、三氯化铝和dmf的用量比为5-7.5g：4.5-5.8g：0.2-0.5g：40-50ml；

8、顺式己二烯二酸与马来酸在三氯化铝的催化作用下进行双烯加成反应，形成多元羧酸中间体；具体反应过程如下：

9、

10、步骤a2：取多元羧酸中间体、1，5-二羟基萘、氧化亚锡和4-甲基二戊酮混合投料到反应釜中，控制搅拌反应速率为200-300r/min，升温至70-85℃，搅拌反应1-1.5h，之后转移到烘箱中，控制烘箱温度为60℃，干燥6h后得到聚酯中间体；

11、进一步地，多元羧酸中间体、1，5-二羟基萘、氧化亚锡和4-甲基二戊酮的用量比为7-9g：17.5-22.5g：0.5-1g：60-80ml；

12、多元羧酸中间体和1，5-二羟基萘在氧化亚锡的催化作用下，进行酯化反应，引入萘环，并形成聚酯化合物，具体反应过程如下：

13、

14、步骤a3：取聚酯中间体、氢硫酸和三氯化铝混合投料到反应釜中，控制搅拌速率为200-250r/min，升温至40-50℃，完全加入后通入氮气增压至0.098mpa，搅拌反应10-15min后得到有机抑烟剂；

15、进一步地，聚酯中间体、氢硫酸和三氯化铝的用量比为10-15g：20ml：1-2g；

16、聚酯中间体和氢硫酸在三氯化铝的催化作用下进行点击反应，引入含硫结构，具体反应过程如下：

17、

18、抑烟阻燃电缆的制备，包括如下步骤：

19、步骤s1：取聚氯乙烯树脂、无机阻燃剂、有机抑烟剂、稳定剂、增塑剂、抗氧剂和润滑剂混合投料到混炼挤出机中进行混炼，控制混炼温度为80-100℃，混炼1h后得到聚氯乙烯坯料；

20、步骤s2：将聚氯乙烯坯料加入到双螺杆挤出机中，调节双螺杆各区温度为90-110℃、120-140℃、150-170℃、170-190℃、190-210℃、210-230℃、230-250℃、240-260℃，施加70-80r/min，挤出质量流量为30-40kg/h，熔融共混、挤出、造粒，之后再经过200℃的注塑机注塑成型，得到抑烟阻燃电缆。

21、本发明的有益效果：

22、本发明公开一种抑烟阻燃电缆，以聚氯乙烯为基体材料，通过复配一种有机抑烟剂以降低聚氯乙烯基体在燃烧时的烟密度，其中有机抑烟剂是由顺式己二烯二酸与马来酸在三氯化铝的催化作用下进行双烯加成反应，然后再加入1，5-二羟基萘进行酯化形成聚酯中间体，最后加入氢硫酸进行点击反应形成带有含硫结构的聚酯化合物；有机抑烟剂在高温下可以分解形成含有萘环和六元环结构的低聚物，形成层状的碳化网络包覆在基体表面，能够有效降低聚氯乙烯基体在燃烧时的烟密度，在pvc复合材料熔融成型过程中，-sh氧化缩合形成-s-s-交联结构有利于形成交联网络，在发生烧蚀过程中，-s-s-结构键能低，优先断裂促进有机物的碳化，有利于形成层状的碳化网络，吸附、阻碍烟气的释放，达到抑烟效果；同时聚酯化合物和聚氯乙烯基体相互贯穿形成互穿网络，在抑制聚氯乙烯烟释放的同时提升基体的力学强度。

技术特征：

1.一种抑烟阻燃电缆，其特征在于，按照重量份计包括聚氯乙烯树脂100份、无机阻燃剂15-24份、有机抑烟剂20-35份、硅烷偶联剂5-8份、增塑剂20-35份、抗氧剂1-3份、稳定剂1-3份和润滑剂0.5-1.5份；

2.根据权利要求1所述的一种抑烟阻燃电缆，其特征在于，硅烷偶联剂为kh-580。

3.根据权利要求1所述的一种抑烟阻燃电缆，其特征在于，抑烟阻燃剂和硅烷偶联剂的用量比为3：1。

4.根据权利要求1所述的一种抑烟阻燃电缆，其特征在于，步骤a1中，顺式己二烯二酸、马来酸、三氯化铝和dmf的用量比为5-7.5g：4.5-5.8g：0.2-0.5g：40-50ml。

5.根据权利要求1所述的一种抑烟阻燃电缆，其特征在于，步骤a2中，多元羧酸中间体、1，5-二羟基萘、氧化亚锡和4-甲基二戊酮的用量比为7-9g：17.5-22.5g：0.5-1g：60-80ml。

6.根据权利要求1所述的一种抑烟阻燃电缆，其特征在于，步骤a3中，聚酯中间体、氢硫酸和三氯化铝的用量比为10-15g：20ml：1-2g。

7.根据权利要求6所述的一种抑烟阻燃电缆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种抑烟阻燃电缆的制备方法，其特征在于，双螺杆各区温度设置为90-110℃、120-140℃、150-170℃、170-190℃、190-210℃、210-230℃、230-250℃、240-260℃。

技术总结
本发明涉及一种抑烟阻燃电缆，按照重量份计包括聚氯乙烯树脂100份、无机阻燃剂15‑24份、有机抑烟剂20‑35份、硅烷偶联剂5‑8份、增塑剂20‑35份、抗氧剂1‑3份、稳定剂1‑3份和润滑剂0.5‑1.5份；有机抑烟剂在高温下可以分解形成含有萘环和六元环结构的低聚物，形成层状的碳化网络包覆在基体表面，有效降低聚氯乙烯基体在燃烧时的烟密度，在PVC复合材料熔融成型过程中，‑SH氧化缩合形成‑S‑S‑交联结构有利于形成交联网络，在发生烧蚀过程中，‑S‑S‑结构键能低，优先断裂促进有机物的碳化，有利于形成层状的碳化网络，吸附、阻碍烟气的释放，达到抑烟效果。

技术研发人员：侯祥辉,杨洁
受保护的技术使用者：湖南湘联电缆有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6