[发明专利]一种阻燃性环保绝缘材料的制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及绝缘材料这一技术领域，特别涉及到一种阻燃性环保绝缘材料的制备方法及其应用。

背景技术

随着生产生活中电缆的运用情况日益发展和普及，近年来电缆的需要量增加很快。并且伴随着科技进步，对其材料的要求也越来越高。通常对电缆性能上的要求包括柔软、耐磨、耐低温等。而需求较多的是阻燃电缆。阻燃电缆是指在规定试验条件下，试样被燃烧，在撤去试验火源后，火焰的蔓延仅在限定范围内，残焰在限定时间内能自行熄灭的电缆。其根本特性是：在火灾情况下有可能被烧坏而不能运行，但可阻止火势的蔓延。通俗地讲，电缆如果失火，能够把燃烧限制在局部范围内，不产生蔓延，保住其他的各种设备，避免造成更大的损失。能更大限度的保护生命安全及财产安全，所以运用较为普遍。

常用的电缆的外壳材料有聚氯乙酸、聚乙烯、交联聚乙烯、三元乙丙橡胶等。作为电信电缆的外壳材料，聚氯乙烯能够满足一般应用要求电缆的所有特性，并且由于其具备防火作用，聚氯乙烯被广泛用于电线的外皮和光纤。然而由于聚氯乙烯在电器绝缘性能方面的限制，其不能用于高压电缆和高品质通信电缆的绝缘。并且，在矿山建设及采矿中用到的电缆护套材料对于电缆的保护作用要求较高，需要具有优异的机械强度、如耐磨性、拉伸强度、断裂伸长率等，这就限制了聚氯乙烯电缆外壳的进一步应用，给特种行业的电缆应用带来了不小的影响。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种阻燃性环保绝缘材料的制备方法及其应用，该工艺通过将半水石膏、珍珠岩、膨润土进行球磨、造粒，随后与环氧树脂共同密炼，然后加入四氢呋喃真空搅拌，再加入聚酰胺蜡微粉以及由乙丙橡胶、甲基羟丙基纤维素钠、苯基缩水甘油醚，经脱水、加热、真空反应所得的真空反应物，经塑炼、加料、超声、减压蒸发、螺杆挤出、高压反应、脱泡固化、压制成型、切粒等一系列特定工艺制成成品。制备而成的绝缘材料，其兼具优异的阻燃性能和机械强度，具有较好的应用前景。同时还公开了由该制备工艺制得的阻燃性环保绝缘材料在电力行业中的应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种阻燃性环保绝缘材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将半水石膏15份、珍珠岩12份、膨润土8份混合，加入行星式球磨机机中球磨至均匀，再加入500mL浓度为80％丙三醇溶液混合搅拌，随后加入造粒机中进行造粒，制成粒径为0.6-0.8μm的颗粒；

(2)将乙丙橡胶10份、甲基羟丙基纤维素钠6份、苯基缩水甘油醚5份在150rpm的搅拌条件下真空脱水，随后加入水杨酸乙酯5份，在氮气氛围下加热至120℃，反应3-5h后升温至150℃，维持2-3h后，抽真空至0.01-0.03MPa，维持27min，得真空反应物；

(3)将步骤(1)所得的颗粒与环氧树脂10份加入密炼机，混合均匀，在温度为110-120℃下密炼10-15min，得密炼产物；

(4)将步骤(3)所得的密炼产物与四氢呋喃20份相混合，置入真空搅拌器进行真空搅拌10min，随后静置15min，得初步混合物；

(5)将双辊筒炼塑机升高温度至180-200℃，将步骤(4)的初步混合物和聚酰胺蜡微粉7份加入双辊中间熔融塑炼，待其混合均匀后加入步骤(2)所得的真空反应物，调整双辊间距，辊炼、薄通多次使二者混合均匀，得塑炼产物；

(6)步骤(5)的塑炼产物与聚碳酸酯树脂6份、去离子水50份混合，加热至90-100℃，搅拌反应1-2h后加入促进剂2-乙基-4-甲基咪唑3份，超声分散15-20min，然后减压至0.03MPa，蒸出低沸点物质，得初步反应产物；

(7)将步骤(6)的初步反应产物加入双螺杆挤出机，熔融挤出后得到中间反应产物，其中双螺杆挤出机螺杆长径比为20:1；

(8)将步骤(7)得到的中间反应产物加入高压反应釜中，加入二聚环戊二烯2份以及适量的去离子水，在氮气气氛下搅拌25min后加入苯乙烯3份，将反应釜压力提升15MPa，至将混合物升温至150℃后滴加高锰酸钾溶液2份，高压反应35-45min，得到最终反应产物；

(9)将步骤(8)的最终反应产物加入反应容器中，搅拌混合均匀后经脱泡处理，随后加热至85-95℃固化3-4h，最后再以7℃/min的速度升温至160-180℃后，恒温固化1.5-2h，自然冷却至室温后将混合物料转移到平板硫化机中于180℃下压制成型、切粒，得到成品。

优选地，所述步骤(1)中颗粒的粒径为0.7μm。