[发明专利]一种中高温快速陶瓷化的PE基聚烯烃耐火线缆护套料复合粒子及其制备方法

说明书

本发明公开了一种中高温快速陶瓷化PE基聚烯烃耐火线缆护套料复合粒子及其制备方法，包括以下重量份的原料：叶蜡石微粉30‑70份、紫金土5‑15份、白炭黑5‑15份、含硼磷酸盐玻璃粉10‑30份、锂瓷石粉5‑15份、PE粉料40‑90份、复合表面改性剂1‑4份、润滑剂1‑20份、阻燃剂1‑5份。该陶瓷化PE基聚烯烃耐火线缆护套料复合粒子具有较宽温域下的陶瓷化性能能，能实现在600℃左右开始板结，900℃下实现快速成瓷，瓷体结构致密、不开裂，机械强度高，抗震抗水淋。陶瓷化复合粒子制备工艺简单、原料易得，应用于线缆材料制备时加工性能优异。

技术领域

本发明属于有机高分子与无机粉体的改性复合加工及其复合材料的应用技术领域，具体涉及一种在中高温下可快速陶瓷化的PE基聚烯烃耐火线缆护套料复合粒子及其制备方法。

背景技术

据统计，电气火灾占全部火灾的三分之一以上，而线缆短路是引起电气火灾的主要原因。因此，开发高性能防火耐火线缆技术具有广阔的应用前景和重大社会经济效益。陶瓷化耐火线缆、陶瓷化建筑防火板材是近年快速发展的新型防火材料。

耐火线缆是指能够保证在火灾温度达750℃～1000℃的情况下，线路可维持正常供电90分钟以上，保持线路完整并正常通电的特种电线电缆产品。耐火线缆的使用对高层以及超高层建筑中的自动报警装置、自动灭火装置、防排烟设备、疏散标志及照明、消防电梯、逃生通道等消防用电设备在火灾中的持续供电起着关键作用，对特殊要求场合如大容量电厂、核电站、地下铁道等，火灾时传输各种控制信号、报警信号，确保通道的照明、应急广播等起到重要作用。

目前，陶瓷化耐火电缆以硅橡胶材料为主，然而，陶瓷化硅橡胶产品存在工艺复杂、成本昂贵、加工性能差、只能用于低压产品等缺点。因此，制备工艺简单成熟、环保、生产成本低、可用于中高压产品的陶瓷化聚烯烃成为替代陶瓷化硅橡胶材料的必然趋势。

陶瓷化聚烯烃材料与陶瓷化硅橡胶材料相比，有两个突出的优势：一是在制作电线电缆的工艺上有简化，效率大大提升；二是能大幅度降低成本。然而，现有技术中陶瓷化聚烯烃材料仍存在诸多限制其产业化发展的“卡脖子”难题，特别是陶瓷化烧结温度较高、耐火稳定性差、成瓷体系机械性能低等方面的问题均难以得到解决，瓷化粉则是影响其终端复合材料的应用性能的核心因素。由此可见，高性能瓷化粉的研发便成为陶瓷化聚烯烃材料产品开发应用的核心工作。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明设计的目的在于设计提供一种在中高温下可快速陶瓷化的PE基聚烯烃耐火线缆护套料复合粒子及其制备方法的技术方案。

本发明以聚烯烃树脂为有机基材，加入高性能瓷化粉为主的功能填料，经混炼、塑化、造粒制备得到的一种中低温下可快速陶瓷化的聚烯烃耐火线缆护套料。本发明公开的陶瓷化聚烯烃线缆护套材料在火焰灼烧或高温条件下可生成坚硬的陶瓷状硬壳，硬壳不开裂、不熔融、不滴落，可抗水喷淋和机械震动，且具有非常好的隔热隔火效果，可以保证火灾情况下电力和信息控制的畅通，进而为人员逃生和财产转移及消防救援争取宝贵的时间。

本发明通过以下技术方案加以实现：

所述的一种中高温快速陶瓷化的PE基聚烯烃耐火线缆护套料复合粒子，其特征在于该复合粒子由瓷化粉物料和PE改性复合粉体经密炼、塑化和造粒得到；

所述瓷化粉物料包括以下重量份的原料：叶蜡石微粉30-70份、紫金土5-15份、白炭黑5-15份、含硼磷酸盐玻璃粉10-30份、锂瓷石粉5-15份；

所述PE改性复合粉体包括以下重量份的原料：PE粉料40-90份、复合表面改性剂1-4份、润滑剂1-20份、稳定剂1-5份、阻燃剂1-5份。

进一步，所述叶蜡石微粉为采用湿法球磨辅以喷雾干燥法制备的分散型叶蜡石微细粉体，所述叶蜡石微粉的粒度D₅₀为5-10μm，D₉₇为20-25μm。

进一步，所述紫金土的粒度为1250-1500目，D₅₀为5-10μm。