[发明专利]一种耐高温阻燃电缆材料

说明书

技术领域

本发明属于电缆材料技术领域，具体涉及一种耐高温阻燃电缆材料。

背景技术

电缆是将电力系统中从降压配电变电站出口到用户端的这一段系统。输电线路中电缆大多架于两个电线杆之间，而且大多暴露于室外，因此对电缆材料的性能要求极高，应该具备较好的机械性能和绝缘阻燃性能。

随着经济的迅速发展，电线电缆在各个行业、领域中都得到广泛的应用，随着电气火灾事故的频繁发生，电线电缆的阻燃问题逐渐引起世界各国的重视，电缆燃烧时释放出大量烟雾和有毒的、腐蚀性的气体是火灾中危险因素，在火灾中妨碍了人们的安全撤离和灭火工作，使生命财产遭到严重损失，同时随着通讯事业、汽车工业和计算机工业的发展，特别是船用导线、汽车用线、高温仪表电缆、石油钻井平台电缆等许多场合，耐高温防火屏蔽电缆料也是必不可少的。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐高温阻燃电缆材料，材料耐高温阻燃性能良好，燃烧后无有毒物质排放。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种耐高温阻燃电缆材料，由以下重量份的组分组成：聚氯乙烯树脂20～30份、三元乙丙橡胶20～30份、硅橡胶20～30份、氢化丁腈橡胶10～20份、改性纳米凹凸棒土14～18份、炭黑2～4份、碳酸钙4～6份、聚磷酸铵15～20份、三聚氰胺5～10份、季戊四醇2～4份、膨胀蛭石0.5～2份、氧化锌2～5份、硬脂酸1～3份、过氧化二异丙苯1～3份、二甲基硅油1～3份、稳定剂1～2份、抗氧剂10103～5份。

优选的，所述的耐高温阻燃电缆材料，由以下重量份的组分组成：聚氯乙烯树脂25份、三元乙丙橡胶26份、硅橡胶23份、氢化丁腈橡胶15份、改性纳米凹凸棒土16份、炭黑3份、碳酸钙5份、聚磷酸铵16份、三聚氰胺8份、季戊四醇3份、膨胀蛭石1份、氧化锌3份、硬脂酸2份、过氧化二异丙苯2份、二甲基硅油2份、稳定剂1.5份、抗氧剂10104份。

优选的，所述改性纳米凹凸棒土为硅烷偶联剂改性纳米凹凸棒土。

优选的，所述硅烷偶联剂改性纳米凹凸棒土中的硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种。

优选的，所述聚磷酸铵为经过热处理后的高聚合度聚磷酸铵，所述聚磷酸铵的聚合度为1500。

上述电缆材料的制备方法包括如下步骤：

(1)首先对纳米凹凸棒土进行改性处理，将硅烷偶联剂溶在无水乙醇中制成一定浓度的溶液，加入纳米凹凸棒土搅拌并加热，充分反应后冷却至室温，高速离心、洗涤、烘干，粉碎后即得改性纳米凹凸棒土；

(2)将密炼机温度调至80-85℃，预热时间为15-20min，将相应重量份的聚氯乙烯树脂、三元乙丙橡胶、硅橡胶、氢化丁腈橡胶加入到预热完成的密炼机中，并开启搅拌装置，按照顺时针和逆时针交叉搅拌的方式进行搅拌，同时升高温度至100-120℃，使上述物料搅拌10-20min，得到主料：

(3)保持密炼机温度在100-120℃，并向含有上述主料的密炼机中加入相应重量份的改性纳米凹凸棒土、炭黑、碳酸钙、聚磷酸铵、三聚氰胺份、季戊四醇、膨胀蛭石、氧化锌、硬脂酸，继续搅拌15-20min；

(4)待密炼机内的温度升温至145-160℃后，再加入相应重量份的过氧化二异丙苯、二甲基硅油、稳定剂、抗氧剂1010，并继续搅拌20-25min，得均匀混合物；

(5)将上述混合物投入单螺杆挤出机的进料口，并于70-80℃温度下从出料口挤出，即得耐高温阻燃电缆材料。

本发明采用的是经过热处理后的高聚合度聚磷酸铵(聚合度为1500)，其热稳定性好，阻燃性能持久，无毒抑烟，属于磷系阻燃剂。三聚氰胺是一种常用的氮系阻燃剂，含氮阻燃剂受热放出二氧化碳、氮气、氨气等不燃气体，这类阻燃剂还可用作其它阻燃剂如磷系阻燃剂的协效剂，在磷-氮协同体系中作为发泡剂。季戊四醇的加入，与磷系、氮系阻燃剂可形成膨胀型阻燃剂。蛭石是一种天然、无机，无毒的矿物质，在高温作用下会膨胀。添加膨胀型阻燃剂的聚合物燃烧时会在表面上形成一层均匀的炭质泡沫层，此炭层在凝聚相能起到隔热、隔氧、抑烟和防熔滴的作用。

本发明以聚氯乙烯树脂、三元乙丙橡胶、硅橡胶、氢化丁腈橡胶为基材，配伍合理，加工性能好，稳定性能优异，同时采用复合型膨胀阻燃剂，耐火阻燃效果极为优异，且无卤、无毒环保；本发明电缆材料原料成本低廉，热稳定好，且电缆具有耐高温和良好的耐火阻燃性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1