[发明专利]一种高阻燃聚氯乙烯电缆料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高阻燃聚氯乙烯电缆料及其制备方法，按照重量份计，包括聚氯乙烯80‑100份、高密度聚乙烯15‑20份、环氧大豆油3‑5份、季戊四醇油酸酯10‑15份、氯化石蜡5‑8份、改性镁铝水滑石3‑8份、硼酸锌1‑2份、抑烟剂8‑10份、热稳定剂3‑5份、润滑剂0.5‑1.0份、填料8‑10份。本发明采用改性镁铝水滑石，使得镁铝水滑石表面的疏水性增强，提高了粒子分散度，使镁铝水滑石在材料中分散更均匀，阻燃性能增强阻燃性能明显改善；改善了镁铝水滑石的相容性和分散性，当材料受到拉伸时，改性镁铝水滑石粒子起到了交联点的作用，使应力分布均匀，添加的改性镁铝水滑石也可作为成核剂，对材料的异相成核作用增强，增加复合材料的力学性提高，拉伸、弯曲和冲击强度具有提高。

技术领域

本发明涉及一种高阻燃聚氯乙烯电缆料及其制备方法，属于电缆材料领域。

背景技术

随着全球经济的迅猛发展，及人类环保意识的增强，各领域对电线电缆的质量和性能的要求越来越高，因电线、电缆的老化而引发的火灾也越来越多，如何降低火灾的发生率及发生火灾的时的死亡率，低烟、无卤、阻燃、环保也成为电线电缆行业的发展方向。其中无卤低烟阻燃电缆料的需求量越来越大，目前无卤低烟阻燃电缆料的生产大多是在聚烯烃基材中加入大量的氢氧化镁或氢氧化铝来达到阻燃效果。研究最多的就是以热塑性或交联的树脂为基材，如含氯或含氟的树脂、特别是聚氯乙烯(PVC)。PVC本身也是本质阻燃材料，其氧指数很高，阻燃效果很好，但纯的PVC是刚性链段，在90℃以上就开始分解，加工就要加入增塑剂，增塑剂都是易燃物，所以软质PVC须加入阻燃剂才有阻燃效果。而上述常用的高分子材料，为了达到阻燃电缆料的要求，必须加入阻燃剂。氢氧化物阻燃剂主要为氢氧化铝(ATH)、氢氧化镁(MDH)，阻燃原理为：1)在燃烧时分解，其中氢氧化铝的分解温度为200-300℃，氢氧化镁的分解温度为340-490℃；分解后发生脱水反应，吸收高分子材料表面大量热量，可降低燃烧材料表面温度；同时脱水产生大量水蒸气，稀释可燃气体和氧气浓度。2)分解残余物Mg O和Al2O3为致密的氧化物，它们沉积于高分子材料表面，限制可燃气体的生成，起到隔热、隔绝氧气的作用，并达到了抑烟的效果；而且氢氧化铝和氢氧化镁可以吸收酸性气体。氢氧化镁可促进高分子材料表面炭化，隔绝氧气与高分子材料接触，而氢氧化铝则无此作用；因此在相同添加量下，氢氧化镁的阻燃效果明显好于氢氧化铝。但氢氧化镁与高分子材料的相容性不如氢氧化铝好。氢氧化物的阻燃效率不高，要达到一定氧指数或阻燃效果，需要大的加入量。这会带来许多负面效应：燃烧产生滴落现象；影响材料的力学和电学性能；与高分子材料的相容性问题；会使加工流动性变差，造成加工不良。

发明内容

本发明提供了一种高阻燃聚氯乙烯电缆料及其制备方法，解决了现有无机阻燃电缆材料阻燃效率不高、且与与高分子材料的相容性问题，影响材料的力学和电学性能等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种高阻燃聚氯乙烯电缆料，按照重量份计，包括聚氯乙烯80-100份、高密度聚乙烯15-20份、环氧大豆油3-5份、季戊四醇油酸酯10-15份、氯化石蜡5-8份、改性镁铝水滑石3-8份、硼酸锌1-2份、抑烟剂8-10份、热稳定剂3-5份、润滑剂0.5-1.0份、填料8-10份。

进一步，本发明的一种优选方案：所述的改性镁铝水滑石得制备方法为：称取20g镁铝水滑石加入到100ml水中，超声5-10min，然后加热至80℃，加入1gSTPP、0.2g脂肪醇聚氧乙烯醚和0.3g十八胺盐酸盐，超声15-20min，洗涤抽滤，100℃干燥8-10h，即得改性镁铝水滑石。

进一步，本发明的一种优选方案：所述的抑烟剂为三氧化钼、钼酸锌、八钼酸铵中一种或一种以上的混合物。

进一步，本发明的一种优选方案：所述的热稳定剂为钙锌稳定剂。

进一步，本发明的一种优选方案：所述的润滑剂为聚乙烯蜡。

进一步，本发明的一种优选方案：所述的填料为碳酸钙。