本申请涉及电缆材料领域，尤其是涉及一种低烟低卤阻燃电缆护套材料及其制备方法。
背景技术：
1、随着电力、通信等行业的快速发展，电缆在各种基础设施建设和工业生产中得到了广泛应用。电缆护套材料作为保护电缆内部结构、确保电缆正常运行的关键组成部分，其性能的优劣直接影响到电缆的使用寿命和安全性。近年来，人们发现火灾事故中的人员致死原因80％以上与材料产生的浓烟和有毒气体有关。
2、为了避免电缆燃烧时产生大量的烟雾和酸性气体，减少电缆造成的二次灾难，传统含卤阻燃剂虽阻燃效率高，但燃烧时会产生大量有毒、腐蚀性卤化氢烟雾，不符合电缆材料的对低烟低卤的要求。
3、目前，市场上大部分使用氢氧化物阻燃剂，氢氧化物在受热分解时会吸收大量热量，同时释放出水蒸气，吸热降温，且不产生卤素气体。但氢氧化镁单独使用时，通常需要很高的添加量才能达到理想的阻燃效果，这会导致材料加工困难、机械性能严重劣化。
技术实现思路
1、为了改善现有低烟低卤阻燃材料对电缆护套料的影响，本申请提供一种低烟低卤阻燃电缆护套材料及其制备方法。
2、第一方面，本申请提供一种低烟低卤阻燃电缆护套材料，采用如下的技术方案：一种低烟低卤阻燃电缆护套材料，包括以下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物20-30份，聚乙烯5-8份，杂化氢氧化镁阻燃剂5-8份，抗氧剂0.3-0.5份，阻燃助剂1-3份，乙烯基三甲氧基硅烷0.5-0.8份；所述杂化氢氧化镁阻燃剂是由纳米氧化钼与氢氧化镁杂化制成。
3、通过采用上述技术方案，氧化钼以纳米颗粒形式沉积在氢氧化镁的表面，改善氢氧化镁的片状结构，进而提高电缆材料的弯曲强度和韧性。氧化钼在氢氧化镁表面，能够利用自身路易斯酸的特性起到催化交联成炭作用，进而增强氢氧化镁在护套材料中的抑烟效果。同时氧化钼与氢氧化镁脱水生成的氧化镁复配，形成耐高温的陶瓷屏障，提升炭层的热稳定性，促使在氢氧化镁阻燃材料较少使用量下，电缆护套材料仍能够保持较好的阻燃效果。乙烯基三甲氧基硅烷能够与阻燃材料表面的羟基反应，同时硅烷的乙烯基还可以与乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯分子链发生接枝反应，形成有机-无机桥联结构，提高阻燃剂与聚合物基体之间的界面结合力，进而提高电缆护套材料的强度和韧性。
4、优选的，所述纳米氧化钼的粒径为5-10nm，所述氢氧化镁的粒径为10-20nm。
5、通过采用上述技术方案，控制纳米氧化钼的尺寸小于氢氧化镁的尺寸，能够促使纳米氧化钼均匀沉积在氢氧化镁的表面，形成牢固的球状结构。
6、优选的，所述纳米氧化钼与氢氧化镁杂化方法，包括以下具体步骤：
7、将钼酸铵水溶液与氢氧化镁混合，搅拌均匀，加热反应，得到悬浊混合液，抽滤、去离子水洗涤后，将滤饼干燥后得到杂化氢氧化镁阻燃剂。
8、优选的，所述加热温度为150-170℃。
9、优选的，所述钼酸铵与氢氧化镁的摩尔比为(0.8-1.2)：1。
10、优选的，所述阻燃助剂为红磷。
11、通过采用上述技术方案，红磷的分解温度早于氢氧化镁，能够预先形成覆盖层保护基体材料，延迟基体热降解，提高电缆材料的阻燃性能。红磷可以与氢氧化镁分解产物氧化镁反应，增强陶瓷屏障的热稳定性。同时纳米氧化钼能够加速红磷氧化为五氧化二磷，降低反应活化能，氢氧化镁分解产生的水能够促进聚偏磷酸生成，进而在电缆材料体系中形成磷酸盐-陶瓷复合屏障，进一步提高电缆材料的阻燃性能。
12、优选的，所述红磷表面经过二氧化钛进行包覆，包括以下具体步骤：将红磷、乳化剂、水混合乳化，形成乳化液，调节乳化液的ph至酸性，滴加钛酸四丁酯的乙醇溶液，搅拌反应，过滤干燥，即完成二氧化钛对红磷的包覆。
13、通过采用上述技术方案，采用钛酸四丁酯水解原位生成二氧化钛包覆红磷，能够减少红磷氧化、吸湿团聚的现象，增强电缆材料的阻燃效果。
14、优选的，所述二氧化钛对红磷的包覆工艺中，红磷、乳化剂、水、钛酸四丁酯的质量比为1：(0.05-0.1)：(20-25)：(3-5)。
15、第二方面，本申请提供一种低烟低卤阻燃电缆护套材料的制备方法，采用如下的技术方案：
16、一种低烟低卤阻燃电缆护套材料的制备方法，包括以下具体步骤：将乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯、杂化氢氧化镁阻燃剂、抗氧剂、阻燃助剂、乙烯基三甲氧基硅烷混合加热密炼，挤出造粒，得到低烟低卤阻燃电缆护套材料。
17、通过采用上述技术方案，采用杂化氢氧化镁阻燃剂与其他组分相结合，增强电缆材料的阻燃效果，减少过量使用氢氧化镁影响力学性能的现象，同时在乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚乙烯的基体中，以乙烯基三甲氧基硅烷为桥梁，在电缆材料体系中形成交联结构，提高电缆护套材料的拉伸强度和韧性。
18、优选的，所述加热密炼温度为140-150℃。
19、综上所述，本申请具有以下有益效果：
20、1、由于本申请采用氧化钼以纳米颗粒形式沉积在氢氧化镁的表面，形成杂化氢氧化镁，利用自身路易斯酸的特性起到催化交联成炭作用，增强氢氧化镁的抑烟阻燃效果，形成耐高温的陶瓷屏障，提升炭层的热稳定性，促使在氢氧化镁阻燃材料较少使用量下，电缆材料仍能够保持较好的阻燃效果。乙烯基三甲氧基硅烷能够促使阻燃材料与聚合物基体形成有机-无机桥联结构，提高阻燃剂与聚合物基体之间的界面结合力，进而提高电缆护套材料的拉伸强度和韧性。
21、2、本申请中采用红磷作为阻燃助剂，预先形成覆盖层保护基体材料，延迟基体热降解，在电缆材料体系中形成磷酸盐-陶瓷复合屏障，提高电缆材料的阻燃性能。同时，红磷表面经过二氧化钛进行包覆，能够减少红磷氧化、吸湿团聚的现象，增强在电缆材料中的阻燃效果。
1.一种低烟低卤阻燃电缆护套材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物20-30份，聚乙烯5-8份，杂化氢氧化镁阻燃剂5-8份，抗氧剂0.3-0.5份，阻燃助剂1-3份，乙烯基三甲氧基硅烷0.5-0.8份；所述杂化氢氧化镁阻燃剂是由纳米氧化钼与氢氧化镁杂化制成。
2.根据权利要求1所述的低烟低卤阻燃电缆护套材料，其特征在于，所述纳米氧化钼的粒径为5-10nm，所述氢氧化镁的粒径为10-20nm。
3.根据权利要求2所述的低烟低卤阻燃电缆护套材料，其特征在于，所述纳米氧化钼与氢氧化镁杂化方法，包括以下具体步骤：
4.根据权利要求3所述的低烟低卤阻燃电缆护套材料，其特征在于，所述加热温度为150-170℃。
5.根据权利要求3所述的低烟低卤阻燃电缆护套材料，其特征在于，所述钼酸铵与氢氧化镁的摩尔比为（0.8-1.2）：1。
6.根据权利要求1所述的低烟低卤阻燃电缆护套材料，其特征在于，所述阻燃助剂为红磷。
7.根据权利要求6所述的低烟低卤阻燃电缆护套材料，其特征在于，所述红磷表面经过二氧化钛进行包覆，包括以下具体步骤：将红磷、乳化剂、水混合乳化，形成乳化液，调节乳化液的ph至酸性，滴加钛酸四丁酯的乙醇溶液，搅拌反应，过滤干燥，即完成二氧化钛对红磷的包覆。
8.根据权利要求6所述的低烟低卤阻燃电缆护套材料，其特征在于，所述二氧化钛对红磷的包覆工艺中，红磷、乳化剂、水、钛酸四丁酯的质量比为1：（0.05-0.1）：（20-25）：（3-5）。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的低烟低卤阻燃电缆护套材料的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：将乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯、杂化氢氧化镁阻燃剂、抗氧剂、阻燃助剂、乙烯基三甲氧基硅烷混合加热密炼，挤出造粒，得到低烟低卤阻燃电缆护套材料。
10.根据权利要求9所述的低烟低卤阻燃电缆护套材料的制备方法，其特征在于，所述加热密炼温度为140-150℃。