CN105670088A - 一种无卤高阻燃电缆料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无卤高阻燃电缆料的制备方法，其技术要点是：首先，在浓硝酸中依次加入氧化镁MgO、氧化铝Al2O3及有机锆醇盐，剧烈搅拌得到溶液A；其次，在水浴条件下，向一定量水中依次加入表面活性剂硬脂酸钠及吐温、助剂二甲基硅油、塑化剂对苯二甲酸二辛酯及润滑剂聚乙烯蜡，搅拌得到溶液B；然后，将溶液B与溶液A混合，恒温水浴中放置一段时间后，液碱溶液调节溶液pH值至中性，得到混合溶液C，离心分离得到滤饼D；随后，将高密度聚乙烯HDPE及滤饼D按一定质量比例加入到捏合锅中捏合均匀，冷却出料得到E；最后，将E通过双螺杆机挤出机混炼、造粒，得到无卤高阻燃电缆料成品。

Description

一种无卤高阻燃电缆料的制备方法
技术领域
本发明涉及电缆料领域，特别是一种无卤高阻燃的电缆料。
背景技术
电线电缆料包括电缆绝缘料和电缆护套料，通常以聚乙烯和聚氯乙烯树脂为原料，通过添加阻燃剂、塑化剂、润滑剂、抗氧剂等，经捏合、挤出造粒工艺制备。聚乙烯密度低于聚氯乙烯，稳定性和电绝缘性优于聚氯乙烯，在电缆料生产领域受到了越来越多的关注。
聚乙烯电缆料中阻燃剂、塑化剂、润滑剂、抗氧剂等多种组份的相容性，对电缆料的性能具有重要影响，如何获得稳定性、阻燃性、柔软性、绝缘性等性能优异的聚乙烯电缆料，成为行业内的迫切需求。CN103756093A以高密度聚乙烯HDPE、高岭土、碳酸钙、改性凹凸棒土等为原料，制备了一种高阻燃低烟无卤电缆料。大多数专利通常以无机物，如氢氧化镁、氢氧化铝等与聚乙烯通过物理法复合，这导致组份间相容性较差，从而影响电缆性能。
化学法是将无机材料与有机材料结合的一种有效方法，在制备多组分多功能复合材料领域发挥着重要作用。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种无卤高阻燃电缆料，结合有机化学改性技术与无机材料的优良性质，快速批量制备复合高密度聚乙烯HDPE、表面活性剂硬脂酸钠及吐温、助剂二甲基硅油、塑化剂对苯二甲酸二辛酯、润滑剂聚乙烯蜡、阻燃剂氧化锆、氧化镁及氧化铝的电缆料。
本发明的技术方案：一种无卤高阻燃电缆料的制备方法为：首先，在一定量浓硝酸中依次加入氧化镁MgO、氧化铝Al2O3及有机锆醇盐，剧烈搅拌得到溶液A；其次，在水浴条件下，向一定量水中，依次加入表面活性剂硬脂酸钠及吐温、助剂二甲基硅油、塑化剂对苯二甲酸二辛酯及润滑剂聚乙烯蜡，搅拌得到溶液B；然后，将溶液B与溶液A混合，恒温水浴中放置一段时间后，液碱溶液调节溶液pH值至中性，得到混合溶液C，离心分离得到滤饼D；随后，将高密度聚乙烯HDPE及滤饼D按一定质量比例加入到捏合锅中，在一定温度下捏合均匀，冷却出料得到E；最后，将E通过双螺杆机挤出机混炼、造粒，得到无卤高阻燃电缆料成品。
本发明与现有技术相比，具有显著优点：其一、该无卤高阻燃电缆料以化学法制备了含表面活性剂硬脂酸钠及吐温、助剂二甲基硅油、塑化剂对苯二甲酸二辛酯、润滑剂聚乙烯蜡、阻燃剂氧化锆、氧化镁及氧化铝的复合材料，不同于常规多组分的添加，有效提高了复合材料和聚乙烯的相容性；其二，该电缆料，具有良好耐候性、阻燃性，应用范围广泛。
具体实施方式
下面结合具体实施例说明本发明的技术解决方案，这些实施例不能理解为对技术方案的限制。
实施例1：依以下具体步骤制备一种无卤高阻燃电缆料。
步骤1、取1000ml浓度为65%的HNO3，缓慢加入23.2gMgO和7.3gAl2O3,搅拌至完全溶解后，保持剧烈搅拌条件下，滴加346.4g质量浓度80%的Zr(OC4H9)4剧烈搅拌2h，制得溶液A；
步骤2、在60oC水浴条件下，向1000mL水中，依次加入表面活性剂35g硬脂酸钠及10.5g吐温、7g助剂二甲基硅油、3.5g塑化剂对苯二甲酸二辛酯及2.7g润滑剂聚乙烯蜡，搅拌1h，制得溶液B；
步骤3、将溶液B倒入溶液A中，水浴控温60oC，静置24h，加入30%NaOH溶液，调节溶液pH值至中性，得到混合溶液C，经离心分离得到滤饼D；
步骤4、将1000g高密度聚乙烯HDPE以及100g滤饼D加入到捏合锅中，在124oC条件下捏合5min，冷却出料得到E；
步骤5、将E通过双螺杆机挤出机混炼、造粒，控制温度在128oC，得到无卤高阻燃电缆料成品。
实施例2：依以下具体步骤制备一种无卤高阻燃电缆料。
步骤1、取1000ml浓度为65%的HNO3，缓慢加入34.9gMgO和11.8gAl2O3,搅拌至完全溶解后，保持剧烈搅拌条件下，滴加692.7g质量浓度80%的Zr(OC4H9)4剧烈搅拌4h，制得溶液A；
步骤2、在80oC水浴条件下，向1000mL水中，依次加入表面活性剂140g硬脂酸钠及35g吐温、28g助剂二甲基硅油、21g塑化剂对苯二甲酸二辛酯及10.4g润滑剂聚乙烯蜡，搅拌2h，制得溶液B；
步骤3、将溶液B倒入溶液A中，水浴控温80oC，静置48h，加入30%NaOH溶液，调节溶液pH值至中性，得到混合溶液C，经离心分离得到滤饼D；
步骤4、将1000g高密度聚乙烯HDPE以及300g滤饼D加入到捏合锅中，在127oC条件下捏合8min，冷却出料得到E；
步骤5、将E通过双螺杆机挤出机混炼、造粒，控制温度在130oC，得到无卤高阻燃电缆料成品。
实施例3：依以下具体步骤制备一种无卤高阻燃电缆料。
步骤1、取1000ml浓度为65%的HNO3，缓慢加入28gMgO和8gAl2O3,搅拌至完全溶解后，保持剧烈搅拌条件下，滴加500g质量浓度80%的Zr(OC4H9)4剧烈搅拌3h，制得溶液A；
步骤2、在70oC水浴条件下，向1000mL水中，依次加入表面活性剂80g硬脂酸钠及20g吐温、15g助剂二甲基硅油、15g塑化剂对苯二甲酸二辛酯及6g润滑剂聚乙烯蜡，搅拌2h，制得溶液B；
步骤3、将溶液B倒入溶液A中，水浴控温70oC，静置36h，加入30%NaOH溶液，调节溶液pH值至中性，得到混合溶液C，经离心分离得到滤饼D；
步骤4、将1000g高密度聚乙烯HDPE以及300g滤饼D加入到捏合锅中，在126oC条件下捏合6min，冷却出料得到E；
步骤5、将E通过双螺杆机挤出机混炼、造粒，控制温度在129oC，得到无卤高阻燃电缆料成品。

Claims (4)

1.一种无卤高阻燃电缆料的制备方法，其技术要点特征是：
(a)、在一定量质量浓度为65%的浓硝酸中，依次加入氧化镁MgO、氧化铝Al2O3及有机锆醇盐，剧烈搅拌2h-4h得到溶液A；
(b)、在60oC-80oC水浴条件下，向一定量水中，依次加入表面活性剂硬脂酸钠及吐温、助剂二甲基硅油、塑化剂对苯二甲酸二辛酯及润滑剂聚乙烯蜡，搅拌1h-2h制得溶液B；
(c)、将溶液B与溶液A混合，恒温60oC-80oC水浴中放置24h-48h，采用质量浓度30%的液碱溶液调节溶液pH值至中性，得到混合溶液C，经离心分离得到滤饼D；
(d)、将高密度聚乙烯HDPE及滤饼D按一定质量比例加入到捏合锅中，在124oC-127oC捏合5min-8min，冷却出料得到E；
(e)、将E通过双螺杆机挤出机混炼、造粒，控制温度在128oC-130oC，得到无卤高阻燃电缆料成品。
2.根据权利要求1所述的一种无卤高阻燃电缆料的制备方法，其特征在于：溶液A中，有机锆醇盐优选正丁醇锆Zr(OC4H9)4，MgO占Zr(OC4H9)4摩尔比例为40%-60%，Al2O3占Zr(OC4H9)4摩尔比例为5%-10%，Zr(OC4H9)4占HNO3摩尔比例为20%-30%。
3.根据权利要求1所述的一种无卤高阻燃电缆料的制备方法，其特征在于：溶液B中，表面活性剂硬脂酸钠、吐温、助剂二甲基硅油、塑化剂对苯二甲酸二辛酯、润滑剂聚乙烯蜡分别占Zr(OC4H9)4质量比例为10%-20%、3%-5%、2%-4%、1%-3%及0.8%-1.5%。
4.根据权利要求1所述的一种无卤高阻燃电缆料的制备方法，其特征在于：滤饼D的加入量占高密度聚乙烯HDPE质量比例为15%-30%。
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