[发明专利]一种无卤阻燃的聚全氟乙丙烯电缆料及制备方法

说明书

本发明提供了一种无卤阻燃的聚全氟乙丙烯电缆料及制备方法。该方法以纳米羟基草酸铝与碱式硫酸镁晶须组成复配阻燃剂，先分别在纳米羟基草酸铝与碱式硫酸镁晶须的表面通过原位开环聚合接枝聚（ε‑己内酯），再与聚全氟乙丙烯、着色剂、抗氧剂、润滑剂进行混合、挤出、造粒，制得无卤阻燃的聚全氟乙丙烯电缆料。与传统方法相比，本发明制备的无卤阻燃电缆料中，纳米级的无机阻燃剂可与聚全氟乙丙烯基体良好相容，防止填料团聚及相分离现象出现，制得的电缆料具有良好的阻燃性能、力学性能及热稳定性。

技术领域

本发明属于阻燃电缆的技术领域，提供了一种无卤阻燃的聚全氟乙丙烯电缆料及制备方法。

背景技术

近年来，绿色、低碳环保型建筑已成为建筑行业的发展趋势，地上建筑越建越高，地下设施的规模越来越大，电线电缆越来越被广泛的应用，敷设也越来越密集，因电缆外护套的损坏或老化，而引发的火灾也越来越多，如何降低火灾的发生率以及发生火灾的死亡率，低烟、无卤、阻燃、环保已成为电线电缆行业的科研方向，因而广受关注。

现在普遍使用的电线电缆绝缘料中主要依靠添加阻燃剂来提高阻燃性能。阻燃剂具有阻燃作用，是其在材料的燃烧过程中，能够改变物理的或化学的变化模式，从而抑制或降低其氧化反应的速度，不同的阻燃剂的阻燃效应不同，使用时须予以充分发挥。有卤阻燃材料燃烧时有大量的有害物质产生，因此，无卤低烟阻燃材料应运而生。

电缆绝缘材料通常采用无卤阻燃聚烯烃、硅橡胶等材料，护套通常采用热固性或热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃材料。目前，对于无卤阻燃电缆材料，聚全氟乙丙烯以其优异的电绝缘性、低可燃性、发烟性等优点，在电缆料中的应用越来越广。低烟无卤阻燃电缆用的绝缘和护套材料，目前大多用水合金属氧化物等无机阻燃剂进行添加改性制备阻燃电缆料。

中国发明专利申请号201610330538.8公开了一种无卤阻燃电缆阻燃层配方，由以下按照重量份的原料组成：聚合物树脂20~30份，硅橡胶20~30份，醋酸乙烯10~20份，交联聚乙烯10~15份，全氟乙丙烯10~15份，碳氢化合物5~16份，无机阻燃剂5~12份，填充剂5~8份，钙锌稳定剂4~6份，聚酯增塑剂4~6份。该发明的缺陷是制得的阻燃电缆的机械力学性能差。

中国发明专利申请号201810158633.3公开了一种无卤阻燃可交联聚烯烃电缆料及其制备方法，一种无卤阻燃可交联聚烯烃电缆料，由下列重量份的原料组成：聚烯烃基料：100份、马来酸酐改性聚烯烃10~30份、无机填料40~100份、磷~氮膨胀型阻燃剂5~40份，乙烯基硅烷偶联剂0.1~5份、交联剂1~10份、增塑剂为5~20份、加工助剂0.5~2份组成。该发明制得的可交联聚烯烃电缆料中的无机填料在有机基体中的相容性差，分散不均，阻燃性能不佳。

综上所述，现有技术中，无机阻燃剂与有机基体的相容性较差，影响阻燃效果，并导致材料力学性能的降低，因此开发一种相容性良好的无卤阻燃电缆料，有着重要的意义。

发明内容

可见，现有技术中，无机阻燃剂与有机基体的相容性较差，影响阻燃效果，并导致材料力学性能的降低。针对这种情况，本发明提出一种无卤阻燃的聚全氟乙丙烯电缆料及制备方法，该方法可促进纳米级的无机阻燃剂与聚全氟乙丙烯基体良好相容，防止填料团聚及相分离现象出现，制得的电缆料具有良好的阻燃性能、力学性能及热稳定性。

为实现上述目的，本发明涉及的具体技术方案如下：

一种无卤阻燃的聚全氟乙丙烯电缆料的制备方法，所述无卤阻燃电缆料制备的具体步骤如下：

（1）将纳米羟基草酸铝与ε-己内酯混合均匀，升高温度，利用纳米羟基草酸铝的羟基引发ε-己内酯进行开环聚合，制得表面接枝聚（ε-己内酯）的改性纳米羟基草酸铝；