[发明专利]一种阻燃效果好的PE线缆护套材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种阻燃效果好的PE线缆护套材料及其制备方法，属于电缆料技术领域，包括以下重量份原料：PE树脂100份、复合填料8‑12份、阻燃剂6‑9份、润滑剂5‑8份、稳定剂0.3‑0.5份、引发剂0.2‑0.3份。本发明在PE线缆材料中加入了合成的阻燃剂，该阻燃剂兼具多种阻燃机制，且不含有毒的卤素成分，属于高效安全的阻燃剂；且该阻燃剂上含有多个不饱和碳碳双键，与PE基体熔融共混过程中，能够参与到PE分子链的交联过程中，起到促进交联网络结构形成，从而改善PE材料的力学强度、耐磨性和耐水性，且能提高有效成分的耐迁移和耐渗出能力，提高阻燃效果的持久稳定性。

技术领域

本发明属于电缆料技术领域，具体地，涉及一种阻燃效果好的PE线缆护套材料及其制备方法。

背景技术

PE(聚乙烯)材料具有耐化学腐蚀、易加工成型、绝缘性能优异等性能，且不含卤素原子，燃烧时不会产生有毒烟雾，因此，常被用于制备电线电缆护套材料，但其易燃烧，阻燃性较差，因此研究如何得到具有优异的阻燃性PE电缆具有重要意义。

现有技术如公开号为CN106336562A的中国发明专利公开了一种阻燃聚乙烯电缆料及其制备方法，该专利采用低密度和改性低密度聚乙烯材料作为树脂基体，以氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌、红磷等材料作为复配阻燃剂，并使用相容剂、硅酮母粒、炭黑等材料使得树脂基体与复配阻燃剂良好相容，其得到的聚乙烯电缆料具有垂直燃烧V0等级的阻燃性能和较好的电性能，然而，其含有的红磷等材料可能会在燃烧过程中分解产生剧毒的磷化物和黑烟以及刺鼻的气体，无法满足线缆安全性的要求，并且，红磷、硼酸锌等是以添加的方式加入聚乙烯中的，存在易于迁移和渗出的缺陷，阻燃效果的持久性需要进一步提升。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种阻燃效果好的PE线缆护套材料及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种阻燃效果好的PE线缆护套材料，按照重量份计，包括以下原料：PE树脂100份、复合填料8-12份、阻燃剂6-9份、润滑剂5-8份、稳定剂0.3-0.5份、引发剂0.2-0.3份；

上述PE线缆护套材料的制备方法，包括以下步骤：

将PE树脂、复合填料、阻燃剂、润滑剂和稳定剂放入高速混合搅拌机中进行高速混合，转速1500r/min，混合时间15-20min，得到预混料；

将预混料与引发剂置于密炼机中进行密炼塑化(密炼温度175℃，密炼塑化18-20min)，再通过双螺杆挤出机二次塑化挤出，拉条风冷切粒，制得PE线缆护套材料。

进一步地，所述复合填料为氢氧化镁与二氧化硅按照2:1的质量比复配后，通过硅烷偶联剂表面处理所得。

进一步地，所述润滑剂为聚乙烯蜡、氯化石蜡、石蜡中的一种或多种。

进一步地，所述稳定剂为钙锌稳定剂。

进一步地，所述引发剂为过氧化苯甲酰。

进一步地，所述阻燃剂通过如下步骤制备：

S1、在干燥的三口烧瓶中加入N-甲基-5-己烯-1-胺、三乙胺和四氢呋喃，将烧瓶置于冰浴中，搅拌混合，待体系温度稳定在0-2℃时，搅拌下经恒压滴液漏斗缓慢滴入2-氯-1,3-丙二醇，滴加完毕后于常温条件下反应3h，过滤除去盐，减压旋蒸除去四氢呋喃，得到中间体1；N-甲基-5-己烯-1-胺、碳酸氢钠和2-氯-1,3-丙二醇的用量之比为0.1mol:10.1g:0.1mol；

在三乙胺作用下，N-甲基-5-己烯-1-胺分子上的-NH-与2-氯-1,3-丙二醇分子上的-Cl发生亲核取代反应，得到中间体1，过程如下所示：