一种防火高阻燃电缆材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及材料领域，具体涉及一种防火高阻燃电缆材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国科技的不断发展与进步，材料也不断地更新着，其中电线电缆也随着电 学的发展飞速发展着，已成为家家户户，大小企业不可缺少的一部分。电缆从其用途主要分 为裸电线、绕组线、电力电缆、通信电缆和通信光缆、电气装备用电线电缆。目前大部分电缆 的工作环境都较为恶劣，主要是铺设或悬挂在隧道和竖井等地方，容易因自身故障或受附 近火灾影响而造成电缆火灾。由于空间封闭有限，其燃烧的热量无法散发，火势会迅猛发 展，从而产生浓烟及有害气体，不仅会引起电力传输系统故障，而且会污染环境，更重要的 是会危害到人的人身安全。因此，提高电缆的防火阻燃性对提高经济，保护环境以及保护人 身安全都具有重要的意义。
【发明内容】
[0003] 要解决的技术问题:本发明的目的是提供一种防火高阻燃电缆材料，具有很高的 氧指数，属于高阻燃材料，同时具有较高的热变形温度。另外本发明还具有较好的力学性 能，韧性佳。
[0004] 技术方案：一种防火高阻燃电缆材料，由以下成分以重量份制备而成：聚氯乙烯 40-60份、甲基乙烯基硅橡胶10-20份、氟硅橡胶5-10份、羟基锡酸锌2-5份、钙锌稳定剂2-4 份、三氧化二锑1-2份、氢氧化镁5-10份、纳米二氧化硅1-3份、没食子酸丙酯0.1-0.2份、邻 苯二甲酸二辛脂15-20份、蜂蜡0.1-0.2份、环氧大豆油1-3份、油酸酰胺0.1-0.2份、氯化石 蜡0.1 -0.3份、山梨酸钾0.1 -0.2份、二丁基羟基甲苯0.1 -0.2份。
[0005] 进一步优选的，所述的一种防火高阻燃电缆材料，由以下成分以重量份制备而成： 聚氯乙烯45-55份、甲基乙烯基硅橡胶12-18份、氟硅橡胶6-9份、羟基锡酸锌3-4份、钙锌稳 定剂2.5-3.5份、三氧化二锑1.4-1.9份、氢氧化镁6-9份、纳米二氧化硅1.5-2.5份、没食子 酸丙酯〇. 11-0.16份、邻苯二甲酸二辛脂16-19份、蜂蜡0.11-0.17份、环氧大豆油1.5-2.5 份、山梨酸钾0.12-0.17份、油酸酰胺0.11-0.18份、氯化石蜡0.15-0.25份、二丁基羟基甲苯 0.12-0.17 份。
[0006] 上述防火高阻燃电缆材料的制备方法包括以下步骤： (1) 将羟基锡酸锌、钙锌稳定剂、三氧化二锑、纳米二氧化硅、没食子酸丙酯、蜂蜡、油 酸酰胺和氯化石蜡混合，用搅拌机进行搅拌10-20分钟； (2) 加入三辊研磨机中进行研磨，研磨2-4遍后装入烧杯中，继续搅拌备用； (3) 将聚氯乙烯、甲基乙烯基硅橡胶和氟硅橡胶加入高速混合机中，以转速400-600r/ min搅拌，同时缓慢加入步骤(1)中混合物； (4) 加入邻苯二甲酸二辛脂和环氧大豆油，并不断升温达到70-80°C ; (5 )加入氢氧化镁、山梨酸钾和二丁基羟基甲苯，在转速4000-6000r/min下搅拌，不断 升温，当温度达到11 o-l 20°C后停止； (6) 将混合料转移至低速搅拌机中搅拌，转速为400-600r/min，开始降温，当温度降至 40-50 °C，停止搅拌； (7) 加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，上阶温度为140-170°C，下阶温度为130-160 °C。进一步优选的，步骤(1)中搅拌时间为12-18分钟。
[0007] 进一步优选的，步骤(2)中研磨3遍。
[0008] 进一步优选的，步骤(3)中转速为450-550r/min。
[0009] 进一步优选的，步骤(4)中温度为75°C。
[0010] 进一步优选的，步骤(5)中转速为4500-5500r/min，温度为115°C。
[0011] 进一步优选的，步骤(6)中转速为450-550r/min，温度为45°C。
[0012] 进一步优选的，步骤(7)中上阶温度为150-160°C，下阶温度为140-150°C。
[0013] 有益效果:本发明的防火高阻燃电缆材料具有很高的氧指数，一般认为氧指数2 30%就为难燃材料，本发明的最佳实施例的氧指数达到了 50%，属于高阻燃材料，同时其热变 形温度可达到47°C。另外本发明还具有较好的力学性能，其拉伸强度最高可达21.4MPa，断 裂伸长率达到252%，韧性佳。
【具体实施方式】
[0014] 实施例1 一种防火高阻燃电缆材料，由以下成分以重量份制备而成:聚氯乙烯40份、甲基乙烯基 硅橡胶10份、氟硅橡胶5份、羟基锡酸锌2份、钙锌稳定剂2份、三氧化二锑1份、氢氧化镁5份、 纳米二氧化硅1份、没食子酸丙酯0.1份、邻苯二甲酸二辛脂15份、蜂蜡0.1份、环氧大豆油1 份、油酸酰胺0.1份、氯化石蜡0.1份、山梨酸钾0.1份、二丁基羟基甲苯0.1份。
[0015] 上述防火高阻燃电缆材料的制备方法为：（1)将羟基锡酸锌、钙锌稳定剂、三氧化 二锑、纳米二氧化硅、没食子酸丙酯、蜂蜡、油酸酰胺和氯化石蜡混合，用搅拌机进行搅拌10 分钟；（2)加入三辊研磨机中进行研磨，研磨2遍后装入烧杯中，继续搅拌备用；（3)将聚氯乙 稀、甲基乙烯基娃橡胶和氟娃橡胶加入高速混合机中，以转速400r/min搅拌，同时缓慢加入 步骤（1)中混合物；（4)加入邻苯二甲酸二辛脂和环氧大豆油，并不断升温达到70°C; (5)加 入氢氧化镁、山梨酸钾和二丁基羟基甲苯，在转速4000r/min下搅拌，不断升温，当温度达到 110 °C后停止；（6)将混合料转移至低速搅拌机中搅拌，转速为400r/min，开始降温，当温度 降至40°C，停止搅拌；（7)加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，上阶温度为140°C，下阶温度 为 130。。。
[0016] 实施例2 一种防火高阻燃电缆材料，由以下成分以重量份制备而成:聚氯乙烯50份、甲基乙烯基 硅橡胶15份、氟硅橡胶8份、羟基锡酸锌4份、钙锌稳定剂3份、三氧化二锑1.5份、氢氧化镁8 份、纳米二氧化硅2份、没食子酸丙酯0.15份、邻苯二甲酸二辛脂18份、蜂蜡0.15份、环氧大 豆油2份、油酸酰胺0.15份、氯化石蜡0.2份、山梨酸钾0.15份、二丁基羟基甲苯0.15份。
[0017] 上述防火高阻燃电缆材料的制备方法为：（1)将羟基锡酸锌、钙锌稳定剂、三氧化 二锑、纳米二氧化硅、没食子酸丙酯、蜂蜡、油酸酰胺和氯化石蜡混合，用搅拌机进行搅拌12 分钟；（2)加入三辊研磨机中进行研磨，研磨3遍后装入烧杯中，继续搅拌备用；（3)将聚氯乙 稀、甲基乙烯基娃橡胶和氟娃橡胶加入高速混合机中，以转速450r/min搅拌，同时缓慢加入 步骤（1)中混合物；（4)加入邻苯二甲酸二辛脂和环氧大豆油，并不断升温达到75°C; (5)加 入氢氧化镁、山梨酸钾和二丁基羟基甲苯，在转速4500r/min下搅拌，不断升温，当温度达到 115 °C后停止；（6)将混合料转移至低速搅拌机中搅拌，转速为450r/min，开始降温，当温度 降至45°C，停止搅拌；（7)加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，上阶温度为150°C，下阶温度 为 140。。。
[0018] 实施例3 一种防火高阻燃电缆材料，由以下成分以重量份制备而成:聚氯乙烯60份、甲基乙烯基 硅橡胶20份、氟硅橡胶10份、羟基锡酸锌5份、钙锌稳定剂4份、三氧化二锑2份、氢氧化镁10 份、纳米二氧化硅3份、没食子酸丙酯0.2份、邻苯二甲酸二辛脂20份、蜂蜡0.2份、环氧大豆 油3份、油酸酰胺0.2份、氯化石蜡0.3份、山梨酸钾0.2份、二丁基羟基甲苯0.2份。
[0019] 上述防火高阻燃电缆材料的制备方法为：（1)将羟基锡酸锌、钙锌稳定剂、三氧化 二锑、纳米二氧化硅、没食子酸丙酯、蜂蜡、油酸酰胺和氯化石蜡混合，用搅拌机进行搅拌15 分钟；（2)加入三辊研磨机中进行研磨，研磨3遍后装入烧杯中，继续搅拌备用；（3)将聚氯乙 稀、甲基乙烯基娃橡胶和氟娃橡胶加入高速混合机中，以转速500r/min搅拌，同时缓慢加入 步骤（1)中混合物；（4)加入邻苯二甲酸二辛脂和环氧大豆油，并不断升温达到75°C; (5)加 入氢氧化镁、山梨酸钾和二丁基羟基甲苯，在转速5000r/min下搅拌，不断升温，当温度达到 115 °C后停止；（6)将混合料转移至低速搅拌机中搅拌，转速为500r/min，开始降温，当温度 降至45°C，停止搅拌；（7)加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，上阶温度为155°C，下阶温度 为 145。。。
[0020] 实施例4 一种防火高阻燃电缆材料，由以下成分以重量份制备而成:聚氯乙烯55份、甲基乙烯基 硅橡胶18份、氟硅橡胶9份、羟基锡酸锌4份、钙锌稳定剂3.5份、三氧化二锑1.9份、氢氧化镁 9份、纳米二氧化硅2.5份、没食子酸丙酯0.16份、邻苯二甲酸二辛脂19份、蜂蜡0.17份、环氧 大豆油2.5份、山梨酸钾0.17份、油酸酰胺0.18份、氯化石蜡0.25份、二丁基羟基甲苯0.17 份。
[0021] 上述防火高阻燃电缆材料的制备方法为：（1)将羟基锡酸锌、钙锌稳定剂、三氧化 二锑、纳米二氧化硅、没食子酸丙酯、蜂蜡、油酸酰胺和氯化石蜡混合，用搅拌机进行搅拌20 分钟；（2)加入三辊研磨机中进行研磨，研磨4遍后装入烧杯中，继续搅拌备用；（3)将聚氯乙 稀、甲基乙烯基娃橡胶和氟娃橡胶加入高速混合机中，以转速600r/min搅拌，同时缓慢加入 步骤（1)中混合物；（4)加入邻苯二甲酸二辛脂和环氧大豆油，并不断升温达到80°C; (5)加 入氢氧化镁、山梨酸钾和二丁基羟基甲苯，在转