CN117004234A - 一种阻燃电线电缆硅橡胶及其制备方法 - Google Patents

一种阻燃电线电缆硅橡胶及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN117004234A
CN117004234A CN202311283457.3A CN202311283457A CN117004234A CN 117004234 A CN117004234 A CN 117004234A CN 202311283457 A CN202311283457 A CN 202311283457A CN 117004234 A CN117004234 A CN 117004234A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
flame retardant
silicone rubber
flame
cable
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.)
Granted
Application number
CN202311283457.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117004234B (zh
Inventor
周长伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou Ruihe New Material Technology Co ltd
Original Assignee
Guangzhou Ruihe New Material Technology Co ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou Ruihe New Material Technology Co ltd filed Critical Guangzhou Ruihe New Material Technology Co ltd
Priority to CN202311283457.3A priority Critical patent/CN117004234B/zh
Publication of CN117004234A publication Critical patent/CN117004234A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117004234B publication Critical patent/CN117004234B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04Polysiloxanes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/28Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances natural or synthetic rubbers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2217Oxides; Hydroxides of metals of magnesium
    • C08K2003/2224Magnesium hydroxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/02Flame or fire retardant/resistant
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/22Halogen free composition
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/14Extreme weather resilient electric power supply systems, e.g. strengthening power lines or underground power cables

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)

Abstract

本发明涉及一种阻燃电线电缆硅橡胶及其制备方法,属于无卤阻燃电缆材料技术领域。其按照重量份计包括:甲基乙烯基硅橡胶60‑80份、三元乙丙橡胶15‑22份、线性低密度聚乙烯8‑13份、乙烯‑辛烯共聚物6‑9份、烯基交联剂5‑7份、氢氧化镁17‑23份、改性协效阻燃剂4.5‑6份、补强剂15‑20份、润滑剂3‑4份、抗氧剂1.4‑1.8份、硫化剂2‑2.5份和促进剂0.8‑1.1份;改性协效阻燃剂与主材相容性好,利于均匀分散,其可螯合氢氧化镁,烧蚀时氢氧化镁分解产生水分促进硅氮烷结构快速分解,具有快速响应阻燃效果,且引入的硫元素碳化形成碳硅复合物,阻碍烧蚀的深入,具有稳定的抗烧蚀阻燃作用。

Description

一种阻燃电线电缆硅橡胶及其制备方法
技术领域
本发明属于无卤阻燃电缆材料技术领域,具体地,涉及一种阻燃电线电缆硅橡胶及其制备方法。
背景技术
目前,采用氧化镁矿物阻燃和云母带缠绕阻燃类电缆效果较好,但是,氧化镁矿物防火绝缘电缆的全铜外护层造价高,需要昂贵的专用生产加工设备,在生产加工、运输、线路的敷设安装和使用等过程中有特殊要求且敷设安装难度大,很难大规模地普及使用,特别难以在民用建筑上推广等。而云母带缠绕的耐火电缆,在生产过程中需要多层缠绕,易造成搭接缝处出现缺陷,火烧后云母带发脆、易脱落,耐火效果差,难以保障通讯、电力在火灾情况下的安全畅通。因此开发研究高强度、低成本、易加工以及综合性能优异的阻燃电缆成为目前市场迫切的需求。
硅橡胶是由聚硅氧烷、补强填料、交联剂、催化剂和其他添加剂组成复合材料,由于Si-O键的键能较高,本身拥有良好的热稳定性,此外在高温火焰下燃烧时,Si-O键会转变成连续、绝缘的网络状SiO2灰烬覆盖在表面,从而有效地阻止基材进一步烧蚀。现有技术中以其为基体的阻燃材料主要有两类研究方向;
其一,向硅橡胶中复配低熔点玻璃微粉,在发生燃烧时,玻璃粉软化并嵌入烧蚀网络中,形成阻燃隔绝层,阻碍烧蚀的深入,但是,玻璃微粉掺杂在硅橡胶基体中,形成内部缺陷,导致材料的力学性能恶化,特别是韧性下降较为明显,不利于线缆的弯折铺设,且玻璃粉软化温度高、软化时间长,发生烧蚀时阻燃相应慢,另外,烧蚀后的瓷化层富集,使得烧蚀层脆性大,线缆弯折后极易出现防护层破损,线芯裸露具有安全隐患;
其二,向硅橡胶中复配有机或无机阻燃剂,如磷酸酯类、磷腈类有机阻燃剂,氢氧化镁、氢氧化铝等无机阻燃剂,该类阻燃剂在应用过程中最大的问题是无法均匀分散,在烧蚀过程中出现明显烧蚀不均,从而导致整体阻燃效果不理想。
发明内容
为了解决背景技术中提到的技术问题,本发明的目的在于提供一种阻燃电线电缆硅橡胶及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种阻燃电线电缆硅橡胶,按照重量份计包括:
甲基乙烯基硅橡胶60-80份、三元乙丙橡胶15-22份、线性低密度聚乙烯8-13份、乙烯-辛烯共聚物6-9份、烯基交联剂5-7份、氢氧化镁17-23份、改性协效阻燃剂4.5-6份、补强剂15-20份、润滑剂3-4份、抗氧剂1.4-1.8份、硫化剂2-2.5份和促进剂0.8-1.1份;
所述改性协效阻燃剂由以下方法制备:
步骤A1:将乙烯基苯基二氯硅烷、三乙胺和无水四氢呋喃混匀,通入干燥氮气保护,升温至40-55℃,施加240-360rpm机械搅拌,缓慢加入六甲基二硅氮烷,完全加入后继续恒温搅拌反应,控制加入反应总时间为1.2-1.6h,反应结束滤除不溶物,旋蒸脱除四氢呋喃,得到阻燃基体;
步骤A2:将阻燃基体、十二硫醇、二甲基苯基膦和二甲基亚砜混匀,通入氮气保护,升温至60-70℃,施加120-180rpm机械搅拌,辅以300-400W/m2紫外辐照,恒温搅拌辐照反应2.5-3.2h,反应结束减压旋蒸脱除二甲基亚砜,得到改性协效阻燃剂。
进一步地,乙烯基苯基二氯硅烷、六甲基二硅氮烷、三乙胺和无水四氢呋喃的用量比为0.1mol:0.2mol:10-15mL:90-120mL。乙烯基苯基二氯硅烷中的活性氯基团与六甲基二硅氮烷中的仲胺结构取代反应,具体反应过程可表示如下:
进一步地,阻燃基体、十二硫醇、二甲基苯基膦和二甲基亚砜的用量比为0.1mol:0.108-0.114mol:50-80mg:100-150mL。在二甲基苯基膦和紫外辐照促进下,十二硫醇与阻燃基体的双键点击加成反应,具体反应过程可表示如下:
进一步地,烯基交联剂由三烯丙基异三聚氰酸酯和三甲代烯丙基异氰酸酯混合而成。
进一步地,补强剂为白炭黑,细度不低于1000目。
进一步地,氢氧化镁选用超微粉料,细度不低于3000目。
进一步地,润滑剂由硬脂酸钙和微晶蜡混合而成。
进一步地,抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168混合而成。
进一步地,硫化剂为硫化剂DCP。
进一步地,促进剂为促进剂TMTD。
一种阻燃电线电缆硅橡胶的制备方法,包括如下步骤:
步骤S1:将甲基乙烯基硅橡胶、三元乙丙橡胶、线性低密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物、烯基交联剂、氢氧化镁、改性协效阻燃剂、补强剂、润滑剂和抗氧剂投加到炼塑机中,氮气保护,控制温度为45-55℃,搅拌速率为30-50rpm,搅拌混炼20-30min,得到混炼胶;
步骤S2:将混炼胶转出至开炼机中,加入硫化剂和促进剂混匀,挤出定型、硫化成型,得到阻燃电线电缆硅橡胶。
本发明的有益效果:
本发明以甲基乙烯基硅橡胶为主材,复配三元乙丙橡胶、线性低密度聚乙烯等进行增韧,以氢氧化镁为主阻燃材料,复合一种自制改性协效阻燃剂,获得优异的阻燃效果;该改性协效阻燃剂由乙烯基苯基二氯硅烷和六甲基二硅氮烷取代反应,制成含乙烯基和苯基的硅氮烷,提升硅氮烷的稳定性,之后由十二硫醇和其结构中的乙烯基点击加成,引入硫醚结构和长链状烷基;改性协效阻燃剂结构中的硅氮烷结构和长链烷基与主材和增韧材料具有良好的相容性,在混炼过程中可均匀分散到复合材料中,形成均匀的协效阻燃作用,对复合材料的力学性能影响较小;改性协效阻燃剂结构中的硫醚结构与相邻的氮元素可对氢氧化镁产生稳定的螯合作用,向其结构附近富集氢氧化镁,在发生烧蚀时,氢氧化镁受热分解产生水分,该高温水分可促进其结构中的硅氮烷结构快速分解,阻碍燃烧深入,具有响应快速特点,有效阻碍前期烧蚀进行;改性协效阻燃剂结构中引入的硫元素具有优异促进碳化作用,在烧蚀深入的过程中,促进苯环结构和长链烷基碳化,形成碳硅复合物,阻碍烧蚀的深入,具有稳定的抗烧蚀阻燃作用。
具体实施方式
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、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅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它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例制备阻燃电线电缆硅橡胶,具体实施过程如下:
1)制备改性协效阻燃剂
1.1、取乙烯基苯基二氯硅烷、三乙胺和无水四氢呋喃投料混匀,通入干燥氮气置换三次,处于干燥氮气保护氛围,升温至40℃,施加240rpm机械搅拌,在50min内缓慢加入六甲基二硅氮烷,完全加入后保持恒温搅拌反应,控制加入反应总时间为1.6h,反应中,乙烯基苯基二氯硅烷、六甲基二硅氮烷、三乙胺和无水四氢呋喃的用量比为0.1mol:0.2mol:10mL:90mL,反应结束过滤脱除不溶的三乙胺盐酸盐,旋蒸脱除四氢呋喃,制得阻燃基体;
1.2、取阻燃基体、十二硫醇、二甲基苯基膦和二甲基亚砜投料混匀,通入氮气至有稳定气流排出,升温至60℃,施加120rpm机械搅拌,辅以300W/m2紫外辐照,恒温搅拌辐照反应3.2h,反应中,阻燃基体、十二硫醇、二甲基苯基膦和二甲基亚砜的用量比为0.1mol:0.108mol:50mg:100mL,反应结束减压旋蒸脱除二甲基亚砜,制得改性协效阻燃剂。
2)制备阻燃电线电缆硅橡胶
2.1、按照重量份取如下原料:
甲基乙烯基硅橡胶60份,选自110-2型生胶,由安徽明怡硅业有限公司提供;
三元乙丙橡胶15份,选自Trilene-65型生胶,由东莞市越邦橡胶科技有限公司提供;
线性低密度聚乙烯13份,选自1C7A型产品,由苏州世昇塑化有限公司提供;
乙烯-辛烯共聚物7份,选自8180型产品,由苏州鑫亿新材料有限公司提供;
烯基交联剂6份,实施例均由三烯丙基异三聚氰酸酯和三甲代烯丙基异氰酸酯按照质量比为3:1混合而成,均为工业级原料;
氢氧化镁17份,选自3000目超微粉料,由广州亿峰化工科技有限公司提供;
改性协效阻燃剂5份,本实施例制备;
补强剂20份,选自1250目白炭黑,由广东恒添新材料科技有限公司提供;
润滑剂3份,实施例均由NJ-026A型硬脂酸钙和80#微晶蜡按照质量比为2:1混合而成,分别由东莞市诺佳塑化有限公司和济宁棠邑化工有限公司提供;
抗氧剂1.4份,实施例均由抗氧剂1010和抗氧剂168按照质量比为1:1混合而成;
硫化剂2份,选自硫化剂DCP,工业级原料;
促进剂0.8份,选自促进剂TMTD,工业级原料;
以下实施例中采购原料均采用同批次物料;
2.2、将甲基乙烯基硅橡胶、三元乙丙橡胶、线性低密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物、烯基交联剂、氢氧化镁、改性协效阻燃剂、补强剂、润滑剂和抗氧剂投加到炼塑机中,氮气保护,控制温度为45℃,搅拌速率为30rpm,搅拌混炼30min,得到混炼胶;
2.3、将混炼胶转出至开炼机中,控制辊温为60℃,加入硫化剂和促进剂薄通五次混匀,再投加到挤出机中,挤出机的料筒温度设置为:一区120℃,二区温度为140℃,三区温度为150℃,四区温度为145℃,模头温度为155℃;需要说明的是,在制备电线电缆时,直接挤包在线芯表面,之后将挤出成型的产品置于硫化机中,实施例中为便于检测,挤出后置于平板硫化机中,硫化温度为180℃,硫化时间为10min,冷却后得到阻燃电线电缆硅橡胶。
实施例2
本实施例制备阻燃电线电缆硅橡胶,具体实施过程如下:
1)制备改性协效阻燃剂
1.1、取乙烯基苯基二氯硅烷、三乙胺和无水四氢呋喃投料混匀,通入干燥氮气置换三次,处于干燥氮气保护氛围,升温至55℃,施加360rpm机械搅拌,在30min内缓慢加入六甲基二硅氮烷,完全加入后保持恒温搅拌反应,控制加入反应总时间为1.2h,反应中,乙烯基苯基二氯硅烷、六甲基二硅氮烷、三乙胺和无水四氢呋喃的用量比为0.1mol:0.2mol:15mL:120mL,反应结束过滤脱除不溶的三乙胺盐酸盐,旋蒸脱除四氢呋喃,制得阻燃基体;
1.2、取阻燃基体、十二硫醇、二甲基苯基膦和二甲基亚砜投料混匀,通入氮气至有稳定气流排出,升温至70℃,施加180rpm机械搅拌,辅以400W/m2紫外辐照,恒温搅拌辐照反应2.5h,反应中,阻燃基体、十二硫醇、二甲基苯基膦和二甲基亚砜的用量比为0.1mol:0.114mol:80mg:150mL,反应结束减压旋蒸脱除二甲基亚砜,制得改性协效阻燃剂。
2)制备阻燃电线电缆硅橡胶
2.1、按照重量份取如下原料:
甲基乙烯基硅橡胶80份、三元乙丙橡胶22份、线性低密度聚乙烯8份、乙烯-辛烯共聚物9份、烯基交联剂7份、氢氧化镁23份、本实施例制备的改性协效阻燃剂6份、补强剂15份、润滑剂4份、抗氧剂1.8份、硫化剂2.5份和促进剂1.1份;
2.2、将甲基乙烯基硅橡胶、三元乙丙橡胶、线性低密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物、烯基交联剂、氢氧化镁、改性协效阻燃剂、补强剂、润滑剂和抗氧剂投加到炼塑机中,氮气保护,控制温度为55℃,搅拌速率为50rpm,搅拌混炼20min,得到混炼胶;
2.3、将混炼胶转出至开炼机中,控制辊温为60℃,加入硫化剂和促进剂薄通五次混匀,再投加到挤出机中,挤出机的料筒温度设置为:一区120℃,二区温度为140℃,三区温度为150℃,四区温度为145℃,模头温度为155℃,挤出后置于平板硫化机中,硫化温度为180℃,硫化时间为10min,冷却后得到阻燃电线电缆硅橡胶。
实施例3
本实施例制备阻燃电线电缆硅橡胶,具体实施过程如下:
1)制备改性协效阻燃剂
1.1、取乙烯基苯基二氯硅烷、三乙胺和无水四氢呋喃投料混匀,通入干燥氮气置换三次,处于干燥氮气保护氛围,升温至50℃,施加300rpm机械搅拌,在40min内缓慢加入六甲基二硅氮烷,完全加入后保持恒温搅拌反应,控制加入反应总时间为1.4h,反应中,乙烯基苯基二氯硅烷、六甲基二硅氮烷、三乙胺和无水四氢呋喃的用量比为0.1mol:0.2mol:12mL:110mL,反应结束过滤脱除不溶的三乙胺盐酸盐,旋蒸脱除四氢呋喃,制得阻燃基体;
1.2、取阻燃基体、十二硫醇、二甲基苯基膦和二甲基亚砜投料混匀,通入氮气至有稳定气流排出,升温至65℃,施加180rpm机械搅拌,辅以360W/m2紫外辐照,恒温搅拌辐照反应3h,反应中,阻燃基体、十二硫醇、二甲基苯基膦和二甲基亚砜的用量比为0.1mol:0.11mol:70mg:120mL,反应结束减压旋蒸脱除二甲基亚砜,制得改性协效阻燃剂。
2)制备阻燃电线电缆硅橡胶
2.1、按照重量份取如下原料:
甲基乙烯基硅橡胶70份、三元乙丙橡胶18份、线性低密度聚乙烯10份、乙烯-辛烯共聚物6份、烯基交联剂5份、氢氧化镁19份、本实施例制备的改性协效阻燃剂4.5份、补强剂18份、润滑剂3份、抗氧剂1.6份、硫化剂2.3份和促进剂0.9份;
2.2、将甲基乙烯基硅橡胶、三元乙丙橡胶、线性低密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物、烯基交联剂、氢氧化镁、改性协效阻燃剂、补强剂、润滑剂和抗氧剂投加到炼塑机中,氮气保护,控制温度为50℃,搅拌速率为40rpm,搅拌混炼25min,得到混炼胶;
2.3、将混炼胶转出至开炼机中,控制辊温为60℃,加入硫化剂和促进剂薄通五次混匀,再投加到挤出机中,挤出机的料筒温度设置为:一区120℃,二区温度为140℃,三区温度为150℃,四区温度为145℃,模头温度为155℃,挤出后置于平板硫化机中,硫化温度为180℃,硫化时间为10min,冷却后得到阻燃电线电缆硅橡胶。
对比例1
本对比例采用低熔点玻璃粉取代改性协效阻燃剂,形成陶瓷化阻燃,不添加改性协效阻燃剂,加入400℃低熔点玻璃粉,由东海县富彩矿物制品有限公司提供,细度为1250目,用量为15份,同步降低补强剂的用量为10份,调整低熔点玻璃粉与补强剂预混投料,其余同实施例3。
对比例2
本对比例为现有的有机-无机复合阻燃硅橡胶体系,其中,采用5.5份阻燃剂SFR-100和20份氢氧化镁复配使用,具体实施过程与实施例3相同,阻燃剂SFR-100的投料方式也与实施例3相同。
从以上制备的硅橡胶材料中取样进行相关指标性能测试,具体如下:
力学性能:参照GB/T 1040.1-2018标准,拉伸速率为50mm/min;
阻燃性能:制取厚度为1.5mm试样,采用UL94燃烧试验机进行阻燃性能测试;
电学性能:参照GB/T1408.1-2016,制取厚度为1mm的试样,试样于温度为25℃、湿度为65%的恒温箱内平衡24h检测;
具体测试数据如表1所示:
表1
由表1数据可知,实施例制备的硅橡胶材料的拉伸强度和断裂伸长率略高于对比例2,均显著优于对比例1,表现出良好的强韧性;实施例以及对比例1的阻燃等级均达到V-0级别,具有优异的阻燃性能,对比例2燃烧试验过程中,初期燃烧较为严重,出现明显烧损蔓延倾向,阻燃等级仅能达到V-1级别;实施例及对比例的击穿电压均达到25kV/mm以上,适用于电线电缆防护。
基于以上测试数据,选取实施例3、对比例1和对比例2的硅橡胶进行烧蚀试验,截取厚度为1.5mm的试样,采用酒精喷灯往复烧蚀,控制火焰高度50±5mm,与试样平面保持45°烧蚀,往复行程为50mm,往复速率为10mm/s,依次烧蚀5min、10min和20min,冷却后观察烧蚀面表观状态并进行拉伸试验,试验数据处理时,均以原始截面厚度计算,具体测试数据如表2所示:
表2
由表2数据可知,在烧蚀初期5min,实施例和对比例均出现可见烧蚀情况,拉伸强度和断裂韧性均出现下降,其中,实施例拉伸强度下降较为明显,表现出快速响应阻燃效果;烧蚀中期10min,实施例烧蚀情况均匀,拉伸强度和断裂韧性下降减缓,对比例1的拉伸强度有小幅提升,断裂韧性急剧下降,可能与低熔点玻璃粉的瓷化有关,而对比例2,烧损情况加剧,出现明显橘皮脱落;烧蚀后期20min,实施例韧保持2.84MPa的拉伸强度和94%的断裂伸长率,保持良好的综合力学性能,对比例1出现明显层块状脱落,断裂韧性几乎丧失,对比例2出现沟壑状严重烧蚀,力学性能远低于实施例。
在说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离本发明或者超越本发明所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种阻燃电线电缆硅橡胶,其特征在于,按照重量份计包括:
甲基乙烯基硅橡胶60-80份、三元乙丙橡胶15-22份、线性低密度聚乙烯8-13份、乙烯-辛烯共聚物6-9份、烯基交联剂5-7份、氢氧化镁17-23份、改性协效阻燃剂4.5-6份、补强剂15-20份、润滑剂3-4份、抗氧剂1.4-1.8份、硫化剂2-2.5份和促进剂0.8-1.1份;
改性协效阻燃剂由以下方法制备:
步骤A1:将乙烯基苯基二氯硅烷、三乙胺和无水四氢呋喃混匀,通入干燥氮气保护,升温至40-55℃,搅拌并缓慢加入六甲基二硅氮烷,控制加入反应总时间为1.2-1.6h,反应结束滤除不溶物,旋蒸脱除四氢呋喃,得到阻燃基体;
步骤A2:将阻燃基体、十二硫醇、二甲基苯基膦和二甲基亚砜混匀,通入氮气保护,升温至60-70℃,搅拌并辅以300-400W/m2紫外辐照,恒温搅拌辐照反应2.5-3.2h,反应结束减压旋蒸脱除二甲基亚砜,得到改性协效阻燃剂。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃电线电缆硅橡胶,其特征在于,乙烯基苯基二氯硅烷、六甲基二硅氮烷、三乙胺和无水四氢呋喃的用量比为0.1mol:0.2mol:10-15mL:90-120mL。
3.根据权利要求2所述的一种阻燃电线电缆硅橡胶,其特征在于,阻燃基体、十二硫醇、二甲基苯基膦和二甲基亚砜的用量比为0.1mol:0.108-0.114mol:50-80mg:100-150mL。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃电线电缆硅橡胶,其特征在于,烯基交联剂由三烯丙基异三聚氰酸酯和三甲代烯丙基异氰酸酯混合而成。
5.根据权利要求1所述的一种阻燃电线电缆硅橡胶,其特征在于,氢氧化镁的细度不低于3000目。
6.根据权利要求1所述的一种阻燃电线电缆硅橡胶,其特征在于,硫化剂为硫化剂DCP,促进剂为促进剂TMTD。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种阻燃电线电缆硅橡胶的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤S1:将甲基乙烯基硅橡胶、三元乙丙橡胶、线性低密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物、烯基交联剂、氢氧化镁、改性协效阻燃剂、补强剂、润滑剂和抗氧剂投加到炼塑机中,氮气保护,控制温度为45-55℃,搅拌速率为30-50rpm,搅拌混炼20-30min,得到混炼胶;
步骤S2:将混炼胶转出至开炼机中,加入硫化剂和促进剂混匀,挤出定型、硫化成型,得到阻燃电线电缆硅橡胶。
8.根据权利要求7所述的一种阻燃电线电缆硅橡胶的制备方法,其特征在于,硫化温度为180℃。
CN202311283457.3A 2023-10-07 2023-10-07 一种阻燃电线电缆硅橡胶及其制备方法 Active CN117004234B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311283457.3A CN117004234B (zh) 2023-10-07 2023-10-07 一种阻燃电线电缆硅橡胶及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311283457.3A CN117004234B (zh) 2023-10-07 2023-10-07 一种阻燃电线电缆硅橡胶及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117004234A true CN117004234A (zh) 2023-11-07
CN117004234B CN117004234B (zh) 2023-12-19

Family

ID=88573043

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311283457.3A Active CN117004234B (zh) 2023-10-07 2023-10-07 一种阻燃电线电缆硅橡胶及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117004234B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117777615A (zh) * 2023-12-07 2024-03-29 广东银豪塑胶制品有限公司 一种耐高温阻燃pvc材料及其制备方法
CN118155930A (zh) * 2024-05-11 2024-06-07 华远高科电缆有限公司 一种新能源光伏系统用铜合金光伏线

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3253008A (en) * 1960-11-11 1966-05-24 Monsanto Co Nitrogen-silicon compounds
CN104403318A (zh) * 2014-11-20 2015-03-11 安徽渡江电缆集团有限公司 一种高阻燃高耐磨改性硅橡胶电缆材料
CN104817698A (zh) * 2015-04-21 2015-08-05 烟台大学 一种具有交替结构的有机硅树脂的制备方法
CN106977825A (zh) * 2017-04-28 2017-07-25 国网河南唐河县供电公司 一种耐寒电缆料及其制备方法
CN113527830A (zh) * 2021-07-14 2021-10-22 上海迈瑞尔化学技术有限公司 一种高分子化“氮—卤”阻燃剂改性的高抗冲聚苯乙烯树脂组合物及其制备方法
CN113797903A (zh) * 2020-06-12 2021-12-17 江苏汉邦科技有限公司 一种杂化硅胶色谱填料的制备方法
KR20220033242A (ko) * 2020-09-09 2022-03-16 주식회사 엘지화학 공액디엔계 엘라스토머 및 이를 포함하는 고무 조성물
CN116621870A (zh) * 2023-05-17 2023-08-22 陕西科技大学 一种十二烷基乙基三乙氧硅烷硫醚超疏水表面处理剂及其涂层的制备方法和应用
CN116694072A (zh) * 2023-07-13 2023-09-05 苏州优利金新材料有限公司 一种高阻燃尼龙复合材料及其制备方法
JP2023130798A (ja) * 2022-03-08 2023-09-21 信越化学工業株式会社 付加硬化型シリコーン組成物、及び難燃性シリコーンゴム

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3253008A (en) * 1960-11-11 1966-05-24 Monsanto Co Nitrogen-silicon compounds
CN104403318A (zh) * 2014-11-20 2015-03-11 安徽渡江电缆集团有限公司 一种高阻燃高耐磨改性硅橡胶电缆材料
CN104817698A (zh) * 2015-04-21 2015-08-05 烟台大学 一种具有交替结构的有机硅树脂的制备方法
CN106977825A (zh) * 2017-04-28 2017-07-25 国网河南唐河县供电公司 一种耐寒电缆料及其制备方法
CN113797903A (zh) * 2020-06-12 2021-12-17 江苏汉邦科技有限公司 一种杂化硅胶色谱填料的制备方法
KR20220033242A (ko) * 2020-09-09 2022-03-16 주식회사 엘지화학 공액디엔계 엘라스토머 및 이를 포함하는 고무 조성물
CN113527830A (zh) * 2021-07-14 2021-10-22 上海迈瑞尔化学技术有限公司 一种高分子化“氮—卤”阻燃剂改性的高抗冲聚苯乙烯树脂组合物及其制备方法
JP2023130798A (ja) * 2022-03-08 2023-09-21 信越化学工業株式会社 付加硬化型シリコーン組成物、及び難燃性シリコーンゴム
CN116621870A (zh) * 2023-05-17 2023-08-22 陕西科技大学 一种十二烷基乙基三乙氧硅烷硫醚超疏水表面处理剂及其涂层的制备方法和应用
CN116694072A (zh) * 2023-07-13 2023-09-05 苏州优利金新材料有限公司 一种高阻燃尼龙复合材料及其制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117777615A (zh) * 2023-12-07 2024-03-29 广东银豪塑胶制品有限公司 一种耐高温阻燃pvc材料及其制备方法
CN117777615B (zh) * 2023-12-07 2024-06-07 广东银豪塑胶制品有限公司 一种耐高温阻燃pvc材料及其制备方法
CN118155930A (zh) * 2024-05-11 2024-06-07 华远高科电缆有限公司 一种新能源光伏系统用铜合金光伏线

Also Published As

Publication number Publication date
CN117004234B (zh) 2023-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN117004234B (zh) 一种阻燃电线电缆硅橡胶及其制备方法
CN104893088A (zh) 一种紫外光交联低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法
CN102977605A (zh) 一种硅橡胶交联阻燃电缆料及其制备方法
CN110776690A (zh) 一种105℃b1级辐照交联无卤低烟阻燃聚烯烃弹性体绝缘料及其制备方法
CN103571116A (zh) 一种电缆用低烟无卤阻燃耐老化电缆料
CN112321955A (zh) 一种环保型阻燃绝缘橡胶复合材料及其制备方法
CN105367882A (zh) 一种柔性化学交联低烟无卤阻燃聚烯烃护套材料及制备方法
CN110128831A (zh) 一种具有优良成瓷性和阻燃性的陶瓷化硅橡胶及其制备方法与应用
CN116948386B (zh) 一种阻燃复合电缆材料及其制备方法和应用
CN112724584A (zh) 一种充电桩电缆用tpe护套料及其制备方法
CN111647271A (zh) 一种耐高温阻燃有机硅弹性体电缆料及其制备方法
CN110903647A (zh) 一种超高压阻燃电缆料及其制备方法
CN113462068B (zh) 一种阻燃隔氧层材料及其制备方法
CN111117209B (zh) 一种聚氨酯阻燃抗静电复合材料的制备方法
CN114350098A (zh) 一种耐热环保电缆料及其制备方法
CN114015226A (zh) 一种阻燃耐高温耐油柔性电缆复合材料及其制备方法
CN114276608A (zh) 一种无卤阻燃耐热电缆料及其制备方法
CN111978724A (zh) 一种阻燃性聚醚酰亚胺树脂及其制备方法
CN111073298A (zh) 一种用于变电所的阻燃封堵剂及其制备方法和使用方法
CN113388182B (zh) 一种相调控可陶瓷化无卤阻燃聚烯烃复合材料及其制备方法
CN110804256B (zh) 一种防火电缆
CN115181352B (zh) 一种电缆护套用阻燃材料及其制备方法
CN110330757B (zh) 一种阻燃复合材料及其制备方法和应用
CN118085442A (zh) 一种无卤低烟阻燃绝缘电缆料及其制备方法
CN111875861A (zh) 一种阻燃电缆及其制备方法

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant