CN112210156B - 一种可陶瓷化无卤阻燃高分子复合材料及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可陶瓷化无卤阻燃高分子复合材料及应用，所述复合材料按重量份计，包括如下组分：聚合物基材30‑40份，成瓷填料25‑45份，无卤阻燃剂20‑30份，协效阻燃剂1‑10份，增塑剂1‑3份，抗氧剂0.5‑2份，交联剂0.02‑0.10份；所述成瓷填料包括低软化点玻璃粉和硅酸盐矿物填料；本发明提供的耐火可陶瓷化阻燃高分子复合材料可在600‑1000℃范围内形成致密的陶瓷化产物，形成的陶瓷化产物具有良好的高温强度和阻燃性能，在常温下也具有良好的力学性能，可用于陶瓷化阻燃电缆材料。

Description

一种可陶瓷化无卤阻燃高分子复合材料及应用
技术领域
本发明属于阻燃高分子材料技术领域，具体涉及一种可陶瓷化无卤阻燃高分子复合材料及应用。
背景技术
近年来各种火灾事故层出不穷，对于化工厂、核电站、炼油厂、高层建筑、医院、地铁、火车站、飞机场等重要场所，在发生火灾后，供电线路如果能够保持一定时间的正常运行，使警报系统、电动门、电梯、喷淋系统能够正常工作一段时间，有助于救援工作的及时、顺利开展，减少人民生命、财产损失。因此，防火电线、电缆的研究与开发具有重大的现实意义。普通电缆很难满足要求，发展可陶瓷化高分子复合材料是保障公共安全，满足公共设施的供电线路在发生火灾时应急运行的重要手段。
中国专利CN107286637A采用热塑性聚氨酯弹性体、无卤阻燃剂、抑烟剂、瓷化粉、相容剂、抗氧剂、抗水剂制成低烟无卤阻燃可陶瓷化热塑性聚氨酯弹性体复合材料，此专利缺点是瓷化粉，抑烟剂，阻燃剂加入过高，材料力学性能不佳。中国专利CN107383576A采用热塑性聚烯烃、弹性体EVA、乙丙橡胶弹性体、无卤阻燃剂、抑烟剂、瓷化粉、相容剂、抗氧剂制备低烟无卤阻燃可陶瓷化热塑性聚烯烃弹性体复合材料。此专利缺点是瓷化粉，抑烟剂，阻燃剂加入过高，材料力学性能不佳。中国专利CN107286636A采用热塑性聚氨酯弹性体、含卤素阻燃剂、抑烟剂、瓷化粉、相容剂、抗氧剂、抗水剂制成低烟阻燃可陶瓷化热塑性聚氨酯弹性体复合材料，此专利缺点是阻燃剂含卤素，燃烧产生的烟有毒不环保。中国专利CN107236238A采用热塑性聚烯烃、弹性体EVA、乙丙橡胶弹性体、无卤阻燃剂、抑烟剂、瓷化粉、相容剂、抗氧剂制备低烟无卤阻燃可陶瓷化热塑性聚烯烃弹性体复合材料。此专利缺点是阻燃剂含卤素，燃烧产生的烟有毒不环保。中国专利CN109942982A采用聚氯乙烯、无卤或有卤阻燃剂、可陶瓷化粉末、助熔剂、有机纤维、无机纤维、加工助剂等制备耐高温可陶瓷化阻燃聚氯乙烯复合材料。此专利缺点是助熔剂很难起到助熔效果，形成的陶瓷强度差，成瓷温度高，有卤阻燃剂燃烧释放有毒烟气。中国专利107151371A发明了一种具有自支撑性能的可陶瓷化材料及其制备方法。采用硅橡胶、聚乙烯、聚丙烯、聚醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的一种，与含5-30％碱金属，碱土金属硅酸盐玻璃粉，磷酸盐化合物共混，此专利缺点是陶瓷碱金属，碱土金属含量高，绝缘性差，磷酸盐化合物破坏陶瓷强度。
卤系阻燃剂是目前世界上产量最大的有机阻燃剂，具有添加量小，阻燃效率高等优点。但是，卤系阻燃剂在燃烧时会释放大量有毒有害、腐蚀性的卤化氢气体，这些气体会对人体呼吸道和其它器官造成危害，甚至窒息而死，还会对环境造成二次污染。因此，卤系阻燃剂的使用在全球范围内引起了广泛的争议。欧盟颁布RoHS指令，在电子电气设备中限制和禁止使用五溴二苯醚和八溴二苯醚、十溴二苯醚等卤系阻燃剂，因此，无卤阻燃已经成为当今阻燃剂发展的一大趋势。
总之，在现有技术中，阻燃高分子复合材料的缺点是力学性能差，加工困难，形成的陶瓷强度差，成瓷要求的温度高。
因此，亟待开发一种成瓷效果好、阻燃效果好且应用范围广的阻燃可瓷化高分子复合材料。
发明内容
针对现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种可陶瓷化无卤阻燃高分子复合材料，所述复合材料按重量份计，包括如下组分：聚合物基材30-40份，成瓷填料25-45份，无卤阻燃剂20-30份，协效阻燃剂1-10份，增塑剂1-3份，抗氧剂0.5-2份，交联剂0.02-0.10份；所述成瓷填料包括低软化点玻璃粉和硅酸盐矿物填料。
进一步的，所述聚合物基材包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-辛烯共聚物(POE)和可交联热塑性聚氨酯弹性体(TPU)中的至少一种。
进一步的，所述硅酸盐矿物填料为E-玻璃纤维。
进一步的，所述低软化点玻璃粉占成瓷填料总重的30-75％，所述低软化点玻璃粉为磷酸盐玻璃粉或硼酸盐玻璃粉，软化点为300-600℃。低软化点玻璃粉可以依据实际需要选择磷酸盐玻璃粉或硼酸盐玻璃粉。硅酸盐矿物填料的熔点在 800-1500℃之间。其中，低软化点玻璃粉用量为成瓷填料总质量的30-75％，其余为硅酸盐矿物填料。
进一步的，所述硅酸盐矿物填料还包括高岭土、云母、硅灰石、叶腊石、透辉石和珍珠岩中的至少一种。硅酸盐矿物填料的具体种类可以依据现有技术做适应性调整。
进一步的，所述无卤阻燃剂包括对苯二胺改性聚磷酸铵(PDD-APP)、1,6- 己二胺改性聚磷酸铵(HMDA-APP)、1,4-环己二胺改性聚磷酸铵(CHDA-APP)、二氧化硅溶胶改性三聚氰胺氰尿酸盐(MCA@SiO2)、二氧化钛溶胶改性三聚氰胺氰尿酸盐(MCA@TiO2)、氧化铝溶胶改性三聚氰胺氰尿酸盐(MCA@Al2O3)、三聚氰胺(MA)、二氧化硅溶胶改性三聚氰胺(MA@SiO2)、二氧化钛溶胶改性三聚氰胺(MA@TiO2)、氧化铝溶胶改性三聚氰胺(MA@Al2O3)、三聚氰胺硼酸盐(MB)和三聚氰胺硫酸盐(MS)中的至少一种。
进一步的，所述对苯二胺改性聚磷酸铵(PDD-APP)的结构式为：
Figure RE-BDA0002640148610000031
所述1,6-己二胺改性聚磷酸铵(HMDA-APP)的结构式为：
Figure RE-BDA0002640148610000032
所述1,4-环己二胺改性聚磷酸铵(CHDA-APP)的结构式为：
Figure RE-BDA0002640148610000033
所述二氧化硅溶胶改性三聚氰胺氰尿酸盐(MCA@SiO2)、二氧化钛溶胶改性三聚氰胺氰尿酸盐(MCA@TiO2)、氧化铝溶胶改性三聚氰胺氰尿酸盐 (MCA@Al2O3)、三聚氰胺(MA)、二氧化硅溶胶改性三聚氰胺(MA@SiO2)、二氧化钛溶胶改性三聚氰胺(MA@TiO2)和氧化铝溶胶改性三聚氰胺(MA@ Al2O3)的结构式为：
Figure RE-BDA0002640148610000041
本发明所用阻燃剂为无卤阻燃剂，按本发明所述的比例与协效阻燃剂互配，可实现高效阻燃的效果。相对于其它阻燃剂而言，本发明的发明人惊奇的发现，本发明所用的阻燃剂在以一定比例与本发明所用协效阻燃剂互配后，可以在本发明的复合材料瓷化时，起到很好的阻燃效果。
进一步的，所述协效阻燃剂为有机蒙脱土(OMMT)、剥离二硫化钼(F-MoS2) 和MXene中的一种。
进一步的，所述增塑剂包括1,2,4-偏苯三酸三异辛酯(TIOTM)、1,2,4- 偏苯三酸三(2-乙基己)酯(TOTM)、1,2,4-偏苯三酸三异癸酯、环己烷-1,2- 二羧酸二缩水甘油酯、环己烷-1,2-二羧酸二(环氧乙基甲基)酯、4-(N-马来酰亚胺基甲基)环己烷-1-羧酸琥珀酰亚胺酯、4-环丙基(羟基)亚甲基-3,5-二酮环己烷羧酸乙酯、3,4-环氧环己烷羧酸甲酯、反-1,4-环己烷二羧酸二(4-丙基苯基)酯、反 -4-丙基-环己烷羧酸-4-乙氧基苯酯、反-4-丙基环己烷羧酸-4-甲氧基苯酯、环氧乙酰亚麻油酸甲酯、环氧糠油酸丁酯、环氧蚕蛹油酸丁酯、环氧大豆油酸辛酯和9， 10-环氧硬脂酸辛酯中的至少一种。
进一步的，所述抗氧剂包括抗氧剂264，抗氧剂164，抗氧剂1024，抗氧剂 2246，抗氧剂1098和抗氧剂BHT中的一种。
进一步的，所述交联剂为过氧化二异丙苯(DCP)和2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷(BPDH)中的一种。
进一步的，本发明的复合材料在阻燃电缆领域的应用。
卤系阻燃剂作为有机阻燃剂的一个重要品种，是最早使用的一类阻燃剂。由于其价格低廉、稳定性好、添加量少、与合成树脂材料的相容性好，而且能保持阻燃剂制品原有的理化性能，是世界上产量和使用量最大的有机阻燃剂。无卤阻燃剂主要以磷系化合物和金属氢氧化物为主。新的阻燃体系，燃烧时发烟量小，不产生有腐蚀性、有毒气体。火灾发生时，此类使用含卤阻燃剂所制造的材料受热会产生大量的烟雾和有毒的腐蚀性卤化氢气体，造成成二次危害。
膨胀型阻燃剂是一种重要的无卤阻燃剂，对聚烯烃有良好的阻燃效果，含有这类阻燃剂的高聚物受热时，表面能生成一层均匀的炭质泡沫层，此层隔热、隔氧、抑烟，并能防止产生熔滴，故具有良好的阻燃性能(高聚物所能承受的外部火焰温度与其表面焦炭层厚度有关)。膨胀阻燃剂通常包括气源(氮源、发泡源)、酸源(脱水剂)、炭源(成炭剂)。聚磷酸铵受热分解产生磷酸和氨气，磷酸是酸源，氨气是气源，但缺乏炭源，阻燃效果并不理想，分别用含碳量高的对苯二胺、1,6-己二胺、1,4-环己二胺对聚磷酸铵改性，得到本专利中使用的对苯二胺改性聚磷酸铵(PDD-APP)、1,6-己二胺改性聚磷酸铵(HMDA-APP)、1,4- 环己二胺改性聚磷酸铵(CHDA-APP)三种膨胀阻燃剂。三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)，三聚氰胺(MA)属于气相阻燃剂，MCA受热升华吸热，降低材料表面温度，起到阻燃效果，温度进一步升高，MCA和MA受热分解产生的不燃气体氨气和二氧化碳能够稀释燃烧所需的氧气和聚合物分解产生的可燃性气体，达到阻燃的目的。用二氧化硅溶胶、二氧化钛溶胶、氧化铝溶胶改性MCA、MA，得到本专利使用的二氧化硅溶胶改性三聚氰胺氰尿酸盐(MCA@SiO2)、二氧化钛溶胶改性三聚氰胺氰尿酸盐(MCA@TiO2)、氧化铝溶胶改性三聚氰胺氰尿酸盐 (MCA@Al2O3)、二氧化硅溶胶改性三聚氰胺(MA@SiO2)、二氧化钛溶胶改性三聚氰胺(MA@TiO2)、氧化铝溶胶改性三聚氰胺(MA@Al2O3)，可以提高MCA、MA的热稳定性。同时，SiO2、TiO2、Al2O3发生火灾燃烧后可以作为成瓷填料的一部分。
本发明的有益效果：
本发明提供的耐火可陶瓷化阻燃高分子复合材料可在600-1000℃范围内形成致密的陶瓷化产物，形成的陶瓷化产物具有良好的高温强度和阻燃性能，在常温下也具有良好的力学性能；本发明复合材料的陶瓷化残余弯曲强度性能更好，可用于陶瓷化阻燃电缆材料。
附图说明
图1为本发明所用自制阻燃剂：二氧化硅溶胶改性三聚氰胺氰尿酸盐 (MCA@SiO2)的扫描电镜图；
图2是实施例1可陶瓷化阻燃EVA复合材料样条；
图3是实施例1可陶瓷化阻燃EVA复合材料样条在不同温度下烧制的陶瓷样条。
具体实施方式
下面给出实施例以对本发明作进一步说明。有必要在此指出的是以下实施例不能理解为对本发明保护范围的限制，如果该领域的技术熟练人员根据上述本发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整，仍属于本发明保护范围。
本发明中实施例中所用无卤阻燃剂：对苯二胺改性聚磷酸铵(PDD-APP)、 1,6-己二胺改性聚磷酸铵(HMDA-APP)、1,4-环己二胺改性聚磷酸铵 (CHDA-APP)、二氧化硅溶胶改性三聚氰胺氰尿酸盐(MCA@SiO2)、二氧化钛溶胶改性三聚氰胺氰尿酸盐(MCA@TiO2)、氧化铝溶胶改性三聚氰胺氰尿酸盐(MCA@Al2O3)、二氧化硅溶胶改性三聚氰胺(MA@SiO2)、二氧化钛溶胶改性三聚氰胺(MA@TiO2)、氧化铝溶胶改性三聚氰胺(MA@Al2O3)、三聚氰胺硼酸盐(MB)、三聚氰胺硫酸盐(MS)均为自制；
所述对苯二胺改性聚磷酸铵(PDD-APP)的结构式为：
Figure RE-BDA0002640148610000061
所述1,6-己二胺改性聚磷酸铵(HMDA-APP)的结构式为：
Figure RE-BDA0002640148610000062
所述1,4-环己二胺改性聚磷酸铵(CHDA-APP)的结构式为：
Figure RE-BDA0002640148610000071
所述二氧化硅溶胶改性三聚氰胺氰尿酸盐(MCA@SiO2)、二氧化钛溶胶改性三聚氰胺氰尿酸盐(MCA@TiO2)、氧化铝溶胶改性三聚氰胺氰尿酸盐 (MCA@Al2O3)、三聚氰胺(MA)、二氧化硅溶胶改性三聚氰胺(MA@SiO2)、二氧化钛溶胶改性三聚氰胺(MA@TiO2)和氧化铝溶胶改性三聚氰胺(MA@ Al2O3)的结构形式如下：
Figure RE-BDA0002640148610000072
实施例中所用协效阻燃剂剥离二硫化钼(F-MoS2)、MXene为自制。
其余原料为市售。
实施例1
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，E-玻璃纤维：11.67份，阻燃剂PDD-APP：25份，OMMT：5份，抗氧剂264：1份，增塑剂TIOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份。
实施例2
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，E-玻璃纤维：11.67份，阻燃剂HMDA-APP：25份，OMMT：5份，抗氧剂264：1份，增塑剂TIOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份；
实施例3
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，E-玻璃纤维：11.67份，阻燃剂CHDA-APP：25份，OMMT：5份，抗氧剂264：1份，增塑剂TIOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份。
实施例4
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，E-玻璃纤维：11.67份，阻燃剂SiO2-MCA：25份，OMMT：5份，抗氧剂264：1份，增塑剂TIOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份。
实施例5
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，E-玻璃纤维：11.67份，阻燃剂MA：25份，OMMT：5份，抗氧剂264：1份，增塑剂 TIOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份。
实施例6
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，E-玻璃纤维：11.67份，阻燃剂MB：25份，OMMT：5份，抗氧剂264：1份，增塑剂 TIOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份。
实施例7
可交联热塑性聚氨酯弹性体TPU：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，E-玻璃纤维：11.67份，阻燃剂PDD-APP：23份，OMMT：7份，抗氧剂264：1份，增塑剂TOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份。
实施例8
可交联热塑性聚氨酯弹性体TPU：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，E- 玻璃纤维：11.67份，阻燃剂HMDA-APP：23份，OMMT：7份，抗氧剂264： 1份，增塑剂TOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份；
实施例9
可交联热塑性聚氨酯弹性体TPU：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，E- 玻璃纤维：11.67份，阻燃剂CHDA-APP：23份，OMMT：7份，抗氧剂264：1 份，增塑剂TOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份。
实施例10
可交联热塑性聚氨酯弹性体TPU：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，E- 玻璃纤维：11.67份，阻燃剂MCA@SiO2：23份，OMMT：7份，抗氧剂264： 1份，增塑剂TOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份。
实施例11
可交联热塑性聚氨酯弹性体TPU：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，E- 玻璃纤维：11.67份，阻燃剂MA：23份，OMMT：7份，抗氧剂264：1份，增塑剂TOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份。
实施例12
乙烯-辛烯共聚物TPU：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，E-玻璃纤维： 11.67份，阻燃剂MB：23份，OMMT：7份，抗氧剂264：1份，增塑剂TOTM： 2.5份，交联剂DCP：0.05份。
实施例13
乙烯-辛烯共聚物POE：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，E-玻璃纤维： 11.67份，阻燃剂PDD-APP：24份，OMMT：6份，抗氧剂264：1份，增塑剂 TIOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份；
实施例14
乙烯-辛烯共聚物POE：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，E-玻璃纤维： 11.67份，阻燃剂HMDA-APP：24份，OMMT：6份，抗氧剂264：1份，增塑剂TIOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份。
实施例15
乙烯-辛烯共聚物POE：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，E-玻璃纤维：11.67份，阻燃剂CHDA-APP：24份，OMMT：6份，抗氧剂264：1份，增塑剂TIOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份。
实施例16
乙烯-辛烯共聚物POE：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，E-玻璃纤维： 11.67份，阻燃剂MCA@SiO2：24份，OMMT：6份，抗氧剂264：1份，增塑剂TIOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份。
实施例17
乙烯-辛烯共聚物POE：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，E-玻璃纤维： 11.67份，阻燃剂MA：24份，OMMT：6份，抗氧剂264：1份，增塑剂TIOTM： 2.5份，交联剂DCP：0.05份。
实施例18
乙烯-辛烯共聚物POE：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，E-玻璃纤维： 11.67份，阻燃剂MB：24份，OMMT：6份，抗氧剂264：1份，增塑剂TIOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份；
实施例19
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，透辉石：11.67份，阻燃剂PDD-APP：25份，OMMT：5份，抗氧剂264：1份，增塑剂 TOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份。
实施例20
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，透辉石： 11.67份，阻燃剂HMDA-APP：25份，OMMT：5份，抗氧剂264：1份，增塑剂TOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份。
实施例21
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，透辉石： 11.67份，阻燃剂CHDA-APP：25份，OMMT：5份，抗氧剂264：1份，增塑剂TOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份。
实施例22
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，透辉石： 11.67份，阻燃剂MCA@SiO2：25份，OMMT：5份，抗氧剂264：1份，增塑剂TOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份。
实施例23
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，透辉石岩：11.67份，阻燃剂MA：25份，OMMT：5份，抗氧剂264：1份，增塑剂 TOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份；
实施例24
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，透辉石岩：11.67份，阻燃剂MB：25份，OMMT：5份，抗氧剂264：1份，增塑剂 TOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份。
实施例25
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，珍珠岩： 11.67份，阻燃剂PDD-APP：25份，OMMT：5份，抗氧剂264：1份，增塑剂 TIOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份。
实施例26
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，珍珠岩： 11.67份，阻燃剂HMDA-APP：25份，OMMT：5份，抗氧剂264：1份，增塑剂TIOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份。
实施例27
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，珍珠岩： 11.67份，阻燃剂CHDA-APP：25份，OMMT2：5份，抗氧剂264：1份，增塑剂TIOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份。
实施例28
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，珍珠岩： 11.67份，阻燃剂MCA@SiO2：25份，OMMT：5份，抗氧剂264：1份，增塑剂TIOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份；
实施例29
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，珍珠岩： 11.67份，阻燃剂MA：25份，OMMT：5份，抗氧剂264：1份，增塑剂TIOTM： 2.5份，交联剂DCP：0.05份。
实施例30
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，珍珠岩： 11.67份，阻燃剂MB：25份，OMMT：5份，抗氧剂264：1份，增塑剂TIOTM： 2.5份，交联剂DCP：0.05份。
实施例31
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，E-玻璃纤维：11.67份，阻燃剂PDD-APP：24份，F-MoS2：6份，抗氧剂264：1份，增塑剂TOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份。
实施例32
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，E-玻璃纤维：11.67份，阻燃剂HMDA-APP：24份，F-MoS2：6份，抗氧剂264：1份，增塑剂TOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份。
实施例33
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，E-玻璃纤维：11.67份，阻燃剂CHDA-APP：24份，F-MoS2：6份，抗氧剂264：1份，增塑剂TOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份；
实施例34
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，E-玻璃纤维：11.67份，阻燃剂MCA@SiO2：24份，F-MoS2：6份，抗氧剂264：1份，增塑剂TOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份。
实施例35
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，E-玻璃纤维：11.67份，阻燃剂MA：24份，F-MoS2：6份，抗氧剂264：1份，增塑剂 TOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份。
实施例36
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，E-玻璃纤维：11.67份，阻燃剂MB：24份，F-MoS2：6份，抗氧剂264：1份，增塑剂 TOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份。
实施例37
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，E-玻璃纤维：11.67份，阻燃剂PDD-APP：24份，MXene：6份，抗氧剂264：1份，增塑剂TIOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份。
实施例38
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，E-玻璃纤维：11.67份，阻燃剂HMDA-APP：24份，MXene：6份，抗氧剂264：1份，增塑剂TIOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份。
实施例39
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，E-玻璃纤维：11.67份，阻燃剂CHDA-APP：24份，MXene：6份，抗氧剂264：1份，增塑剂TIOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份；
实施例40
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，E-玻璃纤维：11.67份，阻燃剂MCA@SiO2：24份，MXene：6份，抗氧剂264：1份，增塑剂TIOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份。
实施例41
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，E-玻璃纤维：11.67份，阻燃剂MA：24份，MXene：6份，抗氧剂264：1份，增塑剂 TIOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份。
实施例42
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA：35份，低软化点玻璃粉：23.33份，E-玻璃纤维：11.67份，阻燃剂MB：24份，MXene：6份，抗氧剂264：1份，增塑剂 TIOTM：2.5份，交联剂DCP：0.05份。
对比实施例1
EVA/LLDPE(65/35)：100份，低软化点玻璃粉：40份，E-玻璃纤维：40份，异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯：1.2份，氢氧化镁：90份，三聚氰胺：15份，硬脂酸：1.5份，抗氧剂300：1.5份。
对比实施例2
EVA/LLDPE(70/30)：100份，低软化点玻璃粉：36份，E-玻璃纤维：54份，γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷：1.2份，氢氧化镁：95份，三聚氰胺：10 份，硬脂酸锌：1.8份，抗氧剂300：2份。
对比实施例3
EVA/LLDPE(60/40)：100份，低软化点玻璃粉：39份，E-玻璃纤维：26份，γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷：0.7份，氢氧化铝：80份，硼酸锌：20份，硬脂酸：1份，抗氧剂1010：1份。
对比实施例4
EVA/LLDPE(65/35)：100份，低软化点玻璃粉：40份，E-玻璃纤维：40份，γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷：1.2份，氢氧化铝：90份，硼酸锌：15份，硬脂酸钙：1.5份，抗氧剂300：1.5份。
实施例1-42的力学性能测试结果如表1所示。
表1实施例1-42力学性能测试结果
Figure RE-BDA0002640148610000131
Figure RE-BDA0002640148610000141
以实施例1为例，将其用于电缆制备，阻燃测试性能如表2所示，陶瓷化残余物弯曲强度如表3所示。
表2实施例1阻燃性能测试结果
Figure RE-BDA0002640148610000151
表3实施例1弯曲强度测试结果
Figure RE-BDA0002640148610000152
对比实施例1-4的陶瓷化残余物的弯曲强度结果见表4。
表4对比实施例1-4弯曲强度测试结果
Figure RE-BDA0002640148610000153
从对比实施例1-4可以看出陶瓷的弯曲强度很差，形成陶瓷的温度很高，效果不好，而本发明复合材料的陶瓷化残余弯曲强度性能更好，可用于陶瓷化阻燃电缆材料。
最后需要说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，本领域技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的保护范围当中。

Claims (5)

1.一种可陶瓷化无卤阻燃高分子复合材料，其特征在于，所述复合材料按重量份计，包括如下组分：聚合物基材30-40份，成瓷填料25-45份，无卤阻燃剂20-30份，协效阻燃剂1-10份，增塑剂1-3份，抗氧剂0.5-2份，交联剂0.02-0.10份；所述成瓷填料包括低软化点玻璃粉和硅酸盐矿物填料；
所述聚合物基材包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物和可交联热塑性聚氨酯弹性体中的至少一种；
所述无卤阻燃剂为二氧化硅溶胶改性三聚氰胺氰尿酸盐或三聚氰胺；
所述协效阻燃剂为有机蒙脱土。
2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述硅酸盐矿物填料为E-玻璃纤维。
3.根据权利要求2所述的复合材料，其特征在于，所述低软化点玻璃粉占成瓷填料总重的30-75%，所述低软化点玻璃粉为磷酸盐玻璃粉或硼酸盐玻璃粉，软化点为300-600℃。
4.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述增塑剂包括柠檬酸三丁酯、柠檬酸三辛酯、乙酰柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三辛酯、环氧乙酰亚麻油酸甲酯、环氧糠油酸丁酯、环氧蚕蛹油酸丁酯、环氧大豆油酸辛酯和9，10-环氧硬脂酸辛酯中的至少一种；
所述抗氧剂包括抗氧剂264，抗氧剂164，抗氧剂1024，抗氧剂2246，抗氧剂1098和抗氧剂BHT中的一种；
所述交联剂为过氧化二异丙苯和2,5-二甲基-2,5 二叔丁基过氧化己烷中的一种。
5.权利要求1-4任一项所述的复合材料在阻燃电缆领域的应用。
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