CN116925477A - 一种无卤低烟阻燃聚氯乙烯电缆料 - Google Patents
一种无卤低烟阻燃聚氯乙烯电缆料 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116925477A CN116925477A CN202310707244.2A CN202310707244A CN116925477A CN 116925477 A CN116925477 A CN 116925477A CN 202310707244 A CN202310707244 A CN 202310707244A CN 116925477 A CN116925477 A CN 116925477A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polyvinyl chloride
- cable material
- chloride cable
- triphenylsiloxane
- flame retardant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 title claims abstract description 56
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 55
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 title claims abstract description 43
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 239000000779 smoke Substances 0.000 title claims abstract description 23
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 71
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 claims abstract description 18
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 18
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 claims abstract description 18
- DZKXDEWNLDOXQH-UHFFFAOYSA-N 1,3,5,2,4,6-triazatriphosphinine Chemical compound N1=PN=PN=P1 DZKXDEWNLDOXQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- -1 tripropoxy-triethanolamine Chemical compound 0.000 claims abstract description 15
- MNKYQPOFRKPUAE-UHFFFAOYSA-N chloro(triphenyl)silane Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Si](C=1C=CC=CC=1)(Cl)C1=CC=CC=C1 MNKYQPOFRKPUAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- IWDCLRJOBJJRNH-UHFFFAOYSA-N p-cresol Chemical compound CC1=CC=C(O)C=C1 IWDCLRJOBJJRNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 27
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 22
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 22
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 18
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 16
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 16
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 14
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims description 9
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims description 9
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 9
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 9
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims description 9
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 claims description 9
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 7
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 7
- 238000002390 rotary evaporation Methods 0.000 claims description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 7
- 238000010025 steaming Methods 0.000 claims description 7
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920000587 hyperbranched polymer Polymers 0.000 claims 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract description 4
- JQYOCVPEXWBLGO-UHFFFAOYSA-N [N].[Si].[P] Chemical compound [N].[Si].[P] JQYOCVPEXWBLGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- DXZMANYCMVCPIM-UHFFFAOYSA-L zinc;diethylphosphinate Chemical compound [Zn+2].CCP([O-])(=O)CC.CCP([O-])(=O)CC DXZMANYCMVCPIM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- YUWBVKYVJWNVLE-UHFFFAOYSA-N [N].[P] Chemical compound [N].[P] YUWBVKYVJWNVLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- UBIJTWDKTYCPMQ-UHFFFAOYSA-N hexachlorophosphazene Chemical compound ClP1(Cl)=NP(Cl)(Cl)=NP(Cl)(Cl)=N1 UBIJTWDKTYCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/547—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom
- C07F9/6564—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having phosphorus atoms, with or without nitrogen, oxygen, sulfur, selenium or tellurium atoms, as ring hetero atoms
- C07F9/6581—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having phosphorus atoms, with or without nitrogen, oxygen, sulfur, selenium or tellurium atoms, as ring hetero atoms having phosphorus and nitrogen atoms with or without oxygen or sulfur atoms, as ring hetero atoms
- C07F9/65812—Cyclic phosphazenes [P=N-]n, n>=3
- C07F9/65815—Cyclic phosphazenes [P=N-]n, n>=3 n = 3
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/54—Silicon-containing compounds
- C08K5/544—Silicon-containing compounds containing nitrogen
- C08K5/5477—Silicon-containing compounds containing nitrogen containing nitrogen in a heterocyclic ring
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
- H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
- H01B3/44—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
- H01B3/443—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from vinylhalogenides or other halogenoethylenic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/22—Halogen free composition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2203/00—Applications
- C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
- C08L2203/202—Applications use in electrical or conductive gadgets use in electrical wires or wirecoating
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/14—Extreme weather resilient electric power supply systems, e.g. strengthening power lines or underground power cables
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
Abstract
本发明涉及聚氯乙烯技术领域，且公开了一种无卤低烟阻燃聚氯乙烯电缆料，本发明将三苯基氯硅烷、对甲基苯酚，反应得到三苯基硅氧烷基甲苯中间体；然后在吡啶体系中，经过高锰酸钾氧化，得到三苯基硅氧烷基苯甲酸中间体；最后与三丙氧基‑三乙醇胺基环三磷腈进行酯化反应，得到新型的多芳基环三磷腈硅氧烷阻燃剂。含有氮磷杂环和硅氧烷结构，可以形成氮磷硅新型阻燃效果，并且含有高含碳量的多芳环结构，在燃烧是可以促进在聚氯乙烯电缆料基团表面形成炭覆盖层，从而抑制烟气逸出，实现对聚氯乙烯电缆料无卤低烟的阻燃改性效果。
Description
技术领域
本发明涉及聚氯乙烯技术领域，具体为一种无卤低烟阻燃聚氯乙烯电缆料。
背景技术
聚氯乙烯电缆料具有优良的绝缘性能、耐候性能，广泛应用在高压电输送、水底电缆、光纤电缆等方面，但是传统的聚氯乙烯电缆料存在阻燃性较差的问题；传统的聚氯乙烯电缆料阻燃剂为溴系阻燃剂，但是溴系阻燃剂在燃烧时可以产生生成的烟气、腐蚀性气体和有毒气体，污染较大，因此发展新型无卤阻燃剂应用于聚氯乙烯电缆料中成为研究趋势。
目前的无卤阻燃剂氮磷系阻燃剂、硅系阻燃剂等，环三磷腈衍生物是一种阻燃性能优异的氮磷系阻燃剂，将含硅化合物与环三磷腈衍生物结合，可以形成硅氮磷协效阻燃效果，增强其阻燃性能，专利CN102250147B公开了一种含硅官能团环三磷腈的制备方法和应用，将氨丙基三乙氧基硅烷、六氯环三磷腈反应得到含硅官能团环三磷腈，可以提高聚丙烯的阻燃性能。本发明提供了一种多芳基环三磷腈硅氧烷阻燃剂，用于对聚氯乙烯电缆料的无卤低烟阻燃改性。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种多芳基环三磷腈硅氧烷阻燃剂和无卤低烟阻燃聚氯乙烯电缆料。
(二)技术方案
一种无卤低烟阻燃聚氯乙烯电缆料，将重量份数计为100份聚氯乙烯、1-15份多芳基环三磷腈硅氧烷阻燃剂、45-55份增塑剂、0.5-1.2份润滑剂、0.1-0.5份抗氧剂加入到高速混合机中混匀，然后经过挤出机熔融挤出，造粒；然后在硫化床中模压，得到无卤低烟阻燃聚氯乙烯电缆料；
所述多芳基环三磷腈硅氧烷阻燃剂的制备工艺为：
S1、向溶剂中加入三苯基氯硅烷、对甲基苯酚和三乙胺，在60-90℃的温度下反应6-12h，反应后旋转除去溶剂，产物经过丙酮洗涤、干燥，得到三苯基硅氧烷基甲苯中间体；反应式如下：
S2、向高锰酸钾水溶液中加入吡啶、三苯基硅氧烷基甲苯中间体，先在50-65℃的温度下反应30-60min，然后在90-100℃的温度下回流反应2-6h，过滤除去不溶性固体，向滤液中加入水和乙酸乙酯萃取分离，将分离的乙酸乙酯溶液旋蒸，产物用经过水、丙酮洗涤，干燥，得到三苯基硅氧烷基苯甲酸中间体；反应式如下：
S3、向溶剂中加入三苯基硅氧烷基苯甲酸中间体、三丙氧基-三乙醇胺基环三磷腈、对甲苯磺酸，在110-135℃的温度下回流反应6-18h，旋蒸除去溶剂，产物用经过水、丙酮、乙醇洗涤，干燥，得到多芳基环三磷腈硅氧烷阻燃剂。反应式如下：
优选的，S1中溶剂为甲苯、二甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷或四氢呋喃的任一种。
优选的，S1中三苯基氯硅烷、对甲基苯酚和三乙胺的摩尔比为1:0.9-1.5:1-1.4。
优选的，S2中高锰酸钾水溶液的质量分数为30-55％；高锰酸钾水溶液与吡啶的体积为1:1.5-2.5。
优选的，S3中溶剂甲苯或二甲苯。
优选的，S3中三苯基硅氧烷基苯甲酸中间体、三丙氧基-三乙醇胺基环三磷腈、对甲苯磺酸的摩尔比为1:3-3.8:0.1-0.13。
(三)有益的技术效果
本发明将三苯基氯硅烷、对甲基苯酚，反应得到三苯基硅氧烷基甲苯中间体；然后在吡啶体系中，经过高锰酸钾氧化，得到三苯基硅氧烷基苯甲酸中间体；最后与三丙氧基-三乙醇胺基环三磷腈进行酯化反应，得到新型的多芳基环三磷腈硅氧烷阻燃剂。
多芳基环三磷腈硅氧烷阻燃剂含有氮磷杂环和硅氧烷结构，可以形成氮磷硅新型阻燃效果，并且含有高含碳量的多芳环结构，在燃烧是可以促进在聚氯乙烯电缆料基团表面形成炭覆盖层，从而抑制烟气逸出，实现对聚氯乙烯电缆料无卤低烟的阻燃改性效果。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。下文给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
实施例1
S1、向甲苯溶剂中加入摩尔比为1:0.9:1的三苯基氯硅烷、对甲基苯酚和三乙胺，在90℃的温度下反应6h，反应后旋转除去溶剂，产物经过丙酮洗涤、干燥，得到三苯基硅氧烷基甲苯中间体；
S2、向质量分数为55％的高锰酸钾水溶液中加入吡啶和三苯基硅氧烷基甲苯中间体，控制高锰酸钾水溶液与吡啶的体积为1:1.5，先在65℃的温度下反应40min，然后在100℃的温度下回流反应2h，过滤除去不溶性固体，向滤液中加入水和乙酸乙酯萃取分离，将分离的乙酸乙酯溶液旋蒸，产物用经过水、丙酮洗涤，干燥，得到三苯基硅氧烷基苯甲酸中间体；
S3、向甲苯溶剂中加入摩尔比为1:3:0.1的三苯基硅氧烷基苯甲酸中间体、三丙氧基-三乙醇胺基环三磷腈、对甲苯磺酸，在120℃的温度下回流反应18h，旋蒸除去溶剂，产物用经过水、丙酮、乙醇洗涤，干燥，得到多芳基环三磷腈硅氧烷阻燃剂。
S4、将重量份数计为100份聚氯乙烯、1份多芳基环三磷腈硅氧烷阻燃剂、45份增塑剂、0.5份润滑剂、0.5份抗氧剂加入到高速混合机中混匀，然后经过挤出机熔融挤出，熔融温度190℃，挤出温度195℃、造粒；然后在硫化床中模压20min，温度为200℃，得到无卤低烟阻燃聚氯乙烯电缆料。
实施例2
S1、向三氯甲烷溶剂中加入摩尔比为1:1.2:1.3的三苯基氯硅烷、对甲基苯酚和三乙胺，在80℃的温度下反应6h，反应后旋转除去溶剂，产物经过丙酮洗涤、干燥，得到三苯基硅氧烷基甲苯中间体；
S2、向质量分数为40％的高锰酸钾水溶液中加入吡啶和三苯基硅氧烷基甲苯中间体，控制高锰酸钾水溶液与吡啶的体积为1:2.2，先在65℃的温度下反应60min，然后在100℃的温度下回流反应4h，过滤除去不溶性固体，向滤液中加入水和乙酸乙酯萃取分离，将分离的乙酸乙酯溶液旋蒸，产物用经过水、丙酮洗涤，干燥，得到三苯基硅氧烷基苯甲酸中间体；
S3、向甲苯溶剂中加入摩尔比为1:3.5:0.12的三苯基硅氧烷基苯甲酸中间体、三丙氧基-三乙醇胺基环三磷腈、对甲苯磺酸，在110℃的温度下回流反应18h，旋蒸除去溶剂，产物用经过水、丙酮、乙醇洗涤，干燥，得到多芳基环三磷腈硅氧烷阻燃剂。
S4、将重量份数计为100份聚氯乙烯、4份多芳基环三磷腈硅氧烷阻燃剂、48份增塑剂、1份润滑剂、0.5份抗氧剂加入到高速混合机中混匀，然后经过挤出机熔融挤出，熔融温度190℃，挤出温度195℃、造粒；然后在硫化床中模压20min，温度为200℃，得到无卤低烟阻燃聚氯乙烯电缆料。
实施例3
S1、向四氢呋喃溶剂中加入摩尔比为1:1.5:1.4的三苯基氯硅烷、对甲基苯酚和三乙胺，在90℃的温度下反应6h，反应后旋转除去溶剂，产物经过丙酮洗涤、干燥，得到三苯基硅氧烷基甲苯中间体；
S2、向质量分数为30％的高锰酸钾水溶液中加入吡啶和三苯基硅氧烷基甲苯中间体，控制高锰酸钾水溶液与吡啶的体积为1:2.5，先在65℃的温度下反应60min，然后在90℃的温度下回流反应2h，过滤除去不溶性固体，向滤液中加入水和乙酸乙酯萃取分离，将分离的乙酸乙酯溶液旋蒸，产物用经过水、丙酮洗涤，干燥，得到三苯基硅氧烷基苯甲酸中间体；
S3、向二甲苯溶剂中加入摩尔比为1:3.8:0.13的三苯基硅氧烷基苯甲酸中间体、三丙氧基-三乙醇胺基环三磷腈、对甲苯磺酸，在110℃的温度下回流反应18h，旋蒸除去溶剂，产物用经过水、丙酮、乙醇洗涤，干燥，得到多芳基环三磷腈硅氧烷阻燃剂。
S4、将重量份数计为100份聚氯乙烯、8份多芳基环三磷腈硅氧烷阻燃剂、55份增塑剂、1.2份润滑剂、0.3份抗氧剂加入到高速混合机中混匀，然后经过挤出机熔融挤出，熔融温度190℃，挤出温度195℃、造粒；然后在硫化床中模压20min，温度为200℃，得到无卤低烟阻燃聚氯乙烯电缆料。
实施例4
S1、向二氯甲烷溶剂中加入摩尔比为1:1.5:1.3的三苯基氯硅烷、对甲基苯酚和三乙胺，在60℃的温度下反应10h，反应后旋转除去溶剂，产物经过丙酮洗涤、干燥，得到三苯基硅氧烷基甲苯中间体；
S2、向质量分数为55％的高锰酸钾水溶液中加入吡啶和三苯基硅氧烷基甲苯中间体，控制高锰酸钾水溶液与吡啶的体积为1:2，先在60℃的温度下反应40min，然后在90℃的温度下回流反应4h，过滤除去不溶性固体，向滤液中加入水和乙酸乙酯萃取分离，将分离的乙酸乙酯溶液旋蒸，产物用经过水、丙酮洗涤，干燥，得到三苯基硅氧烷基苯甲酸中间体；
S3、向甲苯溶剂中加入摩尔比为1:3.5:0.1的三苯基硅氧烷基苯甲酸中间体、三丙氧基-三乙醇胺基环三磷腈、对甲苯磺酸，在120℃的温度下回流反应12h，旋蒸除去溶剂，产物用经过水、丙酮、乙醇洗涤，干燥，得到多芳基环三磷腈硅氧烷阻燃剂。
S4、将重量份数计为100份聚氯乙烯、12份多芳基环三磷腈硅氧烷阻燃剂、55份增塑剂、1.2份润滑剂、0.3份抗氧剂加入到高速混合机中混匀，然后经过挤出机熔融挤出，熔融温度190℃，挤出温度195℃、造粒；然后在硫化床中模压20min，温度为200℃，得到无卤低烟阻燃聚氯乙烯电缆料。
实施例5
S1、向二甲苯溶剂中加入摩尔比为1:1.3:1.3的三苯基氯硅烷、对甲基苯酚和三乙胺，在60℃的温度下反应6h，反应后旋转除去溶剂，产物经过丙酮洗涤、干燥，得到三苯基硅氧烷基甲苯中间体；
S2、向质量分数为40％的高锰酸钾水溶液中加入吡啶和三苯基硅氧烷基甲苯中间体，控制高锰酸钾水溶液与吡啶的体积为1:2，先在60℃的温度下反应30min，然后在95℃的温度下回流反应6h，过滤除去不溶性固体，向滤液中加入水和乙酸乙酯萃取分离，将分离的乙酸乙酯溶液旋蒸，产物用经过水、丙酮洗涤，干燥，得到三苯基硅氧烷基苯甲酸中间体；
S3、向甲苯溶剂中加入摩尔比为1:3:0.1的三苯基硅氧烷基苯甲酸中间体、三丙氧基-三乙醇胺基环三磷腈、对甲苯磺酸，在120℃的温度下回流反应12h，旋蒸除去溶剂，产物用经过水、丙酮、乙醇洗涤，干燥，得到多芳基环三磷腈硅氧烷阻燃剂。
S4、将重量份数计为100份聚氯乙烯、15份多芳基环三磷腈硅氧烷阻燃剂、50份增塑剂、1.2份润滑剂、0.5份抗氧剂加入到高速混合机中混匀，然后经过挤出机熔融挤出，熔融温度190℃，挤出温度195℃、造粒；然后在硫化床中模压20min，温度为200℃，得到无卤低烟阻燃聚氯乙烯电缆料。
对比例1
S1、向甲苯溶剂中加入摩尔比为1:1.2:1.2的三苯基氯硅烷、对甲基苯酚和三乙胺，在60℃的温度下反应12h，反应后旋转除去溶剂，产物经过丙酮洗涤、干燥，得到三苯基硅氧烷基甲苯中间体；
S2、将重量份数计为100份聚氯乙烯、1份三苯基硅氧烷基甲苯中间体、55份增塑剂、0.5份润滑剂、0.2份抗氧剂加入到高速混合机中混匀，然后经过挤出机熔融挤出，熔融温度190℃，挤出温度195℃、造粒；然后在硫化床中模压20min，温度为200℃，得到无卤低烟阻燃聚氯乙烯电缆料。
对比例2
S1、将重量份数计为100份聚氯乙烯、1份三丙氧基-三乙醇胺基环三磷腈、55份增塑剂、0.5份润滑剂、0.2份抗氧剂加入到高速混合机中混匀，然后经过挤出机熔融挤出，熔融温度190℃，挤出温度195℃、造粒；然后在硫化床中模压20min，温度为200℃，得到无卤低烟阻燃聚氯乙烯电缆料。
参考UL94等级和GB/T 2406.1-2008的方法测试聚氯乙烯电缆料的阻燃性能。
| UL94等级 | 极限氧指数(％) | |
| 实施例1 | V-0 | 27.9 |
| 实施例2 | V-0 | 29.1 |
| 实施例3 | V-0 | 30.5 |
| 实施例4 | V-0 | 32.6 |
| 实施例5 | V-0 | 33.2 |
| 对比例1 | V-1 | 24.2 |
| 对比例2 | V-0 | 27.3 |
依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。
Claims (6)
1.一种无卤低烟阻燃聚氯乙烯电缆料，其特征在于：所述无卤低烟阻燃聚氯乙烯电缆料是将重量份数计为100份聚氯乙烯、1-15份多芳基环三磷腈硅氧烷阻燃剂、45-55份增塑剂、0.5-1.2份润滑剂、0.1-0.5份抗氧剂加入到高速混合机中混匀，然后经过挤出机熔融挤出，造粒；然后在硫化床中模压，得到无卤低烟阻燃聚氯乙烯电缆料；
所述多芳基环三磷腈硅氧烷阻燃剂的制备工艺为：
S1、向溶剂中加入三苯基氯硅烷、对甲基苯酚和三乙胺，在60-90℃的温度下反应6-12h，反应后旋转除去溶剂，产物经过丙酮洗涤、干燥，得到三苯基硅氧烷基甲苯中间体；
S2、向高锰酸钾水溶液中加入吡啶、三苯基硅氧烷基甲苯中间体，先在50-65℃的温度下反应30-60min，然后在90-100℃的温度下回流反应2-6h，过滤除去不溶性固体，向滤液中加入水和乙酸乙酯萃取分离，将分离的乙酸乙酯溶液旋蒸，产物用经过水、丙酮洗涤，干燥，得到三苯基硅氧烷基苯甲酸中间体；
S3、向溶剂中加入三苯基硅氧烷基苯甲酸中间体、三丙氧基-三乙醇胺基环三磷腈、对甲苯磺酸，在110-135℃的温度下回流反应6-18h，旋蒸除去溶剂，产物用经过水、丙酮、乙醇洗涤，干燥，得到多芳基环三磷腈硅氧烷阻燃剂。
2.根据权利要求1所述的超支化聚合物改性聚氯乙烯电缆料的制备工艺，其特征在于：S1中溶剂为甲苯、二甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷或四氢呋喃的任一种。
3.根据权利要求1所述的超支化聚合物改性聚氯乙烯电缆料的制备工艺，其特征在于：S1中三苯基氯硅烷、对甲基苯酚和三乙胺的摩尔比为1:0.9-1.5:1-1.4。
4.根据权利要求1所述的超支化聚合物改性聚氯乙烯电缆料的制备工艺，其特征在于：S2中高锰酸钾水溶液的质量分数为30-55％；高锰酸钾水溶液与吡啶的体积为1:1.5-2.5。
5.根据权利要求1所述的超支化聚合物改性聚氯乙烯电缆料的制备工艺，其特征在于：S3中溶剂甲苯或二甲苯。
6.根据权利要求1所述的超支化聚合物改性聚氯乙烯电缆料的制备工艺，其特征在于：S3中三苯基硅氧烷基苯甲酸中间体、三丙氧基-三乙醇胺基环三磷腈、对甲苯磺酸的摩尔比为1:3-3.8:0.1-0.13。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310707244.2A CN116925477A (zh) | 2023-06-14 | 2023-06-14 | 一种无卤低烟阻燃聚氯乙烯电缆料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310707244.2A CN116925477A (zh) | 2023-06-14 | 2023-06-14 | 一种无卤低烟阻燃聚氯乙烯电缆料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116925477A true CN116925477A (zh) | 2023-10-24 |
Family
ID=88374607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310707244.2A Pending CN116925477A (zh) | 2023-06-14 | 2023-06-14 | 一种无卤低烟阻燃聚氯乙烯电缆料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116925477A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007119649A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Kaneka Corp | 難燃剤および難燃性樹脂組成物 |
| JP2009144003A (ja) * | 2007-12-12 | 2009-07-02 | Dow Corning Toray Co Ltd | 熱可塑性難燃樹脂組成物、該樹脂組成物からなる難燃繊維および難燃繊維の製造方法 |
| CN115232417A (zh) * | 2022-08-08 | 2022-10-25 | 江苏立晟德新材料有限公司 | 一种低烟阻燃的塑料制品半导电pvc护套料 |
| CN115746481A (zh) * | 2023-01-06 | 2023-03-07 | 曹院 | 一种抗冲击阻燃耐火电缆及其生产工艺 |
-
2023
- 2023-06-14 CN CN202310707244.2A patent/CN116925477A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007119649A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Kaneka Corp | 難燃剤および難燃性樹脂組成物 |
| JP2009144003A (ja) * | 2007-12-12 | 2009-07-02 | Dow Corning Toray Co Ltd | 熱可塑性難燃樹脂組成物、該樹脂組成物からなる難燃繊維および難燃繊維の製造方法 |
| CN115232417A (zh) * | 2022-08-08 | 2022-10-25 | 江苏立晟德新材料有限公司 | 一种低烟阻燃的塑料制品半导电pvc护套料 |
| CN115746481A (zh) * | 2023-01-06 | 2023-03-07 | 曹院 | 一种抗冲击阻燃耐火电缆及其生产工艺 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 岳云平等: "苯基三氯硅烷的应用研究进展", 《有机硅材料》, vol. 32, no. 2, pages 147 - 153 * |
| 高维全等: "羟基环三磷腈衍生物阻燃剂的合成和性能研究", 《染整技术》, vol. 30, no. 9, pages 11 - 14 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107936475B (zh) | 一种改性高分子材料及其制备方法 | |
| CN109135189B (zh) | 一种环氧树脂用含P/N/Si多元素聚磷硅氮烷阻燃剂及其制备方法 | |
| CN112979708B (zh) | 一种低卤环磷腈阻燃剂的制备方法及应用 | |
| CN115746481B (zh) | 一种抗冲击阻燃耐火电缆及其生产工艺 | |
| KR940009199A (ko) | 할로겐이 유리된 시클릭 포스포러스를 포함하는 방염제 화합물 | |
| CN114752038A (zh) | 一种无卤阻燃环氧树脂及其制备方法 | |
| CN118165316B (zh) | 一种玻璃纤维复合材料增强改性pet材料的制备工艺 | |
| CN112409599A (zh) | 一种超支化含磷氧基官能化的硅基树脂阻燃剂及其制备方法 | |
| CN112442073A (zh) | 一种含磷的反应型阻燃剂及其制备方法和应用 | |
| CN110643066B (zh) | 一种磷氮阻燃剂及其制备方法 | |
| CN113429770A (zh) | 一种高效阻燃改性的不饱和聚酯树脂的制备方法 | |
| CN116515260A (zh) | 一种阻燃型pet材料及其制备方法 | |
| CN113234228B (zh) | 一种高效阻燃抑烟的含硼聚磷酰胺阻燃剂及其制备方法和应用 | |
| CN114085246A (zh) | 一种生物基含磷阻燃剂及其制备方法和应用 | |
| CN111961198B (zh) | 一种无卤阻燃增韧剂及其制备方法和应用 | |
| CN116925477A (zh) | 一种无卤低烟阻燃聚氯乙烯电缆料 | |
| CN110922637B (zh) | 一种dopo衍生物阻燃光热稳定剂及其制备方法和应用 | |
| CN116874944A (zh) | 一种超支化聚合物改性聚氯乙烯电缆料的制备工艺 | |
| CN115073522B (zh) | 基于dopo基团含硅磷氮的化合物及其制备方法和用途 | |
| CN114517407B (zh) | 一种环状硼酸酯阻燃剂及其阻燃聚酯纤维制品的制备方法 | |
| CN110845529B (zh) | 一种含磷多乙烯多胺阻燃剂及其制备方法 | |
| CN113402712A (zh) | 一种含磷的梯形聚硅氧烷及其制备方法和应用 | |
| CN111763232A (zh) | 一种含有反应基团的磷杂菲/次磷酸盐双基阻燃剂及其制备方法 | |
| CN112442077A (zh) | 一种带有反应基团的含磷阻燃剂及其制备方法和应用 | |
| CN117363031B (zh) | 一种含磷阻燃母粒及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20231024 |