CN107815025A - 无卤阻燃电缆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无卤阻燃电缆及其制备方法，其中，所述制备方法包括：1)将硅灰石置于温度为80‑150℃的条件下干燥后，向其中加入硬脂酸和聚乙二醇，制得混合物M1；2)将混合物M1置于温度为60‑80℃的条件下，向其中滴加钛酸正四丁酯搅拌混合后过滤，制得改性硅灰石；3)将三元乙丙橡胶、古马隆树脂、改性硅灰石、纳米氧化锡、石墨烯、活性炭颗粒、固化剂和促进剂混合熔炼后挤出成型，制得线皮；4)将线皮包覆导线，制得无卤阻燃电缆。实现了不含卤素且具有良好的阻燃性能，使用更为安全的效果。
Description
技术领域
本发明涉及电缆的生产制备领域，具体地，涉及无卤阻燃电缆及其制备方法。
背景技术
众所周知，电缆在生活的各个方面都会使用到，并且其使用环境极为广泛。而电缆外部往往都会包裹有橡胶，避免人接触到产生安全问题。而橡胶往往在高温条件下容易发生软化和老化，从而影响到电缆的使用，并且还可能带来安全问题。一般的阻燃剂往往都会含有卤素，高温会产生毒性，对人体有一定的伤害。
因此，提供一种不含卤素，且具有良好的阻燃性能的无卤阻燃电缆及其制备方法是本发明亟需解决的问题。
发明内容
针对上述现有技术，本发明的目的在于克服现有技术中橡胶往往在高温条件下容易发生软化和老化，从而影响到电缆的使用，并且还可能带来安全问题，一般的阻燃剂往往都会含有卤素，高温会产生毒性，对人体有一定的伤害的问题，从而提供一种不含卤素，且具有良好的阻燃性能的无卤阻燃电缆及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明提供了一种无卤阻燃电缆的制备方法，其中，所述制备方法包括：
1)将硅灰石置于温度为80-150℃的条件下干燥后，向其中加入硬脂酸和聚乙二醇，制得混合物M1；
2)将混合物M1置于温度为60-80℃的条件下，向其中滴加钛酸正四丁酯搅拌混合后过滤，制得改性硅灰石；
3)将三元乙丙橡胶、古马隆树脂、改性硅灰石、纳米氧化锡、石墨烯、活性炭颗粒、固化剂和促进剂混合熔炼后挤出成型，制得线皮；
4)将线皮包覆导线，制得无卤阻燃电缆。
本发明还提供了一种根据上述所述的制备方法制得的无卤阻燃电缆。
通过上述技术方案，本发明将硅灰石干燥后，向其中加入硬脂酸和聚乙二醇混合，而后向上述混合物最后那个滴加钛酸正四丁酯搅拌并过滤，得到改性硅灰石，再将上述改性硅灰石与三元乙丙橡胶、古马隆树脂、纳米氧化锡、石墨烯、活性炭颗粒、固化剂和促进剂混合熔炼，制得线皮，再将该线皮包覆导线，使得通过上述方式制得的导线具有良好的阻燃性能，且不含卤素，具有较高的安全性。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种无卤阻燃电缆的制备方法，其中，所述制备方法包括：
1)将硅灰石置于温度为80-150℃的条件下干燥后，向其中加入硬脂酸和聚乙二醇，制得混合物M1；
2)将混合物M1置于温度为60-80℃的条件下，向其中滴加钛酸正四丁酯搅拌混合后过滤，制得改性硅灰石；
3)将三元乙丙橡胶、古马隆树脂、改性硅灰石、纳米氧化锡、石墨烯、活性炭颗粒、固化剂和促进剂混合熔炼后挤出成型，制得线皮；
4)将线皮包覆导线，制得无卤阻燃电缆。
本发明将硅灰石干燥后，向其中加入硬脂酸和聚乙二醇混合，而后向上述混合物最后那个滴加钛酸正四丁酯搅拌并过滤，得到改性硅灰石，再将上述改性硅灰石与三元乙丙橡胶、古马隆树脂、纳米氧化锡、石墨烯、活性炭颗粒、固化剂和促进剂混合熔炼，制得线皮，再将该线皮包覆导线，使得通过上述方式制得的导线具有良好的阻燃性能，且不含卤素，具有较高的安全性。
一种优选的实施方式中，步骤1)中，干燥时间为5-10h。
一种更为优选的实施方式中，步骤1)中，相对于10重量份的所述硅灰石，所述硬脂酸的用量为30-50重量份，所述聚乙二醇的用量为5-20重量份。
进一步优选的实施方式中，步骤2)中，相对于100重量份的所述混合物M1，所述钛酸正四丁酯的用量为3-5重量份。
在本发明的另一优选的实施方式中，步骤2)中还包括在过滤后置于温度为60-80℃的条件下进行干燥处理。
一种更为优选的实施方式中，步骤3)中，相对于100重量份的所述三元乙丙橡胶，所述古马隆树脂的用量为50-80重量份，所述改性硅灰石的用量为5-10重量份，所述纳米氧化锡的用量为3-5重量份，所述石墨烯的用量为10-20重量份，所述活性炭颗粒的用量为5-10重量份，所述固化剂的用量为1-5重量份，所述促进剂的用量为1-5重量份。
在本发明的一种进一步优选的实施方式中，步骤3)中熔炼温度为260-280℃。
本发明还提供了一种根据上述所述的制备方法制得的无卤阻燃电缆。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
1)将10重量份的硅灰石置于温度为80℃的条件下干燥5h后，向其中加入30重量份硬脂酸和5重量份聚乙二醇，制得混合物M1；
2)将100重量份的混合物M1置于温度为60℃的条件下，向其中滴加3重量份的钛酸正四丁酯搅拌混合后过滤，制得改性硅灰石；
3)将100重量份的三元乙丙橡胶、50重量份古马隆树脂、5重量份改性硅灰石、3重量份纳米氧化锡、10重量份石墨烯、5重量份活性炭颗粒、1重量份固化剂和1重量份促进剂混合熔炼后挤出成型，制得线皮；
4)将线皮包覆导线，制得无卤阻燃电缆A1。
实施例2
1)将10重量份的硅灰石置于温度为150℃的条件下干燥10h后，向其中加入50重量份硬脂酸和20重量份聚乙二醇，制得混合物M1；
2)将100重量份的混合物M1置于温度为80℃的条件下，向其中滴加5重量份的钛酸正四丁酯搅拌混合后过滤，制得改性硅灰石；
3)将100重量份的三元乙丙橡胶、80重量份古马隆树脂、10重量份改性硅灰石、5重量份纳米氧化锡、20重量份石墨烯、10重量份活性炭颗粒、5重量份固化剂和5重量份促进剂混合熔炼后挤出成型，制得线皮；
4)将线皮包覆导线，制得无卤阻燃电缆A2。
实施例3
1)将10重量份的硅灰石置于温度为120℃的条件下干燥8h后，向其中加入40重量份硬脂酸和10重量份聚乙二醇，制得混合物M1；
2)将100重量份的混合物M1置于温度为70℃的条件下，向其中滴加4重量份的钛酸正四丁酯搅拌混合后过滤，制得改性硅灰石；
3)将100重量份的三元乙丙橡胶、60重量份古马隆树脂、8重量份改性硅灰石、4重量份纳米氧化锡、15重量份石墨烯、8重量份活性炭颗粒、3重量份固化剂和3重量份促进剂混合熔炼后挤出成型，制得线皮；
4)将线皮包覆导线，制得无卤阻燃电缆A3。
实施例4
按照实施例1的制备方法进行制备，不同的是，所述古马隆树脂的用量为20重量份，所述改性硅灰石的用量为2重量份，所述纳米氧化锡的用量为1重量份，所述石墨烯的用量为5重量份，所述活性炭颗粒的用量为2重量份，制得无卤阻燃电缆A4。
实施例5
按照实施例2的制备方法进行制备，不同的是，所述古马隆树脂的用量为100重量份，所述改性硅灰石的用量为20重量份，所述纳米氧化锡的用量为10重量份，所述石墨烯的用量为50重量份，所述活性炭颗粒的用量为20重量份，制得无卤阻燃电缆A5。
对比例1
按照实施例1的制备方法进行制备，不同的是，不经过步骤1)和步骤2)，直接使用硅灰石，制得电缆D1。
对比例2
按照实施例2的制备方法进行制备，不同的是，不加入石墨烯和活性炭颗粒，制得电缆D2。
测试例
将上述A1-A5、D1和D2按照UL-94的标准检测其阻燃性能，得到的结果如表1所示。
表1
| 编号 | 阻燃性能 |
| A1 | V-0 |
| A2 | V-0 |
| A3 | V-0 |
| A4 | V-0 |
| A5 | V-0 |
| D1 | V-2 |
| D2 | V-2 |
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (8)
1.一种无卤阻燃电缆的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
1)将硅灰石置于温度为80-150℃的条件下干燥后，向其中加入硬脂酸和聚乙二醇，制得混合物M1；
2)将混合物M1置于温度为60-80℃的条件下，向其中滴加钛酸正四丁酯搅拌混合后过滤，制得改性硅灰石；
3)将三元乙丙橡胶、古马隆树脂、改性硅灰石、纳米氧化锡、石墨烯、活性炭颗粒、固化剂和促进剂混合熔炼后挤出成型，制得线皮；
4)将线皮包覆导线，制得无卤阻燃电缆。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤1)中，干燥时间为5-10h。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤1)中，相对于10重量份的所述硅灰石，所述硬脂酸的用量为30-50重量份，所述聚乙二醇的用量为5-20重量份。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤2)中，相对于100重量份的所述混合物M1，所述钛酸正四丁酯的用量为3-5重量份。
5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤2)中还包括在过滤后置于温度为60-80℃的条件下进行干燥处理。
6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤3)中，相对于100重量份的所述三元乙丙橡胶，所述古马隆树脂的用量为50-80重量份，所述改性硅灰石的用量为5-10重量份，所述纳米氧化锡的用量为3-5重量份，所述石墨烯的用量为10-20重量份，所述活性炭颗粒的用量为5-10重量份，所述固化剂的用量为1-5重量份，所述促进剂的用量为1-5重量份。
7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤3)中熔炼温度为260-280℃。
8.一种根据权利要求1-7中任意一项所述的制备方法制得的无卤阻燃电缆。
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