本發(fā)明涉及電纜材料，具體地，涉及一種阻燃電纜絕緣材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

電纜主要由以下四部分組成。導(dǎo)電線(xiàn)芯：用高電導(dǎo)率材料（銅或鋁）制成。根據(jù)敷設(shè)使用條件對(duì)電纜柔軟程度的要求，每根線(xiàn)芯可能由單根導(dǎo)線(xiàn)或多根導(dǎo)線(xiàn)絞合而成；絕緣層：用作電纜的絕緣材料應(yīng)當(dāng)具有高的絕緣電阻，高的擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度，低的介質(zhì)損耗和低的介電常數(shù)。密封護(hù)套：保護(hù)絕緣線(xiàn)芯免受機(jī)械、水、潮氣、化學(xué)物品、光等的損傷。對(duì)于易受潮的絕緣，一般采用鉛或鋁擠壓密封護(hù)套；保護(hù)覆蓋層：用以保護(hù)密封護(hù)套免受機(jī)械損傷。

密封護(hù)套大多由高分子組成，現(xiàn)有的密封護(hù)套僅僅能夠起到緩沖作用，在意外起火的情況下，高分子則會(huì)在高溫下分解為可燃性低分子物質(zhì)。可燃性低分子物質(zhì)則會(huì)訊速地與氧氣進(jìn)行劇烈的氧化反應(yīng)，氧化反應(yīng)放出大量的熱則會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)高分子的分解，同時(shí)氧化反應(yīng)中的生成物如低分子醇、醛也會(huì)與氧氣進(jìn)行氧化反應(yīng)直至高分子燒盡。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種阻燃電纜絕緣材料及其制備方法，該阻燃電纜絕緣材料具有優(yōu)異的阻燃性能，同時(shí)該制備方法具有工序簡(jiǎn)單和原料易得的優(yōu)點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種阻燃電纜絕緣材料的制備方法，該制備方法包括：

1）將水玻璃、納米氫氧化鎂、磷酸蜜胺、四溴對(duì)二甲苯和稀硫酸于敞口的條件下進(jìn)行接觸反應(yīng)，接著過(guò)濾、干燥，然后煅燒、球磨制得阻燃劑；

2）將尼龍、聚氯三氟乙烯、聚丙烯酸、云母粉、硫酸鋇、三氧化二銻、粉煤灰、磷酸三氯乙酯、三乙醇胺與阻燃劑混煉、成型以制得阻燃電纜絕緣材料。

本發(fā)明還提供了一種阻燃電纜絕緣材料，該阻燃電纜絕緣材料通過(guò)上述的制備方法制備而得。

在上述技術(shù)方案，本發(fā)明首先通過(guò)將將水玻璃、納米氫氧化鎂、磷酸蜜胺、四溴對(duì)二甲苯和稀硫酸于敞口的條件下進(jìn)行接觸反應(yīng)，接著過(guò)濾、干燥，然后煅燒、球磨制得阻燃劑；然后借助該阻燃劑使得制得的電纜絕緣材料的具有優(yōu)異的阻燃性能；此外，該制備方法具有工序簡(jiǎn)單和原料易得的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。

具體實(shí)施方式

以下對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

本發(fā)明提供了一種阻燃電纜絕緣材料的制備方法，該制備方法包括：

1）將水玻璃、納米氫氧化鎂、磷酸蜜胺、四溴對(duì)二甲苯和稀硫酸于敞口的條件下進(jìn)行接觸反應(yīng)，接著過(guò)濾、干燥，然后煅燒、球磨制得阻燃劑；

2）將尼龍、聚氯三氟乙烯、聚丙烯酸、云母粉、硫酸鋇、三氧化二銻、粉煤灰、磷酸三氯乙酯、三乙醇胺與阻燃劑混煉、成型以制得阻燃電纜絕緣材料。

在本發(fā)明的步驟1）中，各物料的用量可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使制得的電纜絕緣材料具有更優(yōu)異的阻燃性能，優(yōu)選地，在步驟1）中，水玻璃、納米氫氧化鎂、磷酸蜜胺、四溴對(duì)二甲苯和稀硫酸的重量比為1：0.1-0.2：0.02-0.06：0.005-0.015：2-3。

在本發(fā)明的步驟1）中，接觸反應(yīng)的條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使制得的電纜絕緣材料具有更優(yōu)異的阻燃性能，優(yōu)選地，在步驟1）中，接觸反應(yīng)滿(mǎn)足以下條件：反應(yīng)溫度為50-70℃，反應(yīng)時(shí)間為24-36h。

在本發(fā)明的步驟1）中，干燥的條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使制得的電纜絕緣材料具有更優(yōu)異的阻燃性能，優(yōu)選地，在步驟1）中，干燥滿(mǎn)足以下條件：干燥溫度為120-150℃，干燥時(shí)間為3-5h。

在本發(fā)明的步驟1）中，煅燒的條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使制得的電纜絕緣材料具有更優(yōu)異的阻燃性能，優(yōu)選地，在步驟1）中，煅燒滿(mǎn)足以下條件：先自15-30℃以0.8-1.2℃/min的速率升溫至200-250℃并保溫3-5h，接著以0.4-0.7℃/min的速率升溫至300-350℃并保溫24-36h，然后以1-1.2℃/min的速率降溫至100-200℃并保溫1-3h，最后自然冷卻至15-30℃。

在本發(fā)明的步驟1）中，球磨的條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使制得的電纜絕緣材料具有更優(yōu)異的阻燃性能，優(yōu)選地，在步驟1）中，球磨滿(mǎn)足以下條件：大球與小球的質(zhì)量比為3：1.3-1.6，磨球與物料的質(zhì)量比為20：3-3.6，轉(zhuǎn)速為1500-2000rpm，球磨時(shí)間為25-35min。

在本發(fā)明的步驟1）中，納米氫氧化鎂、磷酸蜜胺、四溴對(duì)二甲苯的平均粒徑可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使制得的電纜絕緣材料具有更優(yōu)異的阻燃性能，優(yōu)選地，在步驟1）中，納米氫氧化鎂、磷酸蜜胺、四溴對(duì)二甲苯的平均粒徑均為10-20nm。

在本發(fā)明的步驟2）中，各物料的用量可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使制得的電纜絕緣材料具有更優(yōu)異的阻燃性能，優(yōu)選地，在步驟2）中，尼龍、聚氯三氟乙烯、聚丙烯酸、云母粉、硫酸鋇、三氧化二銻、粉煤灰、磷酸三氯乙酯、三乙醇胺與阻燃劑的重量比為100：25-38：20-28：5-10：1-1.5：0.4-0.8：22-28：25-40：40-50：5-9。

在本發(fā)明的步驟2）中，混煉的條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使制得的電纜絕緣材料具有更優(yōu)異的阻燃性能，優(yōu)選地，在步驟2）中，混煉至少滿(mǎn)足以下條件：混煉溫度為210-220℃，混煉時(shí)間為3-6h。

本發(fā)明還提供了一種阻燃電纜絕緣材料，該阻燃電纜絕緣材料通過(guò)上述的制備方法制備而得。

以下將通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。

實(shí)施例1

1）將水玻璃、納米氫氧化鎂（平均粒徑為15nm）、磷酸蜜胺、四溴對(duì)二甲苯和稀硫酸按照1：0.15：0.04：0.01：2.5的重量比于敞口、60℃的條件下進(jìn)行接觸反應(yīng)30h，接著過(guò)濾、于140℃下干燥4h，然后煅燒（先自20℃以1℃/min的速率升溫至230℃并保溫4h，接著以0.5℃/min的速率升溫至330℃并保溫30h，然后以1.1℃/min的速率降溫至150℃并保溫2h，最后自然冷卻至20℃）、球磨（大球與小球的質(zhì)量比為3：1.5，磨球與物料的質(zhì)量比為20：3.3，轉(zhuǎn)速為1800rpm，球磨時(shí)間為30min）制得阻燃劑；

2）將尼龍、聚氯三氟乙烯、聚丙烯酸、云母粉、硫酸鋇、三氧化二銻、粉煤灰、磷酸三氯乙酯、三乙醇胺與阻燃劑按照100：30：24：8：1.3：0.6：25：30：45：7的重量比于215℃下混煉4h、成型以制得阻燃電纜絕緣材料a1。

實(shí)施例2

1）將水玻璃、納米氫氧化鎂（平均粒徑為10nm）、磷酸蜜胺、四溴對(duì)二甲苯和稀硫酸按照1：0.1：0.02：0.005：2的重量比于敞口、50℃的條件下進(jìn)行接觸反應(yīng)24h，接著過(guò)濾、于120℃下干燥3h，然后煅燒（先自15℃以0.8℃/min的速率升溫至200℃并保溫3h，接著以0.4℃/min的速率升溫至300℃并保溫24h，然后以1℃/min的速率降溫至100℃并保溫1h，最后自然冷卻至15℃）、球磨（大球與小球的質(zhì)量比為3：1.3，磨球與物料的質(zhì)量比為20：3，轉(zhuǎn)速為1500rpm，球磨時(shí)間為25min）制得阻燃劑；

2）將尼龍、聚氯三氟乙烯、聚丙烯酸、云母粉、硫酸鋇、三氧化二銻、粉煤灰、磷酸三氯乙酯、三乙醇胺與阻燃劑按照100：25：20：5：1：0.4：22：25：40：5的重量比于210℃下混煉3h、成型以制得阻燃電纜絕緣材料a2。

實(shí)施例3

1）將水玻璃、納米氫氧化鎂（平均粒徑為20nm）、磷酸蜜胺、四溴對(duì)二甲苯和稀硫酸按照1：0.2：0.06：0.015：3的重量比于敞口、70℃的條件下進(jìn)行接觸反應(yīng)36h，接著過(guò)濾、于150℃下干燥5h，然后煅燒（先自30℃以1.2℃/min的速率升溫至250℃并保溫5h，接著以0.7℃/min的速率升溫至350℃并保溫36h，然后以1.2℃/min的速率降溫至200℃并保溫3h，最后自然冷卻至30℃）、球磨（大球與小球的質(zhì)量比為3：1.6，磨球與物料的質(zhì)量比為20：3.6，轉(zhuǎn)速為2000rpm，球磨時(shí)間為35min）制得阻燃劑；

2）將尼龍、聚氯三氟乙烯、聚丙烯酸、云母粉、硫酸鋇、三氧化二銻、粉煤灰、磷酸三氯乙酯、三乙醇胺與阻燃劑按照100：38：28：10：1.5：0.8：28：40：50：9的重量比于220℃下混煉6h、成型以制得阻燃電纜絕緣材料a3

對(duì)比例1

按照實(shí)施例1方法進(jìn)行制得電纜絕緣材料b1，不同的是，步驟1）中未使用阻燃劑。

對(duì)比例2

按照實(shí)施例1方法進(jìn)行制得電纜絕緣材料b1，不同的是，步驟1）中未進(jìn)行煅燒。

對(duì)比例3

按照實(shí)施例1方法進(jìn)行制得電纜絕緣材料b1，不同的是，步驟1）中未進(jìn)行球磨。

檢測(cè)例1

將上述電纜絕緣材料按照gb/t8625-2005記載的方法檢測(cè)自熄性時(shí)間，同時(shí)檢測(cè)上述材料的體積電阻率（r/ω·m），具體結(jié)果見(jiàn)表1。

表1

通過(guò)上述實(shí)施例、對(duì)比例和檢測(cè)例可知，本發(fā)明提供的電纜絕緣材料具有優(yōu)異的抗絕緣性能和阻燃性能。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

另外需要說(shuō)明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過(guò)任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說(shuō)明。