CN115490457B - 一种具有隔热耐火性的陶瓷化聚烯烃材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具有隔热耐火性的陶瓷化聚烯烃材料，属于高分子材料领域，其片材的厚度为0.3mm～10mm，优选为0.3mm～5mm，其交联度≤60％，其片材在1000℃±50℃的火焰冲击1min后开始瓷化，瓷化后材料内部具有致密的微孔结构，微孔平均孔径为0.1mm～2mm，平均气泡间距为0.2～3mm，最大气泡直径为2～3mm，孔壁厚度为0.05～0.5mm，本发明还提供了其制备方法，分别制备成瓷粉母粒和成瓷填料母粒，然后共混再辐照交联。本发明的陶瓷化聚烯烃材料成瓷强度高，成瓷速度快，隔热效果好，高温下尺寸稳定性好。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料领域，更具体地，涉及一种具有隔热耐火性的陶瓷化聚烯烃材料及其制备方法。
背景技术
传统的高分子阻燃材料在遇高温或者明火时，自身会产生燃烧，发生裂解，最终的残余物是松散的粉末状残余物，不能很好的保护材料，随着人们防火安全意识的提高，阻燃防火耐火且隔热的材料需求越来越明确，应用场景也变多，这类材料在人们的生活中起着至关重要的作用。可陶瓷化的聚烯烃材料是一种新型的阻燃耐火材料，在火焰烧蚀的情况下，可转变为类陶瓷体，强度高，且形状和尺寸可以保持不改变。
但是，可陶瓷化聚烯烃材料在高温的持续作用下，很容易发生熔滴，造成二次伤害，且由于自身转变为类陶瓷体，相比于膨胀阻燃材料，隔热性能并不优越，应用于防火电缆中还好，可以保护电缆正常工作，但如果应用于一些需要在较低温度下工作的场景，譬如应用于新能源汽车中的电芯之间，实际的保护效果并不理想。
因此，需要开发一种能够具有优异隔热性，且耐火的陶瓷化聚烯烃材料，为以上所述应用场景提供一种新的阻燃防火解决方案。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种具有隔热耐火性的陶瓷化聚烯烃材料及其制备方法，通过成分、工艺设计以及两者的配合，获得一种同时具有耐火性能和隔热性能的陶瓷化聚烯烃材料，其成瓷强度高，成瓷速度快，同时隔热效果好，高温下尺寸稳定性好，综合性能优良，能满足特殊场景的使用要求。
为实现上述目的，本发明提供了一种具有隔热耐火性的陶瓷化聚烯烃材料，其片材的厚度为0.3mm～10mm，优选为0.3mm～5mm，其交联度≤60％，其片材在1000℃±50℃的火焰冲击1min后开始瓷化，瓷化后材料内部具有致密的微孔结构，微孔平均孔径为0.1mm～2mm，平均气孔间距为0.2～3mm，最大气泡直径为2～3mm，孔壁厚度为0.05～0.5mm。
进一步的，其片材在1000℃±50℃的火焰冲击30min后，材料的长、宽方向线性尺寸变化率小于20％，进一步优选的，其片材在1000℃±50℃的火焰冲击30min后，材料的长、宽方向线性尺寸变化率小于10％。
进一步的，其片材的厚度为0.3mm及以上时，一面在1000℃±50℃的火焰冲击30分钟条件下，厚度方向不被烧穿，且最终的烧蚀残留率在60％以上，其片材的厚度为1.0mm及以上时，一面在1000℃±50℃的火焰冲击5分钟条件下，其非受热面的最高温度为400℃～650℃。
进一步的，常温下其拉伸强度大于10MPa，在800℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度在8MPa～15MPa之间，在1000℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度在20MPa～50MPa之间。
以上发明构思中，交联度大于60％，则影响到材料的弯曲和柔性，影响到材料的使用。平均孔径和孔壁厚度比较重要。孔径与成瓷强度和隔热性存在很大的关系。平均孔径代表整个微孔区域的微孔大小，平均孔径的大小会直接影响到成瓷材料的成瓷强度、隔热性，孔径如果小于0.1mm，隔热性会很差，孔径如果大于2mm，成瓷强度会很差，无法起到抗冲击的作用；孔壁厚度会影响到隔热与抗火焰冲击性，平均孔壁厚度小于0.05mm,则抗火焰冲击性差，无法在1000℃的火焰下冲击30min，如果平均孔壁厚度大于0.5mm，则隔热性较差。在1000℃火焰冲击30min后，材料的线性尺寸变化率如果大于20％，则表明材料可能会使被保护物裸露在火焰环境中，影响被保护物的正常运行，导致保护作用失效。片材厚度低于0.3mm时，很容易被1000℃火焰击穿。最终烧蚀残留率在60％以上，是耐火和高成瓷强度的基础保证。片材厚度在1.0mm及以上时，材料的隔热性才会最好的体现出来，非受热面的最高温度位于400～650℃是材料隔热性的体现。拉伸强度大于10MPa是陶瓷化聚烯烃材料在应用时的工程应力要求，小于10MPa材料的工程应用上会非常受限。烧蚀后的成瓷强度越大，则耐冲击或喷淋的能力越强，上限肯定是越大越好。
进一步的，按质量份数计，其成分为：聚烯烃类树脂50份～100份，成瓷粉母粒150份～300份，助熔剂50份～100份，其中，成瓷粉母粒为成瓷粉与聚烯烃树脂混合制成的母粒，成瓷粉母粒中成瓷粉质量含量为60％～70％，且成瓷粉粒径为1μm～10μm，成瓷粉为煅烧高岭土、硅灰石、硅藻土、云母和滑石粉中的一种或几种，成瓷粉中含有碱金属氧化物K2O、Na2O和Li2O，成瓷粉中所有碱金属氧化物的质量占整个成瓷粉质量的1％～10％，成瓷粉的熔点介于1000℃～1800℃之间。其成分中还含有抗氧剂1份～2份，偶联剂1份～5份。
以上发明构思中，成瓷粉的加入是以成瓷粉母粒出现的，成瓷粉母粒提高了成瓷粉与聚烯烃树脂的分散性，且去除了成瓷粉之间的气体，降低了气孔率，在一定程度上减弱了成瓷粉在800℃以上高温时的体积膨胀，增加了所述陶瓷化聚烯烃材料在800℃以上时的尺寸稳定性。成瓷粉的主要选用传统的硅酸盐类材料，熔点介于1000℃～1800℃之间，主要是从耐火度和成瓷温度的角度来考虑，如果熔点低于1000℃，则耐火度较差，应用于新能源电池包时，在新能源电池包发生热失控后，片材会熔融收缩严重，无法有效阻止热量扩散，如果温度高于1800℃，则需要的成瓷温度较高，成瓷速度较慢，在没有成瓷前可能已经被火焰冲散，无法承受电池包热失控后的喷射。成瓷粉粒径介于1～10微米是因为该粒径下的比表面积较为合适，可以很好的让成瓷粉之间混合分散，以及成瓷粉与基体有大的接触面积，更好的分散在基体树脂之间，在燃烧成瓷时，不会因为树脂的裂解而造成片材出现较大的孔洞，导致收缩严重，在新能源电池包热失控后，火焰能从孔洞中穿过去。成瓷粉中碱金属氧化物的含量介于1～10％，主要是从成瓷粉烧结性和耐火度两方面考虑，碱金属含量低于1％，则成瓷粉的烧结温度较高，新能源电池包热失控时的成瓷速度慢，碱金属含量高于10％，耐火度较差。碱金属氧化物对于硅酸盐类的物质具有助熔作用(碱金属氧化物使成瓷粉中氧原子的比例增加，硅酸盐结构中氧的数量增多，使硅氧键断裂，同时碱金属的半径较小，容易进入到硅酸盐的结构空隙中，与其它氧化物形成低共熔物)。不同的成瓷粉，由于形成地理位置不同，加上后续的处理工艺不同，导致碱金属氧化物的含量存在较大差异。
进一步的，煅烧高岭土的煅烧温度为600℃～1000℃，煅烧高岭土的粒径在1μm～5μm之间，组成其非晶态无定型结构单元的铝氧层中，铝同时以4配位、5配位、6配位的形式存在，煅烧高岭土中包括碱金属氧化物K2O、Na2O和Li2O，碱金属氧化物K2O、Na2O和Li2O总含量为整个煅烧高岭土质量的0.1％～5％，优选的，煅烧高岭土的煅烧温度为800℃～1000℃，煅烧高岭土的粒径在1μm～2μm之间，组成其非晶态无定型结构单元的铝氧层中，铝以5配位的形式存在，煅烧高岭土中包括碱金属氧化物K2O、Na2O和Li2O，碱金属氧化物K2O、Na2O和Li2O总含量为整个煅烧高岭土质量的2％～4％。
以上发明构思中，不同的煅烧温度会影响高岭土的反应活性(高岭土结构单元为硅氧四面体层与铝氧八面体层通过氧桥键连接，结构羟基存在于铝氧八面体中，结构单元之间通过氢键连接，有序度很高。煅烧后，铝配位发生变化，结构单元间的羟基脱去，变为非晶态无定型结构，晶格扭曲，不再有序致密，变为疏松状)，铝配位数为6时，会失去反应活性，不利于成瓷。
进一步的，硅灰石纤维长径比为2:1～20:1，优选的，硅灰石的纤维长径比在7:1～10:1。
本发明中，硅灰石基本单元为SiO4骨架链和CaO6八面体形成的复合单链，存在两种晶态，α-硅灰石(高温)环状和β-硅灰石(常温)链状，相变温度1155℃～1300℃。相变过程体积变化很小，因此可以适应快速预热和冷却，对快速成瓷十分有利。长径比的选取是基于比表面积以及成瓷性来考虑，硅灰石的长径比也会影响它的比表面积，硅灰石在与别的硅酸盐类物质成瓷过程中，最普遍的是会生成钙长石，钙长石呈针状，会形成交织网状结构，可以提高成瓷强度。长径比如果低于以上范围，会影响网状结构的形成，使最终的成瓷强度较差，如果高于以上范围，比表面积较大，不利用分散，也会使成瓷性能变差。
进一步的，聚烯烃类树脂选自如下的一种或者多种：低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、三元乙丙橡胶、乙丙橡胶和乙烯-丁烯共聚物，所述聚烯烃类树脂密度介于0.8～1.0g/cm3，熔融指数介于0.5g～8g/10min，拉伸强度介于5MPa～30MPa之间，断裂伸长率介于300％～900％之间。
进一步的，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯的质量含量为18％～48％之间，其在190℃/2.16kg条件下的熔融指数在2g～8g/10min，优选的，醋酸乙烯的质量含量在28％～48％之间，熔融指数在5g～8g/10min之间。
进一步的，助熔剂选自硼酸锌、硼砂、氧化锌、氧化镁、氧化钙和低熔点玻璃粉中的一种或几种，优选为硼酸锌、氧化锌和低熔点玻璃粉，助溶剂粒径为1μm～10μm之间，当为多种助溶剂时，碱金属氧化物含量小于助溶剂整个质量的40％，碱土金属氧化物含量小于助溶剂整体质量的10％，低熔点玻璃粉的熔点为400℃～600℃，低熔点玻璃粉在0℃～300℃温度区间的热膨胀系数介于8×10-6～17×10-6之间，优选为低熔点硅酸盐类玻璃粉、低熔点磷酸盐类玻璃粉、低熔点硼酸盐类玻璃粉中的一种或几种。
进一步的，硼酸锌为分子结构中结合有3.5个水分子的水合硼酸锌，水合硼酸锌中氧化硼的质量含量为31％～35％，水合硼酸锌的中值粒径为3微米～6微米，优选的，水合硼酸锌中氧化硼的质量含量为31.5％～33.6％，水合硼酸锌的中值粒径为3微米～4.5微米。
以上发明构思中，助溶剂的粒径选取基于分散性考虑。低熔点玻璃粉的熔点选取是从整个配方体系的成瓷速度和成瓷强度来考虑，低熔点玻璃粉的熔点低于上述范围，则在高温下的熔融很严重，导致片材的收缩很严重，如果高于上述范围，则片材的成瓷速度太慢，成瓷强度低。碱金属氧化物与碱土金属氧化物的含量会影响玻璃粉的熔点，进而影响与成瓷粉之间的共晶反应，最终影响成瓷强度和成瓷速度。整个配方体系中存在碱金属氧化物与碱土金属氧化物时，硼酸锌中的B2O3由于碱金属氧化物与碱土金属氧化物提供的游离氧，会从层状向架状结构转变，进而会引起硼氧网络破裂，形成非桥氧离子，处于非桥氧离子附近的Zn2+极化力极强，能够减弱硅酸盐熔体网络中的硅氧键，使断裂程度增加，加快烧成速度，因此，氧化硼的含量选取是从成瓷速度来考虑，如果氧化硼含量高于上述范围，则在高温下的成瓷稳定性下降，容易造成收缩。
按照本发明的第二个方面，提供如上所述的具有隔热耐火性的陶瓷化聚烯烃材料的制备方法，其包括如下步骤：
S1：按照配方成分称取原材料；
S2：将聚烯烃类树脂、成瓷粉、偶联剂在常温下捏合后进行预分散，然后经过熔融混炼后排入到切粒机中造粒，造粒后初步得到成瓷粉母粒，进一步将初步得到成瓷粉母粒排入到双螺杆挤出机中进行二次造粒，以进一步提高母粒中成份的共混性，得到成瓷粉母粒；
S3：将聚烯烃类树脂、助熔剂、抗氧剂、偶联剂在常温下捏合后进行预分散，然后经过熔融混炼后排入到切粒机中造粒，得到成瓷填料母粒；
S4：将成瓷粉母粒与成瓷填料母粒在常温下捏合后进行预分散，然后排入到双螺杆挤出机中，获得陶瓷化聚烯烃材料基片；
进一步的，包含S5：将陶瓷化聚烯烃材料基片进行电子辐照交联，获得所述的陶瓷化聚烯烃材料，步骤S5中，辐照交联的电子能量为0.1MeV～4.0MeV，辐照剂量为3兆拉德～50兆拉德。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明在未添加发泡剂的情况下，把成瓷粉和聚烯烃类树脂以及偶联剂预先制备成成瓷粉母粒，具体的，通过“先混炼得到初步的成瓷粉母粒，再进行二次造粒”的工艺方式制备成瓷粉母粒，这样的工艺方式降低了成瓷粉之间的气孔率，减弱了成瓷粉的膨胀性。其在和设定助熔剂的复配协效作用下，与聚烯烃树脂、抗氧剂、偶联剂制得的陶瓷化聚烯烃材料，能够在600℃左右的条件下快速成瓷，在600～1500℃的温度下，可以在30分钟内持续保持形状的稳定性，成瓷强度高。在本发明的陶瓷化聚烯烃材料被高温侵蚀期间，由于聚烯烃树脂会裂解，释放出气体，再加上一些助熔剂和填料中含有结构水，会以气体的形式外溢，具有一定交联度的聚烯烃树脂会以残碳的形式存在，不至于使材料出现坍塌，并且在物料分散性足够的情况下，也即相关物料粒径有足够的比表面积，譬如所述的煅烧高岭土与硼酸锌，内部会出现非常致密的气孔结构，这种气孔结构具有优异的隔热性。因此，本发明采用了工艺和配方这样的全流程设计思路，能制备出同时具有优异隔热和耐火性能的陶瓷化聚烯烃材料。
需要着重说明的是，本发明配方合理，选用粒径在1～10微米之间的成瓷粉，很大程度上提高了成瓷粉与其它物料之间的接触面积，能具有非常好的共混性，非常有利于高温下的共晶反应。配方中的助熔剂，包括低熔点玻璃粉，根据选择熔点的不同，可以得到不同成瓷温度的陶瓷化聚烯烃材料，另外，硼酸锌对于硅酸盐类物质具有非常好的助熔作用，提前使成瓷粉成分与填料之间发生共晶反应。此外，成瓷后的强度与选择的成瓷粉及填料的种类和含量有关，但并不是呈现线性关系，微孔径可以适当通过调节助熔剂与成瓷粉之间的配比来调节，但同样不是线性比例关系，此外，隔热性与微孔径也存在一定的非线性关系。
此外，本发明的制备方法工艺简单，易于推广使用，具有实际的工程应用价值。
附图说明
图1是本发明实施例提供的陶瓷化聚烯烃材料成瓷后的材料微观结构示意图。
图2是本发明实施例提供的又一陶瓷化聚烯烃材料成瓷后的材料微观结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合具体的实施例进一步详细说明。
实施例1本实施例中，陶瓷化聚烯烃材料组分及重量配比：
聚烯烃类树脂100份，成瓷粉母粒200份，助熔剂50份，其成分中还含有抗氧剂1份，偶联剂3份。其中，成瓷粉母粒为成瓷粉与聚烯烃树脂混合制成的母粒，成瓷粉母粒中成瓷粉质量含量为60％，且成瓷粉粒径为5.8μm，成瓷粉为硅灰石，成瓷粉中含有碱金属氧化物K2O、Na2O和Li2O，成瓷粉中所有碱金属氧化物的质量占整个成瓷粉质量的1％，成瓷粉的熔点1540℃。
聚烯烃类树脂包括低密度聚乙烯60份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物40份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物密度0.931g/cm3，低密度聚乙烯的密度0.919g/cm3，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物熔融指数为8g/10min，低密度聚乙烯熔融指数为2.1g/10min，乙烯-醋酸乙烯酯拉伸强度为15MPa，低密度聚乙烯拉伸强度为26MPa，乙烯-醋酸乙烯酯断裂伸长率700％，低密度聚乙烯断裂伸长率590％。乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯的质量为28％。
成瓷粉硅灰石纤维长径比为7:1。实际上，成瓷粉硅灰石纤维长径比为2:1～20:1都是可行的，更优选的，硅灰石纤维长径比为7:1～10:1。
助熔剂为硼酸锌20份和低熔点玻璃粉30份，助溶剂粒径为3.5μm，硼酸锌熔点为980℃，低熔点玻璃粉熔点为450℃，助溶剂中碱金属氧化物含量小于助溶剂整个质量的20％，碱土金属氧化物含量小于助溶剂整体质量的5％。硼酸锌为分子结构中结合有3.5个水分子的水合硼酸锌，水合硼酸锌中氧化硼的质量含量为31.5％，水合硼酸锌的中值粒径为3.5微米。低熔点玻璃粉热膨胀系数为14.15×10-6。
如上所述的具有隔热耐火性的陶瓷化聚烯烃材料的制备方法，其包括如下步骤：
S1：按照配方成分称取原材料；
S2：将聚烯烃类树脂、成瓷粉、偶联剂在常温下捏合5分钟后进行预分散，然后经过熔融混炼后排入到切粒机中造粒，造粒后初步得到成瓷粉母粒，进一步将初步得到成瓷粉母粒排入到双螺杆挤出机中进行二次造粒，以进一步提高母粒中成份的共混性，得到成瓷粉母粒；
S3：将聚烯烃类树脂、助熔剂、抗氧剂、偶联剂在常温下捏合10分钟后进行预分散，然后经过熔融混炼后排入到切粒机中造粒，得到成瓷填料母粒；
S4：将成瓷粉母粒与成瓷填料母粒在常温下捏合10分钟后进行预分散，然后排入到双螺杆挤出机中，获得陶瓷化聚烯烃材料基片；
S5：将陶瓷化聚烯烃材料基片进行电子辐照交联，获得所述的陶瓷化聚烯烃材料。辐照交联的电子能量为1.8MeV，辐照剂量为16兆拉德，控制基片的交联度为45％。
本实例获得的陶瓷化聚烯烃材料的性能如下：
片材的厚度为1mm，其交联度为45％，其片材在1000℃±50℃的火焰冲击1min后开始瓷化，瓷化后材料内部具有致密的微孔结构，微孔平均孔径为0.5mm，平均气泡间距为0.6mm，最大气泡直径为2mm，孔壁厚度为0.1mm，其片材在1000℃±50℃的火焰冲击30min后，材料的长、宽方向线性尺寸变化率分别为10％、5％。其片材的一面在1000℃±50℃的火焰冲击30分钟条件下，厚度方向不被烧穿，且最终的烧蚀残留率65％，其片材的一面在1000℃±50℃的火焰冲击5分钟条件下，其非受热面的最高温度为500℃。常温下其拉伸强度13MPa，在800℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度12MPa，在1000℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度40MPa，表面不被烧穿。
实施例2
聚烯烃类树脂50份，成瓷粉母粒300份，助熔剂100份，其成分中还含有抗氧剂2份，偶联剂5份。其中，成瓷粉母粒为成瓷粉与聚烯烃树脂混合制成的母粒，成瓷粉母粒中成瓷粉质量含量为70％，且成瓷粉粒径为1.3μm，成瓷粉为煅烧高岭土，煅烧高岭土的煅烧温度为1000℃，成瓷粉中含有碱金属氧化物K2O、Na2O和Li2O，成瓷粉中所有碱金属氧化物的质量占整个成瓷粉质量的10％，成瓷粉的熔点1780℃。碱金属氧化物K2O、Na2O和Li2O总含量为整个煅烧高岭土质量的3％。
聚烯烃类树脂为线性低密度聚乙烯，所述聚烯烃类树脂密度0.918g/cm3，熔融指数2g/10min，拉伸强度30MPa，断裂伸长率650％。
助熔剂为氧化锌、硼酸锌、低熔点玻璃粉，助溶剂粒径为5μm，熔点为1975℃。助溶剂中碱金属氧化物含量小于助溶剂整个质量的40％，碱土金属氧化物含量小于助溶剂整体质量的10％，所有的助溶剂都需要满足该要求。
本实施例的制备方法同实施例1，不同的是，步骤S5中，辐照交联的电子能量为2.0MeV，辐照剂量为18兆拉德，控制基片的交联度为40％。
本实例获得的陶瓷化聚烯烃材料的性能如下：
片材的厚度为1.5mm，其交联度为40％，其片材在1000℃±50℃的火焰冲击1min后开始瓷化，瓷化后材料内部具有致密的微孔结构，微孔平均孔径为1.5mm，平均气泡间距为1.7mm，最大气泡直径为2.5mm，孔壁厚度为0.3mm，其片材在1000℃±50℃的火焰冲击30min后，材料的长、宽方向线性尺寸变化率分别为8％、3％。其片材的一面在1000℃±50℃的火焰冲击30分钟条件下，厚度方向不被烧穿，且最终的烧蚀残留率在68％，其片材的一面在1000℃±50℃的火焰冲击5分钟条件下，其非受热面的最高温度为535℃。常温下其拉伸强度15MPa，在800℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度在10MPa，在1000℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度在28MPa之间，表面不被烧穿。
实施例3
聚烯烃类树脂80份，成瓷粉母粒200份，助熔剂70份，其成分中还含有抗氧剂1.5份，偶联剂3份。其中，成瓷粉母粒为成瓷粉与聚烯烃树脂混合制成的母粒，成瓷粉母粒中成瓷粉质量含量为65％，且成瓷粉粒径为8μm，成瓷粉为硅藻土，成瓷粉中含有碱金属氧化物K2O、Na2O和Li2O，成瓷粉中所有碱金属氧化物的质量占整个成瓷粉质量的5％，成瓷粉的熔点1650℃。
聚烯烃类树脂为聚乙烯弹性体POE，聚烯烃类树脂密度0.897g/cm3，熔融指数1.1g/10min，拉伸强度27MPa，断裂伸长率630％。
助熔剂选自低熔点玻璃粉，助溶剂粒径为10μm，熔点为450℃，助溶剂中碱金属氧化物含量小于助溶剂整个质量的35％，碱土金属氧化物含量小于助溶剂整体质量的7％。实际上，低熔点玻璃粉的熔点为400℃～600℃，低熔点玻璃粉在0℃～300℃温度区间的热膨胀系数介于8×10-6～17×10-6之间，本实施例为低熔点硅酸盐类玻璃粉。实际上，还可以选用低熔点磷酸盐类玻璃粉和低熔点硼酸盐类玻璃粉。
本实施例的制备方法同实施例1，不同的是，步骤S5中，辐照交联的电子能量为2.5MeV间波动，辐照剂量为20兆拉德，控制基片的交联度为55％。
本实例获得的陶瓷化聚烯烃材料的性能如下：
片材的厚度为0.5mm，其交联度为55％，其片材在1000℃±50℃的火焰冲击1min后开始瓷化，瓷化后材料内部具有致密的微孔结构，微孔平均孔径为0.1mm，平均气泡间距为0.2mm，最大气泡直径为3mm，孔壁厚度为0.05mm，其片材在1000℃±50℃的火焰冲击30min后，材料的长、宽方向线性尺寸变化率分别为15％、10％。其片材的一面在1000℃±50℃的火焰冲击30分钟条件下，厚度方向不被烧穿，且最终的烧蚀残留率在60％以上。常温下其拉伸强度12MPa，在800℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度在8MPa，在1000℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度在20MPa，表面不被烧穿。
实施例4
聚烯烃类树脂70份，成瓷粉母粒180份，助熔剂60份，其成分中还含有抗氧剂1份，偶联剂4份。其中，成瓷粉母粒为成瓷粉与聚烯烃树脂混合制成的母粒，成瓷粉母粒中成瓷粉质量含量为67％，且成瓷粉粒径为10μm，成瓷粉为云母，成瓷粉中含有碱金属氧化物K2O、Na2O和Li2O，成瓷粉中所有碱金属氧化物的质量占整个成瓷粉质量的7％，成瓷粉的熔点为1800℃。
聚烯烃类树脂为低密度聚乙烯，所述聚烯烃类树脂密度0.921g/cm3，熔融指数1.8g/10min，拉伸强度12MPa，断裂伸长率580％。助熔剂为硼砂，助溶剂粒径为1μm～4μm之间，即为硼砂的粒径不是完全一致，而是大小有别，熔点为740℃，助溶剂中碱金属氧化物含量小于助溶剂整个质量的10％，碱土金属氧化物含量小于助溶剂整体质量的2％。
本实施例的制备方法同实施例1，不同的是，步骤S5中，辐照交联的电子能量为0.1MeV，辐照剂量为50兆拉德，控制基片的交联度为50％。
本实例获得的陶瓷化聚烯烃材料的性能如下：
片材的厚度为2mm，其交联度为50％，其片材在1000℃±50℃的火焰冲击1min后开始瓷化，瓷化后材料内部具有致密的微孔结构，微孔平均孔径为2mm，平均气泡间距为3mm，最大气泡直径为2mm，孔壁厚度为0.5mm，其片材在1000℃±50℃的火焰冲击30min后，材料的长、宽方向线性尺寸变化率分别为18％、17％。其片材的一面在1000℃±50℃的火焰冲击30分钟条件下，厚度方向不被烧穿，且最终的烧蚀残留率在55％以上，其片材的一面在1000℃±50℃的火焰冲击5分钟条件下，其非受热面的最高温度为580℃。常温下其拉伸强度14MPa，在800℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度在12MPa，在1000℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度在50MPa，表面不被烧穿。
实施例5
聚烯烃类树脂92份，成瓷粉母粒280份，助熔剂90份，其成分中还含有抗氧剂2份，偶联剂4份。其中，成瓷粉母粒为成瓷粉与聚烯烃树脂混合制成的母粒，成瓷粉母粒中成瓷粉质量含量为68％，且成瓷粉粒径为3.9μm，成瓷粉为滑石粉，成瓷粉中含有碱金属氧化物K2O、Na2O和Li2O，成瓷粉中所有碱金属氧化物的质量占整个成瓷粉质量的8％，成瓷粉的熔点1700℃。
聚烯烃类树脂为三元乙丙橡胶，所述聚烯烃类树脂密度0.891g/cm3，熔融指数0.6g/10min，拉伸强度13MPa，断裂伸长率300％。
助熔剂为硼酸锌，助溶剂粒径为3μm～5μm之间，助溶剂的粒径大小是在一个范围内，熔点为980℃，助溶剂中碱金属氧化物含量小于助溶剂整个质量的15％，碱土金属氧化物含量小于助溶剂整体质量的3％。
本实施例的制备方法同实施例1，不同的是，步骤S5中，辐照交联的电子能量为4MeV，辐照剂量为13兆拉德，控制基片的交联度为60％。
本实例获得的陶瓷化聚烯烃材料的性能如下：
片材的厚度为10mm，其交联度为60％，其片材在1000℃±50℃的火焰冲击1min后开始瓷化，瓷化后材料内部具有致密的微孔结构，微孔平均孔径为1mm，平均气泡间距为1.2mm，最大气泡直径为2.2mm，孔壁厚度为0.2mm，其片材在1000℃±50℃的火焰冲击30min后，材料的长、宽方向线性尺寸变化率分别为12％、8％。其片材的厚度为0.3mm及以上时，一面在1000℃±50℃的火焰冲击30分钟条件下，厚度方向不被烧穿，且最终的烧蚀残留率在60％以上，其片材的厚度为1.0mm及以上时，一面在1000℃±50℃的火焰冲击5分钟条件下，其非受热面的最高温度为650℃。常温下其拉伸强度大于12.5MPa，在800℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度在15MPa，在1000℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度在32MPa之间，表面不被烧穿。
实施例6
聚烯烃类树脂65份，成瓷粉母粒200份，助熔剂75份，其成分中还含有抗氧剂1份，偶联剂2份。其中，成瓷粉母粒为成瓷粉与聚烯烃树脂混合制成的母粒，成瓷粉母粒中成瓷粉质量含量为65％，且成瓷粉粒径为4.6μm，成瓷粉为煅烧高岭土，成瓷粉中含有碱金属氧化物K2O、Na2O和Li2O，成瓷粉中所有碱金属氧化物的质量占整个成瓷粉质量的10％，成瓷粉的熔点1780℃。
聚烯烃类树脂乙丙橡胶和乙烯-丁烯共聚物，聚烯烃类树脂密度介于0.892g/cm3，熔融指数3g/10min，拉伸强度17MPa，断裂伸长率680％。
煅烧高岭土的煅烧温度为1000℃，煅烧高岭土的粒径在4μm，组成其非晶态无定型结构单元的铝氧层中，铝同时以4配位、5配位、6配位的形式存在，煅烧高岭土中包括碱金属氧化物K2O、Na2O和Li2O，碱金属氧化物K2O、Na2O和Li2O总含量为整个煅烧高岭土质量的10％。本实施例中，组成其非晶态无定型结构单元的铝氧层中，铝主要以5配位的形式存在。
助熔剂为氧化镁，助溶剂粒径为4μm，熔点为2852℃。
本实施例的制备方法同实施例1，不同的是，没有S5步骤，基片的交联度为0。
本实例获得的陶瓷化聚烯烃材料的性能如下：
片材的厚度为3mm，其交联度为0，其片材在1000℃±50℃的火焰冲击1min后开始瓷化，瓷化后材料内部具有致密的微孔结构，微孔平均孔径为0.6mm，平均气泡间距为0.9mm，最大气泡直径为1mm，孔壁厚度为0.3mm，其片材在1000℃±50℃的火焰冲击30min后，材料的长、宽方向线性尺寸变化率9％、3％。其片材的一面在1000℃±50℃的火焰冲击30分钟条件下，厚度方向不被烧穿，且最终的烧蚀残留率在62％以上，其片材的一面在1000℃±50℃的火焰冲击5分钟条件下，其非受热面的最高温度为560℃。常温下其拉伸强度16MPa，在800℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度在15MPa，在1000℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度在25MPa，表面不被烧穿。
图1是本发明实施例提供的陶瓷化聚烯烃材料成瓷后的材料微观结构示意图，图2是本发明实施例提供的又一陶瓷化聚烯烃材料成瓷后的材料微观结构示意图，结合两图可知，瓷化后材料内部具有致密的微孔结构，微孔平均孔径细小，平均气泡间距微小。
对比例1
对比例1与实施例1类同，不同的是，其成分中只有乙烯-醋酸乙烯酯共聚物100份，没有低密度聚乙烯，并且，其成分含量中成瓷粉母粒含量为80份。乙烯-醋酸乙烯酯共聚物熔融指数为8g/10min，乙烯-醋酸乙烯酯拉伸强度为15MPa，乙烯-醋酸乙烯酯断裂伸长率700％。乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯的质量为28％，无助熔剂。
本对比例获得的陶瓷化聚烯烃材料的性能如下：
片材的厚度为1mm，其交联度为50％，其片材在1000℃±50℃的火焰冲击1min后开始瓷化，瓷化后材料内部具有微孔结构，微孔平均孔径为3.5mm，平均气泡间距为4mm，最大气泡直径为5.8mm，孔壁厚度为0.9mm，其片材在1000℃±50℃的火焰冲击30min后，材料的长、宽方向线性尺寸变化率分别为50％、45％。其片材的一面在1000℃±50℃的火焰冲击30分钟条件下，最终的烧蚀残留率25％，其片材的一面在1000℃±50℃的火焰冲击5分钟条件下，其非受热面的最高温度为800℃。常温下其拉伸强度19MPa，在800℃的高温中烧蚀30min后无法成型和无法成瓷，在1000℃的高温中烧蚀30min后的也无法成型和无法成瓷，表面被烧穿。
对比例2
对比例2与实施例1类同，不同的是，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物密度0.931g/cm3，低密度聚乙烯的密度0.919g/cm3，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物熔融指数为10g/10min，低密度聚乙烯熔融指数为0.8g/10min，乙烯-醋酸乙烯酯拉伸强度为15MPa，低密度聚乙烯拉伸强度为37MPa，乙烯-醋酸乙烯酯断裂伸长率950％，低密度聚乙烯断裂伸长率590％。乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯的质量为28％。辐照交联电子能量为4.5MeV，辐照剂量是40兆拉德，交联度为70％，硼酸锌10份、低熔点玻璃粉20份。
本对比例获得的陶瓷化聚烯烃材料的性能如下：
片材的厚度为12mm，其交联度为70％，其片材在1000℃±50℃的火焰冲击1min后开始瓷化，瓷化后材料内部具有微孔结构，微孔平均孔径为5mm，平均气泡间距为8mm，最大气泡直径为10mm，孔壁厚度为7mm，其片材在1000℃±50℃的火焰冲击30min后，材料的长、宽方向线性尺寸变化率分别为30％、20％。其片材的一面在1000℃±50℃的火焰冲击30分钟条件下，厚度方向不被烧穿，且最终的烧蚀残留率60％，其片材一面在1000℃±50℃的火焰冲击5分钟条件下，其非受热面的最高温度为900℃。常温下其拉伸强度17MPa，在800℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度1.5MPa，在1000℃的高温中烧蚀30min后无法成型，表面被烧穿。
对比例3
对比例3与实施例2类同，不同的是，成瓷粉母粒的含量为350份，成瓷粉母粒中成瓷粉质量含量75％，成瓷粉的粒径为12μm，成瓷粉中所有碱金属氧化物的质量占整个成瓷粉质量的20％，煅烧高岭土的煅烧温度为500℃，碱金属氧化物总含量为整个煅烧高岭土质量的8％。辐照交联电子能量为3MeV，辐照交联的剂量为15兆德拉德，交联度为45％。
本对比例获得的陶瓷化聚烯烃材料的性能如下：
片材的厚度为1mm，其交联度为45％，其片材在1000℃±50℃的火焰冲击1min后开始瓷化，瓷化后材料内部具有致密的微孔结构，微孔平均孔径为3mm，平均气泡间距为4.2mm，最大气泡直径为5mm，孔壁厚度为0.03mm，其片材在1000℃±50℃的火焰冲击30min后，材料的长、宽方向线性尺寸变化率分别为35％、27％。其片材的一面在1000℃±50℃的火焰冲击30分钟条件下，厚度方向被烧穿，最终的烧蚀残留率65％，其片材的一面在1000℃±50℃的火焰冲击5分钟条件下，其非受热面的最高温度为950℃。常温下其拉伸强度13MPa，在800℃的高温中烧蚀30min后的无法成型，在1000℃的高温中烧蚀30min后的无法成型，表面被烧穿。
对比例4
对比例4与实施例1类同，不同的是，硼酸锌40份、低熔点玻璃粉110份助溶剂中碱金属氧化物含量小于助溶剂整个质量45％，碱土金属氧化物含量小于助溶剂整体质量20％，水合硼酸锌中氧化硼的质量含量为36％，水合硼酸锌的中值粒径为2μm，低熔点玻璃粉的熔点为380℃，低熔点玻璃粉热膨胀系数18.15×10-6，辐照剂量为2兆拉德，交联度为2％。
本对比例获得的陶瓷化聚烯烃材料的性能如下：
片材的厚度为1mm，其交联度为2％，其片材在1000℃±50℃的火焰冲击1min后开始瓷化，瓷化后材料内部具有致密的微孔结构，微孔平均孔径为8mm，平均气泡间距为10mm，最大气泡直径为13mm，孔壁厚度为8mm，其片材在1000℃±50℃的火焰冲击30min后，材料的长、宽方向线性尺寸变化率分别为70％、65％。其片材的厚度为0.3mm及以上时，一面在1000℃±50℃的火焰冲击30分钟条件下，最终的烧蚀残留率63％，其片材的厚度为1.0mm及以上时，一面在1000℃±50℃的火焰冲击5分钟条件下，其非受热面受热冲击而坍塌。常温下其拉伸强度14MPa，在800℃的高温中烧蚀30min后的无法成型，收缩严重，1000℃的高温中烧蚀30min后，收缩严重，无法成型，表面被烧穿。
本发明的具有隔热耐火性的陶瓷化聚烯烃材料在进行成瓷强度测试时，样条尺寸长×宽×厚为60mm×4mm×2mm，在马弗炉中按照800℃/30min，1000℃/30min的条件进行烧制，烧制后按照GB/T 6569-2006进行弯曲强度测试；隔热性测试，为利用红外成像仪捕捉材料非受火面的最高温度来进行表征。
本发明中，各个参数的测试条件和测试意义如下：
伸长率以及抗拉强度:
按照GB/T40872--2021《塑料聚乙烯泡沫试验方法》进行测试。
交联度：
从陶瓷化聚烯烃片材采取约100mg的试验片，精确秤取试验片的重量A(mg)。接着，将该试验片浸渍于105℃的二甲苯30cm3中，放置24小时之后，用200目的金属网进行过滤而取出金属网上的不溶成分，进行真空干燥，并精确称取不溶成分的重量B(mg)。由所得到的值，通过下述式计算出交联度。
交联度＝(B/A)×100。
成瓷强度：
从陶瓷化聚烯烃片材裁取尺寸为长×宽×厚60mm×4mm×2mm的10根样条，放置在已经升好温度的马弗炉(800℃或者1000℃)中烧制30min，之后将马弗炉电源关闭，待马弗炉炉体温度降至室温时，将样条取出，采用GB/T6569-2006中规定的三点弯全可调夹具，按照GB/T 6569-2006中规定的试验方法进行弯曲强度测试；成瓷强度为测试样条数据的算术平均值。
平均孔径：
从陶瓷化聚烯烃片材裁取尺寸为长×宽100mm×50mm的5根样条，放置在1000℃的马弗炉中烧制30min，之后将马弗炉电源关闭，待马弗炉炉体温度降至室温时，将样条取出，采用GB/T 6569-2006中规定的三点弯全可调夹具，将样条放置在夹具上，之后参照GB/T6569-2006中规定测试弯曲强度的测试方法，将样条从中间折断，获得10根有断裂面的样条，将每根样条的断裂面使用电子显微镜，拍摄200倍的放大照片，每个断裂面选取2个位置，每个位置的大小为2mm×2mm，将这些位置的所有微孔进行孔径测定。将测得孔径的算数平均值作为平均孔。
＜平均气孔距离＞：
在平均孔径测定的同时，测定两个气孔之间的中心距离，每个位置测定15个中心距离，将获得的中心距离进行算数平均，最终得到的数值作为平均气孔距离。
最大气孔径：
在平均孔径测定时，将获得的孔径数据由大到小进行排列，取最大值，将该值最为最大气孔径。
平均孔壁厚度：
在平均孔径测定时，同时测定气孔内层与外层的间距，将该间距作为气孔壁的厚度，将得到的数据进行算数平均处理后，获得的数据作为平均孔壁厚度。
耐火焰冲击测试：
裁取100mm*100mm的陶瓷化聚烯烃片材试样，之后用U型夹具(U型夹具每边宽10mm)将试样固定，之后将丁烷喷枪的喷火位置与试样的中心保持一致，打开丁烷喷枪对试样进行火焰冲击，调节丁烷喷枪的火焰大小，直至试样受火焰冲击的一面温度达到1000℃左右，温度用红外热成仪进行捕捉(上海巨哥科技股份有限公司制，型号为MAG42)，开始计时30min，30min后关闭丁烷喷枪，待试样冷却后，看试样表面是否还保持完整。
隔热测试：
裁取100mm*100mm的陶瓷化聚烯烃片材试样，之后用U型夹具(U型夹具每边宽10mm)将试样固定，之后将丁烷喷枪的喷火位置与试样的中心保持一致，打开丁烷喷枪对试样进行火焰冲击，调节丁烷喷枪的火焰大小，直至试样受火焰冲击的一面温度达到1000℃左右，试样的受火与非受火面都用红外热成像仪(上海巨哥科技股份有限公司制，型号为MAG42)进行温度捕捉，最后输出温度数据。
冲击后的尺寸变化率：
在耐火冲击测试完成后，同时用游标卡尺对材料的两个方向尺寸进行测量，分别为A和B，那么冲击后的尺寸变化率计算公式为：
(100-A)/100×100％及(100-B)/100×100％；
烧蚀残留率：
在耐火冲击测试的条件下，对试样火焰冲击前后的质量进行测试，质量测试采用电子天平(梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司，产品型号为ME104E)，分别记录为为A和B，那么烧蚀残留率为：
B/A×100％
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (18)
1.一种具有隔热耐火性的陶瓷化聚烯烃材料，其特征在于，其片材的厚度为0.3mm～10mm，其交联度≤60%，其片材能在1000℃±50℃的火焰冲击1min后开始瓷化，瓷化后材料内部形成有致密的微孔结构，微孔平均孔径为0.1mm～2mm，平均气孔间距为0.2～3mm，平均孔壁厚度为0.05～0.5mm，按质量份数计，其成分为：聚烯烃类树脂50份～100份，成瓷粉母粒150份～300份，助熔剂50份～100份，其中，成瓷粉母粒为成瓷粉与聚烯烃树脂混合制成的母粒，成瓷粉母粒中成瓷粉质量含量为60%～70%，且成瓷粉粒径为1μm～10μm，成瓷粉为煅烧高岭土、硅灰石、硅藻土、云母和滑石粉中的一种或几种，成瓷粉中含有碱金属氧化物K2O、Na2O和Li2O，成瓷粉中所有碱金属氧化物的质量占整个成瓷粉质量的1%～10%，成瓷粉的熔点介于1000℃～1800℃之间。
2.如权利要求1所述的一种具有隔热耐火性的陶瓷化聚烯烃材料，其特征在于，其片材在1000℃±50℃的火焰冲击30min后，材料的长、宽方向线性尺寸变化率小于20%。
3.如权利要求1所述的一种具有隔热耐火性的陶瓷化聚烯烃材料，其特征在于，其片材的厚度为0.3mm～10mm时，一面在1000℃±50℃的火焰冲击30分钟条件下，厚度方向不被烧穿，且最终的烧蚀残留率在60%以上，其片材的厚度为1.0mm～10mm时，一面在1000℃±50℃的火焰冲击5分钟条件下，其非受热面的最高温度为400℃～650℃。
4.如权利要求1所述的一种具有隔热耐火性的陶瓷化聚烯烃材料，其特征在于，常温下其拉伸强度大于10MPa，在800℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度在8MPa～15MPa之间，在1000℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度在20MPa～50MPa之间。
5.如权利要求1所述的一种具有隔热耐火性的陶瓷化聚烯烃材料，其特征在于，聚烯烃类树脂选自如下的一种或者多种：低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、三元乙丙橡胶、乙丙橡胶和乙烯-丁烯共聚物，所述聚烯烃类树脂密度介于0.8~1.0g/cm3，熔融指数介于0.5g～8g/10min，拉伸强度介于5MPa～30MPa之间，断裂伸长率介于300%～900%之间。
6.如权利要求1所述的一种具有隔热耐火性的陶瓷化聚烯烃材料，其特征在于，助熔剂选自硼酸锌、硼砂、氧化锌、氧化镁、氧化钙和低熔点玻璃粉中的一种或几种，
助溶剂粒径为1μm～10μm之间，当为多种助溶剂时，碱金属氧化物含量小于助溶剂整个质量的40%，碱土金属氧化物含量小于助溶剂整体质量的10%。
7.如权利要求1所述的一种具有隔热耐火性的陶瓷化聚烯烃材料，其特征在于，助熔剂为硼酸锌、氧化锌和低熔点玻璃粉。
8.如权利要求1所述的一种具有隔热耐火性的陶瓷化聚烯烃材料，其特征在于，煅烧高岭土的煅烧温度为600℃～1000℃，煅烧高岭土的粒径在1μm～5μm之间，组成其非晶态无定型结构单元的铝氧层中，铝同时以4配位、5配位、6配位的形式存在，煅烧高岭土中包括碱金属氧化物K2O、Na2O和Li2O，碱金属氧化物K2O、Na2O和Li2O总含量为整个煅烧高岭土质量的0.1%～5%。
9.如权利要求1所述的一种具有隔热耐火性的陶瓷化聚烯烃材料，其特征在于，煅烧高岭土的煅烧温度为800℃～1000℃，煅烧高岭土的粒径在1μm～2μm之间，组成其非晶态无定型结构单元的铝氧层中，铝以5配位的形式存在，煅烧高岭土中包括碱金属氧化物K2O、Na2O和Li2O，碱金属氧化物K2O、Na2O和Li2O总含量为整个煅烧高岭土质量的2%～4%。
10.如权利要求1所述的一种具有隔热耐火性的陶瓷化聚烯烃材料，其特征在于，硅灰石纤维长径比为2:1～20:1。
11.如权利要求1所述的一种具有隔热耐火性的陶瓷化聚烯烃材料，其特征在于，硅灰石的纤维长径比在7:1～10:1。
12.如权利要求5所述的一种具有隔热耐火性的陶瓷化聚烯烃材料，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯的质量含量为18%～48%之间，其在190℃/2.16kg条件下的熔融指数在2g～8g/10min。
13. 如权利要求5所述的一种具有隔热耐火性的陶瓷化聚烯烃材料，其特征在于，醋酸乙烯的质量含量在28%～48%之间，熔融指数在5 g～8g/10min之间。
14.如权利要求6所述的一种具有隔热耐火性的陶瓷化聚烯烃材料，其特征在于，低熔点玻璃粉的熔点为400℃～600℃，低熔点玻璃粉在0℃～300℃温度区间的热膨胀系数介于8×10-6～17×10-6之间，
低熔点玻璃粉选自低熔点硅酸盐类玻璃粉、低熔点磷酸盐类玻璃粉、低熔点硼酸盐类玻璃粉中的一种或几种。
15.如权利要求6所述的一种具有隔热耐火性的陶瓷化聚烯烃材料，其特征在于，硼酸锌为分子结构中结合有3.5个水分子的水合硼酸锌，水合硼酸锌中氧化硼的质量含量为31%～35%，水合硼酸锌的中值粒径为3微米～6微米。
16.如权利要求15所述的一种具有隔热耐火性的陶瓷化聚烯烃材料，其特征在于，水合硼酸锌中氧化硼的质量含量为31.5%～33.6%，水合硼酸锌的中值粒径为3微米～4.5微米。
17.如权利要求1-16任一所述的具有隔热耐火性的陶瓷化聚烯烃材料的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：
S1：按照配方成分称取原材料；
S2：将聚烯烃类树脂、成瓷粉、偶联剂在常温下捏合后进行预分散，然后经过熔融混炼后排入到切粒机中造粒，造粒后初步得到成瓷粉母粒，进一步将初步得到成瓷粉母粒排入到双螺杆挤出机中进行二次造粒，以进一步提高母粒中成份的共混性，得到成瓷粉母粒；
S3：将聚烯烃类树脂、助熔剂、抗氧剂、偶联剂在常温下捏合后进行预分散，然后经过熔融混炼后排入到切粒机中造粒，得到成瓷填料母粒；
S4：将成瓷粉母粒与成瓷填料母粒在常温下捏合后进行预分散，然后排入到双螺杆挤出机中，获得陶瓷化聚烯烃材料基片。
18.如权利要求17所述的一种具有隔热耐火性的陶瓷化聚烯烃材料的制备方法，其特征在于，进一步包含步骤S5：将陶瓷化聚烯烃材料基片进行电子辐照交联，获得所述的陶瓷化聚烯烃材料，步骤S5中，辐照交联的电子能量为0.1MeV～4.0MeV，辐照剂量为3兆拉德～50兆拉德。
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