[发明专利]一种陶瓷化高分子材料用低温烧结瓷化粉及其应用

说明书

一种陶瓷化高分子材料用低温烧结瓷化粉，所述陶瓷化高分子材料用低温烧结瓷化粉按以下质量配比混合：硅灰细粉10～50份、白云母细粉20～50份、硬脂酸0.8～1.6份、铝酸酯2～5份、叶蜡石细粉5～20份、低熔点玻璃细粉10～60份。本发明实现了硅灰的资源化与高附加值产品的开发利用，具有明显的经济效益与社会效益；不仅降低了瓷化粉成本，还对硅灰进行了无害化处理；较大程度上提高成瓷后陶瓷烧结性能，使陶瓷烧结致密、光滑；能大幅度降低成烧结后陶瓷的开裂现象。

技术领域

本发明涉及一种陶瓷化高分子材料用低温烧结陶瓷粉及其应用，具体涉及利用硅灰和云母为瓷化粉主体，玻璃粉为助熔剂，制备一种新型陶瓷化高分子用瓷化粉。

背景技术

近年来由于经济的快速发展，城市规模的扩大，高层建筑也越来越多，以及国家政策对消防安全越来越重视，要求新建高层建筑所用的电力电缆必须具有防火耐火功能，以保证在火灾事故发生时能够有充分的时间供人员逃生和财产抢救。传统的耐火电缆主要采用氧化镁电缆或云母带型矿物绝缘电缆，但氧化镁矿物绝缘电缆存在价格昂贵，敷设工艺复杂等缺点，云母型矿物绝缘电缆由于自身缺陷无法满足现代消防要求，正逐步被新型陶瓷化高分子材料(如陶瓷化硅橡胶、陶瓷化硅橡胶复合带、陶瓷化聚烯烃耐火材料等)所取代。陶瓷化电缆是近年发展起来的较为瞩目的一种绿色环保技术，它具有耐火温度高、效率高、成本低廉和不产生额外施工难度的显著优势。

以聚乙烯为代表聚烯烃型电缆是一种耐高压高分子绝缘材料，其性能与普通的硅橡胶电缆相比有很多优势之处，作为电缆受到广泛关注。作为高低压电缆绝缘护套料广泛应用于国防尖端技术、工业、建筑、机械及生活等各个领域，其绝缘效果、机械强度、耐磨、耐腐和使用寿命方面均优于硅橡胶，聚合物，无毒，容易着色，化学稳定性好，耐寒，耐辐射，电绝缘性好。

这种聚烯烃型电缆是利用陶瓷化粉填充聚烯烃材料制备的新型耐火电缆，陶瓷化高分子材料的研发不但对耐火电缆的输电电压的提升和耐火性能的提高具有重要的推动作用和现实意义，也为聚烯烃耐火电缆的工程化应用技术的开发和发展提供了良好契机，而且通过对耐火聚烯烃电缆中核心材料瓷化粉的研发还能够缓解我国火宅高发的严峻形势，对保护人类健康、生命财产安全及建设环境友好型社会和电缆行业绿色可持续发展具有重要意义。陶瓷化高分子材料及采用陶瓷化高分子材料设计的电线电缆相关专利已有数百个。但这些专利都是侧重于陶瓷化高分子电缆的制作流程，而对陶瓷化高分子中最重要的填料——瓷化粉提及的却很少。瓷化粉的烧结温度、烧结性能的好坏和在陶瓷化高分子中的分散效果都对陶瓷化高分子燃烧后最终成瓷性能有很大的影响。这些专利中的陶瓷化高分子电缆只是简单的引入传统陶瓷填料作为瓷化粉，虽然在烧结后也能形成一层陶瓷保护层，但是传统的陶瓷填料瓷化粉烧结并成瓷所需要的温度往往高于1000℃，而在1000℃以下不能形成陶瓷壳体对电路起到保护阻燃的效果。此外，传统的陶瓷填料瓷化粉中各成分都是经过专门加工处理配制得到，成本较高。

发明内容

针对以上传统电缆行业在高温耐火的短板问题与现状，与铁合金厂在生产金属硅或硅铁时产生的废弃物硅灰处理现状，本发明提供一种采用硅灰以及多种辅料制备新型陶瓷化高分子用的瓷化粉。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种陶瓷化高分子材料用低温烧结瓷化粉，所述陶瓷化高分子材料用低温烧结瓷化粉的制备原料包括如下质量份的组分：

硅灰10～50份

白云母20～50份

硬脂酸0.8～1.6份

铝酸酯2～5份

叶蜡石粉5～20份

低熔点玻璃粉10～60份

所述陶瓷化高分子材料用低温烧结瓷化粉按以下步骤制备：