CN113912923A - 一种阻燃材料及制备方法、电缆附件、热收缩套管 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种阻燃材料及制备方法、电缆附件和热收缩套管,本发明技术方案的阻燃材料的阻燃剂包括可吸水形成含有结晶水的金属盐,该金属盐吸水后形成含结晶水的金属盐,含结晶水的金属盐是一种填充型阻燃剂,通过受热分解释放出结合水,并吸收大量的潜热,降低它所填充的材料在火焰中的表面温度,从而抑制材料的分解,结合水对所产生的可燃气体具有冷却的作用;另外,阻燃剂分解生成的金属盐又是良好的耐火材料,也能帮助提高材料的抗火性能,同时它放出的水蒸气也可作为一种抑烟剂,进而获得良好的阻燃效果。
Description
技术领域
本发明涉及材料技术领域,特别涉及一种阻燃材料及制备方法、电缆附件、热收缩套管。
背景技术
热收缩材料又称高分子形状记忆材料,是高分子材料与辐射加工技术交叉结合的一种智能型材料。普通高分子材料如聚乙烯、聚氯乙烯等通常是线形结构,经过电子加速器等放射源的辐射作用变成网状结构后,这些材料就会具备独特的“记忆效应”,扩张、冷却定型的这种材料在受热后可以重新收缩恢复原来的形状。热收缩材料的记忆性能可用于制作热收缩管材、膜材和异形材,主要特性是加热收缩包覆在物体外表面,能够起到绝缘、防潮、密封、保护和接续等作用。热收缩材料可广泛应用于电器、航空、汽车、船舶、航天、电子、电力、通信、管道、医疗、铁路等各个领域,它的使用范围大到电力电缆、金属管道、小到电子产品。
上述热收缩材料在应用时,其阻燃性能的是需要考虑的重要指标之一。早在上世纪70年代,国内外相继开发了各种阻燃材料来添加到热收缩材料中,但是这些阻燃材料绝大部分都是含卤素的,虽然有一定的阻燃效果,但是在火灾发生时,燃烧的含卤素的阻燃材料会产生有毒气体和烟雾,这不仅影响救灾工作的顺利进行,而且对生命财产造成“第二次灾害”。
少数无卤阻燃材料则采用的是红磷阻燃剂,红磷阻燃剂与有机磷氮阻燃剂和氢氧化铝、氢氧化镁共用,具有阻燃性好,用量少、价格低廉的优点,含红磷阻燃剂的材料在燃烧时,发烟量虽然比卤素阻燃剂小很多,毒性也比卤素阻燃剂小很多,不过还是存在烟雾量大的问题。因此,开发一种对环境友好的阻燃材料是非常必要的。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种发烟量小、不含卤素的阻燃材料及制备方法,以及由此阻燃材料制成的电缆附件和热收缩套管。
为实现上述目的,本发明提出的阻燃材料,其制备材料包括以下组分:基材和阻燃剂;其中,所述阻燃剂包括可吸水形成含有结晶水的金属盐。
在一实施例中,所述可吸水形成含有结晶水的金属盐包括硫酸铜、硫酸钙、碳酸钠、硫酸亚铁、硫酸锌和硫酸铝钾中的任意一种或多种的组合物。
在一实施例中,所述阻燃剂还包括无机阻燃剂,所述无机阻燃剂包括氢氧化镁、氢氧化铝、硅酸盐、磷酸铵和磷酸二氢铵中的任意一种或多种的组合物。
在一实施例中,所述阻燃剂还包括有机阻燃剂,所述有机阻燃剂包括十溴二苯乙烷和三氧化二锑。
在一实施例中,所述基材包括烯烃共聚物,所述烯烃共聚物包括聚乙烯;所述烯烃共聚物还包括乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、顺丁橡胶和丁苯橡胶中任意一种或多种的组合物。
在一实施例中,所述阻燃材料还包括抗氧剂,所述抗氧剂包括四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、4,4'-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)、硫代二丙酸双(十八)酯、硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸双十二醇酯、N,N'-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼、N,N,-二(2-萘基)对苯二胺、2-硫醇基苯并咪唑、2,2,4-三甲基-1,2-二轻化喹啉聚合体、N,N'-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]、对异丙氧基二苯胺、4,4-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺、N,N-双(1,4-二甲基戊基)对苯二胺、N-(1,3-二甲基丁基)-N-苯基对苯二胺中的任意一种或多种的组合物。
在一实施例中,所述阻燃材料还包括润滑剂,所述润滑剂包括硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸和硬脂酸正丁醋中的任意一种或多种的组合物。
在一实施例中,所述阻燃材料还包括敏化剂,所述敏化剂为三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、三烯丙基异氰酸酯、过氧化二异丙苯和1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或几种的组合。
本发明还提出一种电缆附件,所述电缆附件采用上述阻燃材料制成;所述阻燃材料的制备材料包括以下组分:基材和阻燃剂;其中,所述阻燃剂包括可吸水形成含有结晶水的金属盐。
本发明还提出一种热收缩套管,所述热收缩套管采用上述阻燃材料制成;所述阻燃材料的制备材料包括以下组分:基材和阻燃剂;其中,所述阻燃剂包括可吸水形成含有结晶水的金属盐。
本发明还提出一种阻燃材料的制备方法,用于制备上述阻燃材料,其特征在于,包括如下步骤:
材料混合:将基材和阻燃剂混合均匀,得到无结晶水混料;
加工成型:无结晶水混料在无水条件下加工成型,形成无结晶水成品。
在一实施例中,所述阻燃材料的制备材料还包括抗氧剂、润滑剂和敏化剂,所述材料混合步骤中,抗氧剂、润滑剂和敏化剂与基材、阻燃剂混合;
所述加工成型包括如下步骤:
母料加工:将无结晶水混料混炼造粒,得到改性母粒;
挤出:将所述改性母粒挤出成型,得到半成品,其中所述挤出温度为100-160℃;
辐照:将所述半成品经过电子加速器或钴源辐照,得到所述无结晶水成品。
本发明技术方案的阻燃材料的阻燃剂包括可吸水形成含有结晶水的金属盐,该金属盐吸水后形成含结晶水的金属盐,含结晶水的金属盐是一种填充型阻燃剂,通过受热分解释放出结合水,并吸收大量的潜热,降低它所填充的材料在火焰中的表面温度,从而抑制材料的分解,结合水对所产生的可燃气体具有冷却的作用;另外,阻燃剂分解生成的金属盐又是良好的耐火材料,也能帮助提高材料的抗火性能,同时它放出的水蒸气也可作为一种抑烟剂,进而获得良好的阻燃效果。该阻燃材料不含卤素,绿色环保,不会污染环境;且制备成本低,材料燃烧后发烟量小,阻燃效果好,具有广阔的市场前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明实施例1至6、对比例1至2的两小时内的烟雾量曲线图;
图2为本发明实施例1至6、对比例1至2的两小时内的有机物含量曲线图;
图3为本发明实施例1至6、对比例1至2的两小时内的空气温度曲线图;
图4为本发明实施例1至6、对比例1至2的两小时内的空气湿度曲线图;
图5为本发明实施例7至10两小时内的烟雾量曲线图;
图6为本发明实施例7至10两小时内的有机物含量曲线图;
图7为本发明实施例7至10两小时内的空气温度曲线图;
图8为本发明实施例7至10两小时内的空气湿度曲线图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,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。
本发明提出一种阻燃材料。
在本发明实施例中,该阻燃材料其制备材料包括以下组分:基材和阻燃剂;其中,所述阻燃剂包括可吸水形成含有结晶水的金属盐。
本发明技术方案的阻燃材料的阻燃剂包括可吸水形成含有结晶水的金属盐,该金属盐吸水后形成含结晶水的金属盐,含结晶水的金属盐是一种填充型阻燃剂,通过受热分解释放出结合水,并吸收大量的潜热,降低它所填充的材料在火焰中的表面温度,从而抑制材料的分解,结合水对所产生的可燃气体具有冷却的作用;另外,阻燃剂分解生成的金属盐又是良好的耐火材料,也能帮助提高材料的抗火性能,同时它放出的水蒸气也可作为一种抑烟剂,进而获得良好的阻燃效果。
该阻燃材料不含卤素,绿色环保,不会污染环境;且制备成本低,材料燃烧后发烟量小,阻燃效果好,具有广阔的市场前景。
具体而言,在制备成阻燃材料的过程中,可以添加可吸水形成含有结晶水的金属盐,也可以直接添加含结晶水的金属盐,可吸水形成含有结晶水的金属盐通过吸水形成含结晶水的金属盐。该阻燃材料在日常的使用与其他材料无异样,当发生火灾时,阻燃材料中含结晶水的金属盐受热放出结合水,一方面放出结合水的过程吸热,从而降低环境温度;另一方面,结合水覆盖在阻燃材料表面,从而抑制了阻燃材料的分解,起到阻燃的作用;再者,结合水可以吸收烟雾,降低了环境中的烟雾量,便于救灾工作的顺利进行。
该可吸水形成含有结晶水的金属盐有多种,具体的,在一实施例中,所述可吸水形成含有结晶水的金属盐包括硫酸铜、硫酸钙、碳酸钠、硫酸亚铁、硫酸锌和硫酸铝钾中的任意一种或多种的组合物。该可吸水形成含有结晶水的金属盐吸水形成的含结晶水的金属盐也有多种,可以是CuSO4·5H2O、CaSO4·2H2O、2CaSO4·H2O、Na2CO3·10H2O、FeSO4·7H2O、ZnSO4·7H2O和KAl(SO4)2·12H2O中的一种或多种组合物。该含结晶水的金属盐的水分子含量多,以便于在火灾时可以释放更多的结合水,起到阻燃的作用。
进一步地,在一实施例中,该阻燃剂还包括无机阻燃剂,所述无机阻燃剂包括氢氧化镁、氢氧化铝、硅酸盐、磷酸铵和磷酸二氢铵中的任意一种或多种的组合物。
为了验证加入无机阻燃剂是否对阻燃材料性能造成影响,特进行了一系列对比试验,其中一组试验添加无机阻燃剂氢氧化镁(样品1)、另一组不添加无机阻燃剂氢氧化镁(样品2)。对样品1和样品2所制成的阻燃材料进行性能测试,结果请见表1。
表1样品1和2的性能测试结果
测试项目 | 外观 | 抗张强度/Mpa | 断裂伸长率/% |
样品1 | 表面完好,无水分析出 | 14.3 | 360 |
样品2 | 表面存在裂缝,析出水分 | 8.4 | 163 |
由上表可知,通过添加无机阻燃剂,一方面,起到吸收结合水的作用,避免日常使用时阻燃材料析出结合水,影响阻燃材料的使用性能;另一方面,增大了阻燃材料的抗张强度和断裂伸长率,从而提高阻燃材料的力学性能,产品的耐用性强。另外,无机阻燃剂还强化阻燃材料的阻燃效果,抑制发烟和氯化氢的生成。
在一实施例中,该阻燃剂还包括有机阻燃剂,所述有机阻燃剂包括十溴二苯乙烷和三氧化二锑。该有机阻燃剂为无卤阻燃剂,不含卤素,使得阻燃材料受热分解时产生的气体低烟、低毒,阻燃效果好。
该十溴二苯乙烷热稳定性好,抗紫外线性能佳,提高了阻燃材料的使用寿命。十溴二苯乙烷热裂解或燃烧时不产生有毒的多溴代二苯并二恶烷(PBDO)及多溴代二苯并呋喃(PBDF),完全符合欧洲关于二恶英条例的要求,对环境不造成危害。十溴二苯乙烷无任何毒性,也不会对生物产生任何致畸性,安全性高;并且,其渗出性低,阻燃性能好。
该三氧化二锑性能稳定、通用性强、无毒,抑烟,成本低。在阻燃过程中,三氧化二锑在阻燃材料表面生成泡沫层或玻璃层,隔离空气,吸热量大,有利于降低燃烧时产生的高温。
该基材的种类有多种,在一实施例中,所述基材包括烯烃共聚物。具体的,烯烃共聚物包括聚乙烯;烯烃共聚物还包括乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、顺丁橡胶和丁苯橡胶中任意一种或多种的组合物。该烯烃共聚物为基体材料,通过控制添加烯烃共聚物的种类和比例,从而获得不同性能的阻燃材料。
在一实施例中,阻燃材料还可以包括抗氧剂,具体的,抗氧剂包括四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、4,4'-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)、硫代二丙酸双(十八)酯、硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸双十二醇酯、N,N'-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼、N,N,-二(2-萘基)对苯二胺、2-硫醇基苯并咪唑、2,2,4-三甲基-1,2-二轻化喹啉聚合体、N,N'-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]、对异丙氧基二苯胺、4,4-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺、N,N-双(1,4-二甲基戊基)对苯二胺、N-(1,3-二甲基丁基)-N-苯基对苯二胺中的任意一种或多种的组合物。
抗氧剂具有抗氧化能力,可延缓或抑制聚合物氧化过程的进行,从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命,从而提高阻燃材料的使用寿命和性价比。
在一实施例中,阻燃材料还可以包括润滑剂,具体的,润滑剂包括硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸和硬脂酸正丁醋中的任意一种或多种的组合物。通过加入润滑剂,可以改善材料的加工流动性,提高加工效率,降低加工能耗,同时润滑剂有利于促进阻燃剂在体系中的分散效果。
在一实施例中,阻燃材料还可以包括敏化剂,具体的,敏化剂为三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、三烯丙基异氰酸酯、过氧化二异丙苯和1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或几种的组合。敏化剂是指分子中含有共轭体系的物质,它们能吸收光能跃迁至激发态,处于激发态的敏化剂分子可将多余的能量传递给荧光物质的分子而使其荧光增强。
在一实施例中,按重量份计,该阻燃材料其制备材料包括以下组分:烯烃共聚物40-100份,阻燃剂10-25份,抗氧剂0.1-10.0份,润滑剂0.1-5.0份,敏化剂0.1-5.0份;其中,所述阻燃剂包括可吸水形成含有结晶水的金属盐。
本发明还提出一种电缆附件,该电缆附件采用上述的阻燃材料制成。具体而言,上述阻燃材料可以制备成线缆,也可以制备接头等制品。该线缆可以应用于电力电缆、金属管道、电子产品等的各类线束;接头可以是中间接头,终端接头等。
本发明还提出一种热收缩套管,该热收缩套管采用上述的阻燃材料制成。
本发明还提出一种阻燃材料的制备方法,用于制备上述阻燃材料,其制备方法包括如下步骤:
S100、材料混合:将基材和阻燃剂混合均匀,得到无结晶水混料;
S200、加工成型:无结晶水混料在无水条件下加工成型,形成无结晶水成品。
在材料混合和加工成型的过程中,可以在无水条件下进行加工,如此保证成品的成型。用户购买含可吸水形成含有结晶水的金属盐的阻燃材料后,可以自行吸水处理,使得金属盐进行水分子的结合,从而形成含有结合水的金属盐。
进一步地,在一实施例,所述阻燃材料的制备材料还包括抗氧剂、润滑剂和敏化剂,所述S100材料混合步骤包括:
S110、形成混料:将基材、阻燃剂、抗氧剂、润滑剂和敏化剂混合均匀,得到无结晶水混料。
在S200加工成型包括如下步骤:
S210、母料加工:将无结晶水混料混炼,经过双螺杆处理造粒,得到改性母粒;
S220、挤出:将所述改性母粒挤出成型,得到半成品,其中所述挤出温度为100-160℃;
S230、辐照:将所述半成品经过电子加速器或钴源辐照,得到阻燃材料。
需要说明的是,加入的制备材料中,金属盐可以是含结晶水的金属盐,也可以是不含结晶水的金属盐(即可吸水形成含有结晶水的金属盐)。
在一实施例中,阻燃材料的制备方法还包括以下步骤:
S300、扩张:对辐照后的无结晶水成品用扩张设备扩张1-3倍,扩张温度100-180℃;
S400、吸水:将扩张后的无结晶水成品与水接触,使阻燃剂的金属盐结合水分子,得到阻燃材料成品。
在S230辐照步骤后,再进行扩张和吸水,阻燃材料可以进行扩张和水分子的结合,使得可吸水形成含有结晶水的金属盐吸水后形成含有结合水的金属盐。
下面将结合具体实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
一种阻燃材料,按重量份计,其制备材料包括以下组分:聚乙烯50份,乙烯-乙酸乙烯酯共聚物30份,硫酸铜15份,氢氧化镁5份,四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯2份,硬脂酸锌2份,三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯1份;其中,硫酸铜吸水后形成CuSO4·5H2O。
实施例2
一种阻燃材料,按重量份计,其制备材料包括以下组分:聚乙烯50份,乙烯-乙酸乙烯酯共聚物30份,硫酸钙15份,氢氧化镁5份,四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯2份,硬脂酸锌2份,三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯1份;其中,硫酸钙吸水后形成CaSO4·2H2O。
实施例3
一种阻燃材料,按重量份计,其制备材料包括以下组分:聚乙烯50份,乙烯-乙酸乙烯酯共聚物30份,硫酸钙15份,氢氧化镁5份,四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯2份,硬脂酸锌2份,三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯1份;其中,硫酸钙吸水后形成2CaSO4·H2O。
实施例4
一种阻燃材料,按重量份计,其制备材料包括以下组分:聚乙烯50份,乙烯-乙酸乙烯酯共聚物30份,碳酸钠15份,氢氧化镁5份,四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯2份,硬脂酸锌2份,三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯1份;其中,碳酸钠吸水后形成Na2CO3·10H2O。
实施例5
一种阻燃材料,按重量份计,其制备材料包括以下组分:聚乙烯50份,乙烯-乙酸乙烯酯共聚物30份,硫酸亚铁15份,氢氧化镁5份,四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯2份,硬脂酸锌2份,三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯1份;其中,硫酸亚铁吸水后形成FeSO4·7H2O。
实施例6
一种阻燃材料,按重量份计,其制备材料包括以下组分:聚乙烯50份,乙烯-乙酸乙烯酯共聚物30份,硫酸铝钾15份,氢氧化镁5份,四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯2份,硬脂酸锌2份,三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯1份;其中,硫酸铝钾吸水后形成KAl(SO4)2·12H2O。
以上实施例1至实施例6按照上述阻燃材料的制备方法制备,为了验证本发明阻燃材料的各种性能,对上述6个实施例、以及市售的含卤的阻燃材料(对比例1)和市售的不含卤的阻燃材料(对比例2)的性能进行测试,结果参见下表2:
表2阻燃材料的性能测试结果
从表2可知,实施例1至6、以及对比例1至2的拉伸强度均≥10.4MPa,断裂伸长率均≥200%,体积电阻率均≥1×14Ω·cm,击穿强度均≥15.0Kv/mm,阻燃等级均为VW-1。可以说明,本申请阻燃材料的指标性能完全符合美国UL224标准要求,本申请阻燃材料的性能与市场的阻燃材料的性能基本相同,满足阻燃材料的使用要求。
为了验证本发明阻燃材料的阻燃性能,对上述6个实施例、以及市售的含卤的阻燃材料(对比例1)和市售的不含卤的阻燃材料(对比例2)分别在3立方米的封闭环境中,模拟火灾现场,测试其2小时内的烟雾量、有机物含量(CO、CO2等)、空气的温度以及湿度,结果请见下表3至表6。
表3两小时内烟雾量的测试结果
表4两小时内有机物含量的测试结果
表5两小时内室内温度的测试结果
表6两小时内室内湿度的测试结果
将上述的表3至表6做成曲线图,请参见图1至4,实施例1至6在2小时内的烟雾量呈先增大后减小的情况,且烟雾量均小于18%;有机物含量小于147ppm,空气的温度均小于268℃,湿度大于27%。而对比例1和2中,对比例1的烟雾量较大,对比例2的烟雾量与实施例1至6的相差不大;对比例1和2的有机物含量明显大于实施例1至6。在温度变化中,对比例1至2的室内温度随着时间的增加,温度显著增大,并远高于实施例1至6的温度。随着产品的燃烧,实施例1至6的室内湿度逐渐减小,但是曲线较为缓和,说明结合水析出提高了室内的湿度;但是对比例1至2的湿度曲线较陡,更利于物质的燃烧。
为了验证阻燃剂在10-15份的范围内,本发明阻燃材料具有阻燃性能,对实施例7(硫酸铜10份)、实施例8(硫酸铜15份)、实施例9(硫酸铜20份)、实施例10(硫酸铜25份)的产品分别在3立方米的封闭环境中,模拟火灾现场,测试其2小时内的烟雾量、有机物含量(CO、CO2等)、空气的温度以及湿度,结果见下表7至表10。
表7两小时内烟雾量的测试结果
表8两小时内有机物含量的测试结果
表9两小时内室内温度的测试结果
表10两小时内室内湿度的测试结果
将上述的表7至表10做成曲线图,请参见图5至8。根据图5及表7可以知道,随着时间的增加,烟雾量呈现先增多后减小的趋势,并且,实施例7至10的烟雾量均小于18%,发烟量小,表明本发明的阻燃材料燃烧时烟雾少。请参照图6至8,实施例7至10的有机物含量小于141ppm,室内温度低于268℃,室内湿度高于27%。由此可见,本发明的阻燃材料燃烧时发烟量少,有机物含量低,阻燃效果良好。
以上所述仅为本发明的可选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (12)
1.一种阻燃材料,其特征在于,其制备材料包括以下组分:基材和阻燃剂,其中,所述阻燃剂包括可吸水形成含有结晶水的金属盐。
2.如权利要求1所述的阻燃材料,其特征在于,所述可吸水形成含有结晶水的金属盐包括硫酸铜、硫酸钙、碳酸钠、硫酸亚铁、硫酸锌和硫酸铝钾中的任意一种或多种的组合物。
3.如权利要求2所述的阻燃材料,其特征在于,所述阻燃剂还包括无机阻燃剂,所述无机阻燃剂包括氢氧化镁、氢氧化铝、硅酸盐、磷酸铵和磷酸二氢铵中的任意一种或多种的组合物。
4.如权利要求2所述的阻燃材料,其特征在于,所述阻燃剂还包括有机阻燃剂,所述有机阻燃剂包括十溴二苯乙烷和三氧化二锑。
5.如权利要求1-4中任一项所述的阻燃材料,其特征在于,所述基材包括烯烃共聚物,所述烯烃共聚物包括聚乙烯;所述烯烃共聚物还包括乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、顺丁橡胶和丁苯橡胶中任意一种或多种的组合物。
6.如权利要求5所述的阻燃材料,其特征在于,所述阻燃材料还包括抗氧剂,所述抗氧剂包括四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、4,4'-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)、硫代二丙酸双(十八)酯、硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸双十二醇酯、N,N'-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼、N,N,-二(2-萘基)对苯二胺、2-硫醇基苯并咪唑、2,2,4-三甲基-1,2-二轻化喹啉聚合体、N,N'-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]、对异丙氧基二苯胺、4,4-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺、N,N-双(1,4-二甲基戊基)对苯二胺、N-(1,3-二甲基丁基)-N-苯基对苯二胺中的任意一种或多种的组合物。
7.如权利要求5所述的阻燃材料,其特征在于,所述阻燃材料还包括润滑剂,所述润滑剂包括硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸和硬脂酸正丁醋中的任意一种或多种的组合物。
8.如权利要求5所述的阻燃材料,其特征在于,所述阻燃材料还包括敏化剂,所述敏化剂为三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、三烯丙基异氰酸酯、过氧化二异丙苯和1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或几种的组合。
9.一种电缆附件,其特征在于,所述电缆附件采用如权利要求1至8任意一项所述的阻燃材料制成。
10.一种热收缩套管,其特征在于,所述热收缩套管采用如权利要求1至8任意一项所述的阻燃材料制成。
11.一种阻燃材料的制备方法,用于制备如权利要求1至8任意一项所述的阻燃材料,其特征在于,包括如下步骤:
材料混合:将基材和阻燃剂混合均匀,得到无结晶水混料;
加工成型:无结晶水混料在无水条件下加工成型,形成无结晶水成品。
12.如权利要求11所述的阻燃材料的制备方法,其特征在于,所述阻燃材料的制备材料还包括抗氧剂、润滑剂和敏化剂,所述材料混合步骤中,抗氧剂、润滑剂和敏化剂与基材、阻燃剂混合均匀;
所述加工成型包括如下步骤:
母料加工:将无结晶水混料混炼造粒,得到改性母粒;
挤出:将所述改性母粒挤出成型,得到半成品,其中所述挤出温度为100-160℃;
辐照:将所述半成品经过电子加速器或钴源辐照,得到所述无结晶水成品。
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