CN105237905A - 一种绝缘阻燃电缆材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种绝缘阻燃电缆材料的制备方法，将聚氯乙烯40-65份、聚丙烯树脂15-20份和对甲苯磺酰胺甲醛树脂10-17份加入反应器中升温搅拌，得到混合物A；将氢氧化钡8-12份、碳化铝5-9份和三丁基氧化锡3-8份混合后研磨后和琥珀酸钡7-12份一并加入二乙二醇二甲醚30-33份中，在温度50-70℃下搅拌均匀，得到混合物B；将混合物B和混合物A混合，通入氮气，并在不断搅拌下加入聚磷酸铵14-23份和2-甲基丙烯酸酐5-11份，随后将温度升至80-100℃，停止搅拌保温反应40-60min；冷却、分离、烘干后即可得到所述绝缘阻燃电缆材料。本发明所述电缆材料具有较优的绝缘性能和阻燃性能，其使用过程中更加可靠、安全。
Description
技术领域
本发明属于电缆材料领域，涉及一种绝缘阻燃电缆材料及其制备方法。
背景技术
电线电缆主要是用于传输电（磁）能、电信号和实现电磁能转换的产品，成为电力传输的主要载体，在电器装备、照明线路、家用电器等领域均有广泛应用。电缆通常由传输电力或电信号的缆芯和起到保护、绝缘作用的护套组成。电线电缆质量的好坏直接影响到工程质量的优劣、消费者的日常生活甚至是影响广大居民的生命财产安全。随着改革开放之后经济的腾飞发展，电线电缆行业已经发展成为中国仅次于汽车行业的第二大行业，产品品种满足率和国内市场占有率均超过90%。在世界范围内，中国电线电缆总产值已超过美国，成为世界上第一大电线电缆生产国。然而，目前电线电缆虽然品种多、产品量大，但是在绝缘性能和阻燃性能方面仍然具有一定的缺陷，这些问题如果处理不好则会造成不小的安全隐患。
发明内容
针对现有技术中存在的以上技术问题，本发明提供一种绝缘阻燃电缆材料及其制备方法，改善了现有电缆材料的绝缘性能和阻燃性能，使人们在使用过程中更加可靠、安全，为高质量电缆的开发提供借鉴。
技术方案：
一种绝缘阻燃电缆材料，包含以下重量份数的成分：聚氯乙烯40-65份，聚丙烯树脂15-20份，对甲苯磺酰胺甲醛树脂10-17份，二乙二醇二甲醚28-35份，氢氧化钡8-12份，碳化铝5-9份，三丁基氧化锡3-8份，聚磷酸铵14-23份，2-甲基丙烯酸酐5-11份，琥珀酸钡7-12份。
优选的，所述聚氯乙烯55-58份，聚丙烯树脂16-18份，对甲苯磺酰胺甲醛树脂14-16份，二乙二醇二甲醚30-33份，氢氧化钡9-11份，碳化铝6-8份，三丁基氧化锡5-7份，聚磷酸铵18-20份，2-甲基丙烯酸酐8-10份，琥珀酸钡9-11份。
优选的，所述聚氯乙烯56份，聚丙烯树脂17份，对甲苯磺酰胺甲醛树脂15份，二乙二醇二甲醚31份，氢氧化钡10份，碳化铝7份，三丁基氧化锡6份，聚磷酸铵19份，2-甲基丙烯酸酐9份，琥珀酸钡10份。
一种绝缘阻燃电缆材料的制备方法，包括以下几个步骤：
步骤1：将聚氯乙烯40-65份、聚丙烯树脂15-20份和对甲苯磺酰胺甲醛树脂10-17份加入反应器中将温度升至70-90℃后搅拌反应，得到混合物A；
步骤2：将氢氧化钡8-12份、碳化铝5-9份和三丁基氧化锡3-8份混合后研磨至80-120目，随后和琥珀酸钡7-12份一并加入二乙二醇二甲醚30-33份中，在温度50-70℃下搅拌均匀，得到混合物B；
步骤3：将混合物B和混合物A混合，通入氮气，并在不断搅拌下加入聚磷酸铵14-23份和2-甲基丙烯酸酐5-11份，随后将温度升至80-100℃，停止搅拌保温反应40-60min；冷却、分离、烘干后即可得到所述绝缘阻燃电缆材料。
优选的，步骤1中所述温度为85℃，所述搅拌的速率为100-120r/min，时间为20-25min。
优选的，步骤2中所述温度为65℃，所述搅拌的速率为250-400r/min，所述搅拌的时间为10-15min。
优选的，步骤3中所述温度为95℃，所述保温反应的时间为50-55min。
优选的，步骤3中所述烘干的温度为80℃。
有益效果：本发明所述一种绝缘阻燃电缆材料的制备方法，通过加入聚磷酸铵、2-甲基丙烯酸酐、三丁基氧化锡和琥珀酸钡份等成分，经加热、搅拌、冷却、烘干等过程后制得绝缘性能和阻燃性能良好的电缆材料。本发明制备方法简单、易操作；本发明制得的绝缘阻燃电缆材料电阻率可达0.81×1018-1.5×1018 -Ω.cm，氧指数可达25-30.4。
具体实施方式
实施例1
一种绝缘阻燃电缆材料的制备方法，包括以下几个步骤：
步骤1：将聚氯乙烯40份、聚丙烯树脂15份和对甲苯磺酰胺甲醛树脂10份加入反应器中将温度升至70℃后，在100r/min下搅拌反应25min，得到混合物A；
步骤2：将氢氧化钡8份、碳化铝5份和三丁基氧化锡3份混合后研磨至80-100目，随后和琥珀酸钡7份一并加入二乙二醇二甲醚30份中，在温度50℃、250r/min下搅拌15min，得到混合物B；
步骤3：将混合物B和混合物A混合，通入氮气，并在不断搅拌下加入聚磷酸铵14份和2-甲基丙烯酸酐5份，随后将温度升至80℃，停止搅拌保温反应40min；冷却、分离、80℃烘干后即可得到所述绝缘阻燃电缆材料。
通过对所制得电缆材料的阻燃性能和绝缘性能进行分析，结果如下，该材料的电阻率可达0.81×1018 -Ω.cm，氧指数可达25。
对比例1
电缆材料的制备方法，包括以下几个步骤：
步骤1：将聚氯乙烯40份、聚丙烯树脂15份和对甲苯磺酰胺甲醛树脂10份加入反应器中将温度升至70℃后，在100r/min下搅拌反应25min，得到混合物A；
步骤2：将氢氧化钡8份和碳化铝5份混合后研磨至80-100目，随后加入二乙二醇二甲醚30份中，在温度50℃、250r/min下搅拌15min，得到混合物C；
步骤3：将混合物C和混合物A混合，通入氮气，将温度升至80℃保温反应40min；冷却、分离、80℃烘干后即可得到对比例1电缆材料。
通过对所制得电缆材料的阻燃性能和绝缘性能进行分析，结果如下，该材料的电阻率为1.7×1015 -Ω.cm，氧指数可达13。
实施例2
一种绝缘阻燃电缆材料的制备方法，包括以下几个步骤：
步骤1：将聚氯乙烯65份、聚丙烯树脂20份和对甲苯磺酰胺甲醛树脂17份加入反应器中将温度升至90℃后，在120r/min下搅拌反应20min，得到混合物A；
步骤2：将氢氧化钡12份、碳化铝9份和三丁基氧化锡8份混合后研磨至100-120目，随后和琥珀酸钡12份一并加入二乙二醇二甲醚35份中，在温度70℃、400r/min下搅拌10min，得到混合物B；
步骤3：将混合物B和混合物A混合，通入氮气，并在不断搅拌下加入聚磷酸铵23份和2-甲基丙烯酸酐11份，随后将温度升至100℃，停止搅拌保温反应60min；冷却、分离、80℃烘干后即可得到所述绝缘阻燃电缆材料。
通过对所制得电缆材料的阻燃性能和绝缘性能进行分析，结果如下，该材料的电阻率可达0.93×1018 -Ω.cm，氧指数可达26.4。
对比例2
电缆材料的制备方法，包括以下几个步骤：
步骤1：将聚氯乙烯65份、聚丙烯树脂20份和对甲苯磺酰胺甲醛树脂17份加入反应器中将温度升至90℃后，在120r/min下搅拌反应20min，得到混合物A；
步骤2：将氢氧化钡12份和碳化铝9份混合后研磨至100-120目，随后加入二乙二醇二甲醚35份中，在温度70℃、400r/min下搅拌10min，得到混合物C；
步骤3：将混合物C和混合物A混合，通入氮气，将温度升至100℃保温反应60min；冷却、分离、80℃烘干后即可得到对比例2电缆材料。
通过对所制得电缆材料的阻燃性能和绝缘性能进行分析，结果如下，该材料的电阻率为1.4×1015 -Ω.cm，氧指数可达18。
实施例3
一种绝缘阻燃电缆材料的制备方法，包括以下几个步骤：
步骤1：将聚氯乙烯55份、聚丙烯树脂16份和对甲苯磺酰胺甲醛树脂14份加入反应器中将温度升至80℃后，在110r/min下搅拌反应25min，得到混合物A；
步骤2：将氢氧化钡9份、碳化铝6份和三丁基氧化锡5份混合后研磨至100-120目，随后和琥珀酸钡9份一并加入二乙二醇二甲醚30份中，在温度90℃、300r/min下搅拌13min，得到混合物B；
步骤3：将混合物B和混合物A混合，通入氮气，并在不断搅拌下加入聚磷酸铵18份和2-甲基丙烯酸酐8份，随后将温度升至100℃，停止搅拌保温反应50min；冷却、分离、80℃烘干后即可得到所述绝缘阻燃电缆材料。
通过对所制得电缆材料的阻燃性能和绝缘性能进行分析，结果如下，该材料的电阻率可达1.05×1018 -Ω.cm，氧指数可达27.6。
实施例4
一种绝缘阻燃电缆材料的制备方法，包括以下几个步骤：
步骤1：将聚氯乙烯58份、聚丙烯树脂18份和对甲苯磺酰胺甲醛树脂16份加入反应器中将温度升至85℃后，在110r/min下搅拌反应25min，得到混合物A；
步骤2：将氢氧化钡11份、碳化铝8份和三丁基氧化锡7份混合后研磨至80-100目，随后和琥珀酸钡11份一并加入二乙二醇二甲醚33份中，在温度60℃、350r/min下搅拌12min，得到混合物B；
步骤3：将混合物B和混合物A混合，通入氮气，并在不断搅拌下加入聚磷酸铵20份和2-甲基丙烯酸酐10份，随后将温度升至95℃，停止搅拌保温反应55min；冷却、分离、80℃烘干后即可得到所述绝缘阻燃电缆材料。
通过对所制得电缆材料的阻燃性能和绝缘性能进行分析，结果如下，该材料的电阻率可达1.28×1018 -Ω.cm，氧指数可达28.3。
实施例5
一种绝缘阻燃电缆材料的制备方法，包括以下几个步骤：
步骤1：将聚氯乙烯56份、聚丙烯树脂17份和对甲苯磺酰胺甲醛树脂15份加入反应器中将温度升至85℃后，在110r/min下搅拌反应22min，得到混合物A；
步骤2：将氢氧化钡10份、碳化铝7份和三丁基氧化锡6份混合后研磨至80-100目，随后和琥珀酸钡10份一并加入二乙二醇二甲醚31份中，在温度65℃、350r/min下搅拌12min，得到混合物B；
步骤3：将混合物B和混合物A混合，通入氮气，并在不断搅拌下加入聚磷酸铵20份和2-甲基丙烯酸酐10份，随后将温度升至95℃，停止搅拌保温反应52min；冷却、分离、80℃烘干后即可得到所述绝缘阻燃电缆材料。
通过对所制得电缆材料的阻燃性能和绝缘性能进行分析，结果如下，该材料的电阻率可达1.5×1018 -Ω.cm，氧指数可达30.4。
Claims (8)
1.一种绝缘阻燃电缆材料，其特征在于，包含以下重量份数的成分：聚氯乙烯40-65份，聚丙烯树脂15-20份，对甲苯磺酰胺甲醛树脂10-17份，二乙二醇二甲醚28-35份，氢氧化钡8-12份，碳化铝5-9份，三丁基氧化锡3-8份，聚磷酸铵14-23份，2-甲基丙烯酸酐5-11份，琥珀酸钡7-12份。
2.根据权利要求1所述的一种绝缘阻燃电缆材料，其特征在于，所述聚氯乙烯55-58份，聚丙烯树脂16-18份，对甲苯磺酰胺甲醛树脂14-16份，二乙二醇二甲醚30-33份，氢氧化钡9-11份，碳化铝6-8份，三丁基氧化锡5-7份，聚磷酸铵18-20份，2-甲基丙烯酸酐8-10份，琥珀酸钡9-11份。
3.根据权利要求1所述的一种绝缘阻燃电缆材料，其特征在于，所述聚氯乙烯56份，聚丙烯树脂17份，对甲苯磺酰胺甲醛树脂15份，二乙二醇二甲醚31份，氢氧化钡10份，碳化铝7份，三丁基氧化锡6份，聚磷酸铵19份，2-甲基丙烯酸酐9份，琥珀酸钡10份。
4.一种绝缘阻燃电缆材料的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：
步骤1：将聚氯乙烯40-65份、聚丙烯树脂15-20份和对甲苯磺酰胺甲醛树脂10-17份加入反应器中将温度升至70-90℃后搅拌反应，得到混合物A；
步骤2：将氢氧化钡8-12份、碳化铝5-9份和三丁基氧化锡3-8份混合后研磨至80-120目，随后和琥珀酸钡7-12份一并加入二乙二醇二甲醚30-33份中，在温度50-70℃下搅拌均匀，得到混合物B；
步骤3：将混合物B和混合物A混合，通入氮气，并在不断搅拌下加入聚磷酸铵14-23份和2-甲基丙烯酸酐5-11份，随后将温度升至80-100℃，停止搅拌保温反应40-60min；冷却、分离、烘干后即可得到所述绝缘阻燃电缆材料。
5.根据权利要求4所述的一种绝缘阻燃电缆材料的制备方法，其特征在于，步骤1中所述温度为85℃，所述搅拌的速率为100-120r/min，时间为20-25min。
6.根据权利要求4所述的一种绝缘阻燃电缆材料的制备方法，其特征在于，步骤2中所述温度为65℃，所述搅拌的速率为250-400r/min，所述搅拌的时间为10-15min。
7.根据权利要求4所述的一种绝缘阻燃电缆材料的制备方法，其特征在于，步骤3中所述温度为95℃，所述保温反应的时间为50-55min。
8.根据权利要求4所述的一种绝缘阻燃电缆材料的制备方法，其特征在于，步骤3中所述烘干的温度为80℃。
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