本發(fā)明涉及一種阻燃電纜料，屬于電纜材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

阻燃電纜，是指不含鹵素、不含鉛鎘鉻汞等環(huán)境物質(zhì)的膠料制成，燃燒時不會發(fā)出有毒煙霧的環(huán)保型電纜，適用于高層建筑、商場、劇院、發(fā)電站、化學(xué)工廠、城市廣場及其他公用事業(yè)等對電纜阻燃特性要求高的場合。電纜的無鹵低煙、低鹵低煙特性，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，蔓延速度慢，煙濃度低，可見度高，有害氣體釋放量小，便于人員撤離。燃燒氣體的腐蝕性小，也避免了對儀器設(shè)備的損害，低鹵、無鹵的特性，使得電纜材料在耐老化和耐紫外線及其它輻照性能大大提高，從而延長電纜的使用壽命。

橡膠與塑料是制造電線電纜的絕緣和護套的主要材料。這些材料主要有兩大類，一類是含鹵材料（聚氯乙烯、聚四氟乙烯、氯丁橡膠、氟橡膠等）。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，這些材料由于燃燒和熱分解，會產(chǎn)生大量的煙霧和有毒的酸性鹵化氫氣體，給人身、設(shè)備儀器造成二次災(zāi)害，而且會給人員疏散和消防工作帶來極大的困難甚人員傷亡。另一類是無鹵材料（聚乙烯、交聯(lián)聚乙烯、聚丙烯等）。這些材料本身并不阻燃，需要添加阻燃劑才能使其成為阻燃材料。如果添加的阻燃劑是無鹵的，就得到無鹵阻燃材料。近年來我國在無鹵阻燃的開發(fā)和應(yīng)用方面取得了長足進展，目前應(yīng)用較多的有氫氧化鎂、氫氧化鋁、無機磷系和有機磷系等。這些阻燃劑的添加提高了無鹵材料的阻燃性能，但是由于阻燃劑與塑料的相容性較差，難以在材料中均勻分散，從而降低了其阻燃效果。因此，亟待尋找一種阻燃性能佳和抑煙效果好的阻燃電纜料。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：針對傳統(tǒng)阻燃電纜料在制備過程中，阻燃劑和助劑與塑料相容性較差，難以在電纜料中均勻分散，導(dǎo)致阻燃和抑煙效果差的問題，提供了一種阻燃電纜料。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種阻燃電纜料，其特征在于：包括以下組份，各組份按重量份數(shù)計為：8～10份改性復(fù)合納米阻燃劑，3～5份穩(wěn)定劑，4～6份聚乙烯蠟，0.2～0.4份抗氧化劑和80～100份聚合物樹脂。

所述的改性復(fù)合納米阻燃劑是吸附了沉淀產(chǎn)生的氫氧化鎂和氫氧化鋁的硬脂酸。

所述的穩(wěn)定劑是由環(huán)氧改性的油酸與氫氧化鈣和氧化鋅反應(yīng)得到。

所述的抗氧化劑是抗氧化劑1076、抗氧化劑1010或抗氧化劑1178中的一種。

所述的聚合物樹脂是線性低密度聚乙烯。

本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是：

（1）本發(fā)明首先將硬脂酸鈉分散于水中，利用硬脂酸鈉和尿素水解產(chǎn)生的氫氧根離子與溶液中鎂離子和鋁離子反應(yīng)，緩慢結(jié)合生成氫氧化鎂與氫氧化鋁晶體，產(chǎn)生的晶體被硬脂酸鈉水解產(chǎn)生的硬脂酸吸附，水解和吸附過程同時進行，配合硬脂酸分子中長碳鏈的空間位阻，有效避免形成的晶體進一步長大及團聚，使硬脂酸與氫氧化鎂、氫氧化鋁達(dá)到均勻混合，添加至產(chǎn)品中，因硬脂酸成分的存在，可有效提高阻燃劑與有機高分子電纜料的相容性，所以阻燃劑可在電纜料中均勻穩(wěn)定分散，在阻燃過程中，各處納米粒子可均勻受熱，形成高密度阻燃層，具有優(yōu)異的阻燃和抑煙效果；

（2）本發(fā)明利用雙氧水環(huán)氧改性油酸，經(jīng)分離后與氫氧化鈣和氧化鋅反應(yīng)，制得作為電纜料穩(wěn)定劑成分的干燥濾餅，配合抗氧化劑的使用，有效提高產(chǎn)品在使用過程中的穩(wěn)定性，且整個配方未添加含鹵阻燃劑，在阻燃過程總不會釋放有毒的酸性鹵化物氣體，避免給人身、設(shè)備儀器造成二次災(zāi)害。

具體實施方式

首先稱取10～20g硬脂酸鈉，倒入盛有150～200ml去離子水的三口燒瓶中，并將三口燒瓶移入數(shù)顯測速恒溫磁力攪拌器，于溫度為60～70℃，轉(zhuǎn)速為600～800r/min條件下，恒溫攪拌混合30～40min后，向三口燒瓶中依次加入200～400ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8～10%氯化鎂溶液，60～80ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8～10%氯化鋁溶液；待氯化鎂溶液和氯化鋁溶液添加完畢，調(diào)節(jié)數(shù)顯測速恒溫磁力攪拌器溫度至55～60℃，攪拌轉(zhuǎn)速至300～500r/min，在恒溫攪拌狀態(tài)下，通過滴液漏斗以4～6ml/min速率向三口燒瓶中滴加400～500ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10～12%尿素溶液，待尿素溶液滴加完畢，繼續(xù)恒溫攪拌反應(yīng)2～4h；待恒溫攪拌反應(yīng)結(jié)束，靜置自然冷卻至室溫，再將冷卻后的三口燒瓶中物料轉(zhuǎn)入離心機，以6800～8800r/min轉(zhuǎn)速離心分離10～15min，去除上層液，得下層沉淀物，并將所得下層沉淀物轉(zhuǎn)入真空冷凍干燥箱中，于壓力為400～500pa，溫度為-30～-20℃條件下，冷凍干燥8～12h，出料，得改性復(fù)合納米阻燃劑；依次量取100～120ml油酸，10～20ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%雙氧水，倒入帶攪拌器和回流冷凝管的四口燒瓶，于溫度為80～90℃，攪拌轉(zhuǎn)速為200～400r/min條件下，恒溫攪拌回流反應(yīng)4～6h后，將四口燒瓶中物料轉(zhuǎn)入分液漏斗，靜置分層，收集上層油相；依次取60～80ml所得上層油相，100～120ml去離子水，10～20g氫氧化鈣，4～6g氧化鋅，于溫度為80～85℃，轉(zhuǎn)速為300～500r/min條件下，恒溫攪拌反應(yīng)2～4h后，過濾，得濾餅，并用去離子水洗滌濾餅3～5次，再將洗滌后的濾餅轉(zhuǎn)入烘箱中，于溫度為70～80℃條件下干燥4～6h，得干燥濾餅；按重量份數(shù)計，依次取8～10份改性復(fù)合納米阻燃劑，3～5份所得干燥濾餅，4～6份聚乙烯蠟，0.2～0.4份抗氧化劑1076，80～100份線性低密度聚乙烯，倒入混料機中，于溫度為60～70℃，轉(zhuǎn)速為400～600r/min條件下，恒溫攪拌混合2～4h后，將混料機中物料轉(zhuǎn)入雙螺桿熔融擠出機中擠出造粒，得電纜料母粒，并將所得電纜料母粒置于烘箱中，于溫度為105～110℃條件下干燥至恒重，出料，即得阻燃電纜料。其中雙螺桿熔融擠出機擠出造粒工藝條件為：一區(qū)溫度120～145℃，二區(qū)溫度135～150℃，三區(qū)溫度145～165℃，四區(qū)溫度160～180℃，五區(qū)溫度170～190℃，六區(qū)溫度170～190℃，七區(qū)溫度165～185℃，機頭溫度160～175℃，螺桿轉(zhuǎn)速為300～320r/min，擠出壓力為8～10mpa。

對照例：以線性低密度聚乙烯為主要基料，再加入阻燃劑氫氧化鎂進行混合造粒，制備得到阻燃電纜料。

實例1

首先稱取20g硬脂酸鈉，倒入盛有200ml去離子水的三口燒瓶中，并將三口燒瓶移入數(shù)顯測速恒溫磁力攪拌器，于溫度為70℃，轉(zhuǎn)速為800r/min條件下，恒溫攪拌混合40min后，向三口燒瓶中依次加入400ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%氯化鎂溶液，80ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%氯化鋁溶液；待氯化鎂溶液和氯化鋁溶液添加完畢，調(diào)節(jié)數(shù)顯測速恒溫磁力攪拌器溫度至60℃，攪拌轉(zhuǎn)速至500r/min，在恒溫攪拌狀態(tài)下，通過滴液漏斗以6ml/min速率向三口燒瓶中滴加500ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%尿素溶液，待尿素溶液滴加完畢，繼續(xù)恒溫攪拌反應(yīng)4h；待恒溫攪拌反應(yīng)結(jié)束，靜置自然冷卻至室溫，再將冷卻后的三口燒瓶中物料轉(zhuǎn)入離心機，以8800r/min轉(zhuǎn)速離心分離15min，去除上層液，得下層沉淀物，并將所得下層沉淀物轉(zhuǎn)入真空冷凍干燥箱中，于壓力為500pa，溫度為-20℃條件下，冷凍干燥12h，出料，得改性復(fù)合納米阻燃劑；依次量取120ml油酸，20ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%雙氧水，倒入帶攪拌器和回流冷凝管的四口燒瓶，于溫度為90℃，攪拌轉(zhuǎn)速為400r/min條件下，恒溫攪拌回流反應(yīng)6h后，將四口燒瓶中物料轉(zhuǎn)入分液漏斗，靜置分層，收集上層油相；依次取80ml所得上層油相，120ml去離子水，20g氫氧化鈣，6g氧化鋅，于溫度為85℃，轉(zhuǎn)速為500r/min條件下，恒溫攪拌反應(yīng)4h后，過濾，得濾餅，并用去離子水洗滌濾餅5次，再將洗滌后的濾餅轉(zhuǎn)入烘箱中，于溫度為80℃條件下干燥6h，得干燥濾餅；按重量份數(shù)計，依次取10份改性復(fù)合納米阻燃劑，5份所得干燥濾餅，6份聚乙烯蠟，0.4份抗氧化劑1076，100份線性低密度聚乙烯，倒入混料機中，于溫度為70℃，轉(zhuǎn)速為600r/min條件下，恒溫攪拌混合4h后，將混料機中物料轉(zhuǎn)入雙螺桿熔融擠出機中擠出造粒，得電纜料母粒，并將所得電纜料母粒置于烘箱中，于溫度為110℃條件下干燥至恒重，出料，即得阻燃電纜料。其中雙螺桿熔融擠出機擠出造粒工藝條件為：一區(qū)溫度145℃，二區(qū)溫度150℃，三區(qū)溫度165℃，四區(qū)溫度180℃，五區(qū)溫度190℃，六區(qū)溫度190℃，七區(qū)溫度185℃，機頭溫度175℃，螺桿轉(zhuǎn)速為320r/min，擠出壓力為10mpa。

實例2

首先稱取10g硬脂酸鈉，倒入盛有150ml去離子水的三口燒瓶中，并將三口燒瓶移入數(shù)顯測速恒溫磁力攪拌器，于溫度為60℃，轉(zhuǎn)速為600r/min條件下，恒溫攪拌混合30min后，向三口燒瓶中依次加入200ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%氯化鎂溶液，60ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%氯化鋁溶液；待氯化鎂溶液和氯化鋁溶液添加完畢，調(diào)節(jié)數(shù)顯測速恒溫磁力攪拌器溫度至55℃，攪拌轉(zhuǎn)速至300r/min，在恒溫攪拌狀態(tài)下，通過滴液漏斗以4ml/min速率向三口燒瓶中滴加400ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%尿素溶液，待尿素溶液滴加完畢，繼續(xù)恒溫攪拌反應(yīng)2h；待恒溫攪拌反應(yīng)結(jié)束，靜置自然冷卻至室溫，再將冷卻后的三口燒瓶中物料轉(zhuǎn)入離心機，以6800r/min轉(zhuǎn)速離心分離10min，去除上層液，得下層沉淀物，并將所得下層沉淀物轉(zhuǎn)入真空冷凍干燥箱中，于壓力為400pa，溫度為-30℃條件下，冷凍干燥8h，出料，得改性復(fù)合納米阻燃劑；依次量取100ml油酸，10ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%雙氧水，倒入帶攪拌器和回流冷凝管的四口燒瓶，于溫度為80℃，攪拌轉(zhuǎn)速為200r/min條件下，恒溫攪拌回流反應(yīng)4h后，將四口燒瓶中物料轉(zhuǎn)入分液漏斗，靜置分層，收集上層油相；依次取60ml所得上層油相，100ml去離子水，10g氫氧化鈣，4g氧化鋅，于溫度為80℃，轉(zhuǎn)速為300r/min條件下，恒溫攪拌反應(yīng)2h后，過濾，得濾餅，并用去離子水洗滌濾餅3次，再將洗滌后的濾餅轉(zhuǎn)入烘箱中，于溫度為70℃條件下干燥4h，得干燥濾餅；按重量份數(shù)計，依次取8份改性復(fù)合納米阻燃劑，3份所得干燥濾餅，4份聚乙烯蠟，0.2份抗氧化劑1076，80份線性低密度聚乙烯，倒入混料機中，于溫度為60℃，轉(zhuǎn)速為400r/min條件下，恒溫攪拌混合2h后，將混料機中物料轉(zhuǎn)入雙螺桿熔融擠出機中擠出造粒，得電纜料母粒，并將所得電纜料母粒置于烘箱中，于溫度為105℃條件下干燥至恒重，出料，即得阻燃電纜料。其中雙螺桿熔融擠出機擠出造粒工藝條件為：一區(qū)溫度120℃，二區(qū)溫度135℃，三區(qū)溫度145℃，四區(qū)溫度160℃，五區(qū)溫度170℃，六區(qū)溫度170℃，七區(qū)溫度165℃，機頭溫度160℃，螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min，擠出壓力為8mpa。

實例3

首先稱取15g硬脂酸鈉，倒入盛有170ml去離子水的三口燒瓶中，并將三口燒瓶移入數(shù)顯測速恒溫磁力攪拌器，于溫度為65℃，轉(zhuǎn)速為700r/min條件下，恒溫攪拌混合35min后，向三口燒瓶中依次加入300ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%氯化鎂溶液，70ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%氯化鋁溶液；待氯化鎂溶液和氯化鋁溶液添加完畢，調(diào)節(jié)數(shù)顯測速恒溫磁力攪拌器溫度至57℃，攪拌轉(zhuǎn)速至400r/min，在恒溫攪拌狀態(tài)下，通過滴液漏斗以5ml/min速率向三口燒瓶中滴加450ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11%尿素溶液，待尿素溶液滴加完畢，繼續(xù)恒溫攪拌反應(yīng)3h；待恒溫攪拌反應(yīng)結(jié)束，靜置自然冷卻至室溫，再將冷卻后的三口燒瓶中物料轉(zhuǎn)入離心機，以7800r/min轉(zhuǎn)速離心分離12min，去除上層液，得下層沉淀物，并將所得下層沉淀物轉(zhuǎn)入真空冷凍干燥箱中，于壓力為450pa，溫度為-25℃條件下，冷凍干燥10h，出料，得改性復(fù)合納米阻燃劑；依次量取110ml油酸，15ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%雙氧水，倒入帶攪拌器和回流冷凝管的四口燒瓶，于溫度為85℃，攪拌轉(zhuǎn)速為300r/min條件下，恒溫攪拌回流反應(yīng)5h后，將四口燒瓶中物料轉(zhuǎn)入分液漏斗，靜置分層，收集上層油相；依次取70ml所得上層油相，110ml去離子水，15g氫氧化鈣，5g氧化鋅，于溫度為82℃，轉(zhuǎn)速為400r/min條件下，恒溫攪拌反應(yīng)3h后，過濾，得濾餅，并用去離子水洗滌濾餅4次，再將洗滌后的濾餅轉(zhuǎn)入烘箱中，于溫度為75℃條件下干燥5h，得干燥濾餅；按重量份數(shù)計，依次取9份改性復(fù)合納米阻燃劑，4份所得干燥濾餅，5份聚乙烯蠟，0.3份抗氧化劑1076，90份線性低密度聚乙烯，倒入混料機中，于溫度為65℃，轉(zhuǎn)速為500r/min條件下，恒溫攪拌混合3h后，將混料機中物料轉(zhuǎn)入雙螺桿熔融擠出機中擠出造粒，得電纜料母粒，并將所得電纜料母粒置于烘箱中，于溫度為107℃條件下干燥至恒重，出料，即得阻燃電纜料。其中雙螺桿熔融擠出機擠出造粒工藝條件為：一區(qū)溫度130℃，二區(qū)溫度140℃，三區(qū)溫度150℃，四區(qū)溫度170℃，五區(qū)溫度180℃，六區(qū)溫度180℃，七區(qū)溫度170℃，機頭溫度165℃，螺桿轉(zhuǎn)速為310r/min，擠出壓力為9mpa。

將對照例及實例1至實例3所得的阻燃電纜料進行測定，測定數(shù)據(jù)如表1。

其中拉伸強度和斷裂伸長率按照gb/t1040.3-2006進行測試；

氧指數(shù)按照gb/t2406.2-2009標(biāo)準(zhǔn)，采用hc-2型氧指數(shù)儀進行測定；

煙密度按照gb/t8823-2008標(biāo)準(zhǔn)，采用jsc-2煙密度儀進行測定。

與對照例相比，本發(fā)明制備的阻燃電纜料力學(xué)性能優(yōu)異，氧指數(shù)高，阻燃性能好，同時發(fā)煙量小，煙密度低，避免給人身、設(shè)備儀器造成二次災(zāi)害。