[发明专利]一种阻燃线缆用硅灰石表面包覆氢氧化铝的制备方法

说明书

一种阻燃线缆用硅灰石表面包覆氢氧化铝的制备方法，所述方法将优质硅灰石原矿经破碎、研磨至400目，然后将研磨好的硅灰石与水配成一定浓度的浆液，加入一定量的分散剂，达到一定温度后加入一定配比的氯化铝和氨水，再加入一定量的复合偶联剂，经过恒温高速搅拌湿法研磨，得到6000目的复合浆料，再经干燥、收集，解聚打散后最终制得氢氧化铝纳米颗粒包覆的硅灰石粉。本发明产品达到在低烟无卤阻燃线缆的阻燃性，并且其填充在低烟无卤阻燃线缆中表现出具有优异的综合力学性能和电绝缘性能。本发明产品适用于电力电缆表面敷覆。

技术领域

本发明涉及一种阻燃线缆用硅灰石表面包覆氢氧化铝的制备方法，属精细化工技术领域。

背景技术

氢氧化铝是一种集阻燃、抑烟、防滴、填充四大功能于一体的无机阻燃剂，分解温度为200-300℃，阻燃机理是燃烧时释放出结合的水，同时吸收大量的热量，同时水解后生成的氧化铝是良好的耐火材料，降低了基体材料的可燃性。氢氧化铝作为一种无公害阻燃剂被广泛应用于低烟无卤阻燃线缆领域。

硅灰石为链状的偏硅酸盐矿物，属三斜晶系，其集合体呈纤维状和针状，一般情况下耐酸、耐碱、耐化学腐蚀，吸油性低、电导率低、绝缘性好。由于其具有较高的长径比纤维状和针状结构，用于填料方面可做增强剂，被广泛应用在塑料、橡胶、涂料、陶瓷、耐火材料等领域，可以显著提高基体材料的拉伸强度、抗弯曲强度、抗冲击性，增强硬度，改善基体材料的电学性能、热稳定性和尺寸稳定性。同时硅灰石又是一种无机硅系阻燃剂，具有耐高温、耐火和阻燃的作用，其阻燃机理是在复合材料燃烧过程中形成坚实的保护层，能够很好的隔绝保护层内物质产生的热量和可燃性气体向外层传播，使材料达到自熄，从而达到实现阻燃效果。作为阻燃剂，硅灰石在赋予材料良好的阻燃性能和抗高温耐火的同时，其对生态友好、无毒、无味，是一类很具有发展潜力的“绿色”阻燃剂。

发明内容

本发明的目的是，针对氢氧化铝阻燃过程中对促进聚合物表面成炭的效果差而导致低烟无卤线缆阻燃性不足的问题，提出一种阻燃线缆用硅灰石表面包覆氢氧化铝的制备方法。

本发明实现的技术方案如下，一种阻燃线缆用硅灰石表面包覆氢氧化铝的制备方法，所述方法将优质硅灰石原矿经破碎、研磨至400目，然后将研磨好的硅灰石与水配成一定浓度的浆液，加入一定量的分散剂，达到一定温度后加入一定配比的氯化铝和氨水，再加入一定量的复合偶联剂，经过恒温高速搅拌湿法研磨，得到6000目的复合浆料，再经干燥、收集，解聚打散后最终制得氢氧化铝纳米颗粒包覆的硅灰石粉。

所述方法采用铝钛复合偶联剂对粉体表面进行改性，并在硅灰石粉表面包覆一层氢氧化铝，有效利用氢氧化铝的阻燃作用，利用硅灰石在燃烧过程中形成坚实的无定型硅保护层来弥补氢氧化铝成炭效果差的缺点，实现硅灰石表面包覆氢氧化铝复合材料的低烟、无卤和阻燃功能。

一种阻燃线缆用硅灰石表面包覆氢氧化铝的制备方法，具体步骤如下：

(1)原矿清洗一次破碎，将优质硅灰石原矿经粗破碎、清洗、一次破碎后，得到直径为5-10cm的原矿；

(2)二次破碎，将清洗破碎后的硅灰石原矿，放入料仓中进行二次破碎，二次破碎后得到直径为5-10mm的物料；

(3)干法研磨，二次破碎后的物料经皮带输送至198型环辊磨进行干法研磨，在环辊磨进口处加入助磨剂，经干法研磨后得到400目硅灰石粉体；

(4)配制浆料，将得到的400目的硅灰石粉体配制成固含量为70-75％的浆料；同时，在浆料配置的过程中加入分散剂，使其充分分散均匀；

(5)高速恒温搅拌湿法研磨，将得到的固含量70-75％的浆料中加入氯化铝和氨水在立式搅拌机中研磨，搅拌2小时；研磨过程中进行沉淀反应，同时加入复合偶联剂；立式搅拌机中加入微球形孔氧化锆为研磨介质，搅拌研磨过程中控制浆料温度，使之充分均匀混合，最后制得6000目的浆料；