CN106967245A - 一种防腐阻燃低烟无卤阻燃聚烯烃屏蔽电缆材料的制备方法 - Google Patents

一种防腐阻燃低烟无卤阻燃聚烯烃屏蔽电缆材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种防腐阻燃低烟无卤阻燃聚烯烃屏蔽电缆材料的制备方法，本发明将石墨烯进行插层、研磨，得到了分散均匀的薄片，再进行氧化处理，不仅分散性好，在电缆料中的分散性好，提高了电缆料的耐腐蚀性，耐热性、耐水性、耐磨性，延长了使用寿命。

Description

一种防腐阻燃低烟无卤阻燃聚烯烃屏蔽电缆材料的制备方法
技术领域
本发明涉及电缆料技术领域，尤其涉及一种防腐阻燃低烟无卤阻燃聚烯烃屏蔽电缆材料的制备方法。
背景技术
随着我国现代工业的迅速发展，安全防患措施也应越来越完善，在许多大型公共场所，为避免电缆着火产生大量的烟雾和酸性气体造成的二次灾难，对专供传输电能和通讯信号使用的电线电缆，不仅要求具有在电缆及周围环境着火时，具有可阻止火焰蔓延等阻燃性能，并能维持电缆继续传输电能和通讯信号，而且在燃烧时还应具有低发烟量，产生气体腐蚀性低，利于工作人员安全撤离现场的性能，即应使电缆具有无卤、低烟、阻燃等性能。
研制的目的是在于提高一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的研制，该电缆料阻燃效果好，且发烟量少，不会产生卤化氢气体，完全可靠。
低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料通常由聚烯烃共混树脂加阻燃填充剂氢氧化铝、氢氧化镁和一些为了提高耐热寿命而添加的适量抗氧剂组合而成。有时为了降低其燃烧时的发烟量，还加入了一些发烟抑制剂，如钒、镍、钼、铁、硅、氮系化合物。其阻燃机理为：燃烧时，阻燃填充剂氢氧化铝、氢氧化镁会释放出结晶水，吸收大量热量;与此同时，脱水反应会产生大量水蒸汽，它可以稀释可燃性气体，从而阻止燃烧，另外会在材料表面形成一层不熔不燃的氧化物硬壳，阻断了高聚物与外界热氧反应的通道，最终材料阻燃、自熄。
现有的聚烯烃电缆料由于加入大量的阻燃剂，强度、耐久性、耐腐性都不好，影响使用寿命。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种防腐阻燃低烟无卤阻燃聚烯烃屏蔽电缆材料的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种防腐阻燃低烟无卤阻燃聚烯烃屏蔽电缆材料的制备方法，步骤为：
（1）将石墨烯与醋酸钾、发泡剂共混，放入超声波清洗机中，加入洗涤剂清洗10-20分钟，反复清洗10-12次，石墨烯：醋酸钾：发泡剂的重量比为3：4-6:0.04-0.06，得到混合物；
（2）将混合物放入真空环境中，放置4-5小时，取出，加入去离子水研磨；
（3）然后在60-65℃下恒温干燥，取出，研磨1-2分钟，用水清洗，干燥，置入马弗炉中，升温至900-950℃，保温4-4.3小时，随炉冷却，得到改性石墨烯；
（4）将得到的改性石墨烯与聚4-甲基-1-戊烯、EVA、乙撑双硬脂酰胺、三盐基硫酸铅、氧化锌、顺丁烯二酸二丁酯投入高速混合机中，在1500-2000rpm高速搅拌4-8分钟，再加入双螺杆挤出机塑化造粒制得复合填料母粒；
（5）将挤塑机升温至130-150℃，加入低密度聚乙烯、磷酸三苯酯、尼龙酸二辛酯、无机纳米阻燃剂、活性碳酸钙，混炼3-5min，再加入沉淀白炭黑、硬脂酸、2.4-二氯过氧化本甲酰、八钼酸氨、抗氧剂1035、复合填料母粒，混炼4-6min，然后挤出造粒，经振动筛过筛后，冷却，即得。
步骤（3）中石墨烯：去离子水的重量比为3：0.3-0.4
各组分的重量份数为：改性石墨烯10-12份、聚4-甲基-1-戊烯2-3份、EVA3-3.5份、乙撑双硬脂酰胺0.8-1.2份、三盐基硫酸铅1.1-1.5份、氧化锌2.2-2.6份、顺丁烯二酸二丁酯4-4.5份、低密度聚乙烯92-96份、磷酸三苯酯3.2-3.5份、尼龙酸二辛酯1.5-2份、无机纳米阻燃剂15-18份、活性碳酸钙6.6-7.5份、沉淀白炭黑2.3-2.5份、硬脂酸1.8-2.3份、2.4-二氯过氧化本甲酰1.5-1.8份、八钼酸氨2-2.5份、抗氧剂1035 1.3-1.5份。
步骤（4）双螺杆挤出机塑化造粒的稳定设定为160-190℃。
步骤（5）所述的无机纳米阻燃剂为纳米氢氧化镁。
本发明的优点是：本发明将石墨烯进行插层、研磨，得到了分散均匀的薄片，再进行氧化处理，不仅分散性好，在电缆料中的分散性好，提高了电缆料的耐腐蚀性，耐热性、耐水性、耐磨性，延长了使用寿命。
具体实施方式
一种防腐阻燃低烟无卤阻燃聚烯烃屏蔽电缆材料的制备方法，步骤为：
（1）将石墨烯与醋酸钾、发泡剂共混，放入超声波清洗机中，加入洗涤剂清洗15分钟，反复清洗11次，石墨烯：醋酸钾：发泡剂的重量比为3：5:0.05，得到混合物；
（2）将混合物放入真空环境中，放置5小时，取出，加入去离子水研磨；
（3）然后在65℃下恒温干燥，取出，研磨1分钟，用水清洗，干燥，置入马弗炉中，升温至900℃，保温4小时，随炉冷却，得到改性石墨烯；
（4）将得到的改性石墨烯与聚4-甲基-1-戊烯、EVA、乙撑双硬脂酰胺、三盐基硫酸铅、氧化锌、顺丁烯二酸二丁酯投入高速混合机中，在1500rpm高速搅拌6分钟，再加入双螺杆挤出机塑化造粒制得复合填料母粒；
（5）将挤塑机升温至140℃，加入低密度聚乙烯、磷酸三苯酯、尼龙酸二辛酯、无机纳米阻燃剂、活性碳酸钙，混炼4min，再加入沉淀白炭黑、硬脂酸、2.4-二氯过氧化本甲酰、八钼酸氨、抗氧剂1035、复合填料母粒，混炼5min，然后挤出造粒，经振动筛过筛后，冷却，即得。
步骤（3）中石墨烯：去离子水的重量比为3：0.3
各组分的重量份数为：改性石墨烯10份、聚4-甲基-1-戊烯2份、EVA3份、乙撑双硬脂酰胺0.8份、三盐基硫酸铅1.1份、氧化锌2.2份、顺丁烯二酸二丁酯4份、低密度聚乙烯92份、磷酸三苯酯3.2份、尼龙酸二辛酯1.5份、无机纳米阻燃剂15份、活性碳酸钙6.6份、沉淀白炭黑2.3份、硬脂酸1.8份、2.4-二氯过氧化本甲酰1.5份、八钼酸氨2份、抗氧剂1035 1.3份。
步骤（4）双螺杆挤出机塑化造粒的稳定设定为170℃。
步骤（5）所述的无机纳米阻燃剂为纳米氢氧化镁。

Claims (5)

1.一种防腐阻燃低烟无卤阻燃聚烯烃屏蔽电缆材料的制备方法，其特征在于：步骤为：
（1）将石墨烯与醋酸钾、发泡剂共混，放入超声波清洗机中，加入洗涤剂清洗10-20分钟，反复清洗10-12次，石墨烯：醋酸钾：发泡剂的重量比为3：4-6:0.04-0.06，得到混合物；
（2）将混合物放入真空环境中，放置4-5小时，取出，加入去离子水研磨；
（3）然后在60-65℃下恒温干燥，取出，研磨1-2分钟，用水清洗，干燥，置入马弗炉中，升温至900-950℃，保温4-4.3小时，随炉冷却，得到改性石墨烯；
（4）将得到的改性石墨烯与聚4-甲基-1-戊烯、EVA、乙撑双硬脂酰胺、三盐基硫酸铅、氧化锌、顺丁烯二酸二丁酯投入高速混合机中，在1500-2000rpm高速搅拌4-8分钟，再加入双螺杆挤出机塑化造粒制得复合填料母粒；
（5）将挤塑机升温至130-150℃，加入低密度聚乙烯、磷酸三苯酯、尼龙酸二辛酯、无机纳米阻燃剂、活性碳酸钙，混炼3-5min，再加入沉淀白炭黑、硬脂酸、2.4-二氯过氧化本甲酰、八钼酸氨、抗氧剂1035、复合填料母粒，混炼4-6min，然后挤出造粒，经振动筛过筛后，冷却，即得。
2.根据权利要求1 所述的防腐阻燃低烟无卤阻燃聚烯烃屏蔽电缆材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中石墨烯：去离子水的重量比为3：0.3-0.4。
3.根据权利要求1 所述的防腐阻燃低烟无卤阻燃聚烯烃屏蔽电缆材料的制备方法，其特征在于：各组分的重量份数为：改性石墨烯10-12份、聚4-甲基-1-戊烯2-3份、EVA3-3.5份、乙撑双硬脂酰胺0.8-1.2份、三盐基硫酸铅1.1-1.5份、氧化锌2.2-2.6份、顺丁烯二酸二丁酯4-4.5份、低密度聚乙烯92-96份、磷酸三苯酯3.2-3.5份、尼龙酸二辛酯1.5-2份、无机纳米阻燃剂15-18份、活性碳酸钙6.6-7.5份、沉淀白炭黑2.3-2.5份、硬脂酸1.8-2.3份、2.4-二氯过氧化本甲酰1.5-1.8份、八钼酸氨2-2.5份、抗氧剂1035 1.3-1.5份。
4.根据权利要求1 所述的防腐阻燃低烟无卤阻燃聚烯烃屏蔽电缆材料的制备方法，其特征在于：步骤（4）双螺杆挤出机塑化造粒的稳定设定为160-190℃。
5.根据权利要求1 所述的防腐阻燃低烟无卤阻燃聚烯烃屏蔽电缆材料的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述的无机纳米阻燃剂为纳米氢氧化镁。
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