CN107828148A - 一种‑50度低烟无卤阻燃耐寒护套料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种‑50度低烟无卤阻燃耐寒护套料，其特征在于，将碳纤维用丙酮清洗、裁剪、打散，控制纤维束宽度、纤维与激光束发射点之间的距离，用激光两面扫描，均匀改性，切成短切丝；将无碱玻璃纤维用丙酮超声清洗、干燥后，放入低温等离子体装置，在空气中进行表面改性处理，得改性玻璃纤维；将氢氧化镁研磨后烘干，加表面处理剂搅拌，与红磷母料混合得复配填料；将增塑好的PVC粉料放在双辊开炼机上混炼，待粉料包辊完全后，加聚酯型TPU，打三角包，加聚醚型TPU，混炼均匀后出片；将混炼好的样片冷却，裁剪折叠，放入模具中，待平板硫化仪预热好后放入样品，热压后再冷压出片，得到所述耐寒护套料。

Description

一种-50度低烟无卤阻燃耐寒护套料
技术领域
本发明涉及护套料领域，具体涉及一种-50度低烟无卤阻燃耐寒护套料。
背景技术
用于电线电缆的绝缘料和护套料大都是有机聚合物，在一定的温度和氧气浓度下会引发燃烧。在电缆给社会提供便利的同时也带来了火灾的风险，电缆因为自身和外在的原因被点燃，就有可能延着电缆铺设的方向从建筑物内到外蔓延，再点燃其他可燃物，引起更大的火灾，同时电缆在燃烧时还会产生各种有毒的烟雾，造成生物财产的损失。为减少火灾隐患，对电线电缆所用的聚合物进行阻燃处理是十分必要的。目前，工业上阻燃聚烯烃电缆料主要是通过添加卤素或金属氢氧化物等阻燃剂制备的。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种-50度低烟无卤阻燃耐寒护套料，依照该方法制备的护套料阻燃性能好、抗低温性能佳。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种-50度低烟无卤阻燃耐寒护套料，其特征在于，按以下步骤进行：
（1）激光改性碳纤维：
将0.5-1份碳纤维用丙酮清洗除浆，再裁剪成长50-60mm的纤维丝，打散，控制纤维束宽度为3mm、纤维与激光束发射点之间的距离为400mm，用激光对碳纤维进行两面扫描，均匀改性，再切成1-3mm长的短切丝待用；
（2）等离子体表面改性玻璃纤维：
将10-15份无碱玻璃纤维用丙酮超声清洗30-35min，放入烘箱中干燥8-10h后，放入低温等离子体装置中，在工作温度为室温的空气中进行表面改性处理180-200s，得到改性玻璃纤维；
（3）氢氧化镁的表面处理：
将15-20份氢氧化镁研磨过60目筛，在105-110℃下烘2-3h，加入1-2份表面处理剂，用搅拌机高速搅拌10-15min，在105-110℃下烘1-2h，然后与5-10份红磷母料混合，得到复配填料；
（4）三元共混物的制备：
在搅拌机中加入100-110份PVC粉、4-5份钙锌稳定剂，低速搅拌下加入10-20份增塑剂，当料温为85-90℃时，加入3-4份环氧大豆油高速搅拌，当料温为105-110℃时进入冷却混合机，降温至35-45℃时出料，得增塑好的PVC粉料；
将TPU颗粒在80-85℃电热鼓风干燥箱中干燥3-4h；将增塑好的PVC粉料放在双辊开炼机上混炼，加入(1)(2)(3)中所得物料，待粉料包辊完全后，加入10-11份干燥的NX60A，打三角包数3-4次后，加入5-6份Bayer60A，混炼均匀后出片；将混炼好的样片冷却，裁剪折叠，放入模具中，待平板硫化仪预热至175-185℃时放入样品，热压5-6min后再冷压5-6min出片，得到所述耐寒护套料。
其中，步骤（1）中碳纤维为PAN基碳纤维，激光束扫描速度为30-50mm/s、功率为60-150W。
步骤（2）中无碱玻璃纤维为偶联剂KH560处理过的，电源是中频脉冲电源、频率为10-12kHz，外加电压为15-20kV，放电功率为70-80W。
步骤（3）中表面处理剂为硅烷类偶联剂A151或钛酸酯类偶联剂JN201，红磷母料为RPM650。
步骤（4）中TPU颗粒为聚醚型TPU(Bayer60A)、聚酯型TPU(NX-60A)、增塑剂为DINCH、辊温为160-170℃。
本发明的反应机理及有益效果如下：
用激光对碳纤维进行表面改性，激光表面改性提升了碳纤维复合材料的力学性能，拉升强度、冲击强度得到了很大的提高；等离子体处理玻璃纤维表面出现许多刻蚀坑，并且引入了O-C=O含氧官能团，提高了复合材料的拉伸、弯曲强度，显著提高复合材料的力学性能；掺杂改性碳纤维和改性玻璃纤维可提高护套料的耐寒抗低温性能；用聚酯型TPU和聚醚型TPU通过物理共混的方法对PVC进行改性，耐寒改性效果好、低温冲击强度高；氢氧化镁经偶联剂处理后能提高复合体系的断裂伸长率，与红磷母料配合使用，可提高体系的阻燃性能、改善力学性能；用改性氢氧化镁复配红磷母料填充PVC，混炼后压制得到耐寒护套料。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例
一种-50度低烟无卤阻燃耐寒护套料，其特征在于，按以下步骤进行：
（1）激光改性碳纤维：
将1kg碳纤维用丙酮清洗除浆，再裁剪成长50-60mm的纤维丝，打散，控制纤维束宽度为3mm、纤维与激光束发射点之间的距离为400mm，用激光对碳纤维进行两面扫描，均匀改性，再切成1-3mm长的短切丝待用；
（2）等离子体表面改性玻璃纤维：
将10kg无碱玻璃纤维用丙酮超声清洗35min，放入烘箱中干燥8h后，放入低温等离子体装置中，在工作温度为室温的空气中进行表面改性处理190s，得到改性玻璃纤维；
（3）氢氧化镁的表面处理：
将15kg氢氧化镁研磨过60目筛，在105-110℃下烘2h，加入1kg表面处理剂，用搅拌机高速搅拌15min，在105-110℃下烘1h，然后与5kg红磷母料混合，得到复配填料；
（4）三元共混物的制备：
在搅拌机中加入110kg PVC粉、4kg钙锌稳定剂，低速搅拌下加入10kg增塑剂，当料温为85-90℃时，加入3kg环氧大豆油高速搅拌，当料温为105-110℃时进入冷却混合机，降温至35-45℃时出料，得增塑好的PVC粉料；
将TPU颗粒在80-85℃电热鼓风干燥箱中干燥3h；将增塑好的PVC粉料放在双辊开炼机上混炼，加入(1)(2)(3)中所得物料，待粉料包辊完全后，加入10kg干燥的NX60A，打三角包数3次后，加入5kg Bayer60A，混炼均匀后出片；将混炼好的样片冷却，裁剪折叠，放入模具中，待平板硫化仪预热至175-185℃时放入样品，热压6min后再冷压6min出片，得到所述耐寒护套料。
其中，步骤（1）中碳纤维为PAN基碳纤维，激光束扫描速度为40mm/s、功率为90W。
步骤（2）中无碱玻璃纤维为偶联剂KH560处理过的，电源是中频脉冲电源、频率为10kHz，外加电压为15kV，放电功率为70W。
步骤（3）中表面处理剂为硅烷类偶联剂A151或钛酸酯类偶联剂JN201，红磷母料为RPM650。
步骤（4）中TPU颗粒为聚醚型TPU(Bayer60A)、聚酯型TPU(NX-60A)、增塑剂为DINCH、辊温为160-170℃。

Claims (6)

1.一种-50度低烟无卤阻燃耐寒护套料，其特征在于：将碳纤维用丙酮清洗、裁剪、打散，控制纤维束宽度、纤维与激光束发射点之间的距离，用激光两面扫描，均匀改性，切成短切丝；将无碱玻璃纤维用丙酮超声清洗、干燥后，放入低温等离子体装置，在空气中进行表面改性处理，得改性玻璃纤维；将氢氧化镁研磨后烘干，加表面处理剂搅拌，与红磷母料混合得复配填料；将增塑好的PVC粉料放在双辊开炼机上混炼，待粉料包辊完全后，加聚酯型TPU，打三角包，加聚醚型TPU，混炼均匀后出片；将混炼好的样片冷却，裁剪折叠，放入模具中，待平板硫化仪预热好后放入样品，热压后再冷压出片，得到所述耐寒护套料。
2.一种-50度低烟无卤阻燃耐寒护套料，其特征在于，按以下步骤进行：
（1）激光改性碳纤维：
将0.5-1份碳纤维用丙酮清洗除浆，再裁剪成长50-60mm的纤维丝，打散，控制纤维束宽度为3mm、纤维与激光束发射点之间的距离为400mm，用激光对碳纤维进行两面扫描，均匀改性，再切成1-3mm长的短切丝待用；
（2）等离子体表面改性玻璃纤维：
将10-15份无碱玻璃纤维用丙酮超声清洗30-35min，放入烘箱中干燥8-10h后，放入低温等离子体装置中，在工作温度为室温的空气中进行表面改性处理180-200s，得到改性玻璃纤维；
（3）氢氧化镁的表面处理：
将15-20份氢氧化镁研磨过60目筛，在105-110℃下烘2-3h，加入1-2份表面处理剂，用搅拌机高速搅拌10-15min，在105-110℃下烘1-2h，然后与5-10份红磷母料混合，得到复配填料；
（4）三元共混物的制备：
在搅拌机中加入100-110份PVC粉、4-5份钙锌稳定剂，低速搅拌下加入10-20份增塑剂，当料温为85-90℃时，加入3-4份环氧大豆油高速搅拌，当料温为105-110℃时进入冷却混合机，降温至35-45℃时出料，得增塑好的PVC粉料；
将TPU颗粒在80-85℃电热鼓风干燥箱中干燥3-4h；将增塑好的PVC粉料放在双辊开炼机上混炼，加入(1)(2)(3)中所得物料，待粉料包辊完全后，加入10-11份干燥的NX60A，打三角包数3-4次后，加入5-6份Bayer60A，混炼均匀后出片；将混炼好的样片冷却，裁剪折叠，放入模具中，待平板硫化仪预热至175-185℃时放入样品，热压5-6min后再冷压5-6min出片，得到所述耐寒护套料。
3.根据权利要求2所述的一种-50度低烟无卤阻燃耐寒护套料，其特征在于，步骤（1）中碳纤维为PAN基碳纤维，激光束扫描速度为30-50mm/s、功率为60-150W。
4.根据权利要求2所述的一种-50度低烟无卤阻燃耐寒护套料，其特征在于，步骤（2）中无碱玻璃纤维为偶联剂KH560处理过的，电源是中频脉冲电源、频率为10-12kHz，外加电压为15-20kV，放电功率为70-80W。
5.根据权利要求2所述的一种-50度低烟无卤阻燃耐寒护套料，其特征在于，步骤（3）中表面处理剂为硅烷类偶联剂A151或钛酸酯类偶联剂JN201，红磷母料为RPM650。
6.根据权利要求2所述的一种-50度低烟无卤阻燃耐寒护套料，其特征在于，步骤（4）中TPU颗粒为聚醚型TPU(Bayer60A)、聚酯型TPU(NX-60A)、增塑剂为DINCH、辊温为160-170℃。
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