[发明专利]一种低温烧结瓷化粉及其制备方法

说明书

本发明提供了一种低温烧结瓷化粉及其制备方法，所述低温烧结瓷化粉由重量份如下的原料制成：无机填料Ⅰ5‑50份、无机填料Ⅱ10‑60份、助熔剂30‑60份、矿化剂2‑10份、增效剂1‑8份，低温烧结瓷化粉的制备方法简单，包括如下步骤：将无机填料Ⅰ、无机填料Ⅱ、助熔剂和增效剂干燥，再与矿化剂搅拌混合。本发明的低温烧结瓷化粉生产成本较低，可以实现中温段快速瓷化，能大幅度降烧结后陶瓷的开裂现象，瓷化形成完整致密的壳体。

技术领域

本发明属于无机材料的加工与应用领域，尤其涉及一种低温烧结瓷化粉及其制备方法。

背景技术

传统电线电缆材料在发生火灾时会熔滴滴落，且伴随着聚合物降解会排放出有毒或有害气体，具有一定的局限性。近年来，一种新型的耐火材料——陶瓷化聚合物材料成为研究热点。陶瓷化聚合物材料是在聚合物基体中添加一定比例的成瓷填料和助熔剂制得的复合材料，其在常温下能够保持良好的弹性和力学性能，热稳定性好、耐老化、加工性能强、绝缘性能好，当遇到明火或处于高温环境时，这种复合材料能转变为具有自支撑性的陶瓷体，即可在火灾发生时形成陶瓷保护层覆盖在缆芯上，阻止火焰向材料内部蔓延，为人员撤离与抢险救灾赢得宝贵时间。

在聚合物基体中添加瓷化粉制备的陶瓷化聚合物耐火电缆材料，对电缆输电电压的提升和耐火性能的提高具有重要意义，瓷化粉作为一种能在500～1000℃实现快速成瓷的无机复合粉体，是制备陶瓷化聚合物耐火电缆材料的技术关键。瓷化粉的成瓷温度、成瓷性能以及在聚合物中的分散性等对陶瓷化聚合物耐火电缆材料的性能具有重大影响。

公开号为CN112174639A的中国专利文献中公开了一种陶瓷化高分子材料用低温烧结瓷化粉及其应用，该发明中，所述的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得到：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。

公开号为CN107424667A的中国专利文献中公开了一种无卤阻燃耐火电缆及其制备方法，该电缆具有不燃陶瓷化填充层，不燃陶瓷化填充层包括瓷化粉100份，胶黏剂60～150份和纳米增强助剂1～50份，其中，瓷化粉包括高岭土、滑石粉、云母粉、碳酸锶、硅酸镁、硅酸铝、硅酸钙、硅酸锆、硅酸钡、硫酸钡、氧化铝、氧化钙、氧化锆、氧化镁和氧化锌中的一种或多种；胶黏剂包括氯氧镁水泥基胶黏剂、复合磷硅酸盐无机胶黏剂、锂水玻璃、钠水玻璃和钾水玻璃中的一种或多种；纳米增强助剂包括纳米镁基蒙脱土、纳米二氧化硅、碳纳米管、纳米层状双氢氧化物、纳米磷酸锆、聚倍半硅氧烷和氧化石墨烯中的一种或多种。

公开号为CN108841072A的中国专利文献中公开了一种陶瓷化聚烯烃耐火电缆材料的制备方法，该电缆材料包括以重量计的以下组分：聚烯烃，40-100份；相容剂，1-30份；瓷化粉，350-500份；助熔剂，20-200份；阻燃剂，20-100份；润滑剂，2-20份；及抗氧剂，1-10份；所述的瓷化粉选自陶土、滑石粉、云母粉、叶腊石、硼镁石、硅钙硼石、方解石、石灰石、硅灰石、锂辉石和黏土中的一种或几种。

现有技术方案中的大多数耐火电缆材料所用的瓷化粉存在以下两个问题：

(1)烧结所需温度高，在中温段(600-900℃)的成瓷强度较低，往往高于1000℃才能够形成坚硬的陶瓷状的壳体；

(2)无法在低温下短时间内快速瓷化形成完整致密的陶瓷状的壳体。

发明内容

本发明提供了一种低温烧结瓷化粉及其制备方法，制备工艺简单，生产成本较低，可以实现中温段快速陶瓷化，该瓷化粉瓷化后可形成完整且致密不开裂的壳体。

具体采用的技术方案如下：

本发明提供了一种低温烧结瓷化粉，所述的低温烧结瓷化粉由重量份如下的原料制成：