CN111171460A - 一种低烟无卤防火阻燃电缆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种低烟无卤防火阻燃电缆及其制备方法，涉及电缆材料技术领域，包括以下重量份数的组成成分制备得到：三元乙丙橡胶80‑100份、硅橡胶30‑40份、顺丁橡胶20‑30份、炭黑负载金属氧化物15‑20份、八钼酸铵1‑3份、ACR改性剂0.5‑1份、季戊四醇1‑3份、改性聚磷酸铵10‑16份、马来酸酐接枝相容剂0.1‑1份、玄武岩纤维5‑10份、硫磺1‑5份、抗氧剂0.1‑1份、高温稳定剂0.1‑1份、微晶石蜡1‑2份，本发明低烟无卤防火阻燃电缆阻燃性能好，力学性能优，燃烧时产生的烟量少而且无毒，可以自行熄灭，适合作为电缆材料使用。

Description

一种低烟无卤防火阻燃电缆及其制备方法

技术领域

本发明涉及电缆材料技术领域，具体涉及一种低烟无卤防火阻燃电缆及其制备方法。

背景技术

电线电缆行业是中国仅次于汽车行业的第二大行业，产品品种满足率和国内市场占有率均超过90％，中国作为世界上最重要的的线缆产品研发生产基地之一，目前已具备阻燃耐火、耐高温抗低温、低电感低噪音、绿色环保、低烟无卤、抗蚁防鼠、防水防潮等一系列具有独特性能和特殊结构的线缆产品，并且都已形成了一定的生产力。随着社会对安防保障和系统安全要求的不断提高，通过政府、行业、企业的广泛宣传、推动与协作，具备高性能且高效安全的特种线缆产品必将如同西方发达国家那样，在各行各业系统中得到广泛应用。

电缆在负载电流作用下，一般会产生热量，加上电缆一般布线都在密闭的环境中，因此更加容易让电缆的温度居高不下，这时候就很容易引起火灾。因此一般的电缆都要求阻燃。而之前的电料多采用含卤阻燃材料，虽然其阻燃效果优秀，但是其燃烧时会释放大量有毒烟雾，会对人体及设备造成很大的伤害，过往火灾时的烟浓度非常严重，其中电缆着火时散发的烟就特别厉害，因为一般电缆成分为PVC聚氯乙烯，在燃烧时会释放大量的黑烟及有毒气体，为了保证电缆着火时散发的烟浓度不能过大，则需要从电缆材料着手解决，一般为了保证电缆低烟性能符合要求，是通过添加助剂的方法予以解决的，例如氢氧化镁、氢氧化铝或者磷系化合物等，但是这些助剂单独使用效果不是太好。

中国专利CN 108586883 A公开了一种双层共挤绝缘辐照交联无卤低烟阻燃电缆及其制备方法，包括绝缘层，绝缘层由如下组分构成，聚乙烯100-120份；低烟无卤阻燃剂100-160份；炭黑2-3份；抗氧化剂0.1-0.5份；金属抑制剂0.1-0.5份；三氧化二锑8-15；二茂铁2-5份；所述低烟无卤阻燃剂选取氢氧化镁。该发明具有优良的阻燃性能、能阻止火焰的蔓延、放置在燃烧时灾害的扩大，而且透光率能达到80％，远远高于传统的阻燃类电缆的标准，具有优良的低烟性能，可视距离长，燃烧产生的烟雾非常薄，有利于疏散和灭火工作，发生火灾时不会产生浓烈的黑烟，方便人群辨认方向，并且本发明的产品的寿命能够达到70年。

中国专利CN 108690288 A公开了一种热稳定高的阻燃电缆护套材料，其原料按重量份包括：基料100-120份，植酸复合物1-4份，稀土钙锌复合稳定剂1.2-1.9份，聚苯醚酮2-6份，歧化松香1-2份，月桂酸0.4-1份，填充补强剂80-100份，防老剂RD 1-2份，防老剂BLE0.4-1.2份，1,1-双-(叔丁基过氧)环己烷1-3份。植酸复合物采用如下工艺制备：将胶原蛋白、海藻酸钠、苯胺、水混合，升温搅拌，加入植酸继续搅拌，得到预混液；将过硫酸铵、盐酸溶液混合均匀，滴加至预混液中，滴加完全后搅拌，过滤，洗涤，加入聚乙二醇二缩水甘油醚继续搅拌，静置脱泡，加氯化钙水溶液搅拌均匀，过滤，干燥，粉碎，研磨得到植酸复合物。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种低烟无卤防火阻燃电缆及其制备方法。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种低烟无卤防火阻燃电缆，包括以下重量份数的组成成分制备得到：

三元乙丙橡胶80-100份、硅橡胶30-40份、顺丁橡胶20-30份、炭黑负载金属氧化物15-20份、八钼酸铵1-3份、ACR改性剂0.5-1份、季戊四醇1-3份、改性聚磷酸铵10-16份、马来酸酐接枝相容剂0.1-1份、玄武岩纤维5-10份、硫磺1-5份、抗氧剂0.1-1份、高温稳定剂0.1-1份、微晶石蜡1-2份。

优选地，包括以下重量份数的组成成分制备得到：

三元乙丙橡胶100份、硅橡胶35份、顺丁橡胶22份、炭黑负载金属氧化物18份、八钼酸铵1.5份、ACR改性剂0.6份、季戊四醇2份、改性聚磷酸铵12份、马来酸酐接枝相容剂1份、玄武岩纤维8份、硫磺2份、抗氧剂0.1份、高温稳定剂0.2份、微晶石蜡1.5份。

优选地，包括以下重量份数的组成成分制备得到：

三元乙丙橡胶95份、硅橡胶40份、顺丁橡胶22份、炭黑负载金属氧化物20份、八钼酸铵2份、ACR改性剂1份、季戊四醇2.5份、改性聚磷酸铵14份、马来酸酐接枝相容剂0.2份、玄武岩纤维7份、硫磺1份、抗氧剂1份、高温稳定剂0.3份、微晶石蜡2份。

优选地，所述炭黑负载金属氧化物为炭黑负载氧化铁、炭黑负载氧化铜、炭黑负载氧化锌中的任意一种。

优选地，所述炭黑负载金属氧化物的制备方法如下：

将金属氧化物所对应的硝酸盐溶解于无水乙醇中,加入炭黑，超声震荡分散10-20min后，升温至40-50℃保温搅拌30-50min，再将混合物转移至圆底烧瓶中，利用旋转蒸发仪，减压蒸干溶剂，将得到的样品倒出，研磨粉碎后置于管式炉中，氮气保护下，缓慢升温至350-400℃保温处理2-3h即可。

优选地，升温速度为5-10℃/min。

优选地，所述改性聚磷酸铵的制备方法如下：

(1)将聚磷酸铵、OP-10加入到无水乙醇中，用氨水调节体系pH至9-10，搅拌20-30min后将正硅酸乙酯滴加进入，滴加速度为1-2滴/s，滴加结束后，搅拌反应3-5h，滤出，水洗至中性后烘干待用，得到预包覆聚磷酸铵；

(2)将三聚氰胺、甲醛、去离子水混合超声震荡分散10-15min，用氨水调节体系pH至7-8，升温至80-90℃反应15-20min后，将上述预包覆聚磷酸铵加入，保温反应2-4h，滤出，水洗至中性后烘干，加入到反应容器中，再加入BPO和无水乙醇，超声震荡分散10-15min后将甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸混合后滴加进入，用稀HNO₃调节体系pH至5-6，升温至70-80℃，反应4-5h，反应完成后，转移至烘箱中直接蒸干溶剂，研磨成粉料，得到所述改性聚磷酸铵。

优选地，所述抗氧剂为抗氧剂T 501或抗氧剂BHT 264。

优选地，所述高温稳定剂可以为稳定剂SH-826、稳定剂HST-RETS-1、稳定剂PK900、稳定剂HS-80中的任意一种。

上述低烟无卤防火阻燃电缆的制备方法，包括以下步骤：

将炭黑负载金属氧化物、八钼酸铵、ACR改性剂、季戊四醇、改性聚磷酸铵、马来酸酐接枝相容剂、玄武岩纤维加入到高速混合机中混合10-20min后，加入到密炼机中，再将三元乙丙橡胶、硅橡胶、顺丁橡胶、硫磺加入120-130℃密炼10-15min后再将抗氧剂、高温稳定剂、微晶石蜡加入，140-150℃密炼5-10min，通过双阶挤出机挤出造粒即可。

(三)有益效果

本发明提供了一种低烟无卤防火阻燃电缆及其制备方法，具有以下有益效果：

三元乙丙橡胶有优异的耐热、耐氧、耐候以及耐老化性能，而且密度低，电绝缘性能好，但是其粘性差，极性低，硫化慢，硅橡胶具有较为宽广的使用范围和耐候性能，但是力学性能较差，顺丁橡胶耐寒性、耐磨性和弹性特别优异，但是加工性能较差，将三者共混改性，可以克服各自的缺陷，共混物的机械性能、耐热、耐氧、加工性能、耐候以及耐老化性能均大大提高，炭黑作为膨胀型阻燃剂以其低烟、低毒、无腐蚀性气体放出，且较无机氢氧化物阻燃剂添加量较少等优点，近年来被广泛使用，炭黑作为膨胀型阻燃剂其作用效果主要来源于炭黑的逾渗及催化作用，其中炭黑的催化作用较弱，金属氧化物的加入提高了催化成炭作用，有利于炭黑逾渗网络结构的保持，促进了电缆高温热解产物的交联，增加了残炭量，改善了残炭的完整性和致密性，从而提升了阻燃抑烟效果，聚磷酸铵无毒、热稳定性好，磷、氮含量高，可产生P-N协同阻燃效果，常用于塑料的阻燃，用于橡胶制品中，由于聚磷酸铵极性强，与橡胶材料的相容性较差，分散性差，可能会迁移、析出至聚合物表面，产生“返霜”现象，本发明对其进行包覆，并进行枝接改性，既改善了相容性，而且改性后燃烧得到的炭层更加致密、膨胀，阻燃性能有极大提高，本发明低烟无卤防火阻燃电缆阻燃性能好，力学性能优，燃烧时产生的烟量少而且无毒，可以自行熄灭，适合作为电缆材料使用。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种低烟无卤防火阻燃电缆，包括以下重量份数的组成成分制备得到：

三元乙丙橡胶100份、硅橡胶35份、顺丁橡胶22份、炭黑负载氧化铁18份、八钼酸铵1.5份、ACR改性剂0.6份、季戊四醇2份、改性聚磷酸铵12份、马来酸酐接枝相容剂1份、玄武岩纤维8份、硫磺2份、抗氧剂BHT 264 0.1份、稳定剂HS-80 0.2份、微晶石蜡1.5份。

炭黑负载氧化铁的制备方法如下：

将硝酸铁溶解于无水乙醇中,加入炭黑，超声震荡分散15min后，升温至40℃保温搅拌38min，再将混合物转移至圆底烧瓶中，利用旋转蒸发仪，减压蒸干溶剂，将得到的样品倒出，研磨粉碎后置于管式炉中，氮气保护下，以6℃/min的速度缓慢升温至380℃保温处理2h即可。

改性聚磷酸铵的制备方法如下：

(1)将聚磷酸铵、OP-10加入到无水乙醇中，用氨水调节体系pH至9-10，搅拌30min后将正硅酸乙酯滴加进入，滴加速度为1-2滴/s，滴加结束后，搅拌反应4h，滤出，水洗至中性后烘干待用，得到预包覆聚磷酸铵；

(2)将三聚氰胺、甲醛、去离子水混合超声震荡分散12min，用氨水调节体系pH至7-8，升温至80℃反应17min后，将上述预包覆聚磷酸铵加入，保温反应2h，滤出，水洗至中性后烘干，加入到反应容器中，再加入BPO和无水乙醇，超声震荡分散10min后将甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸混合后滴加进入，用稀HNO₃调节体系pH至5-6，升温至75℃，反应5h，反应完成后，转移至烘箱中直接蒸干溶剂，研磨成粉料，得到所述改性聚磷酸铵。

上述低烟无卤防火阻燃电缆的制备方法，包括以下步骤：

将炭黑负载氧化铁、八钼酸铵、ACR改性剂、季戊四醇、改性聚磷酸铵、马来酸酐接枝相容剂、玄武岩纤维加入到高速混合机中混合10min后，加入到密炼机中，再将三元乙丙橡胶、硅橡胶、顺丁橡胶、硫磺加入122℃密炼15min后再将抗氧剂、高温稳定剂、微晶石蜡加入，140℃密炼8min，通过双阶挤出机挤出造粒即可。

实施例2：

一种低烟无卤防火阻燃电缆，包括以下重量份数的组成成分制备得到：

三元乙丙橡胶95份、硅橡胶40份、顺丁橡胶22份、炭黑负载氧化铜20份、八钼酸铵2份、ACR改性剂1份、季戊四醇2.5份、改性聚磷酸铵14份、马来酸酐接枝相容剂0.2份、玄武岩纤维7份、硫磺1份、抗氧剂BHT 264 1份、稳定剂SH-826 0.3份、微晶石蜡2份。

炭黑负载氧化铜的制备方法如下：

将硝酸铜溶解于无水乙醇中,加入炭黑，超声震荡分散10min后，升温至50℃保温搅拌45min，再将混合物转移至圆底烧瓶中，利用旋转蒸发仪，减压蒸干溶剂，将得到的样品倒出，研磨粉碎后置于管式炉中，氮气保护下，以10℃/min的速度缓慢升温至380℃保温处理3h即可。

改性聚磷酸铵的制备方法如下：

(1)将聚磷酸铵、OP-10加入到无水乙醇中，用氨水调节体系pH至9-10，搅拌20min后将正硅酸乙酯滴加进入，滴加速度为1-2滴/s，滴加结束后，搅拌反应4.2h，滤出，水洗至中性后烘干待用，得到预包覆聚磷酸铵；

(2)将三聚氰胺、甲醛、去离子水混合超声震荡分散14min，用氨水调节体系pH至7-8，升温至80℃反应20min后，将上述预包覆聚磷酸铵加入，保温反应2h，滤出，水洗至中性后烘干，加入到反应容器中，再加入BPO和无水乙醇，超声震荡分散12min后将甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸混合后滴加进入，用稀HNO₃调节体系pH至5-6，升温至75℃，反应4h，反应完成后，转移至烘箱中直接蒸干溶剂，研磨成粉料，得到所述改性聚磷酸铵。

上述低烟无卤防火阻燃电缆的制备方法，包括以下步骤：

将炭黑负载氧化铜、八钼酸铵、ACR改性剂、季戊四醇、改性聚磷酸铵、马来酸酐接枝相容剂、玄武岩纤维加入到高速混合机中混合10min后，加入到密炼机中，再将三元乙丙橡胶、硅橡胶、顺丁橡胶、硫磺加入130℃密炼12min后再将抗氧剂、高温稳定剂、微晶石蜡加入，140℃密炼8min，通过双阶挤出机挤出造粒即可。

实施例3：

一种低烟无卤防火阻燃电缆，包括以下重量份数的组成成分制备得到：

三元乙丙橡胶88份、硅橡胶34份、顺丁橡胶30份、炭黑负载氧化锌16份、八钼酸铵1份、ACR改性剂0.8份、季戊四醇1份、改性聚磷酸铵10份、马来酸酐接枝相容剂0.2份、玄武岩纤维5份、硫磺5份、抗氧剂T 501 0.5份、稳定剂HST-RETS-1 1份、微晶石蜡2份。

炭黑负载氧化锌的制备方法如下：

将硝酸锌溶解于无水乙醇中,加入炭黑，超声震荡分散10min后，升温至45℃保温搅拌44min，再将混合物转移至圆底烧瓶中，利用旋转蒸发仪，减压蒸干溶剂，将得到的样品倒出，研磨粉碎后置于管式炉中，氮气保护下，以6℃/min的速度缓慢升温至360℃保温处理3h即可。

所述改性聚磷酸铵的制备方法如下：

(1)将聚磷酸铵、OP-10加入到无水乙醇中，用氨水调节体系pH至9-10，搅拌22min后将正硅酸乙酯滴加进入，滴加速度为1-2滴/s，滴加结束后，搅拌反应5h，滤出，水洗至中性后烘干待用，得到预包覆聚磷酸铵；

(2)将三聚氰胺、甲醛、去离子水混合超声震荡分散10min，用氨水调节体系pH至7-8，升温至80℃反应18min后，将上述预包覆聚磷酸铵加入，保温反应2.5h，滤出，水洗至中性后烘干，加入到反应容器中，再加入BPO和无水乙醇，超声震荡分散10min后将甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸混合后滴加进入，用稀HNO₃调节体系pH至5-6，升温至80℃，反应4.5h，反应完成后，转移至烘箱中直接蒸干溶剂，研磨成粉料，得到所述改性聚磷酸铵。

上述低烟无卤防火阻燃电缆的制备方法，包括以下步骤：

将炭黑负载氧化锌、八钼酸铵、ACR改性剂、季戊四醇、改性聚磷酸铵、马来酸酐接枝相容剂、玄武岩纤维加入到高速混合机中混合20min后，加入到密炼机中，再将三元乙丙橡胶、硅橡胶、顺丁橡胶、硫磺加入125℃密炼15min后再将抗氧剂、高温稳定剂、微晶石蜡加入，148℃密炼8min，通过双阶挤出机挤出造粒即可。

实施例4：

一种低烟无卤防火阻燃电缆，包括以下重量份数的组成成分制备得到：

三元乙丙橡胶100份、硅橡胶33份、顺丁橡胶28份、炭黑负载氧化铁15份、八钼酸铵3份、ACR改性剂0.8份、季戊四醇2份、改性聚磷酸铵14份、马来酸酐接枝相容剂0.5份、玄武岩纤维10份、硫磺3份、抗氧剂T 501 0.2份、稳定剂HS-80 1份、微晶石蜡1.5份。

炭黑负载氧化铁的制备方法如下：

将硝酸铁溶解于无水乙醇中,加入炭黑，超声震荡分散20min后，升温至44℃保温搅拌50min，再将混合物转移至圆底烧瓶中，利用旋转蒸发仪，减压蒸干溶剂，将得到的样品倒出，研磨粉碎后置于管式炉中，氮气保护下，以10℃/min的速度缓慢升温至370℃保温处理3h即可。

所述改性聚磷酸铵的制备方法如下：

(1)将聚磷酸铵、OP-10加入到无水乙醇中，用氨水调节体系pH至9-10，搅拌20min后将正硅酸乙酯滴加进入，滴加速度为1-2滴/s，滴加结束后，搅拌反应3.5h，滤出，水洗至中性后烘干待用，得到预包覆聚磷酸铵；

(2)将三聚氰胺、甲醛、去离子水混合超声震荡分散12min，用氨水调节体系pH至7-8，升温至90℃反应18min后，将上述预包覆聚磷酸铵加入，保温反应4h，滤出，水洗至中性后烘干，加入到反应容器中，再加入BPO和无水乙醇，超声震荡分散12min后将甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸混合后滴加进入，用稀HNO₃调节体系pH至5-6，升温至80℃，反应5h，反应完成后，转移至烘箱中直接蒸干溶剂，研磨成粉料，得到所述改性聚磷酸铵。

上述低烟无卤防火阻燃电缆的制备方法，包括以下步骤：

将炭黑负载氧化铁、八钼酸铵、ACR改性剂、季戊四醇、改性聚磷酸铵、马来酸酐接枝相容剂、玄武岩纤维加入到高速混合机中混合16min后，加入到密炼机中，再将三元乙丙橡胶、硅橡胶、顺丁橡胶、硫磺加入130℃密炼12min后再将抗氧剂、高温稳定剂、微晶石蜡加入，140℃密炼8min，通过双阶挤出机挤出造粒即可。

实施例5：

一种低烟无卤防火阻燃电缆，包括以下重量份数的组成成分制备得到：

三元乙丙橡胶80份、硅橡胶30份、顺丁橡胶20份、炭黑负载氧化铜15份、八钼酸铵1份、ACR改性剂0.5份、季戊四醇1份、改性聚磷酸铵10份、马来酸酐接枝相容剂0.1份、玄武岩纤维5份、硫磺1份、抗氧剂T 501 0.1份、稳定剂PK900 0.1份、微晶石蜡1份。

炭黑负载氧化铜的制备方法如下：

将硝酸铜溶解于无水乙醇中,加入炭黑，超声震荡分散10min后，升温至40℃保温搅拌30min，再将混合物转移至圆底烧瓶中，利用旋转蒸发仪，减压蒸干溶剂，将得到的样品倒出，研磨粉碎后置于管式炉中，氮气保护下，以5℃/min的速度缓慢升温至350℃保温处理2h即可。

改性聚磷酸铵的制备方法如下：

(1)将聚磷酸铵、OP-10加入到无水乙醇中，用氨水调节体系pH至9-10，搅拌20min后将正硅酸乙酯滴加进入，滴加速度为1-2滴/s，滴加结束后，搅拌反应3h，滤出，水洗至中性后烘干待用，得到预包覆聚磷酸铵；

(2)将三聚氰胺、甲醛、去离子水混合超声震荡分散10min，用氨水调节体系pH至7-8，升温至80℃反应15min后，将上述预包覆聚磷酸铵加入，保温反应2h，滤出，水洗至中性后烘干，加入到反应容器中，再加入BPO和无水乙醇，超声震荡分散10min后将甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸混合后滴加进入，用稀HNO₃调节体系pH至5-6，升温至70℃，反应4h，反应完成后，转移至烘箱中直接蒸干溶剂，研磨成粉料，得到所述改性聚磷酸铵。

上述低烟无卤防火阻燃电缆的制备方法，包括以下步骤：

将炭黑负载氧化铜、八钼酸铵、ACR改性剂、季戊四醇、改性聚磷酸铵、马来酸酐接枝相容剂、玄武岩纤维加入到高速混合机中混合10min后，加入到密炼机中，再将三元乙丙橡胶、硅橡胶、顺丁橡胶、硫磺加入120℃密炼10min后再将抗氧剂、高温稳定剂、微晶石蜡加入，140℃密炼5min，通过双阶挤出机挤出造粒即可。

实施例6：

一种低烟无卤防火阻燃电缆，包括以下重量份数的组成成分制备得到：

三元乙丙橡胶100份、硅橡胶40份、顺丁橡胶30份、炭黑负载氧化铁20份、八钼酸铵3份、ACR改性剂1份、季戊四醇3份、改性聚磷酸铵16份、马来酸酐接枝相容剂1份、玄武岩纤维10份、硫磺5份、抗氧剂BHT 264 1份、稳定剂PK900 1份、微晶石蜡2份。

炭黑负载氧化铁的制备方法如下：

将硝酸铁溶解于无水乙醇中,加入炭黑，超声震荡分散20min后，升温至50℃保温搅拌50min，再将混合物转移至圆底烧瓶中，利用旋转蒸发仪，减压蒸干溶剂，将得到的样品倒出，研磨粉碎后置于管式炉中，氮气保护下，以10℃/min的速度缓慢升温至400℃保温处理3h即可。

所述改性聚磷酸铵的制备方法如下：

(1)将聚磷酸铵、OP-10加入到无水乙醇中，用氨水调节体系pH至9-10，搅拌30min后将正硅酸乙酯滴加进入，滴加速度为1-2滴/s，滴加结束后，搅拌反应5h，滤出，水洗至中性后烘干待用，得到预包覆聚磷酸铵；

(2)将三聚氰胺、甲醛、去离子水混合超声震荡分散15min，用氨水调节体系pH至7-8，升温至90℃反应20min后，将上述预包覆聚磷酸铵加入，保温反应4h，滤出，水洗至中性后烘干，加入到反应容器中，再加入BPO和无水乙醇，超声震荡分散15min后将甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸混合后滴加进入，用稀HNO₃调节体系pH至5-6，升温至80℃，反应5h，反应完成后，转移至烘箱中直接蒸干溶剂，研磨成粉料，得到所述改性聚磷酸铵。

上述低烟无卤防火阻燃电缆的制备方法，包括以下步骤：

将炭黑负载氧化铁、八钼酸铵、ACR改性剂、季戊四醇、改性聚磷酸铵、马来酸酐接枝相容剂、玄武岩纤维加入到高速混合机中混合20min后，加入到密炼机中，再将三元乙丙橡胶、硅橡胶、顺丁橡胶、硫磺加入130℃密炼15min后再将抗氧剂、高温稳定剂、微晶石蜡加入，150℃密炼10min，通过双阶挤出机挤出造粒即可。

实施例7：

一种低烟无卤防火阻燃电缆，包括以下重量份数的组成成分制备得到：

三元乙丙橡胶80份、硅橡胶40份、顺丁橡胶20份、炭黑负载氧化锌20份、八钼酸铵1份、ACR改性剂1份、季戊四醇1份、改性聚磷酸铵16份、马来酸酐接枝相容剂0.1份、玄武岩纤维10份、硫磺5份、抗氧剂T501 0.1份、稳定剂HST-RETS-1 1份、微晶石蜡1份。

炭黑负载氧化锌制备方法如下：

将硝酸锌溶解于无水乙醇中,加入炭黑，超声震荡分散20min后，升温至40℃保温搅拌50min，再将混合物转移至圆底烧瓶中，利用旋转蒸发仪，减压蒸干溶剂，将得到的样品倒出，研磨粉碎后置于管式炉中，氮气保护下，以5℃/min的速度缓慢升温至400℃保温处理2h即可。

所述改性聚磷酸铵的制备方法如下：

(1)将聚磷酸铵、OP-10加入到无水乙醇中，用氨水调节体系pH至9-10，搅拌30min后将正硅酸乙酯滴加进入，滴加速度为1-2滴/s，滴加结束后，搅拌反应3h，滤出，水洗至中性后烘干待用，得到预包覆聚磷酸铵；

(2)将三聚氰胺、甲醛、去离子水混合超声震荡分散15min，用氨水调节体系pH至7-8，升温至80℃反应20min后，将上述预包覆聚磷酸铵加入，保温反应2h，滤出，水洗至中性后烘干，加入到反应容器中，再加入BPO和无水乙醇，超声震荡分散15min后将甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸混合后滴加进入，用稀HNO₃调节体系pH至5-6，升温至70℃，反应5h，反应完成后，转移至烘箱中直接蒸干溶剂，研磨成粉料，得到所述改性聚磷酸铵。

上述低烟无卤防火阻燃电缆的制备方法，包括以下步骤：

将炭黑负载氧化锌、八钼酸铵、ACR改性剂、季戊四醇、改性聚磷酸铵、马来酸酐接枝相容剂、玄武岩纤维加入到高速混合机中混合10min后，加入到密炼机中，再将三元乙丙橡胶、硅橡胶、顺丁橡胶、硫磺加入130℃密炼10min后再将抗氧剂、高温稳定剂、微晶石蜡加入，150℃密炼5min，通过双阶挤出机挤出造粒即可。

实施例8：

一种低烟无卤防火阻燃电缆，包括以下重量份数的组成成分制备得到：

三元乙丙橡胶100份、硅橡胶30份、顺丁橡胶30份、炭黑负载氧化铁15份、八钼酸铵3份、ACR改性剂0.5份、季戊四醇3份、改性聚磷酸铵10份、马来酸酐接枝相容剂1份、玄武岩纤维5份、硫磺5份、抗氧剂T 501 0.1份、稳定剂SH-826 1份、微晶石蜡1份。

炭黑负载氧化铁的制备方法如下：

将硝酸铁溶解于无水乙醇中,加入炭黑，超声震荡分散20min后，升温至40℃保温搅拌50min，再将混合物转移至圆底烧瓶中，利用旋转蒸发仪，减压蒸干溶剂，将得到的样品倒出，研磨粉碎后置于管式炉中，氮气保护下，以5℃/min的速度缓慢升温至400℃保温处理2h即可。

改性聚磷酸铵的制备方法如下：

(1)将聚磷酸铵、OP-10加入到无水乙醇中，用氨水调节体系pH至9-10，搅拌30min后将正硅酸乙酯滴加进入，滴加速度为1-2滴/s，滴加结束后，搅拌反应3h，滤出，水洗至中性后烘干待用，得到预包覆聚磷酸铵；

(2)将三聚氰胺、甲醛、去离子水混合超声震荡分散15min，用氨水调节体系pH至7-8，升温至80℃反应20min后，将上述预包覆聚磷酸铵加入，保温反应2h，滤出，水洗至中性后烘干，加入到反应容器中，再加入BPO和无水乙醇，超声震荡分散15min后将甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸混合后滴加进入，用稀HNO₃调节体系pH至5-6，升温至70℃，反应5h，反应完成后，转移至烘箱中直接蒸干溶剂，研磨成粉料，得到所述改性聚磷酸铵。

上述低烟无卤防火阻燃电缆的制备方法，包括以下步骤：

将炭黑负载氧化铁、八钼酸铵、ACR改性剂、季戊四醇、改性聚磷酸铵、马来酸酐接枝相容剂、玄武岩纤维加入到高速混合机中混合10min后，加入到密炼机中，再将三元乙丙橡胶、硅橡胶、顺丁橡胶、硫磺加入130℃密炼10min后再将抗氧剂、高温稳定剂、微晶石蜡加入，150℃密炼5min，通过双阶挤出机挤出造粒即可。

下表1为本发明实施例1所制备的低烟无卤防火阻燃电缆的性能测试结果：

表1：

由上表1可知，本发明低烟无卤防火阻燃电缆阻燃性能好，力学性能优，燃烧时产生的烟量少而且无毒，可以自行熄灭，适合作为电缆材料使用。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种低烟无卤防火阻燃电缆，其特征在于，包括以下重量份数的组成成分制备得到：

三元乙丙橡胶80-100份、硅橡胶30-40份、顺丁橡胶20-30份、炭黑负载金属氧化物15-20份、八钼酸铵1-3份、ACR改性剂0.5-1份、季戊四醇1-3份、改性聚磷酸铵10-16份、马来酸酐接枝相容剂0.1-1份、玄武岩纤维5-10份、硫磺1-5份、抗氧剂0.1-1份、高温稳定剂0.1-1份、微晶石蜡1-2份。

2.如权利要求1所述的低烟无卤防火阻燃电缆，其特征在于，包括以下重量份数的组成成分制备得到：

三元乙丙橡胶100份、硅橡胶35份、顺丁橡胶22份、炭黑负载金属氧化物18份、八钼酸铵1.5份、ACR改性剂0.6份、季戊四醇2份、改性聚磷酸铵12份、马来酸酐接枝相容剂1份、玄武岩纤维8份、硫磺2份、抗氧剂0.1份、高温稳定剂0.2份、微晶石蜡1.5份。

3.如权利要求1所述的低烟无卤防火阻燃电缆，其特征在于，包括以下重量份数的组成成分制备得到：

三元乙丙橡胶95份、硅橡胶40份、顺丁橡胶22份、炭黑负载金属氧化物20份、八钼酸铵2份、ACR改性剂1份、季戊四醇2.5份、改性聚磷酸铵14份、马来酸酐接枝相容剂0.2份、玄武岩纤维7份、硫磺1份、抗氧剂1份、高温稳定剂0.3份、微晶石蜡2份。

4.如权利要求1所述的低烟无卤防火阻燃电缆，其特征在于，所述炭黑负载金属氧化物为炭黑负载氧化铁、炭黑负载氧化铜、炭黑负载氧化锌中的任意一种。

5.如权利要求1所述的低烟无卤防火阻燃电缆，其特征在于，所述炭黑负载金属氧化物的制备方法如下：

将金属氧化物所对应的硝酸盐溶解于无水乙醇中,加入炭黑，超声震荡分散10-20min后，升温至40-50℃保温搅拌30-50min，再将混合物转移至圆底烧瓶中，利用旋转蒸发仪，减压蒸干溶剂，将得到的样品倒出，研磨粉碎后置于管式炉中，氮气保护下，缓慢升温至350-400℃保温处理2-3h即可。

6.如权利要求1所述的低烟无卤防火阻燃电缆，其特征在于，升温速度为5-10℃/min。

7.如权利要求1所述的低烟无卤防火阻燃电缆，其特征在于，所述改性聚磷酸铵的制备方法如下：

(1)将聚磷酸铵、OP-10加入到无水乙醇中，用氨水调节体系pH至9-10，搅拌20-30min后将正硅酸乙酯滴加进入，滴加速度为1-2滴/s，滴加结束后，搅拌反应3-5h，滤出，水洗至中性后烘干待用，得到预包覆聚磷酸铵；

(2)将三聚氰胺、甲醛、去离子水混合超声震荡分散10-15min，用氨水调节体系pH至7-8，升温至80-90℃反应15-20min后，将上述预包覆聚磷酸铵加入，保温反应2-4h，滤出，水洗至中性后烘干，加入到反应容器中，再加入BPO和无水乙醇，超声震荡分散10-15min后将甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸混合后滴加进入，用稀HNO₃调节体系pH至5-6，升温至70-80℃，反应4-5h，反应完成后，转移至烘箱中直接蒸干溶剂，研磨成粉料，得到所述改性聚磷酸铵。

8.如权利要求1所述的低烟无卤防火阻燃电缆，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂T501或抗氧剂BHT 264。

9.如权利要求1所述的低烟无卤防火阻燃电缆，其特征在于，所述高温稳定剂可以为稳定剂SH-826、稳定剂HST-RETS-1、稳定剂PK900、稳定剂HS-80中的任意一种。

10.如权利要求1-9中任一项所述的低烟无卤防火阻燃电缆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将炭黑负载金属氧化物、八钼酸铵、ACR改性剂、季戊四醇、改性聚磷酸铵、马来酸酐接枝相容剂、玄武岩纤维加入到高速混合机中混合10-20min后，加入到密炼机中，再将三元乙丙橡胶、硅橡胶、顺丁橡胶、硫磺加入120-130℃密炼10-15min后再将抗氧剂、高温稳定剂、微晶石蜡加入，140-150℃密炼5-10min，通过双阶挤出机挤出造粒即可。