[发明专利]用于电缆外包的纳米阻燃材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电缆材料技术领域，特别涉及一种用于电缆外包的纳米阻燃材料的制备方法。

背景技术

随着计算机及网络工程的不断发展，出于对机房安全的考虑，人们越来越多地使用无卤阻燃电缆和硅烷交联电缆。由于EVA树脂具有良好的填料包容性和可交联性，因此在无卤阻燃电缆、半导体屏蔽电缆和二步法硅烷交联电缆中使用较多。另外，EVA树脂还被应用于制作一些特殊电缆的护套。在电线电缆中使用的EVA 树脂，醋酸乙烯含量一般在12%～24%。

阻燃剂的分类可根据元素种类分为卤系、有机磷系、及卤磷系、硅系、铝镁系、钼系、硼系、氮系等。卤系阻燃剂长期以来以其阻燃效率高、用量少、价格低而闻名于世。自从1986年欧洲首先发现含溴体系燃烧产生的产物中含有的多溴二苯醚、四溴双苯并二恶烷及四溴双苯并呋喃等属于致癌物质,含卤阻燃体系一统天下的局面已经受到了严峻的挑战,采用无卤阻燃材料与产品已是大势所趋的事实。欧盟两项指令“废弃电子电器设备指令”(WEEE)及“电子电器设备中禁用有害物质指令”(RoHS)的颁布加速了这一进程。无机阻燃剂(硼系，硅系等)虽然具有低毒,抗腐烛性,价廉,燃烧过程中低烟等优点,但是却有一些非常严重的缺点,如低的阻燃效率和热稳定性,对材料的物理机械性能造成较大程度的恶化。近年来人们致力于环境友好型阻燃剂的研究与开发,其热点主要集中在化学膨胀阻燃体系和纳米阻燃体系。

Eva：乙烯-醋酸乙烯共聚物，英文简称： EVA，编码： 1314，分子式： (C2H4)x.(C4H6O2)y，化学性质：通用高分子聚合物。乙烯与醋酸乙烯共聚物是乙烯共聚物中最重要的产品，国外一般将其统称为EVA。但是在我国，人们根据其中醋酸乙烯含量的不同，将乙烯与醋酸乙烯共聚物分为EVA树脂、EVA橡胶和VAE乳液。醋酸乙烯含量小于40％的产品为EVA树脂；醋酸乙烯含量40％～70％的产品很柔韧；富有弹性特征，人们将这一含量范围的EVA树脂有时称为EVA橡胶；醋酸乙烯含量在70％～95％范围内通常呈乳液状态，称为VAE乳液。

EVA中的醋酸乙烯的含量低于20%时，这时才可作为塑料使用。EVA有很好的耐低温性能，其热分解温度较低，约为230℃左右，随着分子量的增大， EVA的软化点上升，加工性和塑件表面光泽性下降，但强度增加，冲击韧性和耐环境应力开裂性提高，EVA的耐化学药品、耐油性方面较之PE，PVC稍差，并随醋酸乙烯含量的增加，变化更加明显。

EVA树脂是乙烯-醋酸乙烯共聚物，一般醋酸乙烯（VA）含量在5%～40%。与聚乙烯相比，EVA由于在分子链中引入了醋酸乙烯单体，从而降低了高结晶度，提高了柔韧性、抗冲击性、填料相溶性和热密封性能，被广泛应用于发泡鞋料、功能性棚膜、包装膜、热熔胶、电线电缆及玩具等领域。一般来说，EVA树脂的性能主要取决于分子链上醋酸乙烯的含量。

化学膨胀型阻燃(intμmescent flame retardant)体系起源于传统的所谓“三源”:即酸源、炭源、气源三个基本组分构成的一类阻燃体系。化学膨胀型阻燃技术起源于20世纪30年代出现的膨胀型防火涂料。Tramm于1938年提出了第一篇关于膨胀型防火涂料的专利Tramm在专利中指出,在基材表面的这种防火涂料在加热的时候可以形成膨胀的炭层,从而能够有效地保护基材免受火焰的进一步燃烧。之后Olsen和Bechle在1948年使用了“膨胀” 一词描述聚合物受热或燃烧时所发生的膨胀或发泡现象。 Jones等详细研究了膨胀限燃体系多种成分所起的作用,将提供炭的碳化物称之为炭源,而将导致泡珠效应的化合物称之为发泡源。另外在燃烧时生成酸的称之为酸源。在化学膨胀型阻燃技术应用于聚合物研究的初期,即20世纪70年代至80年代间,Camino等为推进这一技术的研究与发展,围绕化学膨胀型阻燃体系在聚稀烃中的应用,开展了一系列的基础研究。其中最为典型的是聚磷酸铵/季戊四醇(APP/PER)阻燃聚丙稀(PP)为基础的阻燃体系。