CN107189105A - 一种用于电缆护套的阻燃剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于电缆材料加工技术领域，提供了一种用于电缆护套的阻燃剂及其制备方法，所述的用于电缆护套的阻燃剂包括如下重量份数的原料：三氧化二锑2‑6份、氯化石蜡0.5‑1份、邻苯二甲酸二辛酯1‑1.5份、三碱式硫酸铅16‑29份、氢氧化铝阻燃剂16‑29份、无机协效阻燃剂1‑9份、润滑剂4‑5份、偶联剂1‑3份、防腐剂5‑11份、增塑剂1.3‑3.2份。本发明提供的一种用于电缆护套的阻燃剂，为电缆护套专用阻燃剂，采用氢氧化铝阻燃剂为主料，同时辅以三氧化二锑、氯化石蜡、邻苯二甲酸二辛酯、三碱式硫酸铅、无机协效阻燃剂、润滑剂、偶联剂、防腐剂、增塑剂，各种成分充分发挥各自性能和长处，最终获得阻燃效果较好的阻燃剂。

Description

一种用于电缆护套的阻燃剂及其制备方法

技术领域

本发明属于电缆材料加工技术领域，具体地，一种用于电缆护套的阻燃剂及其制备方法。

背景技术

国外首先研制出阻燃电缆护套料，在阻止火灾蔓延方面取得了重大突破。这类电缆护套料主要是采用含有卤素的高分子材料作为基材或是向高分子材料中加入含卤素的阻燃剂来达到抑制火焰蔓延的目的，但是其在燃烧过程中会释放出大量的浓烟和卤化氢气体，卤化氢气体带有毒性容易使人窒息而死，同时有很强的腐蚀作用，大量的浓烟会给火灾现场逃生带来困难，这种“二次灾难”的危险性较直接燃烧的危险性更大。随着技术的进步，一些空间密闭、人员密集的场所对安全性和可靠性的要求越来越高，因此，迫切需要开发低烟、无卤、阻燃性能优异的新一代电缆护套的阻燃剂。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于电缆护套的阻燃剂及制备方法。

根据本发明一方面提供的一种用于电缆护套的阻燃剂，所述的用于电缆护套的阻燃剂包括如下重量份数的原料：三氧化二锑2-6份、氯化石蜡0.5-1份、邻苯二甲酸二辛酯1-1.5份、三碱式硫酸铅16-29份、氢氧化铝阻燃剂16-29份、无机协效阻燃剂1-9份、润滑剂4-5份、偶联剂1-3份、防腐剂5-11份、增塑剂1.3-3.2份。

优选地，所述无机协效阻燃剂为氧化锌、氧化铝、氧化镁、二氧化硅、氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌或磷酸铝中的一种或几种的混合物。

优选地，所述润滑剂为为硬脂酸、硬脂酸锌或硬脂酸钙中的一种或几种的混合物。

优选地，所述偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷或钛酸酯偶联剂中的一种或几种的混合物。

优选地，所述防腐剂包括如下重量份数的原料：钛白粉12-15份、荷叶5-10份、柚子皮2-4份、乳酸链球菌素3-4份、12-15%盐酸10-13份、硫化烷基酚钙2-3份、硫酸铝1-2份、植物油酸1-3份、甲基硅胶钠3-4份、抗氧化剂2-4份、乙醇1-3份，余量为水。

优选地，所述防腐剂的制备方法为：

步骤一、将荷叶、柚子皮用12-15%盐酸浸泡2-3h；

步骤二、向步骤一的混合液中加入钛白粉、乳酸链球菌素、硫化烷基酚钙、硫酸铝、植物油酸、甲基硅胶钠、抗氧化剂、乙醇、水混合，在 80-90℃下烘干，挤压膨化，粉碎，过100-150目筛，即可。

优选地，所述钛白粉的细度为60-80目。

根据本发明的另一方面，提供一种用于电缆护套的阻燃剂制备方法，所述方法包括如下步骤：

步骤一、称量：按重量份称取三氧化二锑、氯化石蜡、邻苯二甲酸二辛酯、三碱式硫酸铅、氢氧化铝阻燃剂、无机协效阻燃剂、润滑剂、偶联剂、防腐剂、增塑剂；

步骤二、升温：设定高速混合机温度到85-90℃，加热升温；

步骤三、预热：将氢氧化铝阻燃剂置于高速混合机中，低速搅拌2min；

步骤四、高混：将三氧化二锑、氯化石蜡、邻苯二甲酸二辛酯、三碱式硫酸铅、无机协效阻燃剂、润滑剂、偶联剂、防腐剂、增塑剂加入到预热后的氢氧化铝阻燃剂中，混合搅拌15-20min，即得。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

（1）本发明提供的一种用于电缆护套的阻燃剂，为电缆护套专用阻燃剂，采用氢氧化铝阻燃剂为主料，同时辅以三氧化二锑、氯化石蜡、邻苯二甲酸二辛酯、三碱式硫酸铅、无机协效阻燃剂、润滑剂、偶联剂、防腐剂、增塑剂，各种成分充分发挥各自性能和长处，最终获得阻燃效果较好的阻燃剂；

（2）本发明提供的一种用于电缆护套的阻燃剂配方中加入氢氧化铝阻燃剂，其生产成本低，与配方中其他成分相容性好，可大量填充，使得阻燃剂具有优异的阻燃性能，抑烟效果好，绿色环保；

（3）本发明提供的一种用于电缆护套的阻燃剂，本发明制备的阻燃剂添加量少，对电缆护套力学性能影响小，成本低，适合工业化广泛应用；

（4）本发明提供的一种用于电缆护套的阻燃剂配方中加入防腐剂，防腐剂添加了多种天然植物，配方合理，安全无毒，具有防腐、耐用的功效，使用效果良好，降低生产成本等优点。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1

本实施例提供的一种用于电缆护套的阻燃剂，所述的用于电缆护套的阻燃剂包括如下重量份数的原料：三氧化二锑6份、氯化石蜡0.5份、邻苯二甲酸二辛酯1.5份、三碱式硫酸铅16份、氢氧化铝阻燃剂29份、无机协效阻燃剂1份、润滑剂5份、偶联剂1份、防腐剂11份、增塑剂1.3份。

在本实施例中，所述无机协效阻燃剂为氧化锌、氧化铝、氧化镁、二氧化硅、氢氧化镁的混合物。

在本实施例中，所述润滑剂为为硬脂酸。

在本实施例中，所述偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。

在本实施例中，所述防腐剂包括如下重量份数的原料：钛白粉15份、荷叶5份、柚子皮4份、乳酸链球菌素3份、15%盐酸10份、硫化烷基酚钙3份、硫酸铝1份、植物油酸3份、甲基硅胶钠3份、抗氧化剂4份、乙醇1份，余量为水。所述防腐剂的制备方法为：

步骤一、将荷叶、柚子皮用15%盐酸浸泡2h；

步骤二、向步骤一的混合液中加入钛白粉、乳酸链球菌素、硫化烷基酚钙、硫酸铝、植物油酸、甲基硅胶钠、抗氧化剂、乙醇、水混合，在 90℃下烘干，挤压膨化，粉碎，过100目筛，即可。所述钛白粉的细度为80目。

根据本发明的另一方面，提供一种用于电缆护套的阻燃剂制备方法，所述方法包括如下步骤：

步骤一、称量：按重量份称取三氧化二锑、氯化石蜡、邻苯二甲酸二辛酯、三碱式硫酸铅、氢氧化铝阻燃剂、无机协效阻燃剂、润滑剂、偶联剂、防腐剂、增塑剂；

步骤二、升温：设定高速混合机温度到90℃，加热升温；

步骤三、预热：将氢氧化铝阻燃剂置于高速混合机中，低速搅拌2min；

步骤四、高混：将三氧化二锑、氯化石蜡、邻苯二甲酸二辛酯、三碱式硫酸铅、无机协效阻燃剂、润滑剂、偶联剂、防腐剂、增塑剂加入到预热后的氢氧化铝阻燃剂中，混合搅拌15min，即得。

实施例2

本实施例提供的一种用于电缆护套的阻燃剂，所述的用于电缆护套的阻燃剂包括如下重量份数的原料：三氧化二锑2份、氯化石蜡1份、邻苯二甲酸二辛酯1份、三碱式硫酸铅29份、氢氧化铝阻燃剂16份、无机协效阻燃剂9份、润滑剂4份、偶联剂3份、防腐剂5份、增塑剂3.2份。

在本实施例中，所述无机协效阻燃剂为二氧化硅、氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌或磷酸铝的混合物。

在本实施例中，所述润滑剂为为硬脂酸、硬脂酸锌或硬脂酸钙的混合物。

在本实施例中，所述偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的混合物。

在本实施例中，所述防腐剂包括如下重量份数的原料：钛白粉12份、荷叶10份、柚子皮2份、乳酸链球菌素4份、12%盐酸13份、硫化烷基酚钙2份、硫酸铝2份、植物油酸1份、甲基硅胶钠4份、抗氧化剂2份、乙醇3份，余量为水。所述防腐剂的制备方法为：

步骤一、将荷叶、柚子皮用12%盐酸浸泡3h；

步骤二、向步骤一的混合液中加入钛白粉、乳酸链球菌素、硫化烷基酚钙、硫酸铝、植物油酸、甲基硅胶钠、抗氧化剂、乙醇、水混合，在 80℃下烘干，挤压膨化，粉碎，过150 目筛，即可。所述钛白粉的细度为60目。

根据本发明的另一方面，提供一种用于电缆护套的阻燃剂制备方法，所述方法包括如下步骤：

步骤一、称量：按重量份称取三氧化二锑、氯化石蜡、邻苯二甲酸二辛酯、三碱式硫酸铅、氢氧化铝阻燃剂、无机协效阻燃剂、润滑剂、偶联剂、防腐剂、增塑剂；

步骤二、升温：设定高速混合机温度到85℃，加热升温；

步骤三、预热：将氢氧化铝阻燃剂置于高速混合机中，低速搅拌2min；

步骤四、高混：将三氧化二锑、氯化石蜡、邻苯二甲酸二辛酯、三碱式硫酸铅、无机协效阻燃剂、润滑剂、偶联剂、防腐剂、增塑剂加入到预热后的氢氧化铝阻燃剂中，混合搅拌20min，即得。

实施例3

本实施例提供的一种用于电缆护套的阻燃剂，所述的用于电缆护套的阻燃剂包括如下重量份数的原料：三氧化二锑5份、氯化石蜡0.8份、邻苯二甲酸二辛酯1.2份、三碱式硫酸铅19份、氢氧化铝阻燃剂16份、无机协效阻燃剂5份、润滑剂4份、偶联剂2份、防腐剂8份、增塑剂2.2份。

在本实施例中，所述无机协效阻燃剂为氧化镁。

在本实施例中，所述润滑剂为为硬脂酸锌。

在本实施例中，所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、钛酸酯偶联剂的混合物。

在本实施例中，所述防腐剂包括如下重量份数的原料：钛白粉13份、荷叶8份、柚子皮3份、乳酸链球菌素3份、13%盐酸12份、硫化烷基酚钙2份、硫酸铝1份、植物油酸2份、甲基硅胶钠3份、抗氧化剂3份、乙醇2份，余量为水。所述防腐剂的制备方法为：

步骤一、将荷叶、柚子皮用14%盐酸浸泡2h；

步骤二、向步骤一的混合液中加入钛白粉、乳酸链球菌素、硫化烷基酚钙、硫酸铝、植物油酸、甲基硅胶钠、抗氧化剂、乙醇、水混合，在 84℃下烘干，挤压膨化，粉碎，过120目筛，即可。所述钛白粉的细度为70目。

根据本发明的另一方面，提供一种用于电缆护套的阻燃剂制备方法，所述方法包括如下步骤：

步骤一、称量：按重量份称取三氧化二锑、氯化石蜡、邻苯二甲酸二辛酯、三碱式硫酸铅、氢氧化铝阻燃剂、无机协效阻燃剂、润滑剂、偶联剂、防腐剂、增塑剂；

步骤二、升温：设定高速混合机温度到89℃，加热升温；

步骤三、预热：将氢氧化铝阻燃剂置于高速混合机中，低速搅拌2min；

步骤四、高混：将三氧化二锑、氯化石蜡、邻苯二甲酸二辛酯、三碱式硫酸铅、无机协效阻燃剂、润滑剂、偶联剂、防腐剂、增塑剂加入到预热后的氢氧化铝阻燃剂中，混合搅拌17min，即得。

实验测试：

参照ISO5660-1:2002《对火反应实验热释放、烟产量及质量损失率第一部分：热释放速率(锥形量热仪法)》规定的方法进行阻燃性试验，试验设备为 FTT0242型锥形量热仪，具体方法如下：

将本实施例1-3的阻燃剂用于制备电缆护套，同时制备未用阻燃剂的电缆护套，分别记为组1、组2、组3和对照组，将上述各组置于温度23±2℃，相对湿度50±5％的条件下养护至质量恒定，用锥形量热仪测定杨木试件的阻燃抑烟参数，试验结果如表1所示。

表1测试结果一览表

组别	释热速率峰值（kW/m2）	至释热速率峰值所需时间（s）	释热总量（MJ/m2）	平均有效燃烧热（MJ/kg）	残重率（%）
						组1	85.31	280	35.4	9.99	21.2
组2	83.8	289	36.2	10.3	23.5
						组2	86.4	270	34.5	10.8	20.7
对照组	109.5	278	51.1	12.8	14.8

由此可见，本发明提供的用了阻燃剂的电缆护套，比未用阻燃剂的电缆护套阻燃性。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种用于电缆护套的阻燃剂，其特征在于：所述的用于电缆护套的阻燃剂包括如下重量份数的原料：三氧化二锑2-6份、氯化石蜡0.5-1份、邻苯二甲酸二辛酯1-1.5份、三碱式硫酸铅16-29份、氢氧化铝阻燃剂16-29份、无机协效阻燃剂1-9份、润滑剂4-5份、偶联剂1-3份、防腐剂5-11份、增塑剂1.3-3.2份。

2.根据权利要求1所述的一种用于电缆护套的阻燃剂，其特征在于：所述无机协效阻燃剂为氧化锌、氧化铝、氧化镁、二氧化硅、氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌或磷酸铝中的一种或几种的混合物。

3.根据权利要求2所述的一种用于电缆护套的阻燃剂，其特征在于：所述润滑剂为为硬脂酸、硬脂酸锌或硬脂酸钙中的一种或几种的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种用于电缆护套的阻燃剂，其特征在于：所述偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷或钛酸酯偶联剂中的一种或几种的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种用于电缆护套的阻燃剂，其特征在于：所述防腐剂包括如下重量份数的原料：钛白粉12-15份、荷叶5-10份、柚子皮2-4份、乳酸链球菌素3-4份、12-15%盐酸10-13份、硫化烷基酚钙2-3份、硫酸铝1-2份、植物油酸1-3份、甲基硅胶钠3-4份、抗氧化剂2-4份、乙醇1-3份，余量为水。

6.根据权利要求5所述的一种用于电缆护套的阻燃剂，其特征在于：所述防腐剂的制备方法为：

步骤一、将荷叶、柚子皮用12-15%盐酸浸泡2-3h；

步骤二、向步骤一的混合液中加入钛白粉、乳酸链球菌素、硫化烷基酚钙、硫酸铝、植物油酸、甲基硅胶钠、抗氧化剂、乙醇、水混合，在 80-90℃下烘干，挤压膨化，粉碎，过100-150目筛，即可。

7.根据权利要求5所述的一种用于电缆护套的阻燃剂，其特征在于：所述钛白粉的细度为60-80目。

8.如权利要求1-7任一项所述的一种用于电缆护套的阻燃剂的制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

步骤一、称量：按重量份称取三氧化二锑、氯化石蜡、邻苯二甲酸二辛酯、三碱式硫酸铅、氢氧化铝阻燃剂、无机协效阻燃剂、润滑剂、偶联剂、防腐剂、增塑剂；

步骤二、升温：设定高速混合机温度到85-90℃，加热升温；

步骤三、预热：将氢氧化铝阻燃剂置于高速混合机中，低速搅拌2min；

步骤四、高混：将三氧化二锑、氯化石蜡、邻苯二甲酸二辛酯、三碱式硫酸铅、无机协效阻燃剂、润滑剂、偶联剂、防腐剂、增塑剂加入到预热后的氢氧化铝阻燃剂中，混合搅拌15-20min，即得。