一种无卤高阻燃电缆料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电缆料领域，特别是一种无卤高阻燃的电缆料。
【背景技术】
[0002]电线电缆料包括电缆绝缘料和电缆护套料，通常以聚乙烯和聚氯乙烯树脂为原料，通过添加阻燃剂、塑化剂、润滑剂、抗氧剂等，经捏合、挤出造粒工艺制备。聚乙烯密度低于聚氯乙烯，稳定性和电绝缘性优于聚氯乙烯，在电缆料生产领域受到了越来越多的关注。
[0003]聚乙烯电缆料中阻燃剂、塑化剂、润滑剂、抗氧剂等多种组份的相容性，对电缆料的性能具有重要影响，如何获得稳定性、阻燃性、柔软性、绝缘性等性能优异的聚乙烯电缆料，成为行业内的迫切需求。CN 103756093A以高密度聚乙烯HDPE、高岭土、碳酸钙、改性凹凸棒土等为原料，制备了一种高阻燃低烟无卤电缆料。大多数专利通常以无机物，如氢氧化镁、氢氧化铝等与聚乙烯通过物理法复合，这导致组份间相容性较差，从而影响电缆性能。
[0004]化学法是将无机材料与有机材料结合的一种有效方法，在制备多组分多功能复合材料领域发挥着重要作用。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于:提供一种无卤高阻燃电缆料，结合有机化学改性技术与无机材料的优良性质，快速批量制备复合高密度聚乙烯HDPE、表面活性剂硬脂酸钠及吐温、助剂二甲基硅油、塑化剂对苯二甲酸二辛酯、润滑剂聚乙烯蜡、阻燃剂氧化锆、氧化镁及氧化铝的电缆料。
[0006]本发明的技术方案:一种无卤高阻燃电缆料的制备方法为:首先，在一定量浓硝酸中依次加入氧化镁MgO、氧化铝Al2O3及有机锆醇盐，剧烈搅拌得到溶液A;其次，在水浴条件下，向一定量水中，依次加入表面活性剂硬脂酸钠及吐温、助剂二甲基硅油、塑化剂对苯二甲酸二辛酯及润滑剂聚乙烯蜡，搅拌得到溶液B;然后，将溶液B与溶液A混合，恒温水浴中放置一段时间后，液碱溶液调节溶液PH值至中性，得到混合溶液C，离心分离得到滤饼D;随后，将高密度聚乙烯HDPE及滤饼D按一定质量比例加入到捏合锅中，在一定温度下捏合均匀，冷却出料得到E;最后，将E通过双螺杆机挤出机混炼、造粒，得到无卤高阻燃电缆料成品。
[0007]本发明与现有技术相比，具有显著优点:其一、该无卤高阻燃电缆料以化学法制备了含表面活性剂硬脂酸钠及吐温、助剂二甲基硅油、塑化剂对苯二甲酸二辛酯、润滑剂聚乙烯蜡、阻燃剂氧化锆、氧化镁及氧化铝的复合材料，不同于常规多组分的添加，有效提高了复合材料和聚乙烯的相容性;其二，该电缆料，具有良好耐候性、阻燃性，应用范围广泛。
【具体实施方式】
[0008]下面结合具体实施例说明本发明的技术解决方案，这些实施例不能理解为对技术方案的限制。
[0009]实施例1:依以下具体步骤制备一种无卤高阻燃电缆料。
[0010]步骤1、取1000ml浓度为65%的HNO3，缓慢加入23.2g MgO和7.3g Al2O3,搅拌至完全溶解后，保持剧烈搅拌条件下，滴加346.4g质量浓度80%的Zr(OC4H9)4剧烈搅拌2h，制得溶液A;
步骤2、在60°C水浴条件下，向100mL水中，依次加入表面活性剂35g硬脂酸钠及10.5g吐温、7g助剂二甲基硅油、3.5g塑化剂对苯二甲酸二辛酯及2.7g润滑剂聚乙烯蜡，搅拌Ih，制得溶液B;
步骤3、将溶液B倒入溶液A中，水浴控温60°C，静置24h，加入30%Na0H溶液，调节溶液pH值至中性，得到混合溶液C，经离心分离得到滤饼D;
步骤4、将100g高密度聚乙烯HDPE以及10g滤饼D加入到捏合锅中，在124°C条件下捏合5min，冷却出料得到E ；
步骤5、将E通过双螺杆机挤出机混炼、造粒，控制温度在128°C，得到无卤高阻燃电缆料成品。
[0011]
实施例2:依以下具体步骤制备一种无卤高阻燃电缆料。
[0012]步骤1、取100ml浓度为65%的HNO3,缓慢加入34.9g MgO和11.8g Al2O3,搅拌至完全溶解后，保持剧烈搅拌条件下，滴加692.7g质量浓度80%的Zr (OC4H9)4剧烈搅拌4h，制得溶液A;
步骤2、在80°C水浴条件下，向100mL水中，依次加入表面活性剂140g硬脂酸钠及35g吐温、28g助剂二甲基硅油、2 Ig塑化剂对苯二甲酸二辛酯及10.4g润滑剂聚乙烯蜡，搅拌2h，制得溶液B;
步骤3、将溶液B倒入溶液A中，水浴控温80°C，静置48h，加入30%Na0H溶液，调节溶液pH值至中性，得到混合溶液C，经离心分离得到滤饼D;
步骤4、将100g高密度聚乙烯HDPE以及300g滤饼D加入到捏合锅中，在127°C条件下捏合8min，冷却出料得到E;
步骤5、将E通过双螺杆机挤出机混炼、造粒，控制温度在130°C，得到无卤高阻燃电缆料成品。
[0013]
实施例3:依以下具体步骤制备一种无卤高阻燃电缆料。
[0014]步骤1、取100ml浓度为65%的HNO3,缓慢加入28g MgO和8g Al2O3,搅拌至完全溶解后，保持剧烈搅拌条件下，滴加500g质量浓度80%的Zr(OC4H9)4剧烈搅拌3h，制得溶液A;
步骤2、在70°C水浴条件下，向100mL水中，依次加入表面活性剂80g硬脂酸钠及20g吐温、15g助剂二甲基硅油、15g塑化剂对苯二甲酸二辛酯及6g润滑剂聚乙烯蜡，搅拌2h，制得溶液B;
步骤3、将溶液B倒入溶液A中，水浴控温70°C，静置36h，加入30%Na0H溶液，调节溶液pH值至中性，得到混合溶液C，经离心分离得到滤饼D;
步骤4、将100g高密度聚乙烯HDPE以及300g滤饼D加入到捏合锅中，在126°C条件下捏合6m i η，冷却出料得到E;
步骤5、将E通过双螺杆机挤出机混炼、造粒，控制温度在129°C，得到无卤高阻燃电缆料成品。
【主权项】
1.一种无卤高阻燃电缆料的制备方法，其技术要点特征是: (a)、在一定量质量浓度为65%的浓硝酸中，依次加入氧化镁MgO、氧化铝Al2O3及有机锆醇盐，剧烈搅拌2h-4h得到溶液A; (b)、在60°C-80°C水浴条件下，向一定量水中，依次加入表面活性剂硬脂酸钠及吐温、助剂二甲基硅油、塑化剂对苯二甲酸二辛酯及润滑剂聚乙烯蜡，搅拌lh-2h制得溶液B; (c)、将溶液B与溶液A混合，恒温60°C-80°C水浴中放置24h-48h，采用质量浓度30%的液碱溶液调节溶液PH值至中性，得到混合溶液C，经离心分离得到滤饼D; (d)、将高密度聚乙烯HDPE及滤饼D按一定质量比例加入到捏合锅中，在124°C-127°C捏合5min_8min，冷却出料得到E; (e)、将E通过双螺杆机挤出机混炼、造粒，控制温度在128°C-130°C，得到无卤高阻燃电缆料成品。2.根据权利要求1所述的一种无卤高阻燃电缆料的制备方法，其特征在于:溶液A中，有机锆醇盐优选正丁醇锆Zr (OC4H9 )4, MgO占Zr (OC4H9 )4摩尔比例为40%_60%，Al2O3占Zr (OC4H9 )4摩尔比例为5%-10%，Zr (OC4H9 )4占HNO3摩尔比例为20%_30%。3.根据权利要求1所述的一种无卤高阻燃电缆料的制备方法，其特征在于:溶液B中，表面活性剂硬脂酸钠、吐温、助剂二甲基硅油、塑化剂对苯二甲酸二辛酯、润滑剂聚乙烯蜡分别占 Zr(OC4H9)4 质量比例为 10%-20%、3%-5%、2%-4%、1%_3% 及 0.8%-1.5%。4.根据权利要求1所述的一种无卤高阻燃电缆料的制备方法，其特征在于:滤饼D的加入量占高密度聚乙烯HDPE质量比例为15%-30%。
【专利摘要】本发明公开了一种无卤高阻燃电缆料的制备方法，其技术要点是：首先，在浓硝酸中依次加入氧化镁MgO、氧化铝Al2O3及有机锆醇盐，剧烈搅拌得到溶液A；其次，在水浴条件下，向一定量水中依次加入表面活性剂硬脂酸钠及吐温、助剂二甲基硅油、塑化剂对苯二甲酸二辛酯及润滑剂聚乙烯蜡，搅拌得到溶液B；然后，将溶液B与溶液A混合，恒温水浴中放置一段时间后，液碱溶液调节溶液pH值至中性，得到混合溶液C，离心分离得到滤饼D；随后，将高密度聚乙烯HDPE及滤饼D按一定质量比例加入到捏合锅中捏合均匀，冷却出料得到E；最后，将E通过双螺杆机挤出机混炼、造粒，得到无卤高阻燃电缆料成品。
【IPC分类】C08K3/22, C08K5/12, C08L83/04, C08K5/098, H01B3/44, C08K13/02, C08L23/06
【公开号】CN105670088
【申请号】CN201610229560
【发明人】季红军
【申请人】季红军
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年4月14日