[发明专利]一种耐腐蚀防火电缆及其加工工艺

说明书

本发明公开了一种耐腐蚀防火电缆，包括如下重量份的各组分:聚乙烯58‑73份、改性防火聚合物37‑45份、防老剂3.6‑4.3份、硫化剂0.4‑0.5份、硬脂酸1.2‑1.6份、促进剂5.2‑5.4份、增塑剂13‑16份。本发明制备的改性防火聚合物具有网状超支化结构，能够与聚乙烯充分混合均匀，使得交联聚合后制备的电缆材料中改性防火聚合物与聚乙烯交叉均匀分布，由于改性防火聚合物表面含有大量的硅烷键，同时主链上含有大量的磷氧键和氨基，通过与聚乙烯复合后，制备的电缆材料表面均匀含有大量的硅烷键，同时电缆材料之间交叉含有大量的磷氧键和氨基，使得电缆材料聚合物本身具有较高的阻燃性能，并且阻燃基团分布均匀，阻燃性能均匀。

技术领域

本发明属于电缆制备领域，涉及一种耐腐蚀防火电缆及其加工工艺。

背景技术

电缆电线的外层大多是通过高分子材料进行包覆，进而实现绝缘防护的性能，由于电缆电线在高温或者漏电情况下容易发生火灾，现有技术中通常是在高分子材料中直接添加阻燃剂，但是直接添加的阻燃剂要想高效的阻燃性能，阻燃剂的添加量较高，容易造成阻燃剂分散不均匀，同时直接添加的阻燃剂与高分子材料不容易完全相容，进而会降低其阻燃性能，同时为了提高阻燃效果，直接添加几种阻燃剂，多种不同的阻燃剂同时作用时由于作用机理不同，在直接添加后至直接进行作用，协同效果较低。同时埋在地底的电缆电线，长期处于潮湿环境中，容易造成腐蚀，进而使得外层材料应该容易断裂，不能对内部电芯进行保护。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐腐蚀防火电缆及其加工工艺，通过制备改性防火聚合物，该聚合物为超支化网状结构，并且网状结构的主链是以含磷氧键和氨基为主体，外层含有长链硅烷键，在高温下外层的硅烷键首先进行硅焦炭化，使得整个聚合物表面都被硅焦化碳层覆盖，通过硅焦化碳层的隔热作用，使得聚合物与热源隔离，实现阻燃，同时聚合物主链上的氨基在高温下分解生成而氮气、氨气、水等小分子气体，在高温下从硅焦化碳层间隙中溢出，带走了聚合物周围的部分热量，降低了聚合物周围的温度，同时稀释了聚合物周围的氧，实现阻燃性能，通过与硅烷键协同实现无缝阻燃效果；而聚合物主链上含有的磷氧键在火势较大时，内层的磷氧键同时热分解形成炭层，起到阻隔作用，起到内层防护作用，进而使得制备的电缆材料形成两层防护结构，通过两层结构进行层层防护，提高了阻燃防火性能，进而解决了现有技术中为了提高阻燃效果，直接添加几种阻燃剂，多种不同的阻燃剂同时作用时由于作用机理不同，在直接添加后至直接进行作用，协同效果较低的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种耐腐蚀防火电缆，包括如下重量份的各组分:

聚乙烯58-73份

改性防火聚合物37-45份

防老剂3.6-4.3份

硫化剂0.4-0.5份

硬脂酸1.2-1.6份

促进剂5.2-5.4份

增塑剂13-16份；

其中改性防火聚合物的具体制备过程如下：

S1:将山梨酸和二氯亚砜同时加入反应烧瓶中，升温至70-80℃搅拌回流8-9h，然后在80℃下蒸发除去未反应的二氯亚砜，接着将产物加入水中，降温至5-8℃有晶体析出，然后进行过滤烘干，得到山梨酰氯；其中山梨酸和二氯亚砜按照物质的量之比为1：1.23-1.15的比例混合；

S2:将S1中制备的山梨酰氯加入丙酮中搅拌溶解，升温至60-70℃回流，接着向其中加入六甲基二硅氮烷，恒温回流反应2-2.5h，然后进行蒸发除去其中的溶剂，并将产物加入乙醇中进行重结晶后烘干，得到双硅基不饱和酰胺；其中山梨酰氯与六甲基二硅氮烷按照物质的量之比为1：1的比例加入，六甲基二硅氮烷中含有仲胺基，能够与山梨酰氯中的酰氯基团发生酰胺化反应，生成酰胺基团，进而使得六个硅烷键引入产物中；